一种立体自控植物气雾培养装置，包括立体栽植筒、营养液供给系统、均光旋转系统、温度控制系统和湿度控制系统；所述均光旋转系统的固定端相对于地面固定设置，所述立体栽植筒固定在所述均光旋转系统的旋转端上；所述立体栽植筒包括至少一个用于栽植研究植株的栽植空间，所述温度控制系统和所述湿度控制系统分别控制所述栽植空间内的温度和湿度。本发明专利技术可以实现营养液浓度地准确控制，还可以保证参试植物生长环境的一致，减少试验误差；同时，可以随时打开的活动小门设计，为根系发育的动态观测研究，提供了便利条件；可概括为：立体栽植节省空间，自动控制便于管理，雾化供养降低误差，门式植筒便于观测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利涉及科学试验设备，涉及一种植物研究设备，特别是涉及植物栽植试验的设备，应用于植物学、农学、林学等有关植物类科研、教学领域。
技术介绍
植物营养研究是植物生理研究和培育技术研发的重要内容，常采用盆栽或水培方式进行试验植物的栽培。盆栽试验由于难以掌握营养液浇灌量与灌水量，使各容器基质中水分与养分难以准确控制，不仅试验管理难度大，试验误差难以排除，且根系状况的随时观测亦不易实现。水培试验可以准确控制营养液浓度，但根系必须有较充足的氧气供给，即需要经常换水、或使营养液保持循环状态、或向营养液中不断加氧(加空气)，至今尚无专用试验>J-U ρ α装直。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种新型的立体自控植物气雾培养装置，解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下一种立体自控植物气雾培养装置，包括立体栽植筒、营养液供给系统、均光旋转系统、温度控制系统和湿度控制系统；所述均光旋转系统的固定端相对于地面固定设置，所述立体栽植筒固定在所述均光旋转系统的旋转端上；所述立体栽植筒包括至少一个用于栽植研究植株的栽植空间，所述温度控制系统和所述湿度控制系统分别控制所述栽植空间内的温度和湿度。所述栽植空间包括位于所述立体栽植筒内部的根系生长空间和设置在所述立体栽植筒筒壁上的栽植穴，所述栽植穴包括定植孔、定植筐和设置在所述定植筐中的植株固定材料，所述定植筐对准所述定植孔设置。所述定植孔和所述定植筐向外向上倾斜45°角。所述立体栽植筒包括三个独立的栽植空间，每个栽植空间包括40个栽植穴，所述植株固定材料为海绵或塑料泡沫材料。所述立体栽植筒中设有空间隔离构造，所述空间隔离构造以所述立体栽植筒的长轴为圆心纵向将所述立体栽植筒的桶内空间均等地分割成三个独立的栽植空间。 所述立体自控植物气雾培养装置设置在全光温室中。所述营养液供给系统为营养液喷雾供给系统，所述营养液供给系统的营养液雾化喷头对准所述栽植空间。所述栽植筒上设有能够随时开闭的观测门。本专利针对现有盆栽和水培试验之不足，以及目前植物研究的需要，设计了全新的专用设备。本专利技术中的温、湿度控制系统由温、湿度控制器和供电系统(集电环等)组成。功能在于控制立体栽植筒内的温度和湿度，为植物根系生长创造适宜的温湿度条件。如图I、图3所示，立体栽植筒由三个相互独立的栽植空间组成。每一空间又由栽植穴(2)(包括定植孔、定植筐和植物固定材料)和根系生长空间组成。是试验植物定植和生长的地方。也是根系研究观测的地方。每一空间可栽植40株植物。如图2所示，立体栽植筒系统由栽植筒筒体(I)、植物定植构造(2)、顶部排风(8)和下侧部湿帘(18)、筒内空间隔离构造(15)、筒底营养液分流防混构造(16)及观测门(17)共六部分组成。该立体栽植筒系统具有提供植物地上地下生长空间，根系生长空间温度调控，不同试验内容独立空间隔离与营养液防混，根系随时全貌观测等综合功能。栽植筒筒体(I)是试验植物固定和生长的场所，要求可以使植物得以固定和有良好的生长环境，并便于观测。为满足植物固定的要求，栽植筒壁上安装了呈向外上倾斜45°的植物定植构造(2)(定植孔和定植筐)，可以使植物停留在栽植筒壁上；筐内有固定植物的海绵或塑料泡沫材料，可以实现将植物固定在定植筐内并保持固定姿态(45°向上)。 温度控制系统包括顶部排风⑶和下侧部湿帘(18)结构，为栽植筒体内植物根系生长空间温度调节系统。通过位于栽植筒顶部的排风扇向外抽风，使筒外空气通过湿帘进入筒内，同时带走湿帘水分，使所通过的空气降温并实现筒内降温的目的。