一种荒漠细小种子的无覆土智能萌发装置包括萌发盒，萌发盒是由外盒和内盒两层构成，内盒填充萌发基质，待萌发的种子置于萌发基质表面，通过向内盒和外盒间隙供水，依靠土壤毛管力以浸润方式向萌发基质供水。该装置作业时，供水容器通过进水控制器自动蓄积存水；供水控制器通过土壤水分传感器和数据采集器传输的信息，根据所设定的种子萌发适宜土壤水分阈值的上限和下限，自动开启和关闭向萌发盒供水；萌发盒多余的供水通过萌发盒供水控制器自动排出。以上设计实现种子萌发适宜水分的智能自动控制。本实用新型专利技术为荒漠细小种子的无覆土萌发提供了一种技术手段，具有水分控制精确和自动化程度高等特点，可广泛用于生态学、防沙治沙工程、农业科学等多个学科领域的种苗培育工作。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种种子萌发技术，具体说是一种针对荒漠细小种子的无覆土智能萌发装置。
技术介绍
利用种子人工萌发培育幼苗，是防沙治沙工程、植被恢复、农业科学等领域相关工作中重要的技术环节之一。荒漠植物为适应严酷的自然环境，长期演化过程形成了具有拓殖优势的特殊有性繁殖对策，主要表现为种子数量大且非常细小。这些细小种子的萌发由于种子胚芽出土能力弱或萌发对光照的需求，而对覆土厚度（埋深）要求非常严格，一般覆土厚度约为0.5cm为宜；甚至很多种子如梭梭、驼绒藜、胡杨、柽柳等，只有在无覆土（裸露土壤表面）才具有较高的萌发率或幼苗出土率。这些种子在人工萌发培育时，若采用传统的直接漫灌或喷洒的浇水方式，不可避免对土壤表层产生冲刷而造成种子（幼苗）的移位或扰动损害，从而导致种子萌发率、幼苗出土率以及定殖率非常低。若采用滴灌方式，虽然一定程度上降低了直接漫灌或喷洒浇水方式的不利因素，但很难克制以下缺限：1）由于滴灌的灌水器孔洞细小，以及水中泥沙、有机质或微生物以及化学沉凝物等原因，容易引起灌水器堵塞；2）滴灌方式土壤水分通常形成以滴水器为中心向周围辐射非均匀斑状，由于植物根系的向水性而引起根系向高水分区集中生长，限制了根系的空间分布和生长；3）同样由于滴灌引起的土壤水分的非均匀性，长期使用还会造成盐分的斑状积累，制约了种子萌发或幼苗生长。此外，适宜土壤水分的精准控制是提高种子萌发率的关键。目前对种子萌发的水分调控基本上是通过经验控制，其水分控制精度和自动化程度较低。因此，如何实现荒漠细小种子无覆土萌发以及对土壤湿度的自动化控制，是利用利子进行幼苗培育工作中亟待解决的重要技术难题之一。
技术实现思路
：本技术的目的在于提供一种荒漠细小种子的无覆土智能萌发装置，具有对土壤湿度智能自动控制的优点。本技术的目的是通过以下技术来实现：本技术的一种荒漠细小种子的无覆土智能萌发装置，其器件组成包括供水容器、进水控制器、主进水管、供水容器支架、流速控制阀、供水管主管、供水管支架、供水管支管、下排水管、集水容器、集水槽排水管、萌发床、集水槽、上排水管、萌发盒、土壤水分传感器、数据采集器、线缆、供水控制器、外盒、内盒、上排水孔、排水控制器、下排水孔、进水孔、隔离材料、渗水孔、内盒支脚。所述的供水容器置于供水容器支架之上；进水控制器安装于供水容器之内，与主进水管连接；供水控制器安装于供水容器外侧，分别与数据采集器和供水管主管连接；集水槽设置在萌发床下方中部；供水管主管设置在集水槽上方，用供水管支架固定；流速控制阀安装供水管主管上，靠近供水控制器的一端；萌发盒摆放在萌发床的床面之上，于集水槽两侧呈列摆设，萌发盒有出水孔的一侧朝向集水槽；集水槽排水管分别与集水槽末端和集水容器连接；土壤水分传感器安装在内盒，用线缆与数据采集器连接；萌发盒由外盒和内盒构成，内盒置于外盒中部；外盒内侧安装有排水控制器，外盒的一个侧面上部设置上排水孔，下部设置有下排水孔和进水孔；内盒底面和四个侧面设置渗水孔，并用隔离材料包裹；上排水孔、下排水孔和进水孔分别相应的上排水管、下排水管和供水管支管连接。