CN103749171B - 一种基于高压电场的作物养分吸收诱导装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于高压电场的作物养分吸收诱导装置，由试验箱主体、平行极板、补光装置、补光装置调节装置、通风装置、温湿度传感器、光照传感器、高压发生器及其高压控制器、极板间距调节装置、放电棒和控制器组成。通过高压发生器和平行极板对作物施加高压静电场进行电刺激，结合各功能装置提供对作物生长所需的光强、温湿度条件；对作物施加的电场强度可通过调节高压发生器输出到平行极板两极板的电压和通过极板间距调节装置对极板间距调节两种手段调节。本发明结构简单、成本低、适用范围广，可应用于开展高压电场作用下作物对养分的吸收、抗病害性能、作物生理生化指标变化等影响的动态研究。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于高压电场的作物养分吸收诱导装置。属于作物生产技术领域，专门用于对作物生产的诱导，以使作物实现优质、高效、高产。
背景技术
氮磷钾是作物生长发育过程中不可缺少的营养元素，对作物生长发育起着至关重要的作用。氮肥和磷肥是施用量最多的两种肥料，钾肥虽然施用量相对较少，但我国钾资源有限，钾肥还需要进口。然而，目前我国肥料利用率低，养分流失严重，氮、磷、钾比例与土壤养分供应状况和作物对养分的吸收状况不相协调，肥料的滥施和过度施用造成巨大的经济损失和严重的环境污染。作物对养分吸收利用率低的现状已严重阻碍了我国农业的可持续发展。
为提高作物对养分的有效利用率、减少养分流失、降低环境污染，需要研究调节作物对养分吸收的新型技术来根据作物各生育期所需养分规律和营养状况进行实时、定量的施肥，从而作物实现优质、高效、高产。作物对养分的有效吸收和利用的新技术是保障我国肥料产业可持续发展及实现作物优质、高效、高产的有效措施。
研究表明，电场可以改变细胞膜的通透性，影响膜两侧离子浓度平衡、植物代谢以及细胞的遗传特性。电栽培技术在某种程度上能够促进作物生长，加快作物生长速率、增产及提高作物品质，可以提高作物的抗病虫害能力，减少肥料和农药的施用量。电栽培技术是今后作物栽培的重要发展方向。
专利号为201210215656.6公开了一种采用极低频脉冲电场生产无公害芽菜的装置与方法，该装置包括极低频高压脉冲发生器、连接到该高压发生器的一对平行铜板电极以及位于两电极间用于放置种子的非金属支架，采用该装置和方法得到的经过脉冲电场处理培养的种子萌发迅速，幼苗鲜重和芽长等和未经脉冲电场处理的对照相比差异巨大，质量和产量都有大幅度提高。但其处理的对象为种子而不是作物幼苗。
专利(专利号为200810054536.6)公开了一种利用高压交变电场处理番茄的方法，高压交变电场处理可以延缓番茄的颜色变红、硬度变软、可溶性糖含量以及果皮叶绿素含量的下降和可滴定酸、番茄红素含量的上升等效果。
专利(专利号为200810054536.6)公开了一种设置有高压静电场的水培花卉苗床，其特征是在一个苗床的底部表面上铺设有电场负极网，电场负极网上面为营养液，营养液上面为设置有等距离孔的漂浮板，漂浮板孔内栽有水培花卉，距离苗床底部50～80cm的处设置了电场正极网。在该电场作用下，植物气孔开张时间延长，促进了植物的光合作用和植物细胞中叶绿素含量a的提高，植株有明显的增绿效应，促进了作物的快速生长。该装置中没有给出高压静电场发生装置、缺乏补光装置、温湿度和光照的测控装置，而这些装置在植物正常生长中对作物适宜温湿度和光照强度是必须的，而且没涉及到高压电场绝缘装置，在操作时，安全性很差，很容易使人发生触电。
