专利名称：小型浮动式自动循环水培装置及使用方法
技术领域：
本发明属于植物栽培技术领域，涉及植物水耕栽培技术，具体地说是一种小型浮动式自动循环水培装置及使用方法。
背景技术：
植物的水耕栽培简称水培或液体栽培，包括各种营养配方的溶液栽培，是一种比较常见的栽培方法。近年来，随着自动化控制水平的提高，水培在园艺、蔬菜栽培等方面得到了广泛应用，可以说实现了规模化自动生产。但是在科学研究领域，一般实验规模较小，实验处理复杂，仪器市场上适合小型水培实验用的自动化装置不多。现有的水培装置多适合大规模园艺式花卉或蔬菜生产，不适合用于小规模的科学实验方面。而且配套部件单一，缺乏多种规格，缺乏适合多种植物栽培需要的容器或浮动筛网。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于特定科学实验的，精度高、能自动控制的小型浮动式自动循环水培装置及使用方法。
本发明的小型浮动式自动循环水培装置由水培器、浮动筛网和营养液循环器三部分组成。
所述的水培器包括培养槽，排污阀。培养槽是一个能盛液体，可安放浮动筛网的容器，形状可以是长方体、正方体、或者是圆柱体。培养槽的底最好是平的。为了清除培养槽内的污物，在培养槽的底上安装有排污阀，清除污物时通过液体打开排污阀使污物连同液体一起排除培养槽外。排污阀使用普通的液体阀门即可。排污阀同培养槽的底是密封固定连接的。培养槽的底上开有一个孔，用来安装营养液循环器上的水培营养液溢流管。在培养槽的侧面，二分之一高度以上开有一个孔，用来安装营养液循环器上的营养液添加管。
所述的营养液循环器包括营养液储备罐，营养液补充管，液面控制阀，循环营养液混合罐，循环营养液出液管，小型液体循环泵，水培营养液溢流管，营养液添加管。循环营养液混合罐是一个盛放液体的容器，顶部安装有水培营养液溢流管和营养液储备罐。营养液储备罐通过营养液补充管与循环营养液混合罐相通，营养液补充管上安有液面控制阀。液面控制阀打开时，营养液储备罐内的液体流入循环营养液混合罐，液面控制阀关闭时由于液面控制阀的作用，营养液储备罐内的液体不能流入循环营养液混合罐，也就是关闭了营养液储备罐的液体向循环营养液混合罐流入的通道。液面控制阀用来控制循环营养液混合罐内液体的液面高度，在循环营养液混合罐内液面低于所需高度时液面控制阀打开，营养液储备罐通过营养液补充管提供液体，直至循环营养液混合罐内液体的液面达到所需高度，液面控制阀关闭。使用时，营养液储备罐内要有足够量的液体，保证循环营养液混合罐内液体的液面高度。小型液体循环泵的入口安有一个循环营养液出液管，小型液体循环泵的出口安有一个营养液添加管。营养液出液管的另一端同循环营养液混合罐密封固定连接，连接处在循环营养液混合罐的下部。打开小型液体循环泵时，循环营养液混合罐内的液体可以被抽出，营养液出液管在循环营养液混合罐的最低处液体被抽出的效果最好。营养液添加管的另一端通过营养液添加管，在培养槽侧面所开的口处同培养槽连接，使小型液体循环泵从循环营养液混合罐抽出的液体泵到培养槽内。营养液添加管在培养槽侧面所开的口处是密封固定连接的。
为了使小型浮动式自动循环水培装置的水培器和营养液循环器的液体，在小型液体循环泵工作时液体在水培器与营养液循环器之间循环，水培器安装在营养液循环器的上面。水培器和营养液循环器通过营养液添加管和水培营养液溢流管连接，构成一体。由水培器，水培营养液溢流管，循环营养液混合罐，营养液出液管，小型液体循环泵和营养液添加管，形成液体循环系统。
浮动筛网包括边框和网两部分。浮动筛网的形状、厚度及网孔大小、形状根据植物和培养槽而定，形状可以是长方形、正方形、或圆形。
小型浮动式自动循环水培装置的使用方法在一定的生长环境下，将配制好的营养液事先置于准备好的培养槽，营养液储备罐和循环营养液混合罐中，液面为各自容器3/4以下高度。然后把植物种子或幼苗置于浮动筛网上，植物的根部穿过网眼在浮动筛网下面，根部以上的茎和叶在浮动筛网上面，浮动筛网连同植物漂浮在培养槽内的液体上，根部置于培养槽的液体中。浮动筛网可为图3、4、5、6中的任何一种，也可根据实验目的需要，选用图7或图8的栽培方式。启动小型液体循环泵，使其低速运转。培养槽中的营养液通过液体的不断循环，将均匀连续的供应水培植物必须的营养。
本发明设计了多种形式的浮动筛网，用于多种植物的水耕栽培，不仅可以有效地降低实验误差，而且大大提高了工作效率。由于采用循环供应营养液的形式，为植物养分吸收机理研究，根系形态及其生长发育规律研究，盐碱等环境胁迫与根系应答反应机制等多种研究提供了便利的实验用具。
图1和图2为本发明的小型浮动式自动循环水培装置结构图，其中图1是说明书摘要附图。图中1为浮动筛网，2培养槽，3排污阀，4营养液储备罐上盖，5营养液储备罐，6营养液补充管，7液面控制阀，8循环营养液混合罐，9营养液出液管，10小型液体循环泵，11水培营养液溢流管，12营养液添加管，13水培营养液，14水培植物，15培养槽侧面孔，16培养槽底面孔。
