CN106508655A - 一种玉竹雾化栽培的实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种玉竹雾化栽培的实验装置，包括雾培箱和白炽灯，白炽灯架设于雾培箱上方、并照射雾培箱，雾培箱的底板上设置有多个雾培桶卡座，每个雾培桶卡座内安装一雾培桶，雾培箱的顶板上开设有多个雾培桶安装孔，雾培桶安装孔与雾培桶卡座的数量相同，且雾培桶安装孔的位置与雾培桶卡座一一对应设置；雾培桶包括一端开口的透明桶体和定植板，定植板安装于桶体的开口端，定植板上开设有多个呈正三角形排列的定植孔；雾培桶的桶底与雾培箱的底板接触，桶体内设置有带孔的雾化器托盘，雾化器托盘上设置有超声波雾化器；雾培桶卡座的内壁设置有紫外灯灯座，紫外灯灯座上安装有紫外灯。该装置有利于降低实验误差，提高实验结论的准确性。

Description

一种玉竹雾化栽培的实验装置
技术领域
本发明涉及雾化栽培领域，尤其涉及一种玉竹雾化栽培的实验装置。
背景技术
雾化栽培又称气雾栽培，是将营养液雾化为小雾滴状直接喷射到植物根系，以此提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。雾化栽培既可克服基质栽培易出现的过涝缺氧或过旱缺水，也可防止水耕栽培易出现的缺氧烂根，使植物得到最佳的营养和充足的空气，进而大幅提高植物的生长量和生物量，是现代农业中的一种重要栽培方式。
玉竹为百合科黄精属多年生草本药用植物，在我国有着悠久的种植历史。但是，玉竹为忌连作作物，在种植中存在明显的连作障碍效应，同时由于农户常年自选自繁自留自用根茎进行无性繁殖，品种优良性状出现了退化。从玉竹产业的未来发展趋势来看，实现玉竹标准化和规模化生产，势必离不开优质种苗的供应，而利用组培技术和雾化栽培技术繁育种苗是保障玉竹优质种苗快速供应的重要技术手段。
现有技术中，可通过雾化栽培装置来实现玉竹种苗繁育的实验，其中，雾化栽培装置一般包括栽培系统、营养液供给系统、光照系统、灭菌系统和自动控制系统等五部分,自动控制系统分别控制栽培系统、营养液供给系统、光照系统和灭菌系统工作。具体地，栽培系统包括雾化栽培槽和定植板，定植板安装在雾化栽培槽上，定植板上开设有多个定植孔；营养液供给系统包括雾化器及连接雾化器的营养液进液管和营养液排液管，雾化器安装在雾化栽培槽中、且位于定植板下方；光照系统包括位于定植板上方的白炽灯；灭菌系统包括对营养液进行照射杀菌的紫外线照射灯。进行玉竹种苗繁育实验时，需要模拟玉竹在不同环境下的生长状态，并采用控制变量法探究各个变量对玉竹生长的影响。由于上述现有技术提供的每个雾化栽培装置中都仅有一个雾化栽培槽、一个定植板和一个雾化器，因此用上述雾化栽培装置在进行玉竹种苗繁育实验时，需要设置多个独立的雾化栽培装置，并分别对各个雾化栽培装置进行独立操作，从而完成对玉竹种苗繁育的实验。
但是，在进行玉竹种苗繁育实验时，这些独立的雾化栽培装置仅可放置在相同的外部环境中，对于每个雾化栽培装置的内部环境，由于影响内部环境的因素很多，例如，温度和光照等，导致控制相同的内部环境并不容易，而温度和光照又是影响植物生长的重要因素。因此，使用多个独立的现有技术中的上述雾化栽培装置进行玉竹种苗繁育实验时，由于每个雾化栽培装置内部环境无法精确统一控制，极易出现较大的实验误差，影响实验结论的准确性。
发明内容
本发明提供了一种玉竹雾化栽培的实验装置，以解决雾化栽培试验研究中各内部环境的一致性问题。
本发明实施例提供的一种玉竹雾化栽培的实验装置，包括雾培箱和白炽灯，白炽灯架设于雾培箱上方、并照射雾培箱，其中：雾培箱的底板上设置有多个雾培桶卡座，每个雾培桶卡座内安装一雾培桶，雾培箱的顶板上开设有多个雾培桶安装孔，雾培桶安装孔与雾培桶卡座的数量相同，且雾培桶安装孔的位置与雾培桶卡座一一对应设置；雾培桶包括一端开口的透明桶体和定植板，定植板安装于桶体的开口端，定植板上开设有多个呈正三角形排列的定植孔；雾培桶的桶底与雾培箱的底板接触，桶体内设置有带孔的雾化器托盘，雾化器托盘上设置有超声波雾化器；雾培桶卡座的内壁设置有紫外灯灯座，紫外灯灯座上安装有紫外灯。
