CN202949768U - 植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统，本系统包括温室大棚内的苗床，苗床底部铺设有加热带，其上基质内有线圈和金属网或板，基质上撒播种子，表层基质上方为另一金属网或板。二金属网板连接直流电源产生电场，线圈连接交流电源产生磁场。还有智能控制中心，其中心处理器连接磁、电场产生模块，磁、电场检测模块，温、湿度检测模块，温、湿度传感器，中心处理器根据上位机指令控制磁、电场强度和苗床温湿度。本实用新型可对苗床上的种苗进行磁电场复合诱导，种子发芽率高，发芽势好，幼苗生长旺盛，培育周期短，移栽成活率高。

Description

植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统

(一)技术领域

本实用新型涉及植物种苗物理诱导繁育技术领域，具体为一种植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统。 

(二)背景技术

利用种子繁育种苗时，对种子的筛选和预处理，对其发芽、生长均有直接的影响。近年来，利用光、电、磁等物理手段对种子进行预处理的技术正在被重视与应用。 

目前，采用磁场或电场对粮食、蔬菜、水果等种子进行预处理，然后直接播种培育的报道日益增多。共同的优点是克服了化学诱导带来的污染、残留危害，能激发种子酶的活力，增加种子萌发率、发芽势、增强抗病虫害能力，使种苗根系发达、促进植株生长等作用。电场诱导对植物种子、苗床还具有消毒杀菌、改善植物品质的作用。磁场诱导对植物种子、种苗还具有生理损伤小、操作简单快速、增强幼苗的抗逆性、提高吸收水、肥的能力，从而达到植物增产的作用。相关的专利申请也不少，如申请号为00135603.8的中国发明专利“直流电场综合处理种子的方法”、申请号为200520130946.6的中国实用新型专利“数字控制可变电场种子处理机”、申请号为01233748.X的中国实用新型专利“一种电场种子处理设备”、申请号为99123066.3的中国发明专利“一种磁场处理种子的方法”、申请号为01113926.9的中国发明专利“电磁场等离子体种子处理机”、申请号为200810240240.3的中国发明专利“超强永久磁场种子处理机的制造方法”等等。但所见报道，均为单独采用磁场或电场对种子进行预处理，且该类装置的电场强度、磁场强度、频率等技术参数基本恒定，在使用操作过程中对技术参数的调整与控制比较困难，而不同植物的种子对磁场、电场的环境要求是不完全相同的。一旦电场或者磁场的诱导对某类种子不适合，其预处理就达不到预期效果，甚至还有 可能产生反作用，容易造成损失。 

珍贵药用植物往往单株产量低，野生资源稀少。这些药用植物的繁育若采用组织培养，生产成本过高；采用分株繁殖，种源采集困难；采用扦插繁殖，成苗率低，且这些繁育方法生产周期长，管理难度大，苗相参差不齐，尚未解决实际生产问题，因而采用种子繁育是必然的选择。但珍贵药用植物往往种子价格昂贵、生理休眠期长、发芽势差、成苗率低、自然繁殖能力差。如何对其种子、种苗进行合理的诱导培育、以获得性价比高的优质种苗，是珍贵难繁药用植物的研究开发重点之一。 

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统，包括磁场、电场产生与控制装置，磁场和电场对处于适当温湿度苗床上的种苗进行复合诱导，使种子萌发率高，发芽势好，幼苗长势健壮、抗逆性强、移栽成活率高。 

本实用新型设计的植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统包括温室大棚内的苗床，温室大棚配有喷淋装置和降温装置，苗床底部铺设有加热带，加热带的长、宽与苗床的长、宽相同，其上均匀铺上一层1～3厘米厚的无机基质，在无机基质上设置线圈，线圈表面经过防腐处理，且表面绝缘，长度与苗床长度相同，线圈上覆盖1～3厘米厚的无机基质。该无机基质上覆盖与地面平行的金属网或板，金属网或板为经过防腐处理的表面绝缘的金属网或板，其长、宽与苗床的长、宽相同，金属网或板上为厚10～30厘米的基质层，种子均匀撒播在基质层上，种子的间距为0.1～3厘米，种子表面覆盖0.8～1.2厘米厚的基质。在表层基质上方悬挂另一相同的金属网或板，上下两块金属网或板相互平行、距离为50～80厘米。 

所述加热带与加热控制装置连接。所述两块金属网或板连接直流电源，所述线圈连接交流电源。 

所述加热带为电热带或水热带，电热带为绝缘电热线绑扎在耐高温尼龙网上，电热线相互间隔10～20厘米。所述水热带为采暖管绑扎在耐高温尼龙网上，采暖管相互间隔10～20厘米。 