图3、4、5、6是小型浮动式自动循环水培装置的浮动筛网的形状和结构图。
图7是本发明一种具体实施方式
示意图，为方眼形半固定式植物栽培图。图中17为浮动子。
图8是本发明一种具体实施方式
示意图，为半筒形固定式植物栽培图。
具体实施例方式
本发明的浮动筛网1可以制成图3、4、5、6中的一种形状规格大小，网孔的形状可以是正方形、长方形或圆形，并配有不同浮力大小的浮动子17。另外为了便于标记处理样品的序号，可在浮动子17处事先刻写序号或粘贴空白标签。如果植物采用有序栽培即定位栽培，可以在培养槽2中置入一种固定栽培框架。固定栽培框架上下多孔，四周侧面封闭，如图3所示。每个孔内置入一枚圆形或方形浮动筛网，以便于固定观察比较植株生长发育情况。其余栽培方法同上。
在一定的生长环境下，将配制好的营养液事先置于准备好的培养槽2，营养液储备罐5和循环营养液混合罐8中，液面为各自容器3/4以下高度。然后把植物种子或幼苗置于浮动筛网1上，可为图3、4、5、6中的任何一种，也可根据实验目的需要，选用图7或图8的栽培方式，置于水培营养液13中，启动小型液体循环泵10，使其低速运转。培养槽2中的营养液13通过液体的不断循环，将均匀连续的供应水培植物必须的营养。
营养液储备罐5设置一个上盖4，由上盖4向营养液储备罐5内加入营养液，以便随时向循环营养液混合罐8提供营养液，保证循环营养液混合罐8的营养液有一个稳定液面。
权利要求
1.一种小型浮动式自动循环水培装置，其特征是由水培器、浮动筛网(1)和营养液循环器三部分组成，水培器包括培养槽(2)、排污阀(3)，营养液循环器包括营养液储备罐(5)、营养液补充管(6)、液面控制阀(7)、循环营养液混合罐(8)、营养液出液管(9)、小型液体循环泵(10)、水培营养液溢流管(11)、营养液添加管(12)；培养槽(2)是一个可安放浮动筛网的容器，底上安装有排污阀(3)和底上开有底面孔(16)，侧面开有侧面孔(15)；循环营养液混合罐(5)是顶部安装有水培营养液溢流管(11)和营养液储备罐(5)的容器，下部固定密封的营养液出液管(9)接在小型液体循环泵(10)的进口，营养液添加管(12)接在小型液体循环泵(10)的出口，营养液补充管(6)上安有液面控制阀(7)；营养液循环器分别通过水培营养液溢流管(11)、营养液添加管(12)，在培养槽(2)的底面孔(16)、侧面孔(15)处同水培器连接，构成液体循环系统，水培器安装在营养液循环器的上面。
2.根据权利要求1所述的小型浮动式自动循环水培装置，其特征是培养槽(2)的形状可以是长方体、或正方体、或圆柱体，底是平的；营养液储备罐(5)的上面设置一个上盖(4)。
3.根据权利要求2所述的小型浮动式自动循环水培装置，其特征是浮动筛网(1)包括边框和网两部分。
4.根据权利要求3所述的小型浮动式自动循环水培装置，其特征是浮动筛网(1)的形状可以是长方形、或正方形、或圆形。
5.根据权利要求4所述的小型浮动式自动循环水培装置，其特征是水培器的培养槽(2)中还置入一种固定栽培框架，固定栽培框架上下多孔，四周侧面封闭，每个孔内置入一枚圆形或方形浮动筛网(1)。
6.根据权利要求5所述的小型浮动式自动循环水培装置，其特征是浮动筛网(1)配有不同浮力大小的浮动子(17)。
7.根据权利要求1所述的小型浮动式自动循环水培装置的使用方法，其特征是如将配制好的营养液事先置于准备好的培养槽(2)，营养液储备罐(5)和循环营养液混合罐(8)中，液面为各自容器3/4以下高度；把植物种子或幼苗置于浮动筛网(1)上，植物的根部穿过网眼在浮动筛网(1)下面，根部以上的颈和叶在浮动筛网(1)上面，浮动筛网(1)连同植物漂浮在培养槽内的水培营养液(13)上。根部置于水培营养液(13)内；由上盖(4)向营养液储备罐(5)内加入营养液，保证循环营养液混合罐(8)的营养液有一个稳定液面；启动小型液体循环泵(10)，使其低速运转，培养槽(2)中的水培营养液(13)通过液体的不断循环，将均匀连续的供应水培植物必须的营养。
全文摘要
本发明属于植物栽培技术领域，是一种小型浮动式自动循环水培装置及使用方法。由水培器、浮动筛网和营养液循环器三部分组成。循环营养液混合罐顶部安有水培营养液溢流管和营养液储备罐。水培器安装在营养液循环器的上面，通过营养液添加管和水培营养液溢流管连接构成一体。把营养液分别置于培养槽、营养液储备罐、循环营养液混合罐中。将植物种子或幼苗置于浮动筛网上，置于水培营养液中。启动小型液体循环泵。培养槽中的营养液通过液体的不断循环，将均匀连续的供应水培植物必须的营养。本发明用于多种植物的水耕栽培，可以有效地降低实验误差，为植物养分吸收机理研究，根系形态及其生长发育规律研究，盐碱等提供了便利的实验用具。
文档编号A01G31/02GK1625938SQ20041001086
公开日2005年6月15日 申请日期2004年5月24日 优先权日2004年5月24日
发明者梁正伟, 王志春 申请人:中国科学院东北地理与农业生态研究所