优选地，桶体的内侧壁上设置有托网卡座，托网卡座上活动设置有根状茎托网。
优选地，玉竹雾化栽培的实验装置还包括拉苗架，其中：拉苗架包括拉苗架立柱和拉苗架顶板，拉苗架顶板通过拉苗架立柱架设于雾培箱上方；朝向雾培箱的拉苗架顶板上设置有白炽灯灯座和悬挂钩，白炽灯固定于白炽灯灯座上，悬挂钩上悬挂有拉苗线，拉苗线对应竖直延伸至定植板上的定植孔。
优选地，桶体的侧壁上开设有进液口、进水口和排液口，进液口与营养液供给管连通、进水口与进水支管相连通、排液口与废液支管相连通，所有的进水支管均连通至进水总管，所有的废液支管均连通废液总管，顶板设置有多个营养液供给口，营养液供给管与营养液供给口均一一对应连通；进水总管上安装有净水器，净水器与进水总管相连通。
优选地，雾培箱相对的两块侧板上分别对应安装进风扇和排风扇，雾培箱的侧板上开设有观察门。
优选地，雾培箱的底板开设有多个雾培箱通气孔，雾培箱通气孔位于雾培桶卡座周围，雾培箱上还安装有滚轮。
优选地，定植孔的孔径为1-1.5cm，正三角形排列的定植孔之间的孔距为5-6cm。
优选地，桶体的侧壁上还开设有雾培桶通气孔，雾培桶通气孔位于定植板和雾化器托盘之间。
优选地，雾化器托盘外周安装有泡沫或浮漂。
优选地，根状茎托网的网孔孔径为2-3mm，托网卡座距雾培桶开口的垂直距离为5-6cm。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明提供了一种玉竹雾化栽培的实验装置，包括雾培箱和白炽灯，白炽灯架设于雾培箱上方、并照射雾培箱，其中：雾培箱的底板上设置有多个雾培桶卡座，每个雾培桶卡座内安装一雾培桶，雾培箱的顶板上开设有多个雾培桶安装孔，雾培桶安装孔与雾培桶卡座的数量相同，且雾培桶安装孔的位置与雾培桶卡座一一对应设置；雾培桶包括一端开口的透明桶体和定植板，定植板安装于桶体的开口端，定植板上开设有多个呈正三角形排列的定植孔；雾培桶的桶底与雾培箱的底板接触，桶体内设置有带孔的雾化器托盘，雾化器托盘上设置有超声波雾化器；雾培桶卡座的内壁设置有紫外灯灯座，紫外灯灯座上安装有紫外灯。该装置的同一雾培箱中包含多个雾培桶，在进行玉竹种苗繁育实验时，该装置可精确控制每个雾培桶所处的光照、温度和灭菌等环境相同，有效解决玉竹雾化栽培实验研究中各处理环境条件的一致性问题，降低实验误差，提高实验结论的准确性；此外，该装置采用按正三角形排列方式设计定植孔的定植板，利于玉竹的均匀采光，有效消除作物边际效应，因此，本发明提供的玉竹雾化栽培的实验装置有利于降低实验误差，增强实验研究样品采集的可靠性，提高实验结论的准确性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的玉竹雾化栽培的实验装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的雾培箱的底板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的雾培桶的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的定植板的结构示意图和定植孔分布示意图；
图5为本发明实施例提供的根状茎托网的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的雾化器托盘的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的拉苗架顶板的结构示意图。
图1至图7中：1-雾培箱、2-白炽灯、3-雾培桶卡座、4-雾培桶、5-雾培桶安装孔、6-桶体、7-定植板、8-定植孔、9-雾化器托盘、10-超声波雾化器、11-紫外灯灯座、12-紫外灯、13-根状茎托网、14-拉苗架、15-拉苗架立柱、16-拉苗架顶板、17-白炽灯灯座、18-悬挂钩、19-拉苗线、20-进液口、21-进水口、22-排液口、23-进水总管、24-废液总管、25-营养液供给口、26-净水器、27-进风扇、28-排风扇、29-观察门、30-雾培箱通气孔、31-滚轮、32-雾培桶通气孔、33-显示操作屏、34-线路管口。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
