CN107064437A - 一种装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置，其特征在于：该装置的透明玻璃钢长方体箱内部沿高度方向间隔设有横向隔离条带体并沿长度方向间隔设有纵向隔离条带体，横向隔离条带体与纵向隔离条带体将透明玻璃钢长方体箱内空间进行分割并填入土壤后形成若干个独立土块；独立土块分别设有温度水分电导率探头并与微润灌溉系统连接，微润灌溉系统包括依次连接的水分供应容器、流速控制泵、水分输送管与水分注入口。相比现有技术，本发明具有避光避温功能，是可以控制灌水流量的供水供盐模块化装配式装置。

Description

一种装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置

技术领域

本发明属于植物灌溉装置，尤其涉及一种装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置。

背景技术

植物根系在生长过程中通常处于水分和盐分异质分布状况下，然而由于植物根区盐分的异质分布状况很难在通常的灌溉方式下保持，即随着灌溉的进行，根区盐分的异质分布会随着水分的运移而发生变化，影响根区盐分异质分布研究的顺利进行。同时，通常的根系分布的状况可通过分层分块取根的方法获得，但工作量较大，且难于直接观测，尤其是盐分和水分不均匀分布下各部分根系的吸水状况在常规的试验中更难于定量化。

发明内容

发明目的：本发明的目的是基于以上不足，本发明提出一种组合了具有避光避温功能的可以控制灌水流量的供水供盐模块化装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置。

技术方案：本发明所述的一种装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置，其特征在于：该装置的透明玻璃钢长方体箱内部沿高度方向间隔设有横向隔离条带体并沿长度方向间隔设有纵向隔离条带体，横向隔离条带体与纵向隔离条带体将透明玻璃钢长方体箱内空间进行分割并填入土壤后形成若干个独立土块；所述的独立土块分别设有温度水分电导率探头并与微润灌溉系统连接，微润灌溉系统包括依次连接的水分供应容器、流速控制泵、水分输送管与水分注入口，其中水分供应容器、流速控制泵位于温度控制箱内；

所述的透明玻璃钢长方体箱设有侧盖与遮挡黑布并在其前侧设有滑移支架；所述的滑移支架设有定时摄像机。

其中，所述的透明玻璃钢长方体箱的长度为0.45-0.5m，高度为0.6-0.65m，厚度为0.2-0.25m。

其中，所述的横向隔离条带体与纵向隔离条带体均为秸秆隔离条带。

其中，所述的温度水分电导率探头与外部的计算机连接并通过计算机将实时数据传送至流速控制泵。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明的装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置通过可组装的模块化根系水盐异质分布条件下植物根系生长以及水分吸收定量测定装置，依照土壤入渗特性以及可控灌水流速的供水供盐装置，实现了水盐在作物根区的异质化分布，同时通过在保温避光条件下，定量在不同根区模块中添加盐分、稳定H、O同位素或者N同位素，实现水、盐和肥料的定点异质分布控制，本发明有利于科研人员研究水盐以及肥料异质分布对作物根系生长分布以及水分吸收的定量测定，具有良好的市场前景。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的左视结构示意图；

图4为本发明的滑移支架的结构示意图；

图5为本发明的滑移支架的俯视结构示意图。

图中1为透明玻璃钢长方体箱、2为横向隔离条带体、3为纵向隔离条带体、4为独立土块、5为温度水分电导率探头、6为水分供应容器、7为流速控制泵、8为水分输送管、9为水分注入口、10为温度控制箱、11为定时摄像机、12为遮挡黑布、13为滑移支架、14为侧盖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例：

本实施例的装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置的透明玻璃钢长方体箱1内部沿高度方向间隔设有横向隔离条带体2并沿长度方向间隔设有纵向隔离条带体3，横向隔离条带体2与纵向隔离条带体3为秸秆隔离条带，将透明玻璃钢长方体箱1内空间进行分割并填入土壤后形成若干个独立土块4；独立土块4分别设有温度水分电导率探头5并与微润灌溉系统连接，微润灌溉系统包括依次连接的水分供应容器6、流速控制泵7、水分输送管8与水分注入口9，其中水分供应容器6、流速控制泵7位于温度控制箱10内，温度水分电导率探头5与外部的计算机连接并通过计算机将实时数据传送至流速控制泵7；透明玻璃钢长方体箱1的长度为0.45m，高度为0.6m，厚度为0.2m，设有侧盖14与遮挡黑布12并在其前侧设有滑移支架13；所述的滑移支架13设有定时摄像机11。

