CN213306517U - 植物培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种植物培养装置，包括培养箱体和隔板；所述隔板设置在所述培养箱体的中部，以能够将所述培养箱体分隔为上部的根外吸收空间和下部的根系吸收空间；所述培养箱体的所述根外吸收空间部分设有通风口和排液口，所述培养箱体的所述根系吸收空间部分设有进水口和出水口，所述隔板上设有种植孔，所述排液口适于排出所述根外吸收空间内积存的液体。本实用新型的植物培养装置能够将植物的根系吸收空间和根外吸收空间相隔离，以研究植物根系和地上部的茎秆、叶片和果实等在植物生长过程中分别从外界环境中吸收营养等物质以及所吸收的物质在植物体内的转运、积累机制，比对根系吸收途径和根外吸收途径对植物体内元素积累的贡献等。

Description

植物培养装置

技术领域

本实用新型涉及植物栽培，具体涉及一种植物培养装置。

背景技术

根系和叶片是植物从外界吸收营养物质的最主要器官，植物主要通过根系从土壤和水体中吸收水分和无机盐等营养物质，通过叶片、茎等从大气或降落到植物表面的大气干湿沉降中吸收二氧化碳、水分、养分和矿物质等。植物通过叶片、茎或者果实等器官从外界吸收物质的途径称为植物的根外吸收。

一直以来，对植物营养物质吸收的研究重点集中在根系营养吸收，而对于植物地上部的根外营养吸收机制的研究较少。在进行植物地上部吸收机制的研究时，其中一个要解决的关键问题在于，难以将根系吸收与地上部吸收途径完全分离。例如：有研究发现，在交通干线周围等大气重金属污染较严重地区种植的蔬菜，其植株内重金属的含量要显著高于同等土壤条件下的其他地区种植的蔬菜，但是难以判断蔬菜体内富集的重金属主要来自于地上部从大气中吸收的重金属，还是大气颗粒物中重金属沉降到地表以后，根系从土壤中吸收并在体内累积造成的。这对植物根外吸收的机制研究造成了极大的障碍。

当前还没有一种有效的将植物根系吸收途径和根外吸收途径较好的区分开来的培养装置，根系吸收途径和根外吸收途径难以有效分离也成了长久以来困扰本领域技术人员的一道难题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种植物培养装置，能够将植物的根系吸收途径与根外吸收途径相分离。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种植物培养装置，包括培养箱体和隔板；所述隔板设置在所述培养箱体的中部，以能够将所述培养箱体分隔为上部的根外吸收空间和下部的根系吸收空间；所述培养箱体的所述根外吸收空间部分设有通风口和所述排液口，所述培养箱体的所述根系吸收空间部分设有进水口和出水口，所述隔板上设有种植孔，所述排液口适于排出所述根外吸收空间内积存的液体。

优选地，所述隔板向所述培养箱体的一侧倾斜设置，所述排液口设置在所述隔板高度较低的一侧。在该优选技术方案中，所述隔板的倾斜设置方式使得所述根外吸收空间内喷洒的湿沉降模拟液体能够向所述隔板高度较低的一侧聚集，更利于湿沉降模拟液体通过所述排液口排出，以防止湿沉降模拟液体向下部的根系吸收空间渗漏。

进一步优选地，本实用新型的植物培养装置还包括水槽，所述水槽设置在所述培养箱体内，且位于所述隔板高度较低的一侧，所述排液口设置在所述水槽的一端。通过该优选技术方案，所述水槽能够汇集和承载更多的湿沉降模拟液体，更利于湿沉降模拟液体通过所述排液口排出或者循环利用，防止湿沉降模拟液体渗入所述根系吸收空间。

优选地，本实用新型的植物培养装置还包括隔离筒，所述隔离筒安装在所述种植孔内，且所述隔离筒的上缘高于所述隔板。在该优选技术方案中，所述隔离筒能够更好地防止湿沉降模拟液体通过所述种植孔渗入所述根系吸收空间。

优选地，所述通风口有两个，两个所述通风口设置在所述培养箱体的相对侧，所述通风口上设置有通流风扇。通过该优选技术方案，能够促进所述根外吸收空间内的空气流通，同时，还能够满足自花授粉植物授粉所需的风力需求。

