一种搅拌装置及使用该搅拌装置的植物分根实验培养仓的制作方法

本发明涉及一种搅拌装置及使用该搅拌装置的植物分根实验培养仓。

背景技术：

分根培养实验是将植物置于特制容器中，在温室、网室或人工气候室等设施中在人工模拟或人为控制条件下进行的植物栽培实验。植物根茎是吸收水分和养分的主要器官，也是各种激素、有机酸和代谢物质同化与合成的重要场所，在植物生长发育、生理功能和物质代谢过程中发挥着重要的作用。部分植物在进行分根培养时，需要将植物的根茎分别放置在不同浓度的营养液中进行培养和观察。

授权公告号为cn202396262u的中国实用新型专利公开了一种实验用分根无土栽培定制箱，即一种培养仓，该培养仓包括仓体、仓盖和用于放置植株的定植杯，仓盖盖合于仓体顶部，仓体内设置有将仓体分隔成两个隔间的分隔板，仓盖上与分隔板相对应的位置设有与定植杯配合的定植孔，定植杯由上连接环、下连接环和设置在上、下连接环之间的支撑杆构成笼形结构，在仓盖上设置有用于向仓体内注入营养液的加液孔，仓体侧壁的底部设置有用于排放营养液的放水孔。

使用上述培养仓进行分根实验时，营养液是静止的，长时间后营养物质会发生沉淀，主要集中在培养仓的底部，不利于植物根系的吸收和生长，另外植物根系产生的代谢毒素堆积在根茎附近，影响植物的生长。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种搅拌装置，以解决现有技术中培养仓内的营养物质集中在仓体底部不利于植物根系的吸收和生长、以及植物根系产生的代谢毒素堆积在根茎附近从而影响植物生长的技术问题；本发明的目的还在于提供一种能够使营养物质分布比较均匀、代谢毒素不会堆积在根茎附近从而有利于植物根系吸收和生长的植物分根实验培养仓。

为实现上述目的，本发明中的搅拌装置采用如下技术方案：

搅拌装置，包括搅拌轴和设置在搅拌轴上且用于安装在培养仓的仓体内的搅拌叶，搅拌轴具有用于输入旋转动力以带动搅拌叶搅拌仓体内营养液的动力输入端，搅拌装置还包括防护筒，搅拌叶设置在防护筒内以防止搅拌叶损伤植物根系，防护筒上设有供营养液通过的过流孔。

上述搅拌装置的技术方案的有益效果在于：搅拌轴具有动力输入端，搅拌轴上设有搅拌叶且搅拌叶位于仓体内，这样当对搅拌轴的动力输入端输入旋转动力时，搅拌轴就可以带动搅拌叶旋转，搅拌仓体内的营养液，使营养液通过防护筒上的过流孔流动起来，避免营养物质沉积在仓体底部，营养物质可以均匀分布，有利于植物根系的吸收和生长，同时营养液流动起来后，还可以避免植物根系产生的代谢毒素堆积在根茎附近，有利于植物的生长。

进一步的，为了方便过流孔的设置，防护筒具有沿搅拌轴的轴线方向延伸的侧壁，所述过流孔包括设置在侧壁上的侧壁过流孔。

进一步的，为了提高营养液的流动效果，使营养物质分布更加均匀，防护筒的远离搅拌轴动力输入端的一端为敞口结构，所述过流孔包括由敞口结构形成的端部过流孔。

进一步的，为了方便防护筒的设置，同时方便搅拌装置的制造和安装，所述防护筒与搅拌叶固定连接以随搅拌叶同步转动。

进一步的，为了实现自动搅拌，并防止仓体内的营养液外漏，搅拌装置还包括与搅拌轴的动力输入端传动连接且用于固定在仓体外侧壁上的驱动电机，驱动电机的电机输出轴或者搅拌轴的动力输入端穿过仓体且与仓体转动密封配合。

为实现上述目的，本发明中的植物分根实验培养仓采用如下技术方案：

植物分根实验培养仓，包括仓体，仓体上设置有搅拌装置，搅拌装置包括搅拌轴和设置在搅拌轴上且安装在所述仓体内的搅拌叶，搅拌轴具有用于输入旋转动力以带动搅拌叶搅拌仓体内营养液的动力输入端，搅拌装置还包括防护筒，搅拌叶设置在防护筒内以防止搅拌叶损伤植物根系，防护筒上设有供营养液通过的过流孔。

上述植物分根实验培养仓的技术方案的有益效果在于：搅拌轴具有动力输入端，搅拌轴上设有搅拌叶且搅拌叶位于仓体内，这样当对搅拌轴的动力输入端输入旋转动力时，搅拌轴就可以带动搅拌叶旋转，搅拌仓体内的营养液，使营养液通过防护筒上的过流孔流动起来，避免营养物质沉积在仓体底部，营养物质可以均匀分布，有利于植物根系的吸收和生长，同时营养液流动起来后，还可以避免植物根系产生的代谢毒素堆积在根茎附近，有利于植物的生长。