综上所述，目前已有对种子和果蔬的多种高压电场处理装置和方法，但还缺乏一种安全性和可靠性高的能够促进作物养分吸收和生长的高压电场发生装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于高压电场的作物养分吸收诱导装置，以实现在高压电场作用下促进作物生长，加快作物生长速率、增产及提高作物品质、提高作物的抗病虫害能力、减少肥料和农药的施用量以及研究作物生态指标变化。
为了解决以上技术问题，本发明集温湿度、光照控制为一体的高压电场的作物养分吸收诱导装置,采用的具体技术方案如下：
一种基于高压电场的作物养分吸收诱导装置，其特征在于：包括试验箱主体(1)、一对平行极板(11)、补光装置(10)、补光调节装置、通风装置(19)、温湿度传感器(15)、光照传感器(16)、高压发生器(12)及其高压控制器(13)、极板间距调节装置、放电棒(21)和控制器；
所述的试验箱主体(1)是一个六面体试验箱，支架(5)采用角钢搭接而成，在角钢上开有长孔，便于补光调节装置的调节；试验箱顶部和底部为高压绝缘板；试验箱主体(1)前面安装有镜面玻璃移门，便于作物样品的取放；试验箱主体(1)的其余三侧面均安装有镜面玻璃，用以对补光装置发出的光进行反射，以增强作物的光照强度；试验箱主体(1)前面安装的镜面玻璃移门和试验箱主体(1)后面镜面玻璃离试验箱主体(1)的顶部均有约30cm距离，以用于安装通风装置(19)，便于作物生长所需的空气流通；
所述的平行极板(11)由两块大小相同的圆角矩形状导电性能良好的厚度为3mm的薄金属板做成的上极板和下极板组成，所述上极板固定在极板间距调节装置上，所述下极板固定在底部的高压绝缘板上，上极板和下极板互相平行；
所述的补光装置(10)连接到补光调节装置上，由一组植物生长灯组成和一组相应继电器组成；每个植物生长灯连接有一个继电器，在控制器的控制下可根据作物实测光照强度和目标光照强度单独控制灯的开关，从而控制电场内植物的光照强度；
所述的补光调节装置由分别加工有均匀分布长孔的金属角钢拉杆A(8)、拉杆B(9)、拉杆C(17)和拉杆D(18)组成；拉杆A(8)和拉杆C(17)平行，拉杆B(9)和拉杆D(18)平行，拉杆A(8)和拉杆C(17)固定到支架(5)上，拉杆B(9)和拉杆D(18)分别固定于拉杆A(8)和拉杆C(17)上，通过调节拉杆C(17)和拉杆A(8)在支架(5)高度方向上位置即可实现补光装置(10)竖直方向位置的调节；通过调节拉杆B(9)和拉杆D(18)在拉杆A(8)和拉杆C(17)水平方向的位置，即可实现补光装置(10)的植物生长灯与位于两平行极板(11)间作物的距离；通过补光调节装置可实现补光装置(10)在水平和竖直两个方向位置的调节，竖直方向调节一方面以适应作物生长高度的变化，另一方面调节该方向上补光装置(10)离电场内作物的距离，水平方向的调节可实现补光装置(10)与离电场内作物的距离，从而实现对作物光照强度的调节；
所述的极板间距调节装置由螺母(2)、螺杆A(20)、金属板(3)、螺杆B(14)、螺母(7)和高压绝缘棒(6)组成；螺杆A(20)一端带有调节手柄，另一端依次穿过焊接在金属板(3)的螺母(2)和高压绝缘板(4)与高压绝缘棒(6)一端的内螺纹连接；高压绝缘棒(6)两端加工有长度为5cm的内螺纹孔，两所述内螺纹孔中间为实心绝缘棒，高压绝缘棒(6)一端与螺杆B(14)一端连接，另一端与螺杆A(20)连接；螺杆B(14)另一端与焊接于平行极板(11)中心位置的螺母(7)连接；金属板(3)固定在顶部的高压绝缘板(4)上；通过对螺母(2)和螺杆A(20)组成的螺母螺杆机构进行调节即可实现平行极板(11)间距的调节，一方面可适应两平行极板(11)间作物生长需要，随着作物株高增加，极板间距需要相应调整，另一方面可改变两平行极板(11)间电场强度大小；