所述线圈为直径为10～15厘米的1个线圈，或者是直径为10～15厘米的2～4个线圈串联或并联的组合线圈，线圈的长度与苗床的长度相配合。 

所述基质为育苗营养土，铺在苗床里供种苗生长，可以使用纯无机基质，如蛭石粉、珍珠岩粉、河沙等；也可使用纯有机物基质，如草炭、沼渣、炭化稻壳等；还可使用无机基质和有机基质混合的基质。 

本系统还有智能控制中心。智能控制中心包括中心处理器及与之连接的磁场产生模块、电场产生模块、磁场检测模块和电场检测模块。中心处理器为嵌入式处理器。磁场产生模块为电压可控的交流电源、连接苗床内部的线圈；电场产生模块为电压可控的直流电源、连接安装在苗床内和其上方的2块金属网或板。在苗床表面和其上方的金属网或板之间安装磁电场场强测试仪、电场场强测试仪，分别与磁场检测模块、电场检测模块连接。 

本中心处理器与上位机连接，上位机为存储有实验所得的多种植物种苗适宜的磁电场诱导参数并安装有诱导处理软件的PC机，中心处理器还接有键盘和显示器，键盘可输入指令，显示器显示诱导过程各参数的当前值，具有良好的人机交互界面。 

所述智能控制中心有环境参数控制功能，智能控制中心的中心处理器还接有温度湿度检测模块和指令传输模块，在苗床内、距表面6～15厘米处安装有温度传感器和湿度传感器，与温度湿度检测模块连接。加热带的加热控制装置开关、温室大棚的降温装置开关、喷淋装置开关均与指令传输模块连接。 

在苗床上撒播了某植物的种子后，在上位机的诱导处理软件的界面上选择该植物名称，上位机即将该植物种苗磁场诱导参数、电场诱导参数对应的磁、电场产生所需电压值传送到中心处理器，中心处理器分别启动磁场产生模块和电场产生模块输出相应电压，磁场检测模块、电场检测模块将磁场强测试仪、电场场强测试仪实时检测数据送入中心处理器，中心处理器将检测数据反馈到上位机，上位机的诱导处理软件根据实时检测到的磁、电场场强数据和存储的该植物种苗磁、电场诱导参数比较分析，得到当前磁、电场产生的电压调整值，传送给中心处理器，中心处理器按此实时调整磁场产生模 块和电场产生模块的输出电压，使苗床上种子接受到最适宜强度的磁、电场诱导。 

播种后，中心处理器定时对温度湿度检测模块得到的温度、湿度传感器信号采样，并送入上位机，上位机的诱导处理软件根据实时的温度、湿度信号和所存储的该植物不同生长阶段的最佳温、湿度值分析比较，当温度低于适宜温度下限时，上位机给中心处理器指令，中心处理器按上位机指令、经指令传输模块接通加热带加热，达到适宜温度标准值后断开电热带；当温度高于适宜温度上限时，中心处理器按上位机指令、经指令传输模块接通降温装置进行降温，达到适宜温度标准值后关闭降温装置；当湿度低于适宜湿度下限时，中心处理器按上位机指令、经指令传输模块接通喷淋开关对苗床喷淋，当湿度达到适宜湿度上限时，中心处理器按上位机指令、经指令传输模块断开喷淋开关。 

本实用新型植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统的优点为：1、便于苗床上的种苗同时接受磁、电场的诱导，且同批接受诱导的种子数量大，磁场诱导和电场诱导的复合效应增加种皮透性，促进种子内部细胞活化，打破休眠状态，使种子发芽率提高，发芽势好，幼苗生长旺盛；种苗培育周期缩短，移栽成活率高；2、智能控制中心和环境参数检测设备，可以远程自动按不同植物种苗调节适宜的磁、电场诱导参数，还可根据实时检测使之维持最佳值，实时控制情况可在显示屏观察，操作人员不必在诱导时亲临现场，避免了磁电场对人体的损伤；3、智能控制中心控制温室大棚内的喷淋设备、通风扇以及苗床内的加热带，可按温湿度传感器的实时信号，及时调节，使种苗处于最适宜的温湿度条件下成长；4、可用于对各种植物种子的预处理，特别适用于珍贵难繁药用植物的繁育，成本低，易于实现，且成苗率显著提高；5、结构简单、成本低、易于操作。 