进一步的，为了方便过流孔的设置，防护筒具有沿搅拌轴的轴线方向延伸的侧壁，所述过流孔包括设置在侧壁上的侧壁过流孔。

进一步的，为了提高营养液的流动效果，使营养物质分布更加均匀，防护筒的远离搅拌轴动力输入端的一端为敞口结构，所述过流孔包括由敞口结构形成的端部过流孔。

进一步的，为了方便防护筒的设置，同时方便搅拌装置的制造和安装，所述防护筒与搅拌叶固定连接以随搅拌叶同步转动。

进一步的，为了实现自动搅拌，并防止仓体内的营养液外漏，搅拌装置还包括与搅拌轴的动力输入端传动连接且固定在仓体外侧壁上的驱动电机，驱动电机的电机输出轴或者搅拌轴的动力输入端穿过仓体且与仓体转动密封配合。

附图说明

图1为本发明中植物分根实验培养仓的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中搅拌装置的侧视图。

图中：1-仓体；2-分隔件；21-溢流进口；22-溢流出口；23-排出口；3-放置板；31-平板；32-斜板；4-穿孔；5-左根系培养隔仓；6-右根系培养隔仓；7-溢流管；8-排污管；9-进液管；10-搅拌装置；11-驱动电机；12-搅拌轴；13-搅拌叶；14-防护筒；15-侧壁过流孔。

具体实施方式

本发明中植物分根实验培养仓的一个实施例如图1所示，包括仓体1，仓体1上设置有搅拌装置10，结合图2所示，搅拌装置10包括搅拌轴12和固定在搅拌轴12上且安装在仓体1内的搅拌叶13，搅拌轴12的一端为用于输入旋转动力的动力输入端，搅拌轴12的动力输入端穿过仓体1并通过密封圈与仓体1转动密封配合。搅拌装置10还包括固定在仓体1外侧壁上的驱动电机11，搅拌轴12的动力输入端与驱动电机11的电机输出轴传动连接，以在驱动电机11的控制下自动旋转。

本实施例中的搅拌叶13有六个且沿搅拌轴12的周向均布设置，六个搅拌叶13均为平直板状结构。搅拌装置10还包括与各搅拌叶13固定连接的防护筒14，防护筒14与搅拌轴12同轴设置且与搅拌叶13同步转动，各搅拌叶13位于防护筒14的内部，能够防止搅拌叶13损伤植物根系。防护筒14为圆筒状结构，具有沿搅拌轴12的轴线方向延伸的侧壁，当防护筒14随搅拌轴12的转动而转动时，圆筒外表面比较光滑，可以避免与植物根茎发生缠绕而损伤植物根茎。

搅拌时，为了提高营养液的流动效果，在防护筒14的侧壁上设置有多个供营养液通过的侧壁过流孔15，并且防护筒14的远离搅拌轴12动力输入端的一端为敞口结构，敞口结构形成了防护筒14上的端部过流孔，这样营养液就可以通过端部过流孔和侧壁过流孔15流动起来，有利于营养物质充分均匀的分布。同时由于敞口结构的存在，为了保证防护筒14的防护效果，将防护筒14的轴向长度设置成大于搅拌轴12的轴向长度，这样即使有部分植物根系伸入防护筒14内，也不会接触到搅拌叶13，避免受到损伤。此外，为了进一步提高对植物根茎的防护作用，在各个侧壁过流孔15的外侧孔口处均设置有倒角。

除了以上所述的搅拌装置，本实施例中的仓体1内还设置有将仓体1分隔为两个独立的根系培养隔仓的分隔件2，分隔件2的顶部设置有用于放置植株的放置板3，分隔件2内设有与根系培养隔仓连通的供根系培养隔仓内的营养液溢出的溢流通道，仓体上设置有与溢流通道连通的排出口23。

具体的，仓体1为长方体结构，分隔件2设置在仓体1的中部并沿仓体1的宽度方向延伸，从而将仓体1分隔为左根系培养隔仓5和右根系培养隔仓6，两个根系培养隔仓上均设置有一个搅拌装置10。分隔件2包括围成左根系培养隔仓5的左分隔件侧壁、围成右根系培养隔仓6的右分隔件侧壁、与左分隔件侧壁和右分隔件侧壁的底端一体相连的底壁，底壁与仓体1的底部接触，左、右分隔件侧壁间隔设置，使分隔件2形成竖向截面为u形的中空结构。

左、右分隔件侧壁上均设置有供对应的根系培养隔仓内的营养液溢出的溢流进口21，溢流进口21低于分隔件2的顶端，分隔件2的底壁上设置有供营养液流出的溢流出口22，排出口23设置在仓体1底部且与溢流出口22对应连通，排出口23供溢出营养液排出仓体。排出口23、溢流出口22以及溢流进口21一一对应并构成一组，每一个根系培养隔仓都对应设置有一组。

