可获得作物完整根系及对土壤温湿度无线测报的栽培系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种可获得作物完整根系及对土壤温湿度无线测报的栽培系统，它包括栽培容器、底盘和尼龙网袋，栽培容器由两个栽培容器壁围成筒体状，栽培容器的底部与底盘形成密闭连接，栽培容器的内壁设有温湿度传感器插槽，温湿度无线传感器以不同空间位置排列安装在温湿度传感器插槽内，并可向无线数据接收处理机传输相关数据信号；栽培容器的下部设有排水球阀，尼龙网袋在试验使用时放置于栽培容器内。本实用新型专利技术栽培系统结构简单紧凑，符合作物根系科研工作实际，能同时完成不同层次土壤层次温湿度数据采集、无线传输、统计运算和数据保存；并通过尼龙网袋能比较完整地获得作物根系，满足不同温湿度条件下对作物根系科学研究工作的需要。

A cultivation system for obtaining complete crop roots and wireless prediction of soil temperature and humidity

The utility model discloses a cultivation system capable of obtaining complete crop roots and wireless monitoring of soil temperature and humidity, which includes cultivation container, chassis and nylon mesh bag. The cultivation container is enclosed by two cultivation container walls into a cylinder shape. The bottom of the cultivation container is closely connected with the chassis. The inner wall of the cultivation container is provided with a temperature and humidity sensor slot, and the temperature and humidity wireless sensor is different. The space position is arranged in the slot of the temperature and humidity sensor, and the relevant data signals can be transmitted to the wireless data receiving and processing machine. The lower part of the cultivation container is equipped with a drainage ball valve, and the nylon mesh bag is placed in the cultivation container when used in the experiment. The cultivation system of the utility model has simple and compact structure, conforms to the actual research work of crop root system, can simultaneously complete the data collection, wireless transmission, statistical calculation and data preservation of temperature and humidity at different soil layers, and can obtain crop root system more completely through nylon mesh bag to meet the needs of scientific research work of crop root system under different temperature and humidity conditions.

