CN103323365A - 一种植物耗水测定及控水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物培养技术领域，具体而言，涉及一种植物耗水测定及控水装置。该装置包括密封盖、渗水桶体和密封底盖。密封盖上设有第一开口和用于植苗通过的第一通孔，第一开口割裂密封盖的侧壁并贯通至第一通孔；第一开口两侧的侧壁可拆解连接；密封盖与渗水桶体的桶口可拆解连接且使用时密封连接，使用时密封盖盖在渗水桶体的桶口上；渗水桶体的桶底设有渗水孔；密封底盖与渗水桶体的桶底可拆解连接且使用时密封连接，使用时密封底盖置于桶底下方。本发明提供的植物耗水测定及控水装置，密封性较好，测量出的植物蒸腾耗水量的结果也更为准确；此外，还设置有密封垫和垫圈等进一步增强了整个控水装置的密封效果。

Description

一种植物耗水测定及控水装置

技术领域

本发明涉及植物培养技术领域，具体而言，涉及一种植物耗水测定及控水装置。

背景技术

田间试验中，对植物生长土壤水分的控制，一般以土壤含水量指标（质量含水量、体积含水量）或土壤水势为依据，根据其值的变化对土壤进行不同量的灌溉或水分调控。而在实验室测定或设施栽培条件下，可采用盆栽方法，通过测定盆栽质量的变化推算土壤质量含水量，由于质量含水量的测量较其它指标更可靠，因而能够较精确的控制土壤水分；盆栽方法与田间调控相比，土壤水分变动更可控，并能从个体水平准确测定植物蒸腾耗水。

对植物蒸腾耗水的研究目前有多种方法，其中一种较为经典的方法是盆栽称重法，该方法能对植物个体耗水量直接、准确测定。传统的盆栽方法是在盆中放入植物生长所需土壤或其他培养基基质，植入植物后培养生长，需控制水分时在上表面包裹一层膜，需测定耗水量时把花盆密封，使基质的水分只能通过植物蒸腾散失，同时也需留一定大小的透气孔。

采用这种方式，其上表面即使覆膜以后仍然有部分水汽从保留的透气孔或膜与花盆的接触面散失；即使完全用膜包裹花盆密封，在长期控制基质水分梯度的栽培中也较为不便；若盆体发生渗漏，则灌溉的水分会流失，即现有技术中没有一种更为合理的盆栽控水装置来实现植物蒸腾耗水的测量，仅能通过简单的覆膜来测定耗水量，由于不能保证盆的密封性，因此导致测出的植物蒸腾耗水量不是很准确，存在较大误差。

发明内容

本发明的目的在于提供植物耗水测定及控水装置，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种植物耗水测定及控水装置，包括密封盖、渗水桶体和密封底盖；

所述密封盖上设有第一开口和用于植苗通过的第一通孔，所述第一开口割裂所述密封盖的侧壁并贯通至所述第一通孔；所述第一开口两侧的侧壁可拆解连接；

所述密封盖与所述渗水桶体的桶口可拆解连接且使用时密封连接，使用时所述密封盖盖在所述渗水桶体的桶口上；

所述渗水桶体的桶底设有渗水孔；

所述密封底盖与所述渗水桶体的桶底可拆解连接且使用时密封连接，使用时所述密封底盖置于桶底下方。

其中，所述密封盖上除所述第一开口和所述第一通孔以外的位置还设有透气孔和透气孔盖，所述透气孔凸于所述密封盖，所述透气孔盖和所述透气孔可拆解连接。

其中，还包括密封垫；

所述密封垫为弹性密封垫，其上设有第二开口和用于植苗通过的第二通孔，所述第二开口割裂所述密封垫的侧面并贯通至所述第二通孔，使用时所述密封垫塞在所述密封盖的第一通孔和植苗茎部之间。