植物分根实验培养仓还包括依次连接对应的溢流进口21、溢流出口22以及排出口23的溢流管7，两个溢流管7的内腔分别形成了连通对应的根系培养隔仓与仓体外部的溢流通道，两个溢流管7均伸出仓体外部，且在各溢流管7上均设置有控制管路开闭的控制阀。在各根系培养隔仓的侧壁上部还设置有进液管9，进液管9出口的水平高度高于溢流进口21的高度，以便于向各根系培养隔仓加入新的营养液，方便营养液及时得到更换和补充，在各进液管9上也设置有控制进液管9开闭的控制阀。

放置板3包括位于分隔件2顶部并将分隔件2的顶端封闭的平板31、与平板31一体连接并分别向各根系培养隔仓顶部斜向上延伸的两个斜板32，斜板32上设置有分别与左根系培养隔仓5和右根系培养隔仓6对应的两个穿孔4，各穿孔4设置在对应斜板32的中部，各穿孔4用于供植株的根茎穿过，并使根茎伸入到各根系培养隔仓的营养液中进行分根培养实验。在各穿孔4的内圆周壁上还设置有海绵垫，以防止根茎在穿孔4内部受到挤压而造成损坏，保证植株的健康成长。

在各根系培养隔仓的底部均设有排污管8，排污管8连通仓体内部和仓体外部，在排污管8上设有控制排污管8开闭的控制阀，排污管8能够及时排出对应的根系培养隔仓内部的代谢垃圾，保障根系培养隔仓内的生长环境。

此外，在仓体1的顶部还设有与仓体适配的顶盖（图中未示出），在顶盖上设置有圆孔，以供植株的根茎穿过圆孔放置在放置板3上，通过圆孔防止植株倾斜歪倒。

本实施例中的植物分根实验培养仓可以提供一组观察实验，实验时，先将植株先穿过顶盖上的圆孔并放置在放置板3上，植株的根茎分为两份并分别穿过放置板3上对应的穿孔4，以使根茎伸入左根系培养隔仓5和右根系培养隔仓6的培养液中，盖上顶盖，通过进液管9分别向左根系培养隔仓5和右根系培养隔仓6中加入两种不同浓度的营养液，即可以开始进行分根培养实验。在实验过程中，可以开启搅拌装置10对营养液进行搅拌，使营养液流动起来，避免营养物质沉积在仓体底部，营养物质可以均匀分布，有利于植物根系的吸收和生长，同时营养液流动起来后，还可以避免植物根系产生的代谢毒素堆积在根茎附近，有利于植物的生长。

另外，当向根系培养隔仓内加液过量时，过量的营养液将通过溢流管7排出仓体外。而当根系培养隔仓内的营养液上层存有代谢垃圾漂浮物时，可以通过进液管9向对应根系培养隔仓中加入过量营养液，当液面高于溢流进口21时，代谢垃圾漂浮物就可以通过溢流管7排出。当需要对营养液进行更换或需要清洗根系培养隔仓时，直接打开排污管8的阀门，即可将对应根系培养仓内的营养液全部排出，通过进液管9通入营养液，或者通入清水进行清理即可。

在植物分根实验培养仓的其他实施例中，各搅拌叶可以不是平直板状结构，而是螺旋板状结构，此时通过驱动电机合适的输出转向，可以使营养液从侧壁过流孔流入防护筒内，再从端部过流孔流出防护筒，防止植物根系被吸入防护筒内，从而更好的防护植物根系。

在植物分根实验培养仓的其他实施例中，也可以是驱动电机的电机输出轴穿过仓体且与仓体转动密封配合，驱动电机的电机输出轴穿入仓体内部并与搅拌轴的动力输入端传动连接。

在植物分根实验培养仓的其他实施例中，也可以不设置驱动电机，而是令搅拌轴的动力输入端伸出仓体，并在动力输入端上安装一个摇柄，通过手动转动摇柄来驱动搅拌轴旋转。

在植物分根实验培养仓的其他实施例中，防护筒也可以不与搅拌叶固定连接，而是与搅拌轴固定连接，例如防护筒的靠近搅拌轴动力输入端的一端设置有封板，封板中心设置有穿孔，搅拌轴穿过该穿孔并与穿孔焊接固定；或者防护筒既不与搅拌叶固定连接，也不与搅拌轴固定连接，而是分体固定在仓体的内侧壁上，此时在搅拌轴转动时，防护筒固定不动。

在植物分根实验培养仓的其他实施例中，防护筒的远离搅拌轴动力输入端的一端也可以是封闭的，此时仅靠侧壁过流孔供营养液通过；或者防护筒的远离搅拌轴动力输入端的一端设置有端壁，在该端壁上设置端壁过流孔，端壁过流孔和侧壁过流孔共同作用，保证营养液通过。

在植物分根实验培养仓的其他实施例中，防护筒的侧壁上也可以不设置侧壁过流孔，而是将防护筒的远离搅拌轴动力输入端的一端设置为敞口结构，此时仅有端部过流孔供营养液通过。

本发明中搅拌装置的实施例如图1~图2所示，搅拌装置的具体结构与上述植物分根实验培养仓实施例中所述的搅拌装置相同，在此不再重复赘述。