【技术实现步骤摘要】
可获得作物完整根系及对土壤温湿度无线测报的栽培系统
本技术涉及作物根系研究装备领域，具体是一种盆栽试验条件下，可获得作物完整根系及实现土壤温湿度无线测报的栽培系统。
技术介绍
作物根系是作物吸收和输送无机离子与水分，合成氨基酸和激素等小分子活性物质，储存营养物质以及支撑作物使之固定于土壤中的重要器官。作物根系也是作物与外界环境之间进行物质、能量和信息交换的主要器官，要科学地理解作物生长、发育过程，就要全面地认识作物根系生长发育、分布、不同生育时期根系吸收水分、养分的能力，因此研究不同试验处理对作物的影响，就必须对其根系变化进行系统研究。由于作物根系一般隐藏在地下，根系生长介质-土壤，是不透明介质，因此，肉眼不易直接对作物根系进行观测，且根系生长受土壤环境条件的影响很大，具有较大的可塑性，同时，不同作物根系类型的差别，作物根系生长发育深度与广度的差异，导致作物根系的研究比对作物其他部分(茎、叶、花、果实与种子)的研究具有较大难度。人们对作物根系的了解，是一个从自发认识到自觉研究的过程。特别是随着根系形态、生理以及生态方面研究的深入开展和研究手段的不断改进，人们对作物根系作用的认识不断深入，并对作物根系研究方法与装备进行了大量有益的探索。目前从前人对作物根系研究结果可归纳为以下13种主要研究方法及其相关的配套技术装备：1、挖掘法，2、钻土芯法，3、网袋法，4、分根移位法，5、根系观察室法，5、同位素14C示踪法，6、放射性元素植株注射法，7、容器法，8、雾培法，9、水培法，10、微根管法，11、探地雷达法，12、核磁共振成像法、13、X-光扫描分析法等。长期以来，人们对作物根系研究的主要方法是直接对作物根系实施挖掘。挖掘法操作简单、易行、直观性强、应用广泛。这种方法虽然优点明显，但开挖的力度、范围与开挖深度很难准确地把握，对地下作物根系具有相当大的破坏性，尤其是作物主根或侧根顶端-根尖，是根的最幼嫩、生命活动最旺盛的部分，也是根系的生长、伸长、合成小分子活性物质及吸收水分的主要结构。作物根系根尖部分就很容易在挖掘时与土壤颗粒分离，并在清洗中，损失殆尽。据统计，有30％的根系(特别是根尖部分)在挖掘中脱落，这样就降低了挖掘法在根系研究中的准确性和可靠性。同时，使用挖掘法研究作物根系属于破坏性试验范畴，挖掘作物根系后作物一般不能继续存活，这也限制了挖掘法的研究内容和范围，使得同一作物生长发育全过程无法实现连续动态观测。部分作物根系研究方法(同位素14C示踪法和放射性元素植株注射法)只能应用于特定研究领域，主要在根系生理研究领域研究使用，同时其对环境和使用者存在一定危害性。一些作物根系研究方法改变了作物根系正常的生长环境和状态，相关研究结果缺乏广泛应用的代表性，如水培法和雾培法，水培和雾培法下作物根系清晰可见，但由于缺乏土壤基质，作物根系形态结构发生较大变化，相关研究结果适用范围有限。根系地下观测室法最大的优点是可以在不破坏根系的情况下连续观测根系的生长情况，这是其它方法所不能比拟的，但建立根系地下观测室投入较大，而且计算根系长度比较费时，不能为广大科研工作者所普遍采用。还有一些方法如探地雷达法、核磁共振成像法和X-光扫描分析法等，虽然能原位对作物根系进行观察，但存在观测设备价格昂贵，操作复杂，结果运算繁杂，观测结果重现性较差等不足，使用受到较大限制。同时作物根系研究中在大量研究结果也表明，作物根系的生长、发育与土壤温度和土壤含水率(土壤湿度)有很大相关性。在一定的温度范围内，作物根系的长度随土壤温度的升高而增长，当温度过高或过低时，都会抑制作物根系的生长。同时，土壤水分含量的高低对根系生长发育产生直接影响，如何节约有限的水资源并保证作物的正常生长发育，一直是节水灌溉研究领域的重点。作物根系作为感受土壤水分含量高低和土壤温度变化的原初部位，不同层次土壤水分和土温的变化使根系的形态结构、根系生物量等也发生相应的变化，从而影响根系的生理特征及整个植株的生长发育，其生理状况直接影响作物抗旱性和耐受温度变化的强弱。因此需要研究不同层次土壤水分和温度变化对作物根系的影响，提高连续动态原位观察对作物根系研究的科学性和准确性，更好地了解作物的抗旱性和耐受温度变化的特点。