一种茶树监测培植系统
技术领域
本发明涉及茶树栽培技术领域，特别是涉及一种茶树监测培植系 统。
背景技术
茶树为我国主要的多年生经济作物，对环境的适应度较高，尤其 对于广大的山地和丘陵地区。但是，茶树的生理生长过程较为复杂且 品种繁杂，其在不同区域的生长特征均有所差异，所以需要对茶树的 生长规律和生理节律有较为充分的了解和掌握。目前，为给茶树提供 一个合理适宜的养分供给和体检管理措施，一是通过长期的大田观测 试验，积累分析大批量的田间数据，这个过程费时费力且受环境变化 影响较大，年季之间的数据重现性不高;二是通过盆钵室内培养试验， 获得茶树生长的相关试验数据，这种方法存在的主要问题是观测的对 象基本都是幼苗期，样本量较少且所采的样本与成年茶树有明显的区 别，所以其数据的代表性意义不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单稳固且操作方便的茶树监测培植 系统，其可以减少试验的人力和物力投入，最大程度的模拟还原出茶 树在大田生长中的真实状态，从而方便研究茶树对养分在不同时节的 需求规律。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种茶树 监测培植系统，包括数据处理器，供给装置，收集装置和培植槽，其 特征在于：所述培植槽包括槽体和承接池;所述承接池设置于所述槽 体下端;
所述槽体侧壁竖向开设有至少一排溢水孔组，所述收集装置通过 所述溢水孔组与所述槽体连通;所述槽体内设置有土层，所述土层内 插设有至少一个传感组件;所述传感组件顶端高于所述槽体顶面，所 述传感组件与所述数据处理器电性连接;
所述承接池顶端固定安装有滑轮组;所述槽体与所述滑轮组滑动 连接。
承接池的主要作用是将贯穿茶树整个根际周围的土壤溶液全部 收集，通过对承接池中的淋出液养分做相关分析可以较好的掌握，茶 树根系对养分的吸收利用情况，并根据其结果对茶树养分供给做出适 当调整。
疏水塞蜂窝结构的效果是能够平衡槽内外水势，保持从溢水孔溢 出土壤溶液是在自然状态下溢出槽体外的部分，使得土体内养分在淋 溶迁移过程中始终保持均匀分布状态。
优选的，所述溢水孔组相隔8-12cm便开设有一个溢水孔。
所述收集装置包括疏水塞，导流管和收集瓶;所述疏水塞与所述 导流管的一端连通;所述收集瓶与所述导流管的另一端连通;所述疏 水塞与所述溢水孔组的溢水孔插接，且所述疏水塞与所述土层相接触; 所述疏水塞的伸入端为蜂窝结构。
所述土层包括匀质土壤层，石英砂层和珍珠岩层;所述珍珠岩层 设置于所述槽体底部;所述石英砂层设置于所述珍珠岩层上方;所述 匀质土壤层设置于所述珍珠岩层上方。
优选的，所述土层采用以匀质土壤层为主，保证茶树的生长环境; 设置于其下方的石英砂层和珍珠岩层一方面减少土壤的杂质，便于收 集装置收集的土壤溶液较为干净，另一方面起到对幼生期的茶树进行 保温隔热的作用。
所述传感组件包括无线发射器，纽扣式传感器和土壤紧实度监测 器;所述土壤紧实度监测器设置于所述传感组件底端，且伸入所述石 英砂层;所述无线发射器设置于所述传感组件顶端，且与所述数据处 理器电性连接;所述纽扣式传感器设置有若干个，且等间距竖向排列 安装于所述传感组件内。
优选的，纽扣式传感器可对土壤的温湿度、水分、电导率、pH 值等进行监测，土壤紧实度监测器可对土壤内养分比例进行检测;通 过无线发射器对数据处理器进行数据反馈，且采用结构小巧的无线发 射器，节省了复杂的线路结构，易于拆装。
所述供给装置包括供给箱，喷淋盖和plc控制器;所述供给箱和 喷淋盖通过管路连通;所述供给箱和喷淋盖顶端均设置有无线接收器; 所述无线接收器与所述plc控制器电性连接;所述plc控制器与所述 数据处理器电性连接。
优选的，通过传感组件对数据处理器进行反馈后，传输至plc控 制器对供给箱的营养液进行调节，调整到适宜茶树生长养分需求量和 比例施用肥料，再经自动喷淋，节省了工作人员的工作量，操作简单， 使用方便。
所述喷淋盖为圆环结构，所述喷淋盖设置于所述槽体上方;所述 喷淋盖外环与所述槽体顶面适配，所述喷淋盖内环设置于所述传感组 件外侧;所述喷淋盖上周向等间距设置有多个喷淋头。
优选的，喷淋盖可安装于槽体上，也可采用支杆在槽体侧壁顶端 支撑安装喷淋盖，更易拆卸。
所述承接池还设置有机械升降臂;所述机械升降臂设置于所述滑 轮组外侧;所述机械升降臂与所述滑轮组转动连接。
优选的，通过机械升降臂转动控制滑轮组转动，使得槽体实现上 下位移，便于拿取并调整槽体的高度。
所述槽体采用PVC材质，槽壁厚度为2-4cm;所述槽体高度为 90-120cm;所述传感组件距槽壁15-20cm。
所述匀质土壤层厚度为72-85cm;所述石英砂层的厚度为9-12cm; 所述珍珠岩层的厚度为9-12cm。
本发明公开了以下技术效果：本发明可以定时将数据发送至数据 处理器，方便后台人员及时处理相关数据分析，并调节供给装置进行 喷淋。该培植槽可以实时收集不同土层的土壤溶液样品，大大减轻工 作量。本发明结构简单、占用面积少、容易拆装并且具有运行成本低 等优点，方便研究养分在不同土层中的迁移规律。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面 将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描 述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来 讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
