一种预防果蔬缺钙的栽培装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种预防果蔬缺钙的栽培装置，包括一电源和一电极线网；该电源的负极通过一接地电极线接地，正极连接该电极线网；在该电源与该电极线网之间设有调节该电源频率的一控制装置；该电极线网通过若干绝缘子固定于所栽培的果蔬上方，用于形成其与大地之间的一均匀分布的电场；该电场在所述控制装置的调节下为一与植物本征电位波动相似频率的高频电场。

A Cultivation Device for Preventing Calcium Deficiency in Fruits and Vegetables

The utility model discloses a cultivation device for preventing calcium deficiency in fruits and vegetables, which comprises a power supply and an electrode wire network; the negative pole of the power supply is grounded through a grounded electrode wire, and the positive pole is connected to the electrode wire network; a control device for regulating the frequency of the power supply is arranged between the power supply and the electrode wire network; the electrode wire network is fixed above the cultivated fruits and vegetables through a number of insulators for forming. A uniformly distributed electric field between the electric field and the earth; the electric field is a high frequency electric field with a frequency similar to the fluctuation of plant intrinsic potential under the regulation of the control device.

【技术实现步骤摘要】
一种预防果蔬缺钙的栽培装置
本技术属于设施农业工程领域，具体涉及一种预防果蔬缺钙的栽培装置。
技术介绍
植物由于钙失调而引起的缺钙症是设施农业生产中最常见的一种生理性病害。缺钙症在不同植物品种间表现的特征也各不相同，如莴苣表现的干烧病，番茄、辣椒的脐腐病，马铃薯的褐斑病，苹果的苦陷病和鸭梨的黑心病等。钙失调会引起细胞膜、细胞壁结构和功能的破坏，导致分生组织坏死、植物叶尖或叶缘变黄，从而严重影响果蔬的外观品质、口感和商品价值。因此，研究植物体内钙离子的调控机制，预防设施果蔬钙缺失的发生，对提高果蔬品质和产量具有重要意义。
技术实现思路
为预防果蔬因钙失调而引起缺钙症病害，本技术公开一种预防果蔬缺钙的栽培装置，通过采用能引起植物本征电位波动的高频电场调控果蔬栽培，从而预防果蔬缺钙，避免病害发生，促进产量。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种预防果蔬缺钙的栽培装置，包括一电源和一电极线网；该电源的负极通过一接地电极线接地，正极连接该电极线网；在该电源与该电极线网之间设有调节该电源频率的一控制装置；该电极线网通过若干绝缘子固定于所栽培的果蔬上方，用于形成其与大地之间的一均匀分布的电场；该电场在所述控制装置的调节下为一电压为15～45kV、频率为0.1～10Hz的高频电场，该电场与植物本征电位波动频率相似。进一步地，所述栽培装置用于太阳光利用型植物工厂内，所述电极线网位于该太阳光利用型植物工厂内。进一步地，所述栽培装置用于人工光利用型植物工厂内，所述电极线网位于该人工光利用型植物工厂的人工光源下方，所述接地电极线连接一石墨电极，该石墨电极插入该人工光利用型植物工厂的营养液槽的营养液内。进一步地，所述电极线网与所述人工光源之间设有一金属网。进一步地，所述电场的电压优选为30～45kV，频率优选为1～10HZ。现有技术中植物栽培所用的电场只是利用了电场强度和存在时间来促进植物生长和病害的预防，如采用静电场或低频电场，并没有充分利用高频电场的优点，对钙离子调节效果差，钙离子吸收率低，对果蔬生理性病害预防效果不好，植物光合促进效果亦不明显。与现有技术相比，本技术提供的预防果蔬缺钙的栽培装置采用能引起植物本征电位波动的高频电场，来调控钙离子缺失及促进果蔬产量，果蔬生理性病害预防效果和栽培效果优异。其原理为：自然界中存在着低压正向大气电场，地球大气中的电离层相对于地面有360kV的正电势，地面附近的场强约为120Vm-1，植物体细胞内外亦存在70～80mV的电位差。