其中，所述第一通孔的边缘位置设置有垫圈，所述垫圈用于密封所述第一通孔与密封垫之间的缝隙。

其中，所述第一开口的开口面上设置有垫片，所述垫片用于密封所述第一开口形成的缝隙。

其中，还包括遮阳盖；

所述遮阳盖为锥形结构，设有第三开口和用于植苗通过的第三通孔，所述第三开口割裂遮阳盖的盖面贯通至所述第三通孔。

其中：

所述密封盖与所述渗水桶体之间通过螺纹连接，所述渗水桶体与所述密封底盖之间通过螺纹连接；

所述透气孔盖与所述透气孔之间通过螺纹连接。

其中：

所述密封盖的盖顶直径为32-40厘米，第一通孔的直径为4-6厘米；

所述渗水桶体的桶口直径32-40厘米，垂直于桶底方向的高度为35-45厘米，壁厚0.3-1厘米；

所述密封底盖的盖面直径为32-40厘米，壁厚0.3-1厘米，垂直于盖面的高度为4-6厘米。

其中：

所述透气孔的直径大于0.8厘米，所述透气孔盖的盖面凸于所述密封盖的盖顶0.5-1.5厘米；

所述密封垫的厚度为1.5-3厘米，第二通孔的直径小于所述第一通孔且与植苗茎部的尺寸相配合。

其中，所述透气孔的个数与所述渗水孔的个数均为两个以上。

本发明上述实施例的植物耗水测定及控水装置，设有密封盖，密封盖与渗水桶体密封连接，渗水桶体与密封底盖密封连接，这样，整个控水装置的密封性较好，仅留有一个第一通孔用于植苗通过，相对于简单覆膜，防止了水分从膜与盆的接触面散失的情况发生，密封底盖能留存渗水桶体渗下的水分，相对于现有技术中对盆底渗漏出水分忽略不计、上部密封不严密的方式，测量更加准确，这样整个控水装置由于密封性较好，测量出的植物蒸腾耗水量的结果也更为准确；

此外，该装置在密封盖上设置有透气孔，该透气孔的透气孔盖盖上时，保证了整体的密封效果，打开透气孔盖，则可以保证渗水桶体内植苗的呼吸及在不打开密封盖的情况下方便补充水分；

此外，还设置有密封垫和垫圈等进一步增强密封性的结构，密封垫填补在密封盖和植物培养基之间，垫圈填补了第一通孔与植苗之间的缝隙，垫片填补了第一开口的缝隙，从而进一步增强了整个控水装置的密封效果。

附图说明

图1为本发明的植物耗水测定及控水装置的一个实施例的结构分解示意图；

图2为本发明的植物耗水测定及控水装置的一个实施例中的密封盖的结构示意图；

图3为本发明的植物耗水测定及控水装置的一个实施例中的渗水桶体的结构示意图；

图4为本发明的植物耗水测定及控水装置的一个实施例中的密封底盖的结构示意图；

图5为本发明的植物耗水测定及控水装置的一个实施例中的密封垫的结构示意图；

图6为本发明的植物耗水测定及控水装置的一个实施例中的遮阳盖的结构示意图；

图7为本发明的植物耗水测定及控水装置的一个实施例的结构分解示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明实施例提供了一种植物耗水测定及控水装置，参见图1所示，包括密封盖1、渗水桶体2和密封底盖3。

参见图2所示，所述密封盖1上设有第一开口11和用于植苗通过的第一通孔12，所述第一开口11割裂所述密封盖1的侧壁并贯通至所述第一通孔12；所述第一开口11两侧的侧壁可拆解连接。

所述第一开口11可开可合，开可使苗木茎部穿过，合可采用所述固定扣使盖面闭合固定；所述第一通孔12为密封盖1固定后苗木茎部通过的孔。

其中，第一开口11两侧的侧壁可以通过卡扣装置卡扣连接或者通过毛毡连接，如图2所示，若通过卡扣来连接，可采用简单机械扣，一侧设有多个固定节点，另一侧设置与各节点扣合的卡扣带15。即第一开口11的一侧。若所述密封盖1的盖面为环形，则从另一个角度来说，内环为植苗通过的第一通孔12，环面上有透气孔，环面边缘下侧外壁有固定扣。

其中，作为一种可实施方式，所述密封盖1的盖面直径为32-40厘米，第一通孔12的直径为4-6厘米。

优选地，所述密封盖1上除所述第一开口11和所述第一通孔12以外的位置还设有透气孔13和透气孔盖131，所述透气孔13凸于所述密封盖1，所述透气孔盖131和所述透气孔13可拆解连接。作为一种可实施方式，所述透气孔盖与所述透气孔13通过螺纹连接。

