一种禾草种子萌发率测定装置及方法
技术领域
本发明属于种子技术应用领域，具体地说是一种禾草种子萌发率测定方法及配套的装置。
背景技术
禾草简称禾本科牧草。牧草的一个主要类群，包括野生和栽培两类，一年生、二年生或多年生。禾草耐刈，耐牧，有些还是优良的水土保持、防风固沙和庭园绿化植物，在草原生态系统中具有重要作用，大多为牲畜所喜食，不喜食或不采食的仅占10％以下。禾本科植物可作为家畜饲料的约60属，200余种，其中分布最广、饲用意义较大的有：冰草、雀麦、鸭茅、披碱草、狐茅、黑麦草、雀稗、梯牧草、早熟禾、狗尾草、针茅等约30属，主要的栽培种有鸭茅、无芒雀麦、苏丹草、黑麦草、梯牧草等。禾草干物质中平均约含粗蛋白质10.4％，粗脂肪2.9％，无氮浸出物47.8％，粗纤维31.2％，粗灰分7.7％，是重要的碳水化合物即能量饲料。由于分布极广，也是天然草原的优势植物，干燥和加压时很少破碎、脱叶，适于调制干草；含糖分较多，也宜于制作青贮。
因青藏高原特殊的地理环境，关于禾草种子萌发实验研究一直在进行。在室内模拟研究禾草种子萌发及生长的过程中，其中对禾草种子的消毒和萌发率的测定仍然采用较为传统的方法，因重量较轻容易漂浮在液体表面，既分步骤、分空间进行操作，目前还未有针对禾草消毒、培育以及萌发率测定的一体化装置，给实验过程造成一定的不便，且具有消毒过程劳动强度较大、操作较为不便等特性，因此，设计一种针对禾草种子实验萌发装置显得尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种禾草萌发实验装置，实现种子表面消毒、清洗、烘干以及萌发率测定的整个过程，克服在消毒过程中来回转运种子的缺点，同时解决禾草种子在消毒过程中容易漂浮导致禾草种子表面不能完全被消毒的特性，以及实现种子培育、萌发率测定的过程，一体化禾草种子萌发实验装置可以更加节约做实验需要的空间、时间以及劳动力。本装置便于制作，材料来源广，成本低廉，操作简单，与目前的装置相比，使用本装置最大化节约做实验的时间、空间。
为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种禾草种子萌发实验装置，包括：箱体、消毒池和冲洗池，箱体的左上方设有消毒池，箱体的右上方设有冲洗池，消毒池与冲洗池之间的上部设有转轴，转轴的一端连接手柄、一端连接网兜，网兜与转轴通过T型连接杆连接，T型连接杆与转轴通过十字穿孔连接，T型螺栓穿过十字穿孔与T型连接杆上的螺套连接，消毒池的左下方设有出水口，冲洗池的内部设有方形垫和喷水口，方形垫用于放置托盘，托盘的直径与冲洗池内径保持一致，托盘的边缘设有可翻转的扶手，托盘内部设有通气孔，冲洗池的后面设有伸缩杆，伸缩杆与置物架连接，冲洗池的上部设有箱盖，箱盖与冲洗池之间通过合叶、卡扣连接，箱盖的下部设有电热元件与出风口，箱盖的内部设有风扇，电热元件与风扇之间具有一定的高度差，箱盖的上部设有开关与进风口，此开关用于控制电热元件和风扇，箱体的左边设有电机，电机的前方设有开关，此开关用于控制电机，电机的右边设有水泵，箱体的右边设有纯水池、废水池，废水池的右下方设有出水口，纯水池位于箱体的前方，纯水池的前面设有视窗，废水池位于箱体的后方，箱体的最下部设有脚架。
优选的，箱体为铝合金、钢等材料制作而成。
优选的，消毒池和冲洗池为圆柱形，消毒池的上部为开口，冲洗池的上部设有箱盖。
优选的，消毒池应为抗酸碱的塑料或玻璃材料制作而成。
优选的，转轴与手柄相连接后形成“Z”型，当手柄转动时，带动网兜转动，转轴安装于消毒池和冲洗池的中上部，中上部上安装有利于转轴转动的轴承。
优选的，喷水口与水平面的夹角为280度-350度，当水流泵出时，形成向下的水流，水流的末端可接触网兜，进而清洗网兜内的禾草种子。
优选的，电热元件与风扇共用一个开关，电热元件与风扇之间具有一定的高度差，其工作原理与家用吹头发机器类似。
优选的，出水口、进水口处均设有水阀开关。
优选的，方形垫均匀分布在冲洗池的内壁，共两层，水平方形垫之间的夹角为120度。
优选的，冲洗池与废水池通过一个管道连接，目的在于冲洗池内部不聚集水。
优选的，消毒池与冲洗池的高度、大小应保持一致，且消毒池的高度至少应满足可以将网兜完全放入消毒池中。
优选的，废水口将冲洗最后的废水排出。
优选的，网兜的孔径应小于禾草的直径大小。
优选的，视窗的材质为塑料或玻璃制作而成。
优选的，伸缩杆为普通塑料或铝等材料制作而成，工作原理与自拍杆类似，置物架用于放置拍照装置，例如安装有拍照计算软件的手机或平板。
优选的，托盘为圆形，其直径大小与冲洗池的内径保持一致。
优选的，扶手均匀设在托盘的侧面，且扶手可在竖直方向上翻转。
优选的，托盘的内部通气孔直径应大约为1cm，数量若干。
优选的，托盘边缘的方形缺口大小与方形垫大小保持一致或稍大，便于托盘放入最底层，方形缺口之间的水平夹角为120度。
一种禾草种子萌发率测定方法，包括如下步骤：(1)种子消毒；(2)种子淋洗；(3)种子烘干；(4)种子培育；(5)萌发率测定。