(四)附图说明

图1为本植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统实施例的苗床结构示意图； 

图2为本植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统实施例智能控制中心与相 关模块、部件的连接示意图。 

图内标号为：1、种子，2、苗床墙，3、金属网，4、线圈，5、加热带，6、地面，7、基质河沙，8、基质珍珠岩，9、温室大棚，10、喷淋装置。 

(五)具体实施方式

植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统实施例 

本例植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统温室大棚内的苗床如图1所示，为了方便铺覆基质，温室大棚9内的苗床为木板、或金属板、或无毒塑料板、或水泥板直接从地面围砌而成，本例的苗床墙2为水泥板。本例墙间的距离为40厘米，即为苗床的宽度，苗床的长度随大棚长度定，本例为3米。本例的温室大棚9配置有喷淋装置10和降温装置，降温装置为通风扇和遮阳网。 

苗床底部铺设有加热带5，加热带5的长、宽与苗床的长、宽相同，其上均匀铺上一层1厘米厚的基质河沙7，在基质河沙7上设置线圈4，线圈4直径为15厘米，线圈4表面经过防腐处理，且表面绝缘，本例为3个线圈串联的组合线圈，其长度与苗床长度相同。线圈4上覆盖1.5厘米厚的基质河沙7，该层基质河沙7上覆盖与地面平行的金属网3，金属网3为经过防腐处理的表面绝缘的金属网，其长、宽与苗床的长、宽相同。金属网3上为厚15厘米的基质珍珠岩8，种子1均匀撒播在基质珍珠岩8上，种子1的相互间距为0.1厘米，互不重叠。种子1表面覆盖1厘米厚的基质珍珠岩8。表层基质珍珠岩8的上方悬挂另一相同的金属网3，上下两块金属网3相互平行、距离为50厘米。 

本例的加热带为电热带，即绝缘电热线绑扎在耐高温尼龙网上，电热线相互间隔12厘米。 

本系统还有智能控制中心和环境参数检测设备。如图3所示，智能控制中心包括中心处理器及与之连接的磁场产生模块、电场产生模块、磁场检测模块、电场检测模块、温度湿度检测模块和指令传输模块。本例的中心处理器为嵌入式处理器。磁场产生模块为电压可控的交流电源、连接苗床内部的线圈4，电场产生模块为电压可控的直流电源、连接安装于苗床内和上方的2 块金属网3。在苗床内、距表面10厘米处安装有温度传感器和湿度传感器，与温度湿度检测模块连接。在苗床表面和上金属网或板之间安装磁场场强测试仪、电场场强测试仪，分别与磁场检测模块、电场检测模块连接。电热带的电源开关、温室大棚的通风扇开关、遮阳网的收放开关、喷淋开关均与指令传输模块连接。 

本智能控制中心与上位机连接，上位机为存有实验所得的多种植物种苗磁电场诱导参数并安装有诱导处理软件的PC机，中心处理器还接有键盘和显示器。 

本繁育系统用于牛尾菜种苗培育。 

牛尾菜种子在繁育系统的苗床上撒播之后，启动智能控制中心，在上位机的诱导处理软件的界面上选择牛尾菜，上位机即将牛尾菜种苗磁场诱导参数、电场诱导参数对应的磁、电场产生所需电压值传送到中心处理器，中心处理器分别启动磁场产生模块和电场产生模块输出相应电压，磁场检测模块、电场检测模块将磁场强测试仪、电场场强测试仪实时检测数据送入中心处理器，中心处理器将检测数据反馈到上位机，上位机的诱导处理软件根据实时检测到的磁、电场场强数据和存储的牛尾菜种苗磁、电场诱导参数比较分析，得到当前磁、电场产生的电压调整值，传送给中心处理器，中心处理器按此实时调整磁场产生模块和电场产生模块的输出电压，使苗床上牛尾菜种子接收到最适宜强度的磁、电场诱导。 

播种后，中心处理器通过温度、湿度检测模块对温度、湿度进行实时采样，并将采样结果送入上位机，上位机的诱导处理软件根据实时检测到的温度、湿度数据和所存储的牛尾菜种苗不同生长阶段的最佳温、湿度值分析比较，当温度低于适宜温度下限时，上位机给中心处理器指令，中心处理器按上位机指令、经指令传输模块接通电热带加热，达到适宜温度标准值后断开电热带；当温度高于适宜温度上限时，中心处理器按上位机指令、经指令传输模块接通通风扇通风、开启喷淋装置喷水、放下遮阳网遮挡阳光，以进行降温，达到适宜温度标准值后关闭通风扇和喷淋装置，收起遮阳网；当湿度低于适宜湿度下限时，中心处理器按上位机指令、经指令传输模块接通喷淋开关对苗床喷淋，当湿度达到适宜湿度上限时，中心处理器按上位机指令， 经指令传输模块断开喷淋开关。 