所述的通风装置(19)由排风扇和保护网组成；排风扇位于试验箱主体(1)前面安装的镜面玻璃移门顶部和试验箱主体(1)顶部之间，并固定在支架(5)上，位于排风扇外侧的保护网也通过支架(5)固定；通风装置(19)为试验箱主体(1)放置的植物通风以使作物正常呼吸，同时对试验箱主体(1)内作物温度进行降温调节；
所述的高压发生器(12)和高压控制器(13)分别为：BGG脉宽调制型直流高压发生器及其配套控制器，高压发生器(12)用于在平行极板(11)间产生高压，其正、负极分别连接到平行极板(11)的上极板和下极板上；高压控制器(13)用于调节高压发生器(12)的输出电压；
所述的温湿度传感器(15)采用的是瑞士盛世瑞恩公司的SHT11数字温湿度传感器，安装于试验箱主体(1)内支架(5)靠近作物的位置，通过单总线与控制器主机板(22)的通用I/O接口E(34)连接，以监测植物所处电场中环境温度；
所述的放电棒(21)为一导电性好的金属棒，一端插入到高压绝缘棒，另一端和地线连接；
所述的控制器由控制器主机板(22)、通风装置驱动电路(41)、补光装置驱动电路(42)、人机接口(43)、光照强度检测装置(44)、温湿度检测装置(45)和电源(37)组成；通风装置驱动电路(41)、补光装置驱动电路(42)、人机接口(43)、光照强度检测装置(44)、温湿度检测装置(45)和电源(37)分别与控制器主机板(22)相连接；所述通风装置驱动电路(41)由通风装置(19)、继电器组A(24)、线驱动器B(27)和通用I/O接口A(30)组成；所述补光装置驱动电路(42)由通用I/O接口B(31)、线驱动器C(28)、继电器组B(25)和补光装置(10)组成；控制器主机板AT89S52芯片集成通用I/O接口；I/O接口A(30)依次连接线驱动器B(27)、继电器组A(24)和通风装置(19)，根据温湿度传感器(15)采集到现场实测温湿度；I/O接口A(30)中与继电器组A(24)相连的引脚端通过输出不同电平即可控制对应排风扇启停，进而控制试验箱主体(1)内的温度；通用I/O接口B(31)依次连接线驱动器C(28)、继电器组B(25)和补光装置(10)，根据光照传感器(16)采集到现场实测光照强度，I/O接口B(31)中与继电器组B(25)相连的引脚端通过输出不同电平即可控制对应补光装置(10)中植物生长灯的开关，进而控制试验箱主体(1)内植物所需的光照强度；键盘及多位开关(23)依次通过线驱动器A(26)、电平转换器(29)连接到通用I/O接口C(32)，以进行设置温度、湿度、光照强度等目标参数和控制参数的输入和修改；光照传感器(16)与通用I/O接口D(33)以I2C总线形式连接；温湿度传感器(15)以单总线方式连接到通用I/O接口E(34)；LCD接口(36)通过外部扩展总线(35)连接到控制器主机板(22)，以显示检测数据。
所述平行极板(11)的材料为导电性好的金属极板。
所述的光照传感器(16)为日本ROHM公司的BH1750FVI型光照传感器。
本发明具有有益效果。本发明集温湿度、光照控制为一体的高压电场的作物养分吸收诱导装置，通过在高压电场中引入补光、排风和温度调节装置、补光装置调节装置等装置，使作物满足生长所需要的温湿度、光照强度等环境条件的同时进行电刺激，为今后研究作物在高压电场作用下对促进作物生长，加快作物生长速率、增产及提高作物品质、提高作物的抗病虫害能力、减少肥料和农药的施用量以及研究作物生态指标变化提供了载体和一种新的途径。
附图说明
图1为基于高压电场的作物养分吸收诱导装置示意图；
图2为基于高压电场的作物养分吸收诱导装置控制器结构示意图；
图3为基于高压电场的作物养分吸收诱导装置控制器原理框图；
