CN210923248U

CN210923248U - 一种用于测试风雨作用下作物抗倒伏性能的模拟装置

Info

Publication number: CN210923248U
Application number: CN201921670616.4U
Authority: CN
Inventors: 刘园; 刘布春; 杨晓娟; 白薇
Original assignee: Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculturem of CAAS
Current assignee: Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculturem of CAAS
Priority date: 2019-10-08
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2020-07-03
Anticipated expiration: 2029-10-08

Abstract

本实用新型涉及一种用于测试风雨作用下作物抗倒伏性能的模拟装置，所述模拟装置包括：箱体、作物种植单元、风模拟单元、降雨模拟单元、控制单元、监测单元以及监控单元。在本实用新型的模拟装置中，通过设置风模拟单元和降雨模拟单元，实现了在可控条件下对作物风雨气候下抗倒伏性能的客观评价。另外，将箱体设置成长方体形状，并将进风口设置于长方体的侧面，可以有效维持箱体内的风速，最大程度的避免了风由进风口进入箱体后的风速衰减。

Description

一种用于测试风雨作用下作物抗倒伏性能的模拟装置

技术领域

本实用新型涉及农作物优良性状选择设备领域，具体涉及一种用于测试风雨作用下作物抗倒伏性能的模拟装置。

背景技术

作物生长发育赖以生存的温度、湿度、风速等气象要素，为农业提供丰富的光热水资源，但极端变化下产生的气象灾害又会制约农业安全生产，亦或造成损失。气候变化背景下，气象灾害频发，对农业生产的影响较大，造成的损失较重。

现有技术中针对农业气象灾害对作物影响的评估工作，多依赖于单因素控制试验(如控水、控光、控温等)；而多因素复合控制试验，无论是硬件设施还是控制手段，仍存在技术不完善、精度不够高、设施工艺不先进等诸多技术问题。具体的，目前，科学家们主要采用大田试验、数据统计等方法来深入量化作物对气象要素的机理研究。这些方法的缺点就是易受研究地域、季节、环境气候等因素影响，人为可控因素较少，要素控制精度相对较差。

在农业生产中，作物倒伏是影响玉米、水稻、小麦等大田作物增产增收的重要因素，因此，开展主要农作物的抗倒伏性状存在重要意义。如上所述，传统的作物抗倒伏评估，主要以田间测试为主，而在大田中开展农作物抗倒伏研究计算和分析具有较大难度，因为这受制于季节、天气情况等因素，往往人为不可控，继而影响大田农业生产以及作物品种评价的质量和效果。因此，存在客观评价作物品种抗倒伏性状的客观需求。

中国专利申请CN201420438427.5公开了一种农作物抗倒伏测试环境模拟装置，其可在田间环境下，真实模拟自然风场，并实时、准确、快速、高效地获取农作物数据，从而提高大田农业生产以及作物品种评价的质量和效果。但是该装置简单，且仅仅是模拟刮风，进而评估抗倒伏性状，而田间作物倒伏主要发生在风雨天气，存在刮风和下雨两个气候条件，因此上述设备存在一定的局限性。

中国专利申请CN201511020649.0公开了一种水稻高产群体抗倒伏性能鉴定方法，但是该专利申请未具体公开模拟风雨的所用的装置。

总之，目前农业生产中存在风雨条件下，客观评价作物品种抗倒伏性状的迫切需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以减少自然气候条件依赖，能够可控的模拟人工风雨环境，客观评价作物品种抗倒伏性能的模拟装置。为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案。

本实用新型涉及一种用于测试风雨作用下作物抗倒伏性能的模拟装置，所述模拟装置包括：

箱体、作物种植单元、风模拟单元、降雨模拟单元、控制单元、监测单元以及监控单元；其中，

所述箱体为长方体形状；

所述作物种植单元位于箱体底部；

所述风模拟单元包括设置于箱体第一侧面的进风口、设置于箱体第二侧面的出风口、风机；所述风机与所述进风口通过送风管路连接；在所述送风管路上设置有风速控制阀；

所述降雨模拟单元包括蓄水池、水泵、流速控制阀、降水管，蓄水池、水泵、流速控制阀和降水管通过供水管路依次连接；

所述控制单元包括控制系统，所述控制系统通过控制线路分别与风速控制阀、流速控制阀连接；

所述监测单元包括监测系统，所述监测系统通过监测线路与箱体内部的风速测量仪、雨量测量仪连接；

所述监控单元包括显示系统，所述显示系统通过监控线路与摄像头连接。

在本实用新型的一种实施方式中，其中，所述箱体为长方体形状，其包括正面、背面、顶面(或顶部)、底面(或底部)以及两个侧面，即第一侧面、第二侧面。其中，正面是指由箱体的长与高所构成的面积较大的面；背面指正面的相对面。第一侧面指由长方体的宽与高所构成的面积较小的面；第二侧面指第一侧面的相对面。