优选地，所述进水口和所述出水口设置在所述培养箱体的相对侧，且所述进水口设置在所述根系吸收空间的上部，所述出水口设置在所述根系吸收空间的下部。在该优选技术方案中，通过所述进水口能够进行植物的根系施肥和灌溉，通过所述出水口能够排出所述根系吸收空间内的多余水分，保证植物的正常生长。

优选地，本实用新型的植物培养装置还包括雾化喷头，所述雾化喷头设置在所述培养箱体的顶部。在该优选技术方案中，通过安装在所述根外吸收空间内的所述雾化喷头能够进行对植物进行模拟湿沉降，湿沉降的均匀性更好，植物的根外吸收效果也更好。

进一步优选地，本实用新型的植物培养装置还包括水泵和模拟液槽，所述水泵的进水口连通到所述模拟液槽，出水口与所述雾化喷头相连通。在该优选技术方案中，可以通过所述模拟液槽来配制和/或存储湿沉降模拟液体，并通过所述水泵将配制好的湿沉降模拟液体输送到所述雾化喷头，通过所述雾化喷头喷洒到植物的地上部，进行植物的根外吸收试验。

优选地，所述隔板可分离地安装在所述培养箱体内。通过所述隔板与所述培养箱体的分离设置，能够方便地进行所述根系吸收空间内土壤或基质的填充以及试验植物的栽种。

优选地，所述培养箱体上设置有操作窗，所述操作窗上覆盖有活动板，所述活动板与所述培养箱体可分离地连接。在该优选技术方案中，在所述活动板与所述培养箱体分离后，能够通过所述操作窗方便地进行试验植物的栽培和养护等操作。

通过上述技术方案，本实用新型的植物培养装置，实现了植物根外吸收空间和根系吸收空间的分离，使得植物通过根系吸收途径吸收的物质和通过根外吸收途径吸收的物质互不影响，因而能够独立地研究植物的根系和地上部(茎秆、叶片、果实)在植物生长过程中从外界环境中吸收营养物质及在植物体内的转运、积累机制，比对根系吸收途径和根外吸收途径对植物体内元素积累的贡献。

有关本实用新型的其它技术特征和技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的隔板、水槽示意图；

图3是本实用新型一个实施例的主视图。

附图标记说明

1 培养箱体 11 通风口

12 排液口 13 进水口

14 出水口 15 通流风扇

16 活动板 2 隔板

21 种植孔 3 水槽

4 隔离筒 5 雾化喷头

6 水泵 7 模拟液槽

具体实施方式

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词“前、后、左、右、上、下”所指示的方位或位置关系是基于所描述的装置或部件在附图中所示的方位或位置关系。除非特别说明，本实用新型中对于装置或部件的自身方位限定，与其安装到本实用新型的植物培养装置上时所具有的方位一致。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