玉竹为百合科黄精属多年生草本药用植物，在我国有着悠久的种植历史，具有良好的道地性，药食同源，是一种极具开发利用价值的经济作物，具有独特的药理作用和保健功效，是一种使用较多的中药配伍药材。
本发明实施例提供的玉竹雾化栽培的实验装置主要根据玉竹的植物学特性和生长特性进行设计，从装置角度，本发明提供的玉竹雾化栽培的实验装置主要由雾培箱1以及设置于雾培箱内部外部的各类其他装置组成。具体地，参见图1，为本发明实施例提供的玉竹雾化栽培的实验装置的结构示意图。雾培箱1为由不锈钢板制成的长方体箱体。雾培箱1里面摆放雾培桶4，雾培箱1的体积大小根据实验所需的雾培桶4的数量来确定。雾培箱1的主要作用为支撑雾培桶、玉竹遮光、移动雾化装置以及安装自动控制系统、进排水管道和进排风扇。
进水总管23连通自来水水源，经过净化器26，将净化后的水输送到进水支管，并由进水支管最终输送到每一个雾培桶4中，类似地，每一个雾培桶4中废液由废液支管输送至安装在雾培箱1上的废液总管24，最后由废液总管24排出。为方便改变雾化装置的实验环境，常需要对雾化装置进行移动，因此，在雾培箱1上安装有滚轮31，根据雾培箱1的体积大小和重量大小，设置不同数量的滚轮31。为促进雾培箱1中的空气流通和降温，改善玉竹的生长条件，雾培箱1相对的两块侧板上分别对应安装进风扇27和排风扇28，由于雾培箱1为长方体，因此，进风扇27和排风扇28常设置在水平距离相对较大的两块侧板上，而水平距离相对较小的两块侧板上开设有合页的观察门29，以方便随时观察玉竹的生长状态。
参见图2，为本发明实施例提供的雾培箱的底板的结构示意图。雾培箱1的底板上设置有多个雾培桶卡座3，每个雾培桶卡座3内安装一雾培桶4，雾培桶4通过雾培桶卡座3固定在雾培箱1中，雾培桶4的桶底与雾培箱1的底板接触。由于本发明提供的优选雾培桶4形状为圆柱体，因此雾培桶卡座3的形状也设置为中空的圆柱体，且尺寸与雾培桶4匹配，为使雾培桶4牢固固定，一般雾培桶卡座3高度为雾培桶4高度的1/3-1/2。除此之外，雾培桶卡座3的内壁设置有紫外灯灯座11，紫外灯12通过紫外灯灯座11固定于雾培桶卡座3上，紫外灯12透过雾培桶4对雾培桶4中的营养液进行灭菌处理，根据实验需求，每个雾培桶卡座3上可设置不同数量的紫外灯灯座11，一般3-4个紫外灯12即可满足玉竹营养液灭菌需求。雾培箱1的底板还开设有多个雾培箱通气孔30，雾培箱通气孔30位于雾培桶卡座3周围，起到促进雾培箱1内空气流通的作用。
雾培箱1的顶板上开设有多个雾培桶安装孔5，雾培桶安装孔5与雾培桶卡座3的数量相同，且雾培桶安装孔5的位置与雾培桶卡座3一一对应设置，雾培箱1的顶板距雾培箱1底板(雾培箱1的高度)的垂直距离与雾培桶4的高度一致。雾培箱1的顶板上还设置有多个营养液供给口25，营养液供给口25与营养液供给管均一一对应连通，通过营养液供给管把营养液输送至各自雾化桶4中，与前面提到的由进水支管输送的净化后的水混合，营养液供给口25上活动设置有营养液供给盖。
为使紫外灯12照射的紫外光透过雾培桶4，雾培桶4为透明的塑料桶。参见图3，为本发明实施例提供的雾培桶的结构示意图。雾培桶4包括一端开口的透明桶体6和定植板7。定植板7安装于桶体6的开口端，定植板7为圆形板，且定植板7的尺寸与雾培桶4的开口尺寸相匹配，使得定植板7可以直接固定于桶体6的开口端。如图4所示，为本发明实施例提供的定植板的结构示意图和定植孔分布示意图，以定植板7的圆心为其中一个定植孔按照图4中的形式进行正三角形扩散，构成呈正三角形排列的定植孔8，根据玉竹的特点，定植孔8的孔径为1-1.5cm，优选定植孔8的孔径设置为1cm，正三角形排列的定植孔8之间的孔距为5-6cm。在本发明实施例中，定植板7按正三角形排列方式设计定植孔8，利于作物均匀采光且采光一致，有效消除作物边际效应，提高实验研究样品采集的可靠性。