上述的供水容器架设高度标准为：供水容器的底部高于萌发盒的盒口水平面0.5m 以上，保证在供水时水流通过自然重力向萌发盒供水。上述的流速控制阀用于调节供水管主管的水流速率，水流速率以20-30分钟注满萌发盒的内盒和外盒之间的间隙为宜，以保证萌发基质缓慢均匀湿润。上述的集水槽与水平面呈夹角2-3°，保证汇集的水流通过自然重力自动汇入集水容器。上述的萌发盒形状为立方体，由外盒和内盒两部分组成。上述的内盒与外盒高度相同，内盒的长和宽分别小于外盒，即内盒和外盒之间存在间隙。上述的内盒内填充萌发基质，萌发基质的表面放置待萌发的种子。上述的内盒的底面和四个侧面包裹有隔离材料可以阻止内盒的萌发基质向外盒输出，并使水分或空气可以向萌发基质输入。上述的隔离材料是具有透水性的无纺布，或土工布，或初效过滤棉。上述的土壤水分传感器呈水平状态埋于内盒的萌发基质之内。本技术的工作原理是：进水控制器2根据供水容器1的水位自动开启或关闭主进水管3，实现自动蓄积存水。土壤水分传感器16监测到的水壤水体积含水量通过线缆18将数据传输至数据采集器17，之后，数据采集器17将数据反馈给供水控制器19；当土壤体积含水量低于供水控制器19所设定的下限值，自动开启供水管主管6，通过供水管支管8、进水孔25向萌发盒15的外盒20与内盒21之间供水；随着供水的持续和土壤水分升高，当土壤体积含水量高于供水控制器19所设定的上限值时，自动关闭供水管主管6，停止供水。上述的下排水管9的开关通过排水控制器23控制，当内盒21和外盒20间隙间的水位达上排水口22水平面时，自动开启下排水管9进行排水；上排水管14一直保持开启状态，为安全排水通道，主要用于排水控制器23发生意外时排水，确保萌发土壤不被淹没。上述供水控制器19所设定的上限值和下限值，分别对应相应种子萌发适宜的土壤阈值的上限值和下限值。上述的供水容器内的水质，可根据具体种子萌发或幼苗生长对土壤盐份、养分和pH值等的要求，配置相应的可溶性化学试剂，添加到供水容器进行调节。本技术的优点及有益效果：1. 本技术是通过侵润方式，可实现对萌发基质（土壤）水分的均匀控制，同时避免了直接灌浇或喷洒的浇水方式对对土壤表层产生冲刷而使种子或幼苗移位或扰动损害。并可有效防止或降低土壤板结。2. 本技术可实现细小种子表层无覆土或覆土较薄的萌发，满足部分物种萌发对光照和胚芽出土较弱的萌发要求，并为种子萌发提供了适宜的水分条件，可有效提高种子萌发率、幼苗出土率和成活率。特别适用于荒漠区一些细小种子的种子繁殖。3. 本技术可根据种子萌发适宜的土壤水分需求，实现对土壤水分的智能控制，具有土壤水分控制精确和自动化程度高的优点。4. 本技术中浇水的水质可根据具体物种对盐份或养分需求灵活配置，并及时改良萌发基质（土壤）的养分和pH值，以满足种子萌发和幼苗生长过程不同阶段对萌发基质的要求。5. 本技术的结构和制作简单，具有组装和搬动灵活简便特点，可根据需要放置于室内或室外。6. 本技术为细小种子的繁殖和幼苗培育提供了一种技术手段，可广泛用于植被恢复生态学、植物保护、防沙治沙工程、农业育种等多个学科领域。附图说明：图1 本技术的结构示意图。图2 本技术中萌发盒的结构示意图。图3为图2中外盒的示意图。图4为图2中内盒的示意图。图中，1-供水容器、2-进水控制器、3-主进水管、4-供水容器支架、5-流速控制阀、6-供水管主管、7-供水管支架、8-供水管支管、9-下排水管、10-集水容器、11-集水槽排水管、12-萌发床、13-集水槽、14-上排水管、15-萌发盒、16-土壤水分传感器、17-数据采集器、18-线缆、19-供水控制器、20-外盒、21-内盒、22-上排水孔、23-排水控制器、24-下排水孔、25-进水孔、26-隔离材料、27-渗水孔、28-内盒支脚。具体实施方式下面结合优选的实施例对本技术做进一步详细说明。