本实用新型中的一种实施例如图1所示，包括培养箱体1和隔板2。隔板2设置在培养箱体1内，培养箱体1的中部靠下部位，将培养箱体1内的空间分隔为相互隔离的上大下小的两个部分。上部的空间为用来容纳试验植物茎、叶、果实的根外吸收空间，在根外吸收空间内可以对试验植物喷洒含有特定物质的水溶液(湿沉降模拟液体)，以研究植物叶片等地上部对物质的吸收及相应的元素在植物体内的转运和积累情况。下部的空间为供试验植物的根系活动的根系吸收空间，根系吸收空间可以容纳栽培试验植物所用的土壤、基质或营养液，通过在根系吸收空间内灌溉含有植物生长所需要的营养物质或其他特定物质的水溶液，以研究植物根系对营养物质以及相应的元素的吸收过程及所吸收的元素在植物体内的转运和积累情况。由于根外吸收空间和根系吸收空间相互隔离，因此，在根系吸收空间内喷洒的物质和在根系吸收空间中灌溉的物质能够相互隔离，便于比对通过两种不同途径吸收的元素在植物体内转运、积累的情况。培养箱体1的根外吸收空间部分设有用于保证空气流通的通风口11和用于排出多余的湿沉降模拟液体的排液口 12，培养箱体1的根系吸收空间部分设有用于灌溉植物根系的进水口13和用于排出多余水分的出水口14，以保持植物的正常生长条件，以及对试验植物的培养条件进行针对性的控制。隔板2上设有种植孔21，试验植物通过种植孔21种植在根系吸收空间内的土壤、基质或营养液中，并保证植物的根部位于根系吸收空间内，从根系吸收空间内进行根系吸收，而植物的地上部分位于根外吸收空间内，从根外吸收空间内进行根外吸收。植物的茎秆和根系连接处可以使用发泡塑料等进行包裹，或在植物茎秆周边的种植孔21上使用塑料薄膜等进行覆盖，以在不影响植物生长的情况下进一步隔离根外吸收空间和根系吸收空间，防止根外吸收空间和根系吸收空间内物质的相互影响。排液口12的设置以利于积聚到隔板2上的湿沉降模拟液体的排出为原则，可以设置在根外吸收空间内贴近隔板2的位置，在根外吸收空间内设置有湿沉降模拟液体收集装置时，可以设置在收集装置相对应的位置，使得多余的湿沉降模拟液体能够靠重力的作用尽快地排出，防止积余的湿沉降模拟液体渗入根系吸收空间，被植物的根系所吸收。还可以将通过排液口12流出的湿沉降模拟液体收集起来，在根外吸收空间中对植物进行循环喷洒，实现植物根外吸收的定量模拟。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，隔板2在培养箱体1内倾斜设置，隔板2较低的一侧位于培养箱体1的一侧。例如，培养箱体1可以设置为方形，隔板2可以向培养箱体1的一个侧面倾斜设置，这样，隔板2 与培养箱体1的一组侧面的交线呈高度不等的水平线，而与培养箱体1的另一组侧面的交线呈高度、倾斜度均相同的斜线。这样，积余的湿沉降模拟液体就能够更好地集中到培养箱体1的一侧。排液口12设置在培养箱体1上隔板2高度较低的一侧，以能够将更多的湿沉降模拟液体排出。

作为本实用新型的一种实施方式，如图1至图3所示，本实用新型的植物培养装置还包括水槽3。水槽3可以采用方形槽，设置在培养箱体1的内侧。水槽3相邻隔板2高度较低的一侧，水槽3的侧壁上端与相邻的隔板2 的上缘平齐，或较相邻的隔板2的上缘略低，以便于隔板2上积余的湿沉降模拟液体能够更容易的流入水槽3。排液口12设置在水槽3的一端，排液口 12的下缘不高于水槽3的底部，以能够更好地排出水槽3中的湿沉降模拟液体。水槽3还可以以排液口12所在的一端位置较低的形式倾斜设置，更加有利于水槽3中液体的排出。还可以通过在排液口12处设置接水管，将通过排液口12排出的湿沉降模拟液体收集到特定的容器中。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图3所示，本实用新型的植物培养装置还包括隔离筒4。隔离筒4的外形与种植孔21一致，隔离筒4安装在种植孔21内，在隔离筒4和种植孔21之间不留有间隙，以防止湿沉降模拟液体的渗漏。必要时还可以进行防渗漏处理，如涂抹防渗胶。隔离筒4的上缘高于隔板2，以保证在隔板2上留有一定量的湿沉降模拟液体时，湿沉降模拟液体也不会通过种植孔21进入根系吸收空间，保证根系吸收空间与根外吸收空间的隔离。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图3所示，通风口11有两个。两个通风口11设置在培养箱体1的根外吸收空间的相对侧，以利于根外吸收空间内空气的流通，供给充足的植物生长所需的二氧化碳等。通风口11 上设置有通流风扇15，两个通风口11上的通流风扇15可以设置为一个向根外吸收空间内吸风，一个向根外吸收空间外排风，以提高根外吸收空间内空气的通风量。通流风扇15所形成的空气流通风力，还能够保证自花授粉植物授粉所需的风力。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图3所示，进水口13和出水口14设置在培养箱体1的相对侧，保证从进水口13灌溉的水分或营养液流经土壤或基质后，可以更多的为植物的根系吸收，多余的水分或营养液从出水口14排出。进水口13设置在根系吸收空间的上部位置，出水口14设置在根系吸收空间的下部位置，在进一步增加所灌溉的液体的流经距离的同时，设置在下部的出水口14也能够保证土壤或基质中更多水分的排出，防止根系吸收空间积水。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图3所示，本实用新型的植物培养装置还包括雾化喷头5。雾化喷头5有多个，多个雾化喷头5分散设置在培养箱体1的顶部，并且通过水管连接在一起，能够把通过水管传送来的湿沉降模拟液体喷洒向根外吸收空间的底部，对试验植物进行模拟湿沉降。当然，雾化喷头5也可以分散的设置在培养箱体1侧壁的上部，从四周朝向根外吸收空间的中部喷洒湿沉降模拟液体进行模拟湿沉降。雾化喷头5能够使湿沉降模拟液体的喷洒更均匀，植物地上部的吸收效果更好。