优选地，所述透气孔13的个数为两个以上，优选地，为2-3个。直径大于0.8厘米，所述透气孔盖的盖面凸于所述密封盖1的盖顶0.5-1.5厘米。且所述透气孔13沿图2中所示的位于透气孔13和第一通孔12之间的圆周分布。

所述密封盖1与所述渗水桶体2的桶口可拆解连接且使用时密封连接，使用时所述密封盖1盖在所述渗水桶体2的桶口上。

其中，作为一种可实施方式，所述密封盖1与所述渗水桶体2之间通过螺纹连接，具体地，所述密封盖1外环边缘下侧内壁有第一内螺纹14，渗水桶体的桶口外侧设置与密封盖上的第一内螺纹14相配合的第一外螺纹22，第一内螺纹14和第一外螺纹22匹配密封。

渗水桶体2和密封底盖3的一种可实施方式分别参见图3和图4所示，所述渗水桶体2的桶底设有渗水孔21；所述密封底盖3与所述渗水桶体2的桶底可拆解连接且使用时密封连接，使用时所述密封底盖3置于桶底下方。

优选地，作为一种可实施方式，所述渗水桶体2为用于栽植苗木的主体，为圆柱形桶体，柱形桶体上缘有与密封盖1相匹配的第二外螺纹23，柱形下缘有与密封底盖3相匹配的第二外螺纹23，柱形渗水桶体2底部有多个渗水孔21，用于排出培养基下渗的水分。

所述密封底盖3为用于密封渗水桶体2底面的可拆卸底盖，密封底盖3通过第二内螺纹31与渗水桶体2密封，密封后与桶体底面保持至少3cm的间距，以收集桶体下渗的水分。

所述渗水桶体2的桶口直径30-40厘米，垂直于桶底方向的高度为35-45厘米，壁厚0.3-1厘米；所述密封底盖3的盖面直径为30-40厘米，壁厚0.3-1厘米，垂直于盖面的高度为4-6厘米。需要说明的是，密封盖、渗水桶体和密封底盖的尺寸显然并不仅限于上述列举的数值，本领域技术人员可结合密封盖、渗水桶体和密封底盖的材质以及实际的苗木大小具体设置其尺寸规格，本发明不一一列举。

优选地，该控水装置还包括密封垫4，密封垫4的一种可实施方式参见图5所示。

所述密封垫4为弹性密封垫，其上设有第二开口41和用于植苗通过的第二通孔42，所述第二开口41割裂所述密封垫的侧面并贯通至所述第二通孔42，使用时所述密封垫4塞在所述密封盖1的第二通孔42和植苗茎部之间。

所述密封垫4为环形，是密封盖1内环（即第一通孔12）与苗木茎部接触面间的弹性密封材料，侧面设有第二开口。密封垫4的尺寸应与密封盖1的尺寸相配合，密封垫4外环与第一通孔12的直径相同或相近，内环直径与苗木茎部相配合。即第二通孔42设为不同大小，其直径应根据不同大小直径的苗木茎部具体设置，密封垫4与植苗茎部过盈配合，应使所述密封垫紧密地围绕苗木茎部，保持良好的密封性，优选地，所述密封垫的厚度为1.5-3厘米，密封垫4内环（第二通孔）的直径为0.1-4厘米。

优选地，再次参见图2所示，所述第一通孔12的边缘位置设置有垫圈121，所述垫圈121用于密封所述第一通孔12与密封垫之间的缝隙。优选地，所述第一开口11的开口面上设置有垫片111，所述垫片111用于密封所述第一开口11形成的缝隙。即所述密封盖1的侧面开口面、与渗水桶体2的接触圈、与密封垫的接触面分别附有橡胶垫片111和垫圈121。