使用方法：

该装置为长0.45m，高0.60m，厚0.2m的透明玻璃钢长方体箱1，装土前将透明玻璃钢长方体箱1倒放，打开观侧盖14，在透明玻璃钢长方体箱1内沿着高度方向每隔一定的距离布置一条横向隔离条带体2，沿着长度方向每隔一定的距离布置一条纵向隔离条带体3；透明玻璃钢长方体箱1内的空间在隔离条带的作用下被模块化，分块填满所需土壤形成各个独立土块4，并选择适宜土块种下种子，之后关闭侧盖14，将透明玻璃钢长方体箱1直立起来。

该装置采用微润灌溉，每一个独立土块4中都有一个与之对应的由水分注入口9、水分输送管8、流速调控泵7和水分供应容器6来给独立土块4进行微润灌水，该微润灌溉系统通过水分供应容器6所装溶液的多少来控制灌水量的多少，并且可以实现每个水分供应容器6内的盐分浓度各不相同，从而实现各个独立土块4对灌溉水量和溶液盐分进行独立控制；该装置通过流速控制泵7来控制与每个独立土块4对应的水分注入口9的灌溉速度，从而可以实现对土块对灌溉流速独立控制。

在每一个模块化的独立土块4中都埋有一个温度水分电导率探头5进行观测，可以将各个独立土块4中的体积含水量、温度、湿度和EC浓度值输送到计算机中，当温度水分电导率探头5观测的独立土块4中的体积含水量小于各自土块原始设定的体积含水量时，就会通过计算机将信号传递给流速控制泵7对土块进行实时灌水。

由于各个独立土块4之间有秸秆隔离条带进行隔离，并且灌溉的水量可以由水分注入装置进行严格控制，因此不同独立土块4之间的水分很难进行交换与流通，从而保证每个独立土块4土壤的水分和盐分环境的独立性，便于在实验中创造出植物根系生长的多种水盐环境；与此同时，植物根系的生长并不会受到秸秆隔离条带的阻挡，反而会顺着秸秆隔离条带的不规则缝隙进行延伸，由于长方体厚度较薄，因此根系的生长会主要沿长度和高度方向进行延伸，便于后期的观察。

透明玻璃钢长方体箱1的前侧安有滑移支架13，滑移支架13连接在透明玻璃钢长方体箱1底部，滑移支架13本身可实现前后移动、上下移动和左右移动，滑移支架13上安装简易定时摄像机11，可通过滑移支架13控制定时摄像机11与透明玻璃钢长方体箱1的距离，便于找到最佳摄像位置，之后可以对定时摄像机11进行定时设置，每隔相同时间就进行一次拍照，从而为植物根系生长的研究搜集图像资料。

透明玻璃钢长方体箱1配有遮挡黑布12，平时可用遮挡黑布12遮挡整个透明玻璃钢长方体箱1，模拟植物根系在土壤中生长的避光环境，观测时将遮挡黑布12撩起。该装置中与每个独立土块4对应的水分供应容器6均放置在透明玻璃钢长方体箱1顶部的小型温度控制箱10，该温度控制箱10由隔温反光材料制成，水分供应容器6放置在温度控制箱10内可以实现对灌溉水源避光控温，所需温度由温度控制箱10进行设置。

其中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置，其特征在于：该装置的透明玻璃钢长方体箱(1)内部沿高度方向间隔设有横向隔离条带体(2)并沿长度方向间隔设有纵向隔离条带体(3)，横向隔离条带体(2)与纵向隔离条带体(3)将透明玻璃钢长方体箱(1)内空间进行分割并填入土壤后形成若干个独立土块(4)；所述的独立土块(4)分别设有温度水分电导率探头(5)并与微润灌溉系统连接，微润灌溉系统包括依次连接的水分供应容器(6)、流速控制泵(7)、水分输送管(8)与水分注入口(9)，其中水分供应容器(6)、流速控制泵(7)位于温度控制箱(10)内；

所述的透明玻璃钢长方体箱(1)设有侧盖(14)与遮挡黑布(12)并在其前侧设有滑移支架(13)；所述的滑移支架(13)设有定时摄像机(11)。

2.根据权利要求1所述的装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置，其特征在于：所述的透明玻璃钢长方体箱(1)的长度为0.45-0.5m，高度为0.6-0.65m，厚度为0.2-0.25m。

3.根据权利要求1所述的装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置，其特征在于：所述的横向隔离条带体(2)与纵向隔离条带体(3)均为秸秆隔离条带。

4.根据权利要求1所述的装配式植物根系生长及水分吸收定量测定装置，其特征在于：所述的温度水分电导率探头(5)与外部的计算机连接并通过计算机将实时数据传送至流速控制泵(7)。