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一种水耕栽培根际流场可视化装置及方法 

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申请/专利权人:中国农业科学院都市农业研究所

摘要:本发明涉及一种水耕栽培根际流场可视化装置及方法。水耕栽培根际流场可视化装置至少包括种植单元、图像获取组件和处理器。种植单元在种植区域设置有观测段。种植单元中混合有示踪粒子的营养液流经观测段形成流场。本发明利用图像获取组件通过激光显影的方式获取观测段的图像,并利用处理器对拍摄的流场图片进行分析,从而对不同流动状态下不同生长时期的植物个体进行表型观测,总结出不同营养液流动状态下的根系形态、植物生长、养分吸收之间的定量关系。本发明通过水耕栽培根际流场可视化装置对营养液流动状态和水培蔬菜生长进行定量描述。

主权项:1.一种水耕栽培根际流场可视化装置,其特征在于,所述水耕栽培根际流场可视化装置至少包括种植单元110、图像获取组件120和处理器130;所述种植单元110在种植区域设置有观测段111,所述种植单元110中混合有示踪粒子150的营养液流经所述观测段111形成流场;所述图像获取组件120通过激光显影的方式获取观测段111的流场图像;所述处理器130对拍摄的流场图片进行分析,其中,所述处理器130分析出的信息至少包括植物根的受力情况、流场的涡度分布,处理器130通过图像获取组件120获取不同的流场图片,对不同流动状态下不同生长时期的植物个体进行表型观测,总结出不同营养液流动状态下的根系形态、植物生长、养分吸收之间的定量关系,仅需以流场图像为判断依据,调节营养液流量,使得植物根际流场达到指定流场,从而筛选出适合该植物个体的最佳流场;在因生长培养槽改变而重新确定营养液最适流场的情况下,即使营养液流经植物根系形成的根际流场符合历史数据中的根际流场的图像;其中,在所述种植单元110中营养液依次流经扩散段116、整流段117和收缩段118后流入观测段111,所述种植单元110通过所述扩散段116、所述整流段117和所述收缩段118对营养液进行整流,使得所述营养液以横向平流的方式流经所述观测段111,所述扩散段116和所述整流段117通过在营养液流动方向上设置格栅的方式,将营养液流经变频电机形成的涡流击碎,使得所述种植单元110中的营养液沿所述种植单元110轴向流动。

全文数据:

权利要求:

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