在当前研究中，一般是直接使用便携土壤水分测定仪和温度计对土壤温度和湿度进行直接测定，虽然相对比较便捷和直接，但因为人工植入相关传感器，每次插入的位置和深度不尽相同，同时因为土壤空间变异的差异，相对位置获得的土壤湿度和温度数据，存在很大的偏差，存在着可靠差和稳定不高等缺陷，因此限于实际试验手段和条件的限制，相关研究方法的不完备，土壤温度和湿度对作物根系的研究还相对滞后。如何在作物根系研究工作中，原位动态监测作物在不同生长发育阶段土壤温度和湿度对作物根系的影响，并能够比较完整地获得作物根系，对相关根系研究方法和设备提出了新的、更高的要求。鉴于作物根系研究方法和手段的重要性，为了解决根系研究中这一技术瓶颈，该研究装备要求其对作物根系能完整获得，对作物根系结构破坏较小，操作轻简并且装置简单实用，并能便于观测，同时能实时、准确地测定土壤湿度和温度的数据，并实现相关数据的无线传输、显示、存储与相应统计运算，建立这样的技术装备是当前作物根系研究领域中急需解决的一大技术难题。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题是提供一种可获得作物完整根系及对土壤温湿度无线测报的栽培系统，使其在盆栽试验条件下，可以获得作物完整根系，并能实时监测不同层次土壤温湿度数据，并具备以无线传输方式实现相关数据的显示、保存、运算等功能。本技术以下技术方案解决上述技术问题：本技术可获得作物完整根系及对土壤温湿度无线测报的栽培系统，包括栽培容器、底盘和尼龙网袋，所述栽培容器由对称设置的两个栽培容器壁围成筒体状，栽培容器的底部与底盘形成密闭连接，栽培容器的内壁设有温湿度传感器插槽，温湿度无线传感器以不同空间位置安装在温湿度传感器插槽内，并可向无线数据接收处理机传输信号；栽培容器的下部设有排水球阀，所述尼龙网袋在试验使用时放置于栽培容器内。所述栽培容器壁之间通过铰链连接，并通过密封胶封闭结合部的缝隙。所述栽培容器壁的外侧安装有握把，且在相邻的栽培容器壁之间安装有扣锁，使用时关闭扣锁；需要获取作物根系时，打开扣锁，通过握把分离栽培容器壁。所述温湿度传感器插槽在栽培容器内部设有数排并呈对称垂直分布，在温湿度传感器插槽空间上、中、下位置分别安装有温湿度无线传感器。所述栽培容器内壁以及底盘上涂布黑色油漆。本技术栽培系统具有如下有益效果：使用本技术栽培系统，在盆栽试验条件下，可以获得作物完整根系，各部件能够方便快捷地组装成型，且内置的尼龙网袋在洗脱土壤颗粒后，比较完整地保留整个作物根系；同时通过在栽培容器内壁不同位置安装有温度和湿度传感器的作用，能够实时监测盆栽土壤不同深度土壤的温度和湿度变化数据，在无线数据接收处理机的作用下，能实现相关数据实时测报、无线传输、存储和相关统计运算，对实时、动态地观测不同试验处理对作物根系的影响，提供了实用可靠的装备保障，极大地提高了作物根系研究的科学性、有效性和可靠性。附图说明图1是本技术可获得作物完整根系及对土壤温湿度无线测报的栽培系统的拆分示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可获得作物完整根系及对土壤温湿度无线测报的栽培系统，其特征在于，它包括栽培容器、底盘和尼龙网袋，所述栽培容器由对称设置的两个栽培容器壁围成筒体状，栽培容器的底部与底盘形成密闭连接，栽培容器的内壁设有温湿度传感器插槽，温湿度无线传感器以不同空间位置安装在温湿度传感器插槽内，并可向无线数据接收处理机传输信号；栽培容器的下部设有排水球阀，所述尼龙网袋试验使用时放置于栽培容器内。

【技术特征摘要】
1.可获得作物完整根系及对土壤温湿度无线测报的栽培系统，其特征在于，它包括栽培容器、底盘和尼龙网袋，所述栽培容器由对称设置的两个栽培容器壁围成筒体状，栽培容器的底部与底盘形成密闭连接，栽培容器的内壁设有温湿度传感器插槽，温湿度无线传感器以不同空间位置安装在温湿度传感器插槽内，并可向无线数据接收处理机传输信号；栽培容器的下部设有排水球阀，所述尼龙网袋试验使用时放置于栽培容器内。2.根据权利要求1所述可获得作物完整根系及对土壤温湿度无线测报的栽培系统，其特征在于，所述栽培容器壁之间通过铰链连接，并通过密封胶封闭结合部的缝隙。3.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇锋，陈高峰，李伏生，唐荣华，苏天明，曾成诚，梁芷姮，苏利荣，秦芳，李琴，
申请(专利权)人：广西壮族自治区农业科学院农业资源与环境研究所，
类型：新型
国别省市：广西,45