所述箱体的长、宽比例为2-4∶1；所述箱体的高度可以根据作物的高度进行调节，通常为作物高度的2-5倍；长方体的形状更加利于维持同向的风速，最大幅度降低了风由进风口进入箱体后的风速衰减。

所述长方体形状的箱体的材料可以是金属、塑料等，其中底面可以是封闭的，或者开放的。

在本实用新型的一种实施方式中，其中，所述作物种植单元位于箱体底部。

在本实用新型的一种实施方式中，其中，所述进风口可以是一个或多个，可以根据作物的高矮程度确定，可以为1-3个，优选2-3个。当进风口为多个时，其中在与每一个进风口连接的送风管路上均设置有风速控制阀，且各风速控制阀各自与控制系统独立连接，以便实现对每个进风口的进风量独立控制；所述的出风口为1个，其尺寸可以根据进风口的位置来确定，或者整个箱体的第二侧面整体构成出风口。

在本实用新型的一种实施方式中，其中，所述降水管包括多根，其沿着与箱体侧面平行的方向平行架设于箱体顶部，其数量可根据箱体长度确定。其中，相邻降水管的间隔可以为30-120cm，优选40-80cm。

在本实用新型的一种实施方式中，其中，箱体顶部固定有延伸至箱体内部的伸缩杆，所述风速测量仪和雨量测量仪各自分别可升降的安装于伸缩杆的另一端部。其中，所述风速测量仪和雨量测量仪的数量优选 1-3个，更优选2-3个，均匀分布与箱体内部，以便监测箱体各个位置的风力和降雨量。所述风速测量仪和雨量测量仪的高度，可以根据作物高度，通过伸缩杆来调节。

在本实用新型的一种实施方式中，其中，所述摄像头安装于箱体的顶角位置，可以为一个或多个，优选2个，分别安装于箱体顶部对角线位置的两个顶角。

另外，根据实际需要，本实用新型的底部可以任选的安装便于移动的万向轮。

本实用新型装置的工作原理为：将作物置于作物种植单元，然后开启风机和水泵，模拟风雨气候，可以通过监测系统所监测到的数据与试验预先设定数据进行比较，若二者存在差异是，通过控制系统调节风速控制阀和流速控制阀，继而使得监测数据与试验设定数据相同。另外，在试验过程中，可以通过显示系统实时观察箱体内作物倒伏情况，并作好记录。

在本实用新型中，通过设置风模拟单元和降雨模拟单元，实现了在可控条件下对作物风雨气候下抗倒伏性能的客观评价。另外，将箱体设置成长方体形状，并将进风口设置于长方体的侧面，可以有效维持箱体内的风速，最大程度的避免了风由进风口进入箱体后的风速衰减。

附图说明

图1是本实用新型模拟装置的正面结构示意图

图中：1-箱体；2-作物种植单元；3-风模拟单元；31-进风口；32-出风口；33-送风管路；34-风速控制阀；35-风机；4-降雨模拟单元；41-蓄水池；42-水泵；43-流速控制阀；44-供水管路；45-降水管；5-控制单元； 51-控制线路；52-控制系统；6-监测单元；61-风速测量仪；62-雨量测量仪；63-监测线路；64-监测系统；65-伸缩杆；7-监控单元；71-摄像头； 72-监控线路；73-显示系统。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明，但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。

实施例1

参照图1。一种用于测试风雨作用下作物抗倒伏性能的模拟装置，包括：箱体1、作物种植单元2、风模拟单元3、降雨模拟单元4、控制单元5、监测单元6以及监控单元7。其中，所述箱体1为长方体形状，其长为9m，宽为3m，高为5m。作物种植单元2位于箱体1底部。风模拟单元3包括设置于箱体第一侧面的进风口31、设置于箱体第二侧面的出风口32、风机35；所述风机35与所述进风口31通过送风管路33连接；在所述送风管路上设置有风速控制阀34；进风口31的数量为3个，每个进风口的宽度为2m，高度为80cm；出风口32的数量为1个，高度为4m。降雨模拟单元4包括蓄水池41、水泵42、流速控制阀43、降水管45，蓄水池41、水泵42、流速控制阀43和降水管45通过供水管路44依次连接；降水管数量为16根，相邻降水管的间隔为50cm。控制单元5包括控制系统52，所述控制系统52通过控制线路51分别与风速控制阀34、流速控制阀43连接，其中风速控制阀为3个。监测单元6包括监测系统 64；伸缩杆65一端固定于箱体1顶部，另一端安装有风速测量仪61和雨量测量仪62，且伸缩杆可进行升降调节，进而来调节风速测量仪和雨量测量仪的高度，其中所述风速测量仪和雨量测量仪各1个；所述监测系统64通过监测线路63与箱体内部的风速测量仪61、雨量测量仪62连接。监控单元7包括显示系统73，所述显示系统73通过监控线路72与摄像头71连接。