桶体6上设置有进液口20、进水口21和排液口22，进液口20与营养液供给管连通、所述进水口21与进水支管相连通、所述排液口22与废液支管相连通，为控制进水水量，在进水支管和废液支管上还分别安装有电磁阀。进水支管输送的净化水与营养液供给管输送的营养液在雾培桶4中混合形成雾培桶4中的营养液。电磁阀可控制营养液液面与紫外灯12的高度一致，保证紫外光照射对营养液的灭菌效果。桶体6内设置有带孔的雾化器托盘9，雾化器托盘9外周安装有泡沫或浮漂，雾化器托盘9的具体结构可参看附图6所示的雾化器托盘的详细结构示意图，如图6所示，所述雾化器托盘9为带有多个孔、中间凹陷的扁圆柱体结构，雾化器托盘9中间凹陷的部分上设置有超声波雾化器10。因此，雾化器托盘9可漂浮在雾培桶4桶体6中的营养液液面上，超声波雾化器10可通过雾化器托盘9所开设的孔接触营养液，并汲取桶体6中的营养液将其雾化供给玉竹生长使用。桶体6的侧壁上还开设有3-4个雾培桶通气孔32，雾培桶通气孔32位于定植板7和雾化器托盘9之间、距离定植板的垂直距离为2cm左右。
在距离定植板8的5cm处，在桶体6的内侧壁上设置根状茎托网卡座，用于支撑根状茎托网13，参见图5，根状茎托网13是按桶体6的内径设计的一个圆盘，用PVC材料和丝线制作，孔径2-3mm，用于支撑根状茎横向生长，起固定种苗的作用,有效解决根茎类作物在雾培定植中易倒伏的问题。
为监测每个雾培桶4内的温度、营养液的酸碱度和电导率等，在每个雾培桶4中安装有温度传感器、pH传感器和电导率传感器，相应地，桶体6侧壁上开设有线路管口34，以供传感器及超声波雾化器的线路进出。为显示各个雾培桶4中温度传感器、pH传感器和电导率传感器的数据，并对连通雾培桶4的进水支管和废液支管流量、进风扇27、排风扇28、紫外灯12、白炽灯2、超声波雾化器10进行控制，雾培箱1的观察门29上还设置有显示操作屏33。
本发明提供的玉竹雾化栽培的实验装置还包括架设于雾培箱1上方的拉苗架14，其中：拉苗架14包括拉苗架立柱15和拉苗架顶板15，拉苗架顶板16通过拉苗架立柱15架设于雾培箱1上方，拉苗架顶板16与雾培箱1顶板的垂直距离为1-1.2m，参见图7，为本发明实施例提供的拉苗架顶板的结构示意图，朝向雾培箱1的拉苗架顶板16上设置有白炽灯灯座17和悬挂钩18，白炽灯2固定于白炽灯灯座17上，悬挂钩18上悬挂有拉苗线19，拉苗线19对应竖直延伸至定植板7上的定植孔8，在本发明实施例中，每一个定植板7上的定植孔8至少对应一根拉苗线19，每一根拉苗线19绑定一株玉竹苗，可将玉竹苗拉起固定而不倒伏，使玉竹向上生长。拉苗架14的设计能够有效解决高杆作物雾培定植易倒伏的问题。
根据上述实施方式的描述，本发明提供的玉竹雾化栽培的实验装置可以包括栽培系统、营养液供给系统、光照系统、灭菌系统和自动控制系统。其中，栽培系统由雾培箱1、雾培桶4和拉苗架14组成。光照系统以白炽灯2为照明光源，光照强度根据作物的生物学特性确定，白炽灯2安装于拉苗架顶板16的白炽灯灯座17内。灭菌系统由净化器26和紫外灯12组成，净化器主要用于吸附自来水中的氯气和杀菌，紫外灯每天开一定时间，用于对营养液的灭菌。自动控制系统由显示操作屏33、单片机、电磁阀、温度传感器、pH传感器和电导率传感器组成。显示操作屏33、电磁阀、温度传感器、pH传感器、电导率传感器、超声波雾化器10、进风扇27、排风扇28、紫外灯12和白炽灯2均与单片机通信连接。