图中：1-试验箱主体；2-螺母；3-金属板；4-高压绝缘板；5-支架；6-高压绝缘棒；7-螺母；8-拉杆A；9-拉杆B；10-补光装置；11-平行极板；12-高压发生器；13-高压控制器；14-螺杆B；15-温湿度传感器；16-光照传感器；17-拉杆C；18-拉杆D；19-通风装置；20-螺杆A；21-放电棒；22-控制器主机板；23-键盘及多位开关；24-继电器组A；25-继电器组B；26-线驱动器A；27-线驱动器B；28-线驱动器C；29-电平转换器；30-通用I/O接口A；31-通用I/O接口B；32-通用I/O接口C；33-通用I/O接口D；34-通用I/O接口E；35-外部扩展总线；36-LCD接口；37-电源；38-高压绝缘棒；39-排风扇；40-保护网；41-通风装置驱动电路；42-补光装置驱动电路；43-人机接口；44-光照强度检测装置；45-温湿度检测装置。
具体实施方式
下面结合附图及实施方式对本发明的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示，一种基于高压电场的作物养分吸收诱导装置主要包括试验箱主体1、一对平行极板11、补光装置10、补光调节装置、通风装置19、温湿度传感器15、光照传感器16、高压发生器12及其高压控制器13、极板间距调节装置、放电棒21、控制器；
所述的试验箱主体1是一个六面体试验箱，支架5采用角钢搭接而成，在角钢上开有长孔，便于补光调节装置的调节；试验箱顶部和底部为高压绝缘板；试验箱主体1前面安装有镜面玻璃移门，便于作物样品的取放；试验箱主体1的其余三面均安装有镜面玻璃，用以对补光装置发出的光进行反射，以增强作物的光照强度；试验箱主体1前面安装的镜面玻璃移门和试验箱主体1后面镜面玻璃离顶部均有约30cm距离，以安装通风装置19，便于作物生长所需的空气流通；
所述的平行极板11由两块大小相同的圆角矩形状导电性好的厚度为3mm的薄金属板做成的上极板和下极板组成，所述上极板固定到极板间距调节装置，所述下极板固定到底部的绝缘板上，上下极板互相平行，通过专用电缆分别连接到高压发生器12的正、负极上。
所述的补光装置10连接到补光调节装置上，由一组植物生长灯组成；每个灯连接有一个继电器，可根据作物光照强度单独控制灯的开关，从而控制电场内植物的光照强度；
所述的补光调节装置由金属角钢拉杆A 8、拉杆B 9、拉杆C 17和拉杆D 18组成，四个拉杆上加工有长孔；拉杆A 8和拉杆C 17平行，拉杆B 9和拉杆D 18平行，拉杆A 8和拉杆C 17固定到支架5上，拉杆B 9和拉杆D 18分别固定于拉杆A 8和拉杆C 17上，通过调节拉杆C 17和拉杆A 8在支架5高度方向上位置即可实现的补光装置10竖直方向位置的调节；通过调节拉杆B 9和拉杆D 18在拉杆A 8和拉杆C 17水平方向的位置，即可实现补光装置10的植物生长灯距离两平行极板11间作物的光照强度；
所述的温湿度传感器15采用的是瑞士盛世瑞恩公司的SHT11数字温湿度传感器，安装于试验箱主体1内支架5靠近植物的位置，通过单总线与控制器主机板22的通用I/O接口E 36连接，以监测植物所处电场中环境温度；
所述的极板间距调节装置由螺母2、螺杆A20、金属板3、螺杆B 14、螺母7和高压绝缘棒6组成；螺杆A20一端带有调节手柄，另一端依次穿过焊接在金属板3的螺母2和高压绝缘板4与高压绝缘棒6一端的内螺纹连接；高压绝缘棒6两端加工有长度为5cm的内螺纹孔，两所述内螺纹孔中间为实心绝缘棒，高压绝缘棒(6)一端与螺杆B(14)的一端连接，另一端与螺杆A(20)连接；螺杆B(14)另一端与焊接于平行极板(11)中心位置的螺母(7)连接；金属板(3)固定在顶部的高压绝缘板(4)上；通过对螺母(2)和螺杆A(20)组成的螺母螺杆机构进行调节即可实现平行极板(11)间距的调节，一方面可适应两平行极板(11)间作物生长需要，随着作物株高增加，极板间距需要相应调整，另一方面可改变两平行极板(11)间电场强度大小；