作为本实用新型的一种实施方式，如图1和图3所示，本实用新型的植物培养装置还包括水泵6和模拟液槽7。模拟液槽7可以用来配制和存储湿沉降模拟液体，还可以通过水管将通过排液口12排出的湿沉降模拟液体引入到模拟液槽7中。水泵6的进水口通过水管连通到模拟液槽7中，出水口与连接雾化喷头5的水管相连通。通过水泵6将模拟液槽7中的湿沉降模拟液体抽送到雾化喷头5，并提供雾化喷头5喷洒湿沉降模拟液体的驱动力。

在本实用新型的一些实施例中，隔板2可分离地安装在培养箱体1内。具体地，可以通过在培养箱体1的侧壁相应位置设置搁置架的方式实现隔板 2与培养箱体1的可分离安装，也可以通过在培养箱体1的侧壁相应位置设置抽插槽的方式实现隔板2与培养箱体1的可分离安装。还可以在相应的可分离安装结构上设置防止湿沉降模拟液体渗漏的结构，以防止湿沉降模拟液体渗入根系吸收空间。隔板2的可分离安装能够方便根系吸收空间内土壤的装填和取出，放置式安装的隔板2还可以在试验植物种植后再放置隔板2，方便试验植物的种植。在需要时也方便隔离筒4的安装。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图3所示，培养箱体1上设置有操作窗，操作窗设置在培养箱体1上的根外吸收空间部分，可以是在培养箱体1的一个侧面上开设的窗口，也可以是培养箱体1根外吸收空间的一整个的侧面。培养箱体1上的操作窗可以设置一个，也可以设置几个。操作窗上覆盖有活动板16，活动板16可分离地安装在培养箱体1上。取下活动板 16时，可以通过操作窗对试验植物进行种植和日常养护操作，装上活动板 16时，可以将根外吸收空间与外界空间隔离，防止喷洒的湿沉降模拟液体泄漏到根外吸收空间外部。

下面对本实用新型的一个具体实施例进行详细说明：如图1至图3所示，本实用新型一个实施例中，培养箱体1为一个边长为180厘米的正方体的箱体，培养箱体1内可分离地设置有一块隔板2，隔板2的下方形成根系吸收空间，隔板2的上方形成根外吸收空间。隔板2在培养箱体内左右倾斜设置，隔板2的左侧位于培养箱体1左侧65厘米高度处，隔板2的右侧位于培养箱体1右侧60厘米高度处。隔板2上设置有6行5列共30个直径为10厘米的种植孔21，30个种植孔21在隔板2上均匀分布。每个种植孔21内均设置有一个外径为10厘米，高度为3厘米的空心圆柱体的隔离筒4，隔离筒 4的下缘与隔板2的下表面平齐，上缘高于隔板2的上表面。培养箱体1内的右侧设置有20厘米宽、20厘米高、180厘米长的水槽3，水槽3固定在培养箱体1的右侧，水槽3的底部位于培养箱体1内40厘米高度处，水槽3 前端的培养箱体1上设置有排液口12。隔板2安装在培养箱体1内侧的搁置架和水槽3上。培养箱体1的左右两侧的上部各设置有一个直径为20厘米的通风口11，通风口11上安装有通流风扇15。在培养箱体1左侧面的前方、隔板2的搁置架下方设有宽5厘米、高5厘米、长度为10厘米的进水口13，在培养箱体1右侧面的下后方设有宽5厘米、高5厘米、长度为10厘米的出水口14。在培养箱体1内的顶部设置有通过水管连接在一起的阵列状排列的9个雾化喷头5，在培养箱体1外的左侧的后方设置有水泵6，水泵6的下方设置有模拟液槽7，水泵6的进水口所连接的水管放置在模拟液槽7的底部，出水口通过水管与雾化喷头5相连接，排液口12通过水管连接到模拟液槽7中(图中未画出)。在培养箱体1的前后两侧均设置有操作窗，操作窗上可分离地覆盖有活动板16。