图1为本发明系统示意图。
图2为本发明培植槽结构示意图。
图3为本发明收集装置结构示意图。
图4为本发明培植槽结构俯视图示意图。
其中，1-培植槽，2-承接池，3-传感组件，4-收集装置，7-数据 处理器，11-槽体，12-溢水孔组，21-机械升降臂，31-无线发射器， 32-纽扣式传感器，33-土壤紧实度监测器，41-疏水塞，42-导流管， 43-收集瓶，51-匀质土壤层，52-石英砂层，53-珍珠岩层，61-供给箱，62-喷淋盖，63-plc控制器，64-无线接收器和65-喷淋头。
具体实施方式
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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结 合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种茶树监测培植系统，包括数据处理器7，供给装 置，收集装置4和培植槽1，其特征在于：培植槽1包括槽体11和 承接池2;承接池2设置于槽体11下端;
槽体11侧壁竖向开设有至少一排溢水孔组12，收集装置4通过 溢水孔组12与槽体11连通;槽体11内设置有土层，土层内插设有 至少一个传感组件3;传感组件3顶端高于槽体1顶面，传感组件3 与数据处理器7电性连接;
承接池2顶端固定安装有滑轮组;槽体1与滑轮组滑动连接。
收集装置4包括疏水塞41，导流管42和收集瓶43;疏水塞41 与导流管42的一端连通;收集瓶43与导流管42的另一端连通;疏 水塞41与溢水孔组12的溢水孔插接，且疏水塞41与土层相接触; 疏水塞41的伸入端为蜂窝结构。
土层包括匀质土壤层51，石英砂层52和珍珠岩层53;珍珠岩层 53设置于槽体11底部;石英砂层52设置于珍珠岩层53上方;匀质 土壤层51设置于珍珠岩层53上方。
传感组件3包括无线发射器31，纽扣式传感器32和土壤紧实度 监测器33;土壤紧实度监测器33设置于传感组件3底端，且伸入石 英砂层52;无线发射器31设置于传感组件3顶端，且与数据处理器 7电性连接;纽扣式传感器32设置有若干个，且等间距竖向排列安装于传感组件3内。
供给装置包括供给箱61，喷淋盖62和plc控制器63;供给箱 61和喷淋盖62通过管路连通;供给箱61和喷淋盖62顶端均设置有 无线接收器64;无线接收器64与plc控制器63电性连接;plc控制 器63与数据处理器7电性连接。
喷淋盖62为圆环结构，喷淋盖62安装于槽体11上方;喷淋盖 62外环与槽体11顶面适配，喷淋盖62内环设置于传感组件3外侧; 喷淋盖62上周向等间距设置有多个喷淋头65。
承接池2还设置有机械升降臂21;机械升降臂21设置于滑轮组 外侧;机械升降臂21与滑轮组转动连接。
槽体11采用PVC材质，槽壁厚度为2-4cm;槽体11高度为 90-120cm;传感组件3距槽壁15-20cm。
匀质土壤层51厚度为72-85cm;石英砂层52的厚度为9-12cm; 珍珠岩层53的厚度为9-12cm。
在本发明的一个实施例中，如图1，无线发射器31将纽扣式传 感器32和土壤紧实度监测器33检测得到的土壤数据反馈到数据处理 器7中;并将土壤溶液收集便于后期实验数据的保存和记录，数据处 理器7将数据传输到plc控制器63进行数据控制调节，将调节信息 传输到无线接收器64内，将调节后的营养液的比例调整好后，通过 供给箱61传输到喷淋盖62对槽体内的土壤进行喷淋;操控方便，可 完成记录茶树完整的过程和不同生长时期所需的养分。
在本发明的一个培植槽实施例中，如图2，槽体的尺寸为长×宽× 高=80cm×80cm×100cm，厚度为4cm;传感组件3设置有两个，纽扣 式传感器32设置有五个，且相距10cm设置;溢水孔组12设置有2 组;且相隔15cm开设有一个溢水孔;
将培植槽1放置于合适的试验位置，自下而上按照不同厚度分别 装填珍珠岩53、石英砂52和匀质土壤51;珍珠岩53厚度为10cm， 石英砂52厚度为10cm，匀质土壤51厚度为80cm;
自然沉降6个月，之后向其中移栽试验茶树，同时将传感组件3 插入土层，传感组件3距槽体11槽壁20cm;同时将疏水塞41、导 流管42和收集瓶43安装至槽体11的溢水孔内;
本发明公开了以下技术效果：本发明可以定时将数据发送至数据 处理器，方便后台人员及时处理相关数据分析，并调节供给装置进行 喷淋。该培植槽可以实时收集不同土层的土壤溶液样品，大大减轻工 作量。本发明结构简单、占用面积少、容易拆装并且具有运行成本低 等优点，方便研究养分在不同土层中的迁移规律。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、 “下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置 关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为 对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本 发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普 通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本 发明权利要求书确定的保护范围内。