所述的通风装置19由排风扇和保护网组成；排风扇位于试验箱主体1前面安装的镜面玻璃移门顶部和试验箱主体1顶部之间，并固定在支架5上，位于排风扇外侧的保护网也通过支架5固定。通风装置19为试验箱主体1放置的植物通风以使作物正常呼吸，同时对试验箱主体1内温度进行降温调节；
所述的光照传感器16为：日本ROHM公司的BH1750FVI型光照传感器，安装于试验箱主体1内支架5靠近植物的位置，通过单总线与控制器主机板22的通用I/O接口D 32连接，以监测植物光照强度；
所述的高压发生器12和高压控制器13分别为：BGG脉宽调制型直流高压发生器及其配套控制器，高压发生器12用于在平行极板11间产生高压，其正、负极分别连接到平行极板11的上极板和下极板上；高压控制器13用于调节高压发生器12的输出电压；
所述的放电棒21为一导电性好的金属棒，一端插入到高压绝缘棒，另一端和地线连接；将高压发生器电压输出值调节为0V并切断高压发生器电源开关，用放电棒21将平行极板11的两极板连接，对两极板进行放电，确保操作人员安全；
如图2所示，控制器由控制器主机板22、通风装置驱动电路41、补光装置驱动电路42、人机接口43、光照强度检测装置44、温湿度检测装置45和电源37组成。所述通风装置驱动电路41、补光装置驱动电路42、人机接口43、光照强度检测装置44、温湿度检测装置45和电源37分别与控制器主机板22相连接；根据图2，通风装置驱动电路41由通风装置19、继电器组A 24、线驱动器B 27和通用I/O接口A 30组成；所述补光装置驱动电路42由通用I/O接口B 31、线驱动器C 28、继电器组B 25和补光装置10组成；
如图3所示，控制器主机板AT89S52芯片集成有4个8位通用I/O接口P0口、P1口、P2口和P3口，除P1口外，其他3个口都有第2功能，可以通过他们进行外部总线的扩展。继电器组A由4个继电器组成，分别与4个排风扇连接；I/O接口A 30依次连接线驱动器B 27、继电器组A 24和通风装置19，I/O接口A中与继电器A相连的引脚端通过输出不同电平即可以控制对应排风扇启停，进而控制试验箱主体1内的温度；通用I/O接口B 31依次连接线驱动器C 28、继电器组B 25和补光装置10，I/O接口B 31中与继电器组B 25相连的引脚端通过输出不同电平即可以控制对应补光装置10中植物生长灯的开关，进而控制试验箱主体1内植物所需的光照强度；键盘及多位开关23依次通过线驱动器A26、电平转换器29连接到通用I/O接口C 32，以进行设置温度、湿度、光照强度等目标参数和控制参数的输入和修改；光照传感器16与通用I/O接口D33以I2C总线形式连接；温湿度传感器15以单总线方式连接到通用I/O接口E 34；LCD接口36通过外部扩展总线35连接到控制器主机板22，以显示检测数据等。
本发明的工作过程为：将作物放置于下极板上，通过极板间距调节装置调节两极板间距离d，同时通过调节与高压发生器12配套的高压控制器13，使高压发生器12输出一定的电压U，从而使作物获得所需要的电场强度(E＝U/d)，启动控制器主机板22，通过人机接口43设定温度、湿度、光照强度的目标设定温度，利用温湿度传感器15对作物所处环境的温度、湿度进行实时检测，根据与相应设定目标温度比较结果来决定是否开启排风扇和开启数量，对温度进行闭环控制以实现对温度的稳定调节；通过光照传感器16对作物所处环境的光照强度实时检测，根据与相应设定目标光强比较结果，进而控制补光装置驱动电路42中植物生长灯的开启数量，对光强进行闭环控制以实现对其稳定控制；作物在电场中达到处理时间后，首先关掉高压电场使其输出电压为0V，然后利用放电棒21连接上下两极板进行充分放电后，将植物从电场中取出进行其他参数的测试。