本发明实施例提供的玉竹雾化栽培的实验装置的同一雾培箱中包含多个雾培桶，在进行玉竹种苗繁育实验时，可精确控制每个雾培桶所处的光照、温度和灭菌等环境相同，有效解决玉竹的雾化栽培实验研究中各处理环境条件的一致性问题，降低实验误差，提高实验结论的准确性；此外，采用按正三角形排列方式设计定植孔的定植板，利于玉竹的均匀采光，有效消除作物边际效应；采用根状茎托网支撑根状茎横向生长，起固定种苗的作用，有效解决根茎类作物在雾培定植中易倒伏的问题；设计拉苗架能够有效解决高杆作物雾培定植易倒伏的问题。因此，本发明提供的玉竹雾化栽培的实验装置有利于玉竹生长，降低实验误差，增强实验研究样品采集的可靠性，提高实验结论的准确性。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种玉竹雾化栽培的实验装置，其特征在于，所述装置包括雾培箱(1)和白炽灯(2)，所述白炽灯(2)架设于所述雾培箱(1)上方、并照射所述雾培箱(1)，其中：
所述雾培箱(1)的底板上设置有多个雾培桶卡座(3)，每个所述雾培桶卡座(3)内安装一雾培桶(4)，所述雾培箱(1)的顶板上开设有多个雾培桶安装孔(5)，所述雾培桶安装孔(5)与雾培桶卡座(3)的数量相同，且所述雾培桶安装孔(5)的位置与所述雾培桶卡座(3)一一对应设置；
所述雾培桶(4)包括一端开口的透明桶体(6)和定植板(7)，所述定植板(7)安装于所述桶体(6)的开口端，所述定植板(7)上开设有多个呈正三角形排列的定植孔(8)；所述雾培桶(4)的桶底与所述雾培箱(1)的底板接触，所述桶体(6)内设置有带孔的雾化器托盘(9)，所述雾化器托盘(9)上设置有超声波雾化器(10)；
所述雾培桶卡座(3)的内壁设置有紫外灯灯座(11)，所述紫外灯灯座(11)上安装有紫外灯(12)。
2.根据权利要求1所述的玉竹雾化栽培的实验装置，其特征在于，所述桶体(6)的内侧壁上设置有托网卡座，所述托网卡座上活动设置有根状茎托网(13)。
3.根据权利要求1所述的玉竹雾化栽培的实验装置，其特征在于，所述装置还包括拉苗架(14)，其中：所述拉苗架(14)包括拉苗架立柱(15)和拉苗架顶板(16)，所述拉苗架顶板(16)通过拉苗架立柱(15)架设于所述雾培箱(1)上方；
朝向所述雾培箱(1)的所述拉苗架顶板(16)上设置有白炽灯灯座(17)和悬挂钩(18)，所述白炽灯(2)固定于所述白炽灯灯座(17)上，所述悬挂钩(18)上悬挂有拉苗线(19)，所述拉苗线(19)对应竖直延伸至所述定植板(7)上的定植孔(8)。
4.根据权利要求1所述的玉竹雾化栽培的实验装置，其特征在于，所述桶体(6)的侧壁上开设有进液口(20)、进水口(21)和排液口(22)，所述进液口(20)与营养液供给管连通、所述进水口(21)与进水支管相连通、所述排液口(22)与废液支管相连通，所有的所述进水支管均连通至进水总管(23)，所有的所述废液支管均连通废液总管(24)，所述雾培箱(1)的顶板设置有多个营养液供给口(25)，所述营养液供给管与所述营养液供给口(25)均一一对应连通；
所述进水总管(23)上安装有净水器(26)，所述净水器(26)与所述进水总管(23)相连通。
5.根据权利要求1所述的玉竹雾化栽培的实验装置，其特征在于，所述雾培箱(1)相对的两块侧板上分别对应安装进风扇(27)和排风扇(28)，所述雾培箱(1)的侧板上开设有观察门(29)。
6.根据权利要求1所述的玉竹雾化栽培的实验装置，其特征在于，所述雾培箱(1)的底板开设有多个雾培箱通气孔(30)，所述雾培箱通气孔(30)位于所述雾培桶卡座(3)周围，所述雾培箱(1)上还安装有滚轮(31)。
7.根据权利要求1所述的玉竹雾化栽培的实验装置，其特征在于，所述定植孔(8)的孔径为1-1.5cm，正三角形排列的所述定植孔(8)之间的孔距为5-6cm。
8.根据权利要求1所述的玉竹雾化栽培的实验装置，其特征在于，所述桶体(6)的侧壁上还开设有雾培桶通气孔(32)，所述雾培桶通气孔(32)位于所述定植板(7)和所述雾化器托盘(9)之间。
9.根据权利要求1所述的玉竹雾化栽培的实验装置，其特征在于，所述雾化器托盘(9)外周安装有泡沫或浮漂。
10.根据权利要求2所述的玉竹雾化栽培的实验装置，其特征在于，所述根状茎托网(13)的网孔孔径为2-3mm，所述托网卡座距所述雾培桶(4)开口的垂直距离为5-6cm。
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