如图3所示，筒内空间隔离构造(15)以栽植筒长轴为圆心，纵向将筒内空间分为三个相互独立的空间，用于不同内容的单独试验。在每一空间的底部(即栽植筒底部)与其相对应的营养液储存容器位置，设计有筒底营养液分流防混构造(16)，确保同一筒内三部分独立空间各营养液保持互不混合。主要是通过筒底的导流嘴(19)，和位于观测门下方筒底上的阻水门槛(20)而实现。三部分独立的营养液由位于筒顶的雾化喷头分别喷雾至各自的封闭空间后，除部分用于湿润植物根系提供养分水分外，多余部分则沿着筒内隔离板(15)和筒壁(包括观测门壁(17))向下流至栽植筒底部汇集。汇集的营养液受到位于筒体边缘门槛(20)的阻挡不能由边缘流出筒外，便由筒底开孔(回流孔(16))向下流出。由于三个独立空间底部在其营养液储存容器上方均有各自的营养液回流孔，故多余营养液又返回了储存器中。为防止由三个回流孔返回的营养液在栽植筒底部外相互混合，各回流孔均设计了导流嘴(19)，从而使回流液准确返回储存器。观测门是沿栽植筒竖轴方向，占各独立空间筒壁1/2的活动筒壁。一边通过合页与本空间固定筒壁相连，另一边通过锁扣与相邻空间固定筒壁相扣，可方便地向外开启，以便根系观测。如图4所示，营养液雾化供给系统和湿度控制系统组成一个大系统，由营养液储存容器(3)、加压设备(泵)(4)、输送管(29)、喷头(5)和湿度控制器(10)组成。营养液储存容器分为3个独立部分；加压、输送和喷雾三功能组成的营养液雾化系统，在每一栽植筒中共有3套，相互独立，并与相对应的营养液储存容器相配套。在图4中，营养液供给系统由营养液储存容器、水泵和雾化器三部分组成。营养液储存容器是在一个大盆中由两个不同半径同心圆筒相隔而成的三个独立圆柱体空间((301)、(302)、(303))。各空间通过管道分别与盆外三个相对应的营养液观测杯(30)相连通，以便营养液浓度的检测和储存容器中营养液液面高低的观察。三个加压泵((401)、(402)、(403))分别位于栽植筒内部三个独立空间，分别安装在防水盒中。进水管分别通过栽植筒底部三个营养液导流嘴((1901)、(1902)、(1903))伸入三个营养液储存容器。雾化器为低压雾化喷头(5)，营养液经加压泵加压由出水管向上进入喷头雾化喷出，为植物生长提供水分和营养供给并调节栽植空间内的湿度。如图5所示，位于栽植筒(I)内的加压水泵(4)，及位于栽植筒顶部的调温排风扇(8)和筒内发热体(32)的启闭，由分别位于筒内的温度传感器(3101)和湿度传感器(3102)采集信号，由筒外的温度控制器(9)和湿度控制器(10)实现自控。栽植筒转动过程中加压泵(4)、调温风扇(8)及发热体(32)的供电，温度传感器和湿度传感器的信号传递，均分别通过位于栽植筒顶部的集电环碳刷结构((11)、(12)、(1301)、(1302)、(1401)、(1402))而实现。如图6所示，均光旋转系统由电动机(7)和轴承旋转部分(6)组成。功能在于使整 个栽植筒每天不定时旋转，每次旋转一个角度，使其上所栽植的植物每天均能得到相对均等的光照条件，确保试验植物受光一致。图6中(39)为筒体底部隔水筒，可防止营养液由底部下部进入压力轴承。由图6可见，支撑底座(27)、支撑柱(25)及压力轴承￠)，构成了栽植筒旋转的支撑减阻构造。栽植筒所有重量均集中在压力轴承(6)并经支撑柱(25)传递至支撑底座(27)。放置于地面支撑物之上的支撑底座再经地面支撑物将压力传递至地面，从而使栽植筒仅通过筒底中心小面积与压力轴承接触而保持直立状态。下端固定于支撑底座(27)上的筒体旋转轴(26)，纵向自下而上通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种立体自控植物气雾培养装置，其特征在于：包括立体栽植筒、营养液供给系统、均光旋转系统、温度控制系统和湿度控制系统；所述均光旋转系统的固定端相对于地面固定设置，所述立体栽植筒固定在所述均光旋转系统的旋转端上；所述立体栽植筒包括至少一个用于栽植研究植株的栽植空间，所述温度控制系统和所述湿度控制系统分别控制所述栽植空间内的温度和湿度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙长忠，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院华北林业实验中心，
类型：发明
国别省市：
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