以典型荒漠固沙植物刚毛柽柳种子萌发对象，以腾格里东南缘典型荒漠自然风沙土为萌发基质，利用本技术的装置进行种子萌发和幼苗培育。土壤基本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种荒漠细小种子的无覆土智能萌发装置，包括供水容器（1）、进水控制器（2）、主进水管（3）、供水容器支架（4）、流速控制阀（5）、供水管主管（6）、供水管支架（7）、供水管支管（8）、下排水管（9）、集水容器（10）、集水槽排水管（11）、萌发床（12）、集水槽（13）、上排水管（14）、萌发盒（15）、土壤水分传感器（16）、数据采集器（17）、线缆（18）、供水控制器（19）、外盒（20）、内盒（21）、上排水孔（22）、排水控制器（23）、下排水孔（24）、进水孔（25）、隔离材料（26）、渗水孔（27）、内盒支脚（28），其特征在于：所述的供水容器（1）置于供水容器支架（4）之上；进水控制器（2）安装于供水容器（1）之内，并与主进水管（3）连接；供水控制器（19）安装于供水容器（1）外侧，分别与数据采集器（17）和供水管主管（6）连接；所述的萌发床（12）上设有集水槽（13）；供水管主管（6）设置在集水槽（13）上方，用供水管支架（7）固定；流速控制阀（5）安装于供水管主管（6）上；所述的萌发盒（15）置于萌发床（12）的集水槽（13）两侧；所述的萌发盒（15）是由外盒（20）和内盒（21）构成，内盒（21）置于外盒（20）内；内盒（21）内设有土壤水分传感器（16）；外盒（20）的一个侧面的上部设置上排水孔（22），下部设置有下排水孔（24）和进水孔（25）；内盒（21）的底面和四个侧面设置渗水孔（27）；排水管（14）一端与上排水孔（22）连接，另一端与集水槽（13）连通；下排水管（9）一端与下排水孔（24）连接，另一端与集水槽（13）连通；供水管支管（8）一端与进水孔（25）连接，另一端与供水管主管（6）连通；土壤水分传感器（16）通过线缆（18）与数据采集器（17）连接；供水管主管（6）上设有流速控制阀（5）。...
【技术特征摘要】
1.一种荒漠细小种子的无覆土智能萌发装置，包括供水容器（1）、进水控制器（2）、主进水管（3）、供水容器支架（4）、流速控制阀（5）、供水管主管（6）、供水管支架（7）、供水管支管（8）、下排水管（9）、集水容器（10）、集水槽排水管（11）、萌发床（12）、集水槽（13）、上排水管（14）、萌发盒（15）、土壤水分传感器（16）、数据采集器（17）、线缆（18）、供水控制器（19）、外盒（20）、内盒（21）、上排水孔（22）、排水控制器（23）、下排水孔（24）、进水孔（25）、隔离材料（26）、渗水孔（27）、内盒支脚（28），其特征在于：所述的供水容器（1）置于供水容器支架（4）之上；进水控制器（2）安装于供水容器（1）之内，并与主进水管（3）连接；供水控制器（19）安装于供水容器（1）外侧，分别与数据采集器（17）和供水管主管（6）连接；所述的萌发床（12）上设有集水槽（13）；供水管主管（6）设置在集水槽（13）上方，用供水管支架（7）固定；流速控制阀（5）安装于供水管主管（6）上；所述的萌发盒（15）置于萌发床（12）的集水槽（13）两侧；所述的萌发盒（15）是由外盒（20）和内盒（21）构成，内盒（21）置于...
【专利技术属性】
技术研发人员：王增如，郭胜安，冒万兵，刘立超，胡宜刚，高艳红，杨昊天，
申请(专利权)人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，盐池县农业综合开发办公室，
类型：新型
国别省市：甘肃;62
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