[发明专利]一种用于作物培养及储存的环境可控表型墙

说明书

一种用于作物培养及储存的环境可控表型墙。本发明在表型墙主体上设置不同方向的隔板，将表型墙分隔为M行作物培育空间，再将各作物培育空间分别分隔为N列栽培舱。本发明可利用不同作物培育空间实现对作物不同生长阶段的培育和存储，各栽培舱之间相互独立，能够针对处于同一生长周期的作物按照不同环境参数进行对比实验，获得环境因素与作物生长和作物表型之间的关系。本发明可实现作物不同生长阶段下的培育与储存，将作物从种子阶段到幼苗根系阶段再到完整的植株的生长过程集成在表型墙中，便于作物表型组学的研究。

技术领域

本发明涉及作物培育设备领域，具体而言涉及一种用于作物培养及储存的环境可控表型墙。

背景技术

作物表型组学是全面解析基因型-环境-表型关系、深入认知生命遗传规律的基础，其通过研究作物的表型，探索作物基因型、环境因素和作物表型特征、性状之间的关系，通过优化作物自身基因和外部环境，不仅可以显著提高作物产量，保障国家粮食安全，而且可以优化作物的整个生长过程。

在当前的农业生产中，作物的栽培过程中，栽种人员需要定期照顾，增加水分及养分，控制光照及温度等环境因素。作物不同的生长阶段所需环境因素不同，同一环境因素对不同的作物生长阶段的影响效果也不同。研究不同环境因素对作物生长状况的影响以及同一环境因素对作物不同生长阶段的影响，对于研究作物基因型-环境-表型规律有重要意义。

作物表型特征是作物的外部特征，对作物表型特征的研究能够得到作物基因型、环境因素和作物表型之间的关系。作物表型的获取对培育优良的作物品种有重要作用。

现有作物培养设备其仅可在单一维度实现对作物生长的环境因素的控制或调节，其不具备适应作物不同生长阶段对环境因素的不同要求的能力。现有作物培养设备功能单一，不具备对作物的储存能力，无法满足目前对作物表型的获取以及对植物生长、产量、品质和对生物、非生物胁迫的耐受性等相关表型数据的需求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于作物培养及储存的环境可控表型墙，本发明将不同生长阶段的作物通过集成式的表型墙进行集中管理，由此通过表型墙上的控制系统与环境传感器之间的配合作用，能够实时独立调节不同生长阶段作物的生长环境和储存环境，使得作物培育与储存环境能够分别与其所处生长阶段匹配。同时，本发明还可进一步实现对某一阶段作物表型数据的获取，或者实现对作物生长全阶段表型数据的跟踪。本发明具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种用于作物培养及储存的环境可控表型墙，其包括：表型墙主体，其上设置有多层横向隔板，各横向隔板将表型墙主体分隔为M行相互独立的作物培育空间；各所述作物培育空间之间相互独立，每一个作物培育空间内分别容纳处于不同生长阶段的作物，每一个作物培育空间内还分别设置有纵向隔板，各纵向隔板将所述作物培育空间进一步分隔为N列相互独立的栽培舱，形成M×N的栽培舱阵列库，M，N均＞1；各所述栽培舱内分别独立设置有灯组、监控设备、传感器组和与作物生长阶段相匹配的培育监测设备；所述灯组设置在栽培舱顶部的横向隔板上，用于调节该栽培舱内部的光照强度；所述监控设备设置在栽培舱里侧，用于实时获取该栽培舱内作物的监控图像；所述传感器组设置在该栽培舱的一个侧壁上，用于实时采集该栽培舱内的温度和湿度；所述培育监测设备用于实时为该栽培舱内的作物提供养分并监测其生长数据；显示装置，其与各栽培舱的监控设备、传感器组以及培育监测设备连接，接收并显示相应栽培舱内作物的监控图像、该栽培舱内的温度湿度数据和/或该栽培舱内作物的生长数据；舱门，其分别安装在各个栽培舱的开口处，所述舱门配合所述表型墙主体以及各纵向隔板、各横向隔板分别封闭各所述栽培舱。

可选的，上述任一的用于作物培养及储存的环境可控表型墙，其中，所述作物培育空间包括相互独立的：种子培育及存储区、根系培育及存储区、单株作物表型获取区以及多株作物培育及存储区；所述种子培育及存储区用于容纳处于种子阶段的作物；所述根系培育及存储区用于容纳处于生根阶段的作物；所述单株作物表型获取区用于容纳处于生长阶段的作物；所述多株作物培育及存储区用于容纳处于成熟阶段的作物。