优选地，该控水装置还包括遮阳盖5。遮阳盖5的一种可实施方式参见图6所示。

所述遮阳盖5为锥形结构，设有第三开口51和用于植苗通过的第三通孔52，所述第三开口51割裂遮阳盖的盖面贯通至所述第三通孔52。

所述遮阳盖5，用于阻挡密封盖上的阳光辐射，顶部中心部分为植苗通过的第三通孔52，遮阳盖5的底面直径大于盆体直径。

作为一种较优地实施方式，所述密封盖1制作为外环直径36cm，内环直径4cm，厚度1cm的环形盖；所述盖面上的透气孔13，制作为孔径大于1cm，孔口高于盖面1cm以上；所述密封垫，制作为外环直径4cm，内环有不同大小，厚度2cm，侧面开口；所述渗水桶体2制作为高度40cm，直径35cm，壁厚0.5-1cm的圆桶；所述密封底盖3制作为高度5cm，内壁直径35cm，壁厚0.5-1cm的盖；所述遮阳盖5制作为高5-10cm，底面直径40-50cm的圆锥，圆锥侧面开口，顶面设有第三通孔52。

带有遮阳盖的实施例的结构分解图参见图7所示。

上述各部件的尺寸仅为举例，不可理解为本发明的全部可实施方式，具体尺寸由本领域技术人员根据实际需要调整，本发明不一一列举。

其中，作为一种可实施方式，密封盖1、渗水桶体2、密封底盖3、遮阳盖5部分可采用具有一定硬度和韧性的聚氯乙烯材料或其他塑料材料制作，密封垫4采用弹性橡胶制作。

使用本装置进行植苗蒸腾耗水量测试的方法为：

首先在渗水桶体底部放置纱布，用所需土壤或其他培养基栽植植物并使其茎位于桶体中心位置。

植物定植并正常生长后，可加密封盖，首先密封盖侧面张开使苗木茎部穿过，闭合密封盖并通过螺纹丝与渗水桶体密封，用内径与苗木茎部相适应的柱形弹性垫套住苗木茎部并向下按堵住植苗孔，用密封底盖盖住渗水筒体的底面即可控制桶体内水分散失。

密封过程中，可通过控水装置及苗木、基质的总重变化推算含水量并调节盆内基质水分；实施中透气孔、遮阳盖或密封底盖可根据条件及操作需要使用；所述盖面上的透气孔，用于不打开密封盖的情况下对桶体内换气，防止由于盆内长期密封造成植物根部缺氧；该透气孔还能用于灌溉以及施肥等，在需要给植株加水或肥料时不用打开密封盖，操作更为便捷。此外，该透气孔也可作为传感器导线穿过的预备孔。

本发明提供的一种植物耗水测定及控水装置，设计专用的密封盖取代覆膜方法，改善装置密封性，侧面开口的构造可解决植苗后需覆盖盆体而又有苗木阻挡的问题。

同时，弹性柱形垫可密封苗木茎部与密封盖内环的接触面，并有不同的内环规格可针对不同大小茎部的苗木。

此外，密封底盖密封的同时并收集桶体下渗水，防止水分由于渗漏而散失；遮阳盖可阻挡阳光辐射，保持盆中基质温度不过于升高，雨天可防止雨水进入盆内。密封盖和密封底盖的密封处理有效阻止水分散失，使桶体内的水分散失只通过植物蒸散途径。

本发明实施例除了能够使植物耗水量的测定更准确可靠，还能够准确调控植物生长基质水分，或者用于土壤水分或蒸散方面的研究。由于整个装置各个组成部分方便组装拆卸且密封性较好，因此其内部水分方便补充或快速蒸散，相关养护人员可以根据需要进行调控，并对加水量能有较为精确的控制，从而更加精确地控制培养基质中的含水量，相比传统的盆栽或大田调控，控制精度更高。

采用本发明实施例所提供的装置对植物培养基质进行控水，可依据质量含水量进行水分调控，质量含水量依据测定盆栽重量计算而得。

具体地，本发明还公开一种基质水分控制的方法，大致步骤为：

（1）取代表样地的典型土壤样品，用四分法取至足够盆栽所用，在45℃以下把土壤烘干至恒重，以保持土壤酶及微生物的活性。

（2）测定第1步的土壤田间持水量a，再从第1步的土壤中取部分样品在105℃快速烘干至恒重，以测定第1步的土壤含水量a1。

（3）称量G1克第1步所得土壤，放入垫入纱布的花盆中植苗，可计算出花盆中理论干土重量为W=G1/(1-a1)克。

（4）为防止土壤水分蒸发，使用所述盆栽控水装置植苗。

（5）控制盆栽苗木土壤含水量：花盆浇透水12小时后，测定其饱和含水量状态下的总重W2、花盆和苗木重量(WP)，土壤的饱和含水量W3=W2-Wp，花盆中土壤理论干重为W4=W3/(1+a)，设W5为实际干土重量（可根据需要取第2步或第4步中的理论值），则各水分梯度的花盆总重Wz=WP+W5+W5·a·b，b为各个梯度的相对含水量。

