一种优化植物氮肥施用量的实验系统和方法

1.本发明涉及植物养护技术领域，具体为一种优化植物氮肥施用量的实验系统和方法。


背景技术：

2.精细农业就是一种现代化农业理念，所谓精细农业，是指基于变异的一种田间管理手段，农田里田间土壤、作物的特性都不是均一的，是随着时间、空间变化的，而在传统的、目前仍在采用的农田管理中，都认为是均一的，采用统一的施肥时间、施肥量，氮肥，是指以氮(n)为主要成分，具有n标明量，施于土壤可提供植物氮素营养的单元肥料，氮肥是世界化肥生产和使用量最大的肥料品种；适宜的氮肥用量对于提高作物产量、改善农产品质量有重要作用，氮肥按含氮基团可分为氨态氮肥、铵态氮肥、硝态氮肥、硝铵态氮肥、氰氨态氮肥和酰胺态氮肥。
3.现有植物培养时，需要对其进行施用氮肥，但是由于植物的营养所需不同，对营养液中的氮肥含量也不同，现有的实验过程中，不方便对氮肥含量进行调控，而且植物培养框中没有被土壤吸收的营养液囤积在培养框中，会对植物的根部造成影响，影响植物的生长。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种优化植物氮肥施用量的实验系统和方法，解决了不方便对氮肥含量进行调控，营养液囤积在培养框中，会对植物的根部造成影响，影响植物的生长的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种优化植物氮肥施用量的实验系统，包括箱体、培养框和消毒箱，所述箱体内壁的两侧之间固定连接有隔板，并且隔板顶部的四周均固定连接有框体，所述培养框内壁的两侧均固定连接有固定板，并且两个固定板的顶部之间设置有孔板，所述培养框的底部开设有通孔，并且框体内壁两侧之间的底部固定连接有过滤板，所述培养框的底部连通有导管，所述导管的底端贯穿隔板与消毒箱并延伸至消毒箱的内部；
6.所述箱体内壁底部的一侧固定连接有储液箱，并且储液箱的顶部固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有竖杆，所述竖杆的底端贯穿储液箱并延伸至储液箱的内部，所述竖杆表面的两侧均固定连接有搅拌杆，并且箱体内壁底部的一侧固定连接有第一水泵，所述第一水泵进水口的一端连通有第一进水管，并且第一进水管的一端与储液箱一侧的底部相连通，所述第一水泵的出水口连通有第一出水管，并且第一出水管的顶端连通有圆形框，所述圆形框的表面连通有软管，所述软管的一端贯穿隔板和框体并延伸至框体的内部，所述储液箱内壁的两侧分别固定连接有ph值传感器和ec值传感器。
7.优选的，所述培养框顶部的两侧均固定连接有挂板，并且挂板的底部与框体的顶部相接触，所述消毒箱的表面固定连接有环形板，并且环形板的两侧通过l型杆与隔板的底部固定连接。
8.优选的，所述消毒箱的底部连通有l型管，所述l型管的一端贯穿储液箱并延伸至储液箱的内部，所述消毒箱内壁的两侧均固定连接有紫外线杀菌灯。
9.优选的，所述圆形框的顶部与底部均固定连接有加热圈，并且储液箱顶部的一侧连通有注液管。
10.优选的，所述箱体内壁的顶部固定连接有照明灯，并且箱体顶部正面的一侧与后方的一侧均固定连接有温度调节器，所述箱体顶部正面的另一侧与后方的另一侧均固定连接有湿度调节器。
11.优选的，所述箱体一侧的顶部固定连接有抽风机，并且抽风机进风口的一端连通有进风管，所述抽风机出风口的一端连通有出风管，所述出风管的一端贯穿箱体并延伸至箱体的内部。
12.优选的，所述箱体内壁底部的一侧固定连接有内箱，并且内箱顶部的一侧连通有加注管。
13.优选的，所述箱体内壁底部的一侧固定连接有第二水泵，并且第二水泵进水口的一端连通有第二进水管，所述第二进水管的一端与内箱一侧的底部相连通，并且第二水泵出水口的一端连通有第二出水管，所述第二出水管的一端与储液箱一侧的底部相连通。
14.优选的，所述箱体表面两侧的顶部与底部均通过合页铰接有箱门，并且箱体的底部固定连接有底板。
15.本发明还公开了一种优化植物氮肥施用量的实验方法，具体包括以下步骤：具体包括以下步骤：
16.s1、提前通过注液管往储液箱的内部注入含有氮肥的营养液，通过加注管往内箱的内部注入营养液，通过储液箱中的ph值传感器和ec值传感器对储液箱中的ph值和ec值进行检测，如果检测不合格，通过外部开关启动第二水泵；
17.s2、第二水泵通过第二进水管将内箱中的营养液进行抽取，然后通过第二出水管将营养液通入储液箱的内部，通过外部开关启动电机，电机带动竖杆和搅拌杆进行旋转，将内部营养液进行混合，直到检测的ph值和ec值检测合格，然后通过外部开关启动第一水泵，第一水泵通过第一进水管将储液箱中的营养液进行抽取，然后通过第一出水管排入到圆形框中；
18.s3、通过加热圈对圆形框中营养液进行加热，然后营养液经过软管进入框体的内部，对培养框中的植物进行浇灌，没有被吸收的营养液就会从培养框底部的通孔排出，经过过滤板的过滤之后，从导管进入消毒箱的内部，紫外线杀菌灯对营养液进行杀菌，然后通过l型管将消毒后的营养液通入储液箱中，进行回收利用。
19.有益效果
20.本发明提供了一种优化植物氮肥施用量的实验系统和方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
21.(1)、该优化植物氮肥施用量的实验系统和方法，通过框体内壁两侧之间的底部固定连接有过滤板，培养框的底部连通有导管，导管的底端贯穿隔板与消毒箱并延伸至消毒箱的内部，第一水泵进水口的一端连通有第一进水管，并且第一进水管的一端与储液箱一侧的底部相连通，第一水泵的出水口连通有第一出水管，并且第一出水管的顶端连通有圆形框，圆形框的表面连通有软管，软管的一端贯穿隔板和框体并延伸至框体的内部，储液箱
内壁的两侧分别固定连接有ph值传感器和ec值传感器，培养框采用悬空放置的方式，使得没有被土壤吸收的营养液可以在短时间内下漏进框体中，然后经过过滤消毒之后再次进入储液箱中，进行重复利用，一方面避免植物根部长期浸泡在营养液中，另一方面可以实现营养液的重复利用。