实践证明：本发明提供的一种集温湿度、光照控制为一体的高压电场的作物养分吸收诱导装置，通过在高压电场中引入补光、排风和温度调节装置、补光装置调节装置等装置，使作物满足生长所需要的温湿度、光照强度等环境条件的同时进行电刺激，为今后研究作物在高压电场作用下对促进作物生长，加快作物生长速率、增产及提高作物品质、提高作物的抗病虫害能力、减少肥料和农药的施用量以及研究作物生态指标变化提供了载体和一种新的途径。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (3)
1.一种基于高压电场的作物养分吸收诱导装置，其特征在于：包括试验箱主体 (1)、一对平行极板 (11)、补光装置(10)、补光调节装置、通风装置(19)、温湿度传感器(15)、光照传感器(16)、高压发生器(12)及其高压控制器(13)、极板间距调节装置、放电棒(21)和控制器；
所述的试验箱主体(1)是一个六面体试验箱，支架(5)采用角钢搭接而成，在所述角钢上开有长孔，便于补光调节装置的调节；试验箱顶部和底部为高压绝缘板；试验箱主体(1)前面安装有镜面玻璃移门，便于作物样品的取放；试验箱主体(1)的其余三侧面均安装有镜面玻璃，用以对补光装置发出的光进行反射，以增强作物的光照强度；试验箱主体(1)前面安装的镜面玻璃移门和试验箱主体(1)后面镜面玻璃离试验箱主体(1)的顶部均有约30 cm距离，以用于安装通风装置(19)，便于作物生长所需的空气流通；
所述的平行极板 (11)由两块大小相同的圆角矩形状导电性能良好的厚度为3 mm的薄金属板做成的上极板和下极板组成，所述上极板固定在极板间距调节装置上，所述下极板固定在底部的高压绝缘板上，上极板和下极板互相平行；
所述的补光装置(10)连接到补光调节装置上，由一组植物生长灯组成和一组相应继电器组成；每个植物生长灯连接有一个继电器，在控制器的控制下可根据作物实测光照强度和目标光照强度单独控制灯的开关，从而控制电场内植物的光照强度；
所述的补光调节装置由分别加工有均匀分布长孔的金属角钢拉杆A (8)、拉杆B (9)、拉杆C (17)和拉杆D (18)组成；拉杆A (8)和拉杆C (17)平行，拉杆B(9)和拉杆D (18)平行，拉杆A (8)和拉杆C (17)固定到支架 (5)上，拉杆B(9)和拉杆D (18)分别固定于拉杆A (8)和拉杆C (17)上，通过调节拉杆C (17)和拉杆A (8)在支架 (5)高度方向上位置即可实现补光装置(10)竖直方向位置的调节；通过调节拉杆B(9)和拉杆D(18)在拉杆A (8)和拉杆C (17)水平方向的位置，即可实现补光装置(10)的植物生长灯与位于两平行极板(11)间作物的距离；通过补光调节装置可实现补光装置(10)在水平和竖直两个方向位置的调节，竖直方向调节一方面以适应作物生长高度的变化，另一方面调节该方向上补光装置(10)离电场内作物的距离，水平方向的调节可实现补光装置(10)与离电场内作物的距离，从而实现对作物光照强度的调节；
所述的极板间距调节装置由螺母(2)、螺杆A(20)、金属板(3)、螺杆B(14)、螺母(7)和高压绝缘棒(6)组成；螺杆A(20)一端带有调节手柄，另一端依次穿过焊接在金属板(3)的螺母(2)和高压绝缘板(4)与高压绝缘棒(6)一端的内螺纹连接；高压绝缘棒(6)两端加工有长度为5cm的内螺纹孔，两所述内螺纹孔中间为实心绝缘棒，高压绝缘棒(6)一端与螺杆B(14) 一端连接，另一端与螺杆A(20)连接；螺杆B(14)另一端与焊接于平行极板(11)中心位置的螺母(7)连接；金属板(3)固定在顶部的高压绝缘板(4)上；通过对螺母(2)和螺杆A(20)组成的螺母螺杆机构进行调节即可实现平行极板(11)间距的调节，一方面可适应两平行极板(11)间作物生长需要，随着作物株高增加，极板间距需要相应调整，另一方面可改变两平行极板(11)间电场强度大小；