（6）控水时根据总重量，即可推算得到准确的土壤含水量，根据耗水快慢每2～5天补充一次水分，如果出现渗漏，则通过托盘收集后再次返回到盆内土壤中。

（7）另外，对于含有石子等杂质的土壤，对于所有土样压细处理，过2mm细筛，筛去石子，对于不需考虑土壤微生物活性、酶活性的土壤，将所有土样在45℃以下把土壤烘干至恒重，再在105℃快速烘干至恒重后，在盆栽时加入W5克干土即可。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种植物耗水测定及控水装置，其特征在于，包括密封盖、渗水桶体和密封底盖；

所述密封盖上设有第一开口和用于植苗通过的第一通孔，所述第一开口割裂所述密封盖的侧壁并贯通至所述第一通孔；所述第一开口两侧的侧壁可拆解连接；

所述密封盖与所述渗水桶体的桶口可拆解连接且使用时密封连接，使用时所述密封盖盖在所述渗水桶体的桶口上；

所述渗水桶体的桶底设有渗水孔；

所述密封底盖与所述渗水桶体的桶底可拆解连接且使用时密封连接，使用时所述密封底盖置于桶底下方。

2.根据权利要求1所述的植物耗水测定及控水装置，其特征在于，所述密封盖上除所述第一开口和所述第一通孔以外的位置还设有透气孔和透气孔盖，所述透气孔凸于所述密封盖，所述透气孔盖和所述透气孔可拆解连接。

3.根据权利要求2所述的植物耗水测定及控水装置，其特征在于，还包括密封垫；

所述密封垫为弹性密封垫，其上设有第二开口和用于植苗通过的第二通孔，所述第二开口割裂所述密封垫的侧面并贯通至所述第二通孔，使用时所述密封垫塞在所述密封盖的第一通孔和植苗茎部之间。

4.根据权利要求3所述的植物耗水测定及控水装置，其特征在于，所述第一通孔的边缘位置设置有垫圈，所述垫圈用于密封所述第一通孔与密封垫之间的缝隙。

5.根据权利要求1所述的植物耗水测定及控水装置，其特征在于，所述第一开口的开口面上设置有垫片，所述垫片用于密封所述第一开口形成的缝隙。

6.根据权利要求1所述的植物耗水测定及控水装置，其特征在于，还包括遮阳盖；

所述遮阳盖为锥形结构，设有第三开口和用于植苗通过的第三通孔，所述第三开口割裂遮阳盖的盖面贯通至所述第三通孔。

7.根据权利要求2所述的植物耗水测定及控水装置，其特征在于：

所述密封盖与所述渗水桶体之间通过螺纹连接，所述渗水桶体与所述密封底盖之间通过螺纹连接；

所述透气孔盖与所述透气孔之间通过螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的植物耗水测定及控水装置，其特征在于：

所述密封盖的盖顶直径为32-40厘米，第一通孔的直径为4-6厘米；

所述渗水桶体的桶口直径32-40厘米，垂直于桶底方向的高度为35-45厘米，壁厚0.3-1厘米；

所述密封底盖的盖面直径为32-40厘米，壁厚0.3-1厘米，垂直于盖面的高度为4-6厘米。

9.根据权利要求3所述的植物耗水测定及控水装置，其特征在于：

所述透气孔的直径大于0.8厘米，所述透气孔盖的盖面凸于所述密封盖的盖顶0.5-1.5厘米；

所述密封垫的厚度为1.5-3厘米，第二通孔的直径小于所述第一通孔的直径且与植苗茎部的尺寸相配合。

10.根据权利要求2所述的植物耗水测定及控水装置，其特征在于，所述透气孔的个数与所述渗水孔的个数均为两个以上。

Images