实施例2

一种用于测试风雨作用下作物抗倒伏性能的模拟装置，包括：箱体1、作物种植单元2、风模拟单元3、降雨模拟单元4、控制单元5、监测单元6以及监控单元7。其中，所述箱体1为长方体形状，其长为6m，宽为3m，高为4m。作物种植单元2位于箱体1底部。风模拟单元3包括设置于箱体第一侧面的进风口31、设置于箱体第二侧面的出风口32、风机35；所述风机35与所述进风口31通过送风管路33连接；在所述送风管路上设置有风速控制阀34；进风口31的数量为2个，每个进风口的宽度为2m，高度为90cm；出风口32的数量为1个，高度为3m。降雨模拟单元4包括蓄水池41、水泵42、流速控制阀43、降水管45，蓄水池 41、水泵42、流速控制阀43和降水管45通过供水管路44依次连接；降水管数量为12根，相邻降水管的间隔为40cm。控制单元5包括控制系统52，所述控制系统52通过控制线路51分别与风速控制阀34、流速控制阀43连接，其中风速控制阀为2个。监测单元6包括监测系统64；伸缩杆65一端固定于箱体1顶部，另一端安装有风速测量仪61和雨量测量仪62，且伸缩杆可进行升降调节，进而来调节风速测量仪和雨量测量仪的高度，其中所述风速测量仪和雨量测量仪各1个；所述监测系统64 通过监测线路63与箱体内部的风速测量仪61、雨量测量仪62连接。监控单元7包括显示系统73，所述显示系统73通过监控线路72与摄像头 71连接，摄像头的数量为2个，分别安装于箱体顶部对角线位置的两个顶角。

上述实例仅仅是对本实用新型的进一步解释，并不是对本实用新型的限定，通过将上述方案进行简单的调整进而得到的方案，同样在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于测试风雨作用下作物抗倒伏性能的模拟装置，包括：箱体(1)、作物种植单元(2)、风模拟单元(3)、降雨模拟单元(4)、控制单元(5)、监测单元(6)以及监控单元(7)，其特征在于，

所述箱体(1)为长方体形状；

所述作物种植单元(2)位于箱体(1)底部；

所述风模拟单元(3)包括设置于箱体第一侧面的进风口(31)、设置于箱体第二侧面的出风口(32)、风机(35)；所述风机(35)与所述进风口(31)通过送风管路(33)连接；在所述送风管路上设置有风速控制阀(34)；

所述降雨模拟单元(4)包括蓄水池(41)、水泵(42)、流速控制阀(43)、降水管(45)，所述蓄水池(41)、所述水泵(42)、所述流速控制阀(43)和所述降水管(45)通过供水管路(44)依次连接；

所述控制单元(5)包括控制系统(52)，所述控制系统(52)通过控制线路(51)分别与风速控制阀(34)、流速控制阀(43)连接；

所述监测单元(6)包括监测系统(64)，所述监测系统(64)通过监测线路(63)与箱体内部的风速测量仪(61)、雨量测量仪(62)连接；

所述监控单元(7)包括显示系统(73)，所述显示系统(73)通过监控线路(72)与摄像头(71)连接。

2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述箱体(1)的长、宽比例为2-4∶1。

3.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述进风口(31)的数量为1-3个；在与每一个进风口(31)连接的送风管路(33)上均设置有风速控制阀(34)，且各风速控制阀(34)各自与控制系统独立连接；所述的出风口(32)的数量为1个。

4.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述降水管(45)包括多根，其沿着与箱体(1)侧面平行的方向平行架设于箱体(1)的顶部，相邻降水管(45)的间隔为30-120cm。

5.根据权利要求4所述的模拟装置，其特征在于，所述相邻降水管(45)的间隔优选为40-80cm。

6.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述箱体(1)顶部固定有延伸至箱体内部的伸缩杆(65)，所述风速测量仪(61)和雨量测量仪(62)各自分别可升降的安装于伸缩杆的另一端部。

7.根据权利要求6所述的模拟装置，其特征在于，所述风速测量仪(61)和雨量测量仪(62)的数量为1-3个，均匀分布与箱体内部。

8.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述摄像头(71)优选为2个，分别安装于箱体顶部对角线位置的两个顶角。