專利名稱：小型浮動式自動循環水培裝置及使用方法
技術領域：
本發明屬于植物栽培技術領域，涉及植物水耕栽培技術，具體地說是一種小型浮動式自動循環水培裝置及使用方法。
背景技術：
植物的水耕栽培簡稱水培或液體栽培，包括各種營養配方的溶液栽培，是一種比較常見的栽培方法。近年來，隨著自動化控制水平的提高，水培在園藝、蔬菜栽培等方面得到了廣泛應用，可以說實現了規模化自動生產。但是在科學研究領域，一般實驗規模較小，實驗處理復雜，儀器市場上適合小型水培實驗用的自動化裝置不多。現有的水培裝置多適合大規模園藝式花卉或蔬菜生產，不適合用于小規模的科學實驗方面。而且配套部件單一，缺乏多種規格，缺乏適合多種植物栽培需要的容器或浮動篩網。
發明內容
本發明的目的是提供一種用于特定科學實驗的，精度高、能自動控制的小型浮動式自動循環水培裝置及使用方法。
本發明的小型浮動式自動循環水培裝置由水培器、浮動篩網和營養液循環器三部分組成。
所述的水培器包括培養槽，排污閥。培養槽是一個能盛液體，可安放浮動篩網的容器，形狀可以是長方體、正方體、或者是圓柱體。培養槽的底最好是平的。為了清除培養槽內的污物，在培養槽的底上安裝有排污閥，清除污物時通過液體打開排污閥使污物連同液體一起排除培養槽外。排污閥使用普通的液體閥門即可。排污閥同培養槽的底是密封固定連接的。培養槽的底上開有一個孔，用來安裝營養液循環器上的水培營養液溢流管。在培養槽的側面，二分之一高度以上開有一個孔，用來安裝營養液循環器上的營養液添加管。
所述的營養液循環器包括營養液儲備罐，營養液補充管，液面控制閥，循環營養液混合罐，循環營養液出液管，小型液體循環泵，水培營養液溢流管，營養液添加管。循環營養液混合罐是一個盛放液體的容器，頂部安裝有水培營養液溢流管和營養液儲備罐。營養液儲備罐通過營養液補充管與循環營養液混合罐相通，營養液補充管上安有液面控制閥。液面控制閥打開時，營養液儲備罐內的液體流入循環營養液混合罐，液面控制閥關閉時由于液面控制閥的作用，營養液儲備罐內的液體不能流入循環營養液混合罐，也就是關閉了營養液儲備罐的液體向循環營養液混合罐流入的通道。液面控制閥用來控制循環營養液混合罐內液體的液面高度，在循環營養液混合罐內液面低于所需高度時液面控制閥打開，營養液儲備罐通過營養液補充管提供液體，直至循環營養液混合罐內液體的液面達到所需高度，液面控制閥關閉。使用時，營養液儲備罐內要有足夠量的液體，保證循環營養液混合罐內液體的液面高度。小型液體循環泵的入口安有一個循環營養液出液管，小型液體循環泵的出口安有一個營養液添加管。營養液出液管的另一端同循環營養液混合罐密封固定連接，連接處在循環營養液混合罐的下部。打開小型液體循環泵時，循環營養液混合罐內的液體可以被抽出，營養液出液管在循環營養液混合罐的最低處液體被抽出的效果最好。營養液添加管的另一端通過營養液添加管，在培養槽側面所開的口處同培養槽連接，使小型液體循環泵從循環營養液混合罐抽出的液體泵到培養槽內。營養液添加管在培養槽側面所開的口處是密封固定連接的。
為了使小型浮動式自動循環水培裝置的水培器和營養液循環器的液體，在小型液體循環泵工作時液體在水培器與營養液循環器之間循環，水培器安裝在營養液循環器的上面。水培器和營養液循環器通過營養液添加管和水培營養液溢流管連接，構成一體。由水培器，水培營養液溢流管，循環營養液混合罐，營養液出液管，小型液體循環泵和營養液添加管，形成液體循環系統。
浮動篩網包括邊框和網兩部分。浮動篩網的形狀、厚度及網孔大小、形狀根據植物和培養槽而定，形狀可以是長方形、正方形、或圓形。
小型浮動式自動循環水培裝置的使用方法在一定的生長環境下，將配制好的營養液事先置于準備好的培養槽，營養液儲備罐和循環營養液混合罐中，液面為各自容器3/4以下高度。然后把植物種子或幼苗置于浮動篩網上，植物的根部穿過網眼在浮動篩網下面，根部以上的莖和葉在浮動篩網上面，浮動篩網連同植物漂浮在培養槽內的液體上，根部置于培養槽的液體中。浮動篩網可為圖3、4、5、6中的任何一種，也可根據實驗目的需要，選用圖7或圖8的栽培方式。啟動小型液體循環泵，使其低速運轉。培養槽中的營養液通過液體的不斷循環，將均勻連續的供應水培植物必須的營養。
本發明設計了多種形式的浮動篩網，用于多種植物的水耕栽培，不僅可以有效地降低實驗誤差，而且大大提高了工作效率。由于采用循環供應營養液的形式，為植物養分吸收機理研究，根系形態及其生長發育規律研究，鹽堿等環境脅迫與根系應答反應機制等多種研究提供了便利的實驗用具。
圖1和圖2為本發明的小型浮動式自動循環水培裝置結構圖，其中圖1是說明書摘要附圖。圖中1為浮動篩網，2培養槽，3排污閥，4營養液儲備罐上蓋，5營養液儲備罐，6營養液補充管，7液面控制閥，8循環營養液混合罐，9營養液出液管，10小型液體循環泵，11水培營養液溢流管，12營養液添加管，13水培營養液，14水培植物，15培養槽側面孔，16培養槽底面孔。
圖3、4、5、6是小型浮動式自動循環水培裝置的浮動篩網的形狀和結構圖。