该实施例的植物培养装置的在使用时，先取下活动板16和隔板2，在隔板2下方的根系吸收空间内进行根系生长环境的构建：根据试验植物生长的需要在根系吸收空间内填充适量的土壤、基质或者营养液，然后按照隔板2 上种植孔21的间隔移栽植物幼苗。移栽完成后将隔板2缓慢放置在培养箱体1内侧的搁置架和水槽3上，保持植物幼苗位于隔离筒4内。在隔离筒4 内的植物幼苗茎秆周围包裹海绵，在隔离筒4顶部覆盖塑料薄膜，再安装好活动板16进行试验植物的培养实验。在培养实验中可以通过模拟湿沉降(降雨)进行植物地上部吸收培养试验。进行湿沉降的模拟时，将配制好的湿沉降模拟液体加入到模拟液槽7中，通过水泵6将湿沉降模拟液体输送到雾化喷头5，通过雾化喷头5对试验植物进行喷淋，使湿沉降模拟液体自由降落到植物表面，从而达到模拟湿沉降的目的。倾斜设置的隔板2便于湿沉降多余的液体因重力的作用流向水槽3，并可以通过水槽3一端的排液口12将多余的湿沉降模拟液体输送到模拟液槽7中，循环对植物表面进行喷淋。另一方面，倾斜的隔板2和隔板2上的隔离筒4的设置可以进一步保证根外吸收空间内的湿沉降模拟液体不会渗漏到下层的根系吸收空间中，而被试验植物的根系所吸收，影响植物培养试验的准确性。在进行植物的日常管理时，可以通过进水口13进行下层营养液和灌溉水的灌溉，通过排水口14将多余的营养液和水分排出。打开通流风扇15可以促进根外吸收空间内空气的流通。种植结束后取下活动板16，通过操作窗进行试验植物地上部样品的采集和检测，取下隔板2，进行试验植物根系样品的采集和检测。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种植物培养装置，其特征在于，包括培养箱体(1)和隔板(2)；所述隔板(2)设置在所述培养箱体(1)的中部，以能够将所述培养箱体(1)分隔为上部的根外吸收空间和下部的根系吸收空间；所述培养箱体(1)的所述根外吸收空间部分设有通风口(11)和排液口(12)，所述培养箱体(1)的所述根系吸收空间部分设有进水口(13)和出水口(14)，所述隔板(2)上设有种植孔(21)，所述排液口(12)适于排出所述根外吸收空间内积存的液体。

2.根据权利要求1所述的植物培养装置，其特征在于，所述隔板(2)向所述培养箱体(1)的一侧倾斜设置，所述排液口(12)设置在所述隔板(2)高度较低的一侧。

3.根据权利要求2所述的植物培养装置，其特征在于，还包括水槽(3)，所述水槽(3)设置在所述培养箱体(1)内，且位于所述隔板(2)高度较低的一侧，所述排液口(12)设置在所述水槽(3)的一端。

4.根据权利要求1所述的植物培养装置，其特征在于，还包括隔离筒(4)，所述隔离筒(4)安装在所述种植孔(21)内，且所述隔离筒(4)的上缘高于所述隔板(2)。

5.根据权利要求1所述的植物培养装置，其特征在于，所述通风口(11)有两个，两个所述通风口(11)设置在所述培养箱体(1)的相对侧，所述通风口(11)上设置有通流风扇(15)。

6.根据权利要求1所述的植物培养装置，其特征在于，所述进水口(13)和所述出水口(14)设置在所述培养箱体(1)的相对侧，且所述进水口(13)设置在所述根系吸收空间的上部，所述出水口(14)设置在所述根系吸收空间的下部。

7.根据权利要求1所述的植物培养装置，其特征在于，还包括雾化喷头(5)，所述雾化喷头(5)设置在所述培养箱体(1)的顶部。

8.根据权利要求7所述的植物培养装置，其特征在于，还包括水泵(6)和模拟液槽(7)，所述水泵(6)的进水口连通到所述模拟液槽(7)，出水口与所述雾化喷头(5)相连通。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的植物培养装置，其特征在于，所述隔板(2)可分离地安装在所述培养箱体(1)内。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的植物培养装置，其特征在于，所述培养箱体(1)上设置有操作窗，所述操作窗上覆盖有活动板(16)，所述活动板(16)与所述培养箱体(1)可分离地连接。

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