[发明专利]一种通过介质感知根系活力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及植物根系生长领域，具体为一种通过介质感知根系活力的方法。

背景技术

介质是根系生长的媒介，介质中物理和化学的变化影响根系活力的变化，进而影响根系对养分的吸收。各种介质检测相关的传感器，包括介质的水分、酸碱度、温度、氧气浓度等，虽然已经实现相关信息的监测和控制问题，但是如何将各种传感器数值加以综合分析，间接判断根系活力的能力，还没有得到很好地解决。

中国实用新型专利(公开号CN202184026U)提供一种植物根系缺氧胁迫装置，使用一种装置测定根区溶氧量，确定缺氧胁迫状态。其不足之处在于，考虑缺氧胁迫没有与其他指标(根系活力、介质张力、介质温度等)综合分析，实用性较差。

目前，植物根系活力的指标测定都是离体取样，然后在实验室通过比色法测定，取样方法和时间长短会对结果产生较大误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过介质感知根系活力的方法，通过一套传感器对介质中张力值、EC值、含氧量、pH值、温度进行即时信号反馈，通过对所有因素综合分析，间接计算根系活力，进而能够给出合理的灌溉和施肥方案。

本发明的技术方案是：

一种通过介质感知根系活力的方法，该方法分别对介质中的电导率、pH值、张力值、温度、含氧量进行即时信号反馈，并绘制电导率、张力与氧气的变化曲线，获得介质环境与根系活力关系：当根系活力≥0.6时，表明根系活力强；当根系活力＜0.6时，表明根系活力弱；从而，通过对所有因素综合分析，间接获得根系活力。

所述的通过介质感知根系活力的方法，测定根系活力采用活体测量，即直接测量介质的电导率、pH值、张力值、温度、含氧量。

所述的通过介质感知根系活力的方法，该方法通过电导率传感器、酸碱度传感器、张力传感器、温度传感器、氧气传感器分别测量介质的电导率、pH值、张力值、温度、含氧量。

所述的通过介质感知根系活力的方法，在一定温度和酸碱度范围内，将介质氧气、张力和电导率的变化作为计算根系活力的指标，通过介质的物理化学变化，达到与根系直接对话的目标。

所述的通过介质感知根系活力的方法，在一定温度18～28℃和酸碱度pH＝6～6.5范围内，绘制介质中电导率、含氧量在不同含水量时的变化曲线，最后通过公式计算得出在一段时间内不同介质环境下的根系活力。

所述的通过介质感知根系活力的方法，一段时间为10～30分钟。

所述的通过介质感知根系活力的方法，所述公式如下：

A＝1/[a×∑(X₂-X₁)/n+b×∑(Y₂-Y₁)/n]+c×∑(Z₁-Z₂)/n

A：根系活力；

X：介质含氧量，∑(X₂-X₁)/n为一段时间连续测量得出含氧量差值的均值；

Y：介质张力，∑(Y₂-Y₁)/n为一段时间连续测量得出张力差值的均值；

Z：介质电导率，∑(Z₁-Z₂)/n为一段时间连续测量得出电导率差值的均值；

a：根系有效吸氧系数，不同介质不同植物根系对氧气有效吸收系数，a＝0.05～0.2；

b:张力转换率，不同介质不同植物对水分的张力转换参数，b＝0.8～1.2；

c:电导率转换系数，植物根系对介质中矿物质转换率，c＝0.5～0.9；

n：同一区域、同一时间段内传感器记录次数。

所述的通过介质感知根系活力的方法，n＝3～10次。

本发明的设计思想如下：