地球上的植物形态结构和生长发育等不仅要适应环境电场，许多功能如养分运输、能量转换、信息传递等还需要电荷的运动辅助来完成。电场变化的方向与大小是植株吸收钙离子的关键参数，电场作用下产生的电流电位差可以改变细胞的膜电位，不但影响了细胞膜的通透性，引起植物体内离子的重新分布，还改善了细胞吸收和运转物质的能力，进而影响植物对离子的吸收和运输。电场也可能通过影响植物蒸腾进而调控钙离子的吸收和运输。在电场作用下，空气被电离成许多自由离子和电子，空气中的水汽被高速运动的离子和电子碰撞后获得电荷，在电场库伦力的作用下发生聚水作用，提高了空气的水蒸气饱和压差(VPD)进而影响了植物的蒸腾作用，较高的蒸腾作用加速了植物对钙离子的吸收。本技术采用与植物本征电位波动相似频率的高频电场调控植物体内的钙离子，预防设施叶菜由于钙缺失而导致缺钙症的发生。并根据不同设施类型，如太阳光利用型和人工光利用型植物工厂，设置不同的栽培装置。附图说明图1是一种用于太阳光利用型设施下的栽培装置示意图。图中：11-绝缘子；12-电极线网；13-温室；14-电源；15-接地电极线。图2是一种用于人工光利用型设施下的栽培装置示意图。图中：21-营养液槽；22-绝缘子；23-电极线网；24-金属网；25-人工光源；26-电源；27-石墨电极；28-接地电极线。图3是动态变化的电场与钙离子运移方向关系图。具体实施方式为使本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。实施例1本实施例提供一种预防果蔬缺钙的栽培装置，在太阳光利用型植物工厂内构建动态电场，如图1所示，具体如下：太阳光利用型植物工厂主要用于果菜生产，植物工厂内的植物上方3～4m处固定绝缘子11，设置电极线网12，电极线网12连接于电源14的正极，电源14的负极设置接地电极线15，电场频率设置通过电源14与电极线网12之间的控制装置(图未示)调控电源接通时间进行调节，建立能引起植物本征电位波动的高频电场。电源电压采用30～45kV，频率高于1Hz正向电场能有效预防果蔬钙缺失的发生。实施例2本实施例提供另一种预防果蔬缺钙的栽培装置，在人工光利用型植物工厂内构建动态电场，如图2所示，具体如下：在人工光源25下方、营养液槽21的植物的上方固定绝缘子22，设置电极线网23，在电极线网23和人工光源25之间设有一金属网24，该电极线网23连接于电源26的正极，该电源26的负极设置接地电极线28，接地电极线28连接一石墨电极27，该石墨电极27接入营养液槽21的营养液内，电场频率设置通过电源26与电极线网23之间的控制装置(图未示)调控电源接通时间进行调节，建立动态电场。电场调控措施如下：钙离子的分布及其运移方向与电场变化率的正负直接相关，当电场场强变化率E＇(t)>0时，植株地上部的钙离子下移，形成了向下的离子输送电流。而当E＇(t)<0时，植株地上部的钙离子上移，形成向上的离子输送电流(如图3所示)。通过采用与植物本征电位波动相似频率的高频电场，促进钙离子的吸收与运输，预防设施果蔬由于钙失调而引起的缺钙症病害的发生。外加高频电场与植物本征电位波动发生耦合共振可促进产量，如以下表1所示的不同频率动态电场作用下莴苣生理生态指标。表1不同频率动态电场作用下莴苣生理生态指标由上表可见，莴苣在不同频率动态电场作用下处理21天后，结果显示，叶烧病发生率(即莴苣出现叶烧病叶片数量占总叶片数量)降低，直至为零，说明高频动态电场可预防莴苣叶烧病发生，叶片钙含量明显增加，叶鲜重可提高22.9％～48.8％。以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术的精神和范围，本技术的保护范围应以权利要求书所述为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预防果蔬缺钙的栽培装置，其特征在于，包括一电源和一电极线网；该电源的负极通过一接地电极线接地，正极连接该电极线网；在该电源与该电极线网之间设有调节该电源频率的一控制装置；该电极线网通过若干绝缘子固定于所栽培的果蔬上方，用于形成其与大地之间的一均匀分布的电场；该电场在所述控制装置的调节下为一电压为15～45kV、频率为0.1～10Hz的高频电场，该电场与植物本征电位波动频率相似。

【技术特征摘要】
1.一种预防果蔬缺钙的栽培装置，其特征在于，包括一电源和一电极线网；该电源的负极通过一接地电极线接地，正极连接该电极线网；在该电源与该电极线网之间设有调节该电源频率的一控制装置；该电极线网通过若干绝缘子固定于所栽培的果蔬上方，用于形成其与大地之间的一均匀分布的电场；该电场在所述控制装置的调节下为一电压为15～45kV、频率为0.1～10Hz的高频电场，该电场与植物本征电位波动频率相似。2.如权利要求1所述的一种预防果蔬缺钙的栽培装置，其特征在于，所述栽培装置用于太阳光利用型植物工厂内，所述电极线网...

【专利技术属性】
技术研发人员：仝宇欣，杨其长，程瑞锋，李琨，张义，方慧，李涛，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11