本例对牛尾菜种苗磁电场复合诱导的繁育过程具体如下： 

播种后对苗床上的牛尾菜种子在80KV的电场与3000高斯的磁场中进行30分钟诱导。 

当小苗长至1公分高时，在40KV的电场与1000高斯的磁场中进行25分钟诱导。 

当小苗长至2公分高时，再在35KV的电场与1500高斯磁场中进行20分钟诱导。 

当小苗长至3公分高时，再在30KV的电场与2000高斯磁场中进行15分钟诱导。 

当小苗长至4公分高时，再在25KV的电场与2500高斯磁场中进行10分钟诱导。 

苗床中的珍珠岩基质温度始终保持在20℃、湿度保持在80％。 

小苗长至5公分高达到出圃标准，即可移植。 

本例的磁、电场复合繁育方法和相同的温湿度和基质条件下传统的常规繁育方法的对比如表1： 

表1牛尾菜种苗不同处理结果的比较 

由此表1可见常规繁育方法牛尾菜种子不发芽，采用本磁、电场复合繁育方法比化学处理繁育牛尾菜种子的萌发率、幼苗的移栽成活率都显著提高，而且育苗周期缩短一半以上。 

上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (6)

1.植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统，包括温室大棚内的苗床，温室大棚配有喷淋装置和降温装置，其特征在于： 

苗床底部铺设有加热带（5），加热带（5）的长、宽与苗床的长、宽相同，其上均匀铺上一层1～3厘米厚的无机基质，在无机基质上设置线圈（4），线圈（4）表面经过防腐处理，且表面绝缘，长度与苗床长度相同；线圈（4）上覆盖1～3厘米厚的无机基质，该层无机基质上覆盖与地面平行的金属网或板，金属网或板为经过防腐处理的表面绝缘的金属网或板，其长、宽与苗床的长、宽相同；金属网或板上为厚10～30厘米的基质，种子（1）均匀撒播在基质上，种子（1）的相互间距为0.1～3厘米；种子（1）表面覆盖0.8～1.2厘米厚的基质；表层基质的上方悬挂另一相同的金属网或板，上下两块金属网或板相互平行、距离为50～80厘米； 

所述加热带（5）与加热控制装置连接，所述两块金属网或板连接直流电源，所述线圈（4）连接交流电源。 

2.根据权利要求1所述的植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统，其特征在于： 

所述线圈（4），为直径为10～15厘米的1个线圈，或者是直径为10～15厘米2～4个线圈串联或并联的组合线圈，线圈（4）的长度与苗床的长度相配合。 

3.根据权利要求1所述的植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统，其特征在于： 

所述加热带（5）为电热带或水热带，所述电热带为绝缘电热线绑扎在耐高温尼龙网上，电热线相互间隔10～20厘米；所述水热带为采暖管绑扎在耐高温尼龙网上，采暖管相互间隔10～20厘米。 

4.根据权利要求1所述的植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统，其特征在于： 

本系统还有智能控制中心，智能控制中心包括中心处理器及与之连接的磁场产生模块、电场产生模块、磁场检测模块和电场检测模块；磁场产生模块为电压可控的交流电源、连接苗床内部的线圈（4）、电场产生模块为电压可控的直流电源、连接安装在苗床内和上方的2块金属网或板；在苗床表面和其上方的金属网或板之间安装磁电场场强测试仪、电场场强测试仪，分别与磁场检测模块、电场检测模块连接； 

本中心处理器与上位机连接，上位机为存储有实验所得的多种植物种苗磁电场诱导参数并安装有诱导处理软件的PC机，中心处理器还接有键盘和显示器。 

5.根据权利要求4所述的植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统，其特征在于： 

所述智能控制中心的中心处理器还接有温度湿度检测模块和指令传输模块，在苗床内、距表面6～15厘米处安装有温度传感器和湿度传感器，与温度湿度检测模块连接；加热带的加热控制装置开关、温室大棚的降温装置开关、喷淋装置开关均与指令传输模块连接。 

6.根据权利要求4所述的植物种苗磁电场复合诱导的繁育系统，其特征在于： 

所述中心处理器为嵌入式处理器。 

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