圖7是本發明一種具體實施方式
示意圖，為方眼形半固定式植物栽培圖。圖中17為浮動子。
圖8是本發明一種具體實施方式
示意圖，為半筒形固定式植物栽培圖。
具體實施例方式
本發明的浮動篩網1可以制成圖3、4、5、6中的一種形狀規格大小，網孔的形狀可以是正方形、長方形或圓形，并配有不同浮力大小的浮動子17。另外為了便于標記處理樣品的序號，可在浮動子17處事先刻寫序號或粘貼空白標簽。如果植物采用有序栽培即定位栽培，可以在培養槽2中置入一種固定栽培框架。固定栽培框架上下多孔，四周側面封閉，如圖3所示。每個孔內置入一枚圓形或方形浮動篩網，以便于固定觀察比較植株生長發育情況。其余栽培方法同上。
在一定的生長環境下，將配制好的營養液事先置于準備好的培養槽2，營養液儲備罐5和循環營養液混合罐8中，液面為各自容器3/4以下高度。然后把植物種子或幼苗置于浮動篩網1上，可為圖3、4、5、6中的任何一種，也可根據實驗目的需要，選用圖7或圖8的栽培方式，置于水培營養液13中，啟動小型液體循環泵10，使其低速運轉。培養槽2中的營養液13通過液體的不斷循環，將均勻連續的供應水培植物必須的營養。
營養液儲備罐5設置一個上蓋4，由上蓋4向營養液儲備罐5內加入營養液，以便隨時向循環營養液混合罐8提供營養液，保證循環營養液混合罐8的營養液有一個穩定液面。
權利要求
1.一種小型浮動式自動循環水培裝置，其特征是由水培器、浮動篩網(1)和營養液循環器三部分組成，水培器包括培養槽(2)、排污閥(3)，營養液循環器包括營養液儲備罐(5)、營養液補充管(6)、液面控制閥(7)、循環營養液混合罐(8)、營養液出液管(9)、小型液體循環泵(10)、水培營養液溢流管(11)、營養液添加管(12)；培養槽(2)是一個可安放浮動篩網的容器，底上安裝有排污閥(3)和底上開有底面孔(16)，側面開有側面孔(15)；循環營養液混合罐(5)是頂部安裝有水培營養液溢流管(11)和營養液儲備罐(5)的容器，下部固定密封的營養液出液管(9)接在小型液體循環泵(10)的進口，營養液添加管(12)接在小型液體循環泵(10)的出口，營養液補充管(6)上安有液面控制閥(7)；營養液循環器分別通過水培營養液溢流管(11)、營養液添加管(12)，在培養槽(2)的底面孔(16)、側面孔(15)處同水培器連接，構成液體循環系統，水培器安裝在營養液循環器的上面。
2.根據權利要求1所述的小型浮動式自動循環水培裝置，其特征是培養槽(2)的形狀可以是長方體、或正方體、或圓柱體，底是平的；營養液儲備罐(5)的上面設置一個上蓋(4)。
3.根據權利要求2所述的小型浮動式自動循環水培裝置，其特征是浮動篩網(1)包括邊框和網兩部分。
4.根據權利要求3所述的小型浮動式自動循環水培裝置，其特征是浮動篩網(1)的形狀可以是長方形、或正方形、或圓形。
5.根據權利要求4所述的小型浮動式自動循環水培裝置，其特征是水培器的培養槽(2)中還置入一種固定栽培框架，固定栽培框架上下多孔，四周側面封閉，每個孔內置入一枚圓形或方形浮動篩網(1)。
6.根據權利要求5所述的小型浮動式自動循環水培裝置，其特征是浮動篩網(1)配有不同浮力大小的浮動子(17)。
7.根據權利要求1所述的小型浮動式自動循環水培裝置的使用方法，其特征是如將配制好的營養液事先置于準備好的培養槽(2)，營養液儲備罐(5)和循環營養液混合罐(8)中，液面為各自容器3/4以下高度；把植物種子或幼苗置于浮動篩網(1)上，植物的根部穿過網眼在浮動篩網(1)下面，根部以上的頸和葉在浮動篩網(1)上面，浮動篩網(1)連同植物漂浮在培養槽內的水培營養液(13)上。根部置于水培營養液(13)內；由上蓋(4)向營養液儲備罐(5)內加入營養液，保證循環營養液混合罐(8)的營養液有一個穩定液面；啟動小型液體循環泵(10)，使其低速運轉，培養槽(2)中的水培營養液(13)通過液體的不斷循環，將均勻連續的供應水培植物必須的營養。
全文摘要
本發明屬于植物栽培技術領域，是一種小型浮動式自動循環水培裝置及使用方法。由水培器、浮動篩網和營養液循環器三部分組成。循環營養液混合罐頂部安有水培營養液溢流管和營養液儲備罐。水培器安裝在營養液循環器的上面，通過營養液添加管和水培營養液溢流管連接構成一體。把營養液分別置于培養槽、營養液儲備罐、循環營養液混合罐中。將植物種子或幼苗置于浮動篩網上，置于水培營養液中。啟動小型液體循環泵。培養槽中的營養液通過液體的不斷循環，將均勻連續的供應水培植物必須的營養。本發明用于多種植物的水耕栽培，可以有效地降低實驗誤差，為植物養分吸收機理研究，根系形態及其生長發育規律研究，鹽堿等提供了便利的實驗用具。
文檔編號A01G31/02GK1625938SQ20041001086
公開日2005年6月15日 申請日期2004年5月24日 優先權日2004年5月24日
發明者梁正偉, 王志春 申請人:中國科學院東北地理與農業生態研究所