所述的通风装置(19)由排风扇和保护网组成；排风扇位于试验箱主体(1)前面安装的镜面玻璃移门顶部和试验箱主体(1)顶部之间，并固定在支架(5)上，位于排风扇外侧的保护网也通过支架(5)固定；通风装置(19)为试验箱主体(1)放置的植物通风以使作物正常呼吸，同时对试验箱主体(1)内作物温度进行降温调节；
所述的高压发生器(12)和高压控制器(13)分别为：BGG脉宽调制型直流高压发生器及其配套控制器，高压发生器(12)用于在平行极板(11)间产生高压，其正、负极分别连接到平行极板(11)的上极板和下极板上；高压控制器(13)用于调节高压发生器(12)的输出电压；
所述的温湿度传感器(15)采用的是瑞士盛世瑞恩公司的SHT11数字温湿度传感器，安装于试验箱主体(1)内支架(5)靠近作物的位置，通过单总线与控制器主机板(22)的通用I/O接口E (34)连接，以监测植物所处电场中环境温度；
所述的放电棒(21)为一导电性好的金属棒，一端插入到高压绝缘棒，另一端和地线连接；
所述的控制器由控制器主机板(22)、通风装置驱动电路 (41)、补光装置驱动电路 (42)、人机接口(43)、光照强度检测装置(44)、温湿度检测装置(45)和电源(37)组成；通风装置驱动电路 (41)、补光装置驱动电路 (42)、人机接口(43)、光照强度检测装置(44)、温湿度检测装置(45)和电源(37)分别与控制器主机板(22)相连接；所述通风装置驱动电路 (41)由通风装置(19)、继电器组A( 24)、线驱动器B( 27)和通用I/O接口A (30)组成；所述补光装置驱动电路 (42)由通用I/O接口B (31)、线驱动器C (28)、继电器组 B (25)和补光装置(10)组成；控制器主机板AT89S52芯片集成通用I/O接口；I/O接口A (30)依次连接线驱动器B (27)、继电器组A (24)和通风装置(19)，根据温湿度传感器(15)采集到现场实测温湿度；I/O接口A(30)中与继电器组A (24)相连的引脚端通过输出不同电平即可控制对应排风扇启停，进而控制试验箱主体(1)内的温度；通用I/O接口B (31)依次连接线驱动器C (28)、继电器组 B (25)和补光装置(10)，根据光照传感器(16)采集到现场实测光照强度，I/O接口B (31)中与继电器组 B (25)相连的引脚端通过输出不同电平即可控制对应补光装置(10)中植物生长灯的开关，进而控制试验箱主体(1)内植物所需的光照强度；键盘及多位开关(23)依次通过线驱动器A (26)、电平转换器(29)连接到通用I/O接口C (32)，以进行设置温度、湿度、光照强度目标参数和控制参数的输入和修改；光照传感器(16)与通用I/O接口D (33)以I2C总线形式连接；温湿度传感器(15)以单总线方式连接到通用I/O接口E (34)；LCD接口(36)通过外部扩展总线(35)连接到控制器主机板(22)，以显示检测数据。
2.如权利要求1所述的一种基于高压电场的作物养分吸收诱导装置，其特征在于：所述平行极板(11)的材料为导电性好的金属极板。
3.如权利要求1所述的一种基于高压电场的作物养分吸收诱导装置，其特征在于：所述的光照传感器(16)为日本ROHM公司的BH1750FVI型光照传感器。
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