22.(2)、该优化植物氮肥施用量的实验系统和方法，通过箱体内壁底部的一侧固定连接有储液箱，储液箱的顶部固定连接有电机，电机的输出端固定连接有竖杆，竖杆的底端贯穿储液箱并延伸至储液箱的内部，竖杆表面的两侧均固定连接有搅拌杆，箱体内壁底部的一侧固定连接有内箱，并且内箱顶部的一侧连通有加注管，箱体内壁底部的一侧固定连接有第二水泵，并且第二水泵进水口的一端连通有第二进水管，第二进水管的一端与内箱一侧的底部相连通，并且第二水泵出水口的一端连通有第二出水管，第二出水管的一端与储液箱一侧的底部相连通，当需要对储液箱中营养液氮肥含量进行调节的时候，通过电机的带动，可以使得含有氮肥的营养液与不含氮肥的营养液在短时间内混合均匀，可以使得实验结果更加准确。
附图说明
23.图1为本发明结构的立体图；
24.图2为本发明结构的剖视图；
25.图3为本发明圆形框结构的仰视图；
26.图4为本发明消毒箱结构的剖视图；
27.图5为本发明培养框结构的立体图；
28.图6为本发明储液箱结构的剖视图。
29.图中：1
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箱体、2
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培养框、3
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消毒箱、4
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隔板、5
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框体、6
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固定板、7
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孔板、8
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通孔、9
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过滤板、10
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导管、11
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储液箱、12
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电机、13
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竖杆、14
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搅拌杆、15
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第一水泵、16
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第一进水管、17
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第一出水管、18
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圆形框、19
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软管、20
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ph值传感器、21
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ec值传感器、22
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挂板、23
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环形板、24
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l型杆、25
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l型管、26
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紫外线杀菌灯、27
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加热圈、28
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注液管、29
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照明灯、30
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温度调节器、31
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湿度调节器、32
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抽风机、33
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进风管、34
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出风管、35
