[发明专利]一种作物缺素实验系统

说明书

技术领域

本发明属于作物水培实验领域，涉及一种实验系统，该系统专用于作物的缺素实验。

背景技术

目前在各种植物体内已发现有70种以上的元素，其中已知植物正常生长发育过程中，必需的营养元素除非矿质元素碳、氢、氧自大气和水中摄取外，还有矿质元素（包括氮素）氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、锌、铜、钼、氯等13种（目前部分研究认为镍、钠、钴、硅也是必须的矿质营养元素）需从土壤中或其他途径摄取。其中某一元素缺乏，作物都不能正常生长，并在外形上明显地出现生长异常。如植株矮小、生长停滞、分枝或分蘖少、失绿、发红或发紫、叶色苍老、叶片畸形、顶芽萎缩、开花受精受阻、茎裂、根腐等等缺乏营养元素的生理病症，统称为作物缺素症状。

目前已明确烟草中具50多种营养元素，必需的营养元素除碳、氢、氧自大气和水中摄取外，其他营养元素主要靠烟株从土壤中吸收，这些元素中氮、磷、钾、钙、镁、硫属大、中量元素，需要量大，土壤含量不足或肥料中缺乏上述元素就会出现缺氮、磷、钾、钙、镁、硫等病症。铁、硼、锰、锌、铜、铂、氯等需要量少，属微量元素，但对烟草正常生长发育则是不可少的，生产中供应不足时，也会出现缺素症。此外烟草是一种特殊的经济作物，当缺少铁、硼、锌、铜、钼等微量元素时，会影响到烟草的香味及质量。烟田出现缺素症并非完全是由于土壤中不存在上述元素，而是这些元素可能量太少或是以不可吸收状态存在于土壤中，有的因土壤溶液中含盐量太高，各种离子间产生拮抗作用，造成一些营养元素不能被烟草吸收利用而引发缺素症。

在实施本发明的过程中，发明人想到利用营养液栽培技术能够准确地探索出出包括烟草在内的各种作物在不同生长发育阶段对营养元素的需求情况。营养液栽培技术简称水培，是利用现代生物化学等原理，让普通的植物在水中长期生长，完成植株的一个生活周期。作物水培技术不受土地、时间、空间的限制，只需根据植物的生长特点，配制相应的营养溶液，满足植株的生长需要。作物水培技术具有清洁、环保、卫生、方便、快捷等优势，水培植物的生长环境容易调控，特别是对于根系发育，植物营养、矿质元素吸收利用等研究相对于传统的土培技术有明显优势。

为更好地研究各营养元素对作物生长发育的影响，尽可能地在同一环境条件下进行实验，通常会设置实验组、对照组，以及设置多个平行实验。例如烟草中具13种必需的营养元素，若每种元素设置一个实验组，每个实验组设置多个平行实验，每个平行实验设置多个重复，为保证实验的准确性，需要严格管理供水、供营养液、供氧以及排放废弃营养液，实验工作量非常巨大，不便于管理、并容易出错。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种方便管理，供水、供营养液、供氧均匀、方便排液的作物缺素实验系统。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种作物缺素实验系统，包括

水培桶：包括桶体和盖体，所述桶体内底上设置有沉槽，桶体下部连接有排液管，所述沉槽与排水管连通，所述排水管为软管；所述盖体由第一桶盖和第二桶盖组成；所述第一桶盖盖设在桶体上，第一桶盖为环形，其上设置有分别用于固定水管、营养液管和气管的第一通孔、第二通孔和第三通孔；第二桶盖搭接在第一桶盖的内圈上，第二桶盖上设置有用于固定植株的第四通孔；第四通孔位于第二桶盖的几何中心或靠近几何中心；

增氧装置：包括一气源，该气源连接主气管的一端，主气管的另一端封口，主气管上与多根末端封口的支气管连通；每根支气管上与多根分气管一端连接，分气管的另一端安装有均匀出气的微气头；分气管穿过第三通孔使微气头到达水培桶的中下部；

供水装置：包括超纯水设备，所述超纯水设备通过泵连接主水管，主水管上连接有多个分组水箱，每个分组水箱均连接有分组水管，该分组水管前后端均安装有阀门，分组水管上安装有多根细水管；细水管穿过水培桶的第一通孔；

供营养液装置：包括多个相互独立的营养液箱，每个营养液箱底部均连接有一主液管，主液管的前端安装有进液阀，主液管的后端安装有排液阀，进液阀与排液阀之间的主液管上安装有多根细液管；细液管穿过水培桶的第二通孔；

排液装置：包括一排液管和与排液管连通的多个集液管，所述排液管由第一水平段、拱形段和第二水平段构成，拱形段的拱顶内管壁最低点不低于第一水平段内管壁最高点，第二水平段内管壁最高点不高于第一水平段内管壁最低点；集液管与排水管连接。

优选地，所述排水管为透明塑料软管，桶体上部设置有用于卡持排水管的卡扣。