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内箱、36
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加注管、37
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第二水泵、38
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第二进水管、39
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第二出水管、40
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箱门、41
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底板。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1
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6，本发明提供一种技术方案：一种优化植物氮肥施用量的实验系统，包括箱体1、培养框2和消毒箱3，箱体1内壁的两侧之间固定连接有隔板4，并且隔板4顶部的四周均固定连接有框体5，培养框2内壁的两侧均固定连接有固定板6，并且两个固定板6的顶部之间设置有孔板7，培养框2的底部开设有通孔8，并且框体5内壁两侧之间的底部固定连接有过滤板9，培养框2的底部连通有导管10，导管10的底端贯穿隔板4与消毒箱3并延伸至消毒箱3的内部；
32.箱体1内壁底部的一侧固定连接有储液箱11，并且储液箱11的顶部固定连接有电机12，电机12是伺服电机，电机12的输出端固定连接有竖杆13，竖杆13的底端贯穿储液箱11并延伸至储液箱11的内部，竖杆13表面的两侧均固定连接有搅拌杆14，并且箱体1内壁底部的一侧固定连接有第一水泵15，第一水泵15进水口的一端连通有第一进水管16，并且第一进水管16的一端与储液箱11一侧的底部相连通，第一水泵15的出水口连通有第一出水管17，并且第一出水管17的顶端连通有圆形框18，圆形框18的表面连通有软管19，软管19的一端贯穿隔板4和框体5并延伸至框体5的内部，储液箱11内壁的两侧分别固定连接有ph值传感器20和ec值传感器21，ph值传感器20是高智能化在线连续监测仪，由传感器和二次表两部分组成，可配三复合或两复合电极，以满足各种使用场所。
33.本发明中，培养框2顶部的两侧均固定连接有挂板22，挂板22上开设有通槽，方便软管19延伸至培养框2的上方，并且挂板22的底部与框体5的顶部相接触，消毒箱3的表面固定连接有环形板23，并且环形板23的两侧通过l型杆24与隔板4的底部固定连接。
34.本发明中，消毒箱3的底部连通有l型管25，l型管25的一端贯穿储液箱11并延伸至储液箱11的内部，消毒箱3内壁的两侧均固定连接有紫外线杀菌灯26，紫外线杀菌灯26对回收的营养液进行消毒。
35.本发明中，圆形框18的顶部与底部均固定连接有加热圈27，加热圈27可以对营养液进行加热，可以适应不同的植物生长环境，并且储液箱11顶部的一侧连通有注液管28。
36.本发明中，箱体1内壁的顶部固定连接有照明灯29，并且箱体1顶部正面的一侧与后方的一侧均固定连接有温度调节器30，温度调节器30为现有常规的对箱体1内部温度进行调节的装置，箱体1顶部正面的另一侧与后方的另一侧均固定连接有湿度调节器31，湿度调节器31为现有常规植物培养过程中对湿度进行调节的装置。
37.本发明中，箱体1一侧的顶部固定连接有抽风机32，并且抽风机32进风口的一端连通有进风管33，抽风机32出风口的一端连通有出风管34，出风管34的一端贯穿箱体1并延伸至箱体1的内部。
38.本发明中，箱体1内壁底部的一侧固定连接有内箱35，并且内箱35顶部的一侧连通有加注管36。
39.本发明中，箱体1内壁底部的一侧固定连接有第二水泵37，并且第二水泵37进水口的一端连通有第二进水管38，第二进水管38的一端与内箱35一侧的底部相连通，并且第二水泵37出水口的一端连通有第二出水管39，第二出水管39的一端与储液箱11一侧的底部相连通。
40.本发明中，箱体1表面两侧的顶部与底部均通过合页铰接有箱门40，并且箱体1的底部固定连接有底板41。
41.本发明中还公开了一种优化植物氮肥施用量的实验方法，具体包括以下步骤：
42.s1、提前通过注液管28往储液箱11的内部注入含有氮肥的营养液，通过加注管36往内箱35的内部注入营养液，通过储液箱11中的ph值传感器20和ec值传感器21对储液箱11中的ph值和ec值进行检测，如果检测不合格，通过外部开关启动第二水泵37；
43.s2、第二水泵37通过第二进水管38将内箱35中的营养液进行抽取，然后通过第二出水管39将营养液通入储液箱11的内部，通过外部开关启动电机12，电机12带动竖杆13和搅拌杆14进行旋转，将内部营养液进行混合，直到检测的ph值和ec值检测合格，然后通过外
部开关启动第一水泵15，第一水泵15通过第一进水管16将储液箱11中的营养液进行抽取，然后通过第一出水管17排入到圆形框18中；
44.s3、通过加热圈27对圆形框18中营养液进行加热，然后营养液经过软管19进入框体5的内部，对培养框2中的植物进行浇灌，没有被吸收的营养液就会从培养框2底部的通孔8排出，经过过滤板9的过滤之后，从导管10进入消毒箱3的内部，紫外线杀菌灯26对营养液进行杀菌，然后通过l型管25将消毒后的营养液通入储液箱11中，进行回收利用。
45.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
46.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。