有益效果：1、采用网兜装禾草种子，克服禾草种子在消毒时容易漂浮的问题。2、通过转轴将消毒池与冲洗池实现连接，节约在实验过程中较为复杂的转运过程。3、将烘干与冲洗合为一体，使得装置具有多功能性。4、托盘可以实现通风，使禾草种子萌发过程中有足够的氧气。5、揭开箱盖可实现在室温条件下的培养过程。6、采用多层托盘的形式，节约做实验需要的空间。7、本发明采用消毒、培养、萌发为一体，方便使用，且生产成本较低。
附图说明
图1是本发明实施例提供一种禾草种子萌发率测定装置整体结构示意图；
图2是本发明实施例提供一种禾草种子萌发率测定装置工作结构示意图；
图3是本发明实施例提供一种禾草种子萌发率测定装置正视结构示意图；
图4是本发明实施例提供箱体俯视结构示意图；
图5是本发明实施例提供网兜结构示意图；
图6是本发明实施例提供托盘结构示意图；
图7是本发明实施例提供T型连接杆、转轴及T型螺栓的结构示意图；
其中，合叶1、卡扣2、电热元件3、箱盖4、风扇5、冲洗池6、箱体7、废水池8、出水口9、进水口10、脚架11、纯水池12、电机13、消毒池14、手柄15、网兜16、转轴17、喷水口18、开关19、T型连接杆20、水阀21、水泵22、视窗23、置物架24、托盘25、通气孔26、伸缩杆27、方形垫28、扶手29、方形缺口30、十字穿孔31、螺套32、T型螺栓33、进风口34、出风口35。
具体实施方式
本发明专利下述实施例中使用方法和装置，如无特殊说明，均为常规方法和装置；所用器材、试剂均为试剂公司购买的常规器材和试剂。为使本发明专利的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明专利的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在具体实施例中进行了例示。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明专利的技术方案，在实施例中仅仅示出了与根据本发明专利的方案密切相关的技术方案和/或处理步骤，而省略了关系不大的其他细节。
实施例1
本发明提供一种禾草种子萌发实验装置，包括：箱体7、箱体7左上方的消毒池14及箱体7右上方的冲洗池6，消毒池14的左下方有出水口9b，消毒池14和冲洗池6之间的中上部有转轴17，转轴17的一端有手柄15，转轴17与网兜16通过T型连接杆20连接，T型连接杆20与转轴17通过十字穿孔31连接，T型螺栓33穿过十字穿孔31与T型连接杆20上的螺套32连接，网兜16为两个半圆形通过卡扣2b连接，冲洗池6的内部有喷水口18，喷水口18与冲洗池6具有一定的夹角，冲洗池6内部设有方形垫28，方形垫28用于放置托盘25，托盘25的直径大小与冲洗池6的内径大小保持一致，托盘25边缘设置方形缺口30，托盘25的边缘设有可翻转的扶手29，托盘25的内部设有通气孔26，冲洗池6的后壁设有伸缩杆27，伸缩杆27的末端连接置物架24，冲洗池6的上部有箱盖4，箱盖4的底部设有电热元件3，箱盖4的内部有风扇5，箱盖4的外部有开关19b，箱盖4与冲洗池6通过卡扣2a、合叶1连接，箱体7的左面有电机13，电机13的侧面有水泵22及开关19a，箱体7的右面有纯水池12、废水池8，纯水池12的右上方有进水口10，纯水池12的前面有视窗23，废水池8的右下方有出水口9a，出水口9a、出水口9b以及进水口10均有水阀21，箱体7最下部有脚架11。
进一步地，箱体7的材质为铝合金、钢等材料制作而成。
进一步地，消毒池14应为抗酸碱的塑料或玻璃材料制作而成。
进一步地，喷水口18均匀设在冲洗池6的内部，与水平面的夹角为280度-350度。
进一步地，电热元件3与风扇5共用一个开关19b，电热元件3与风扇5之间具有一定的高度差(不小于50mm)，其工作原理与家用吹头发机器类似。
进一步地，风扇5中自带的电机采用感应式电机。
进一步地，风扇5中自带的电机的功率为1000-2000瓦之间，转速为16000-21000转/分。
进一步地，电热元件3是用电热丝绕制而成，装在箱盖4的出风口35处，风扇5排出的风在出风口35被电热元件3加热，变成热风送出。
进一步地，喷水口18的数量为6个，对称设置，为保护好种子的活性，喷水口18的出水量不应太大。
进一步地，开关19的数量为2个，分别设在箱盖4的上部和箱体7的前侧。
进一步地，卡扣2的数量为3个，网兜16上设有1个，其他的卡扣2设在箱盖4和冲洗池6上。
进一步地，合叶1的数量为1个，位于箱盖4和冲洗池6之间。
进一步地，出水口9数量为2个，分别位于废水池8的右下方以及消毒池14的左下方。
进一步地，进水口10的数量为1个，位于纯水池12的右上方。
进一步地，消毒池14与冲洗池6的高度应保持一致，且消毒池14的高度至少应满足可以将网兜16完全放入消毒池14中。
进一步地，水阀21的数量为3个，分别设在出水口9和进水口10上。
进一步地，方形垫28均匀分布在冲洗池6的内壁，共两层，每层3个方形垫28，水平方形垫28之间的夹角为120度。
进一步地，托盘25为圆形，其直径大小与冲洗池6的内径保持一致。
进一步地，方形缺口30的数量为3个，方形缺口30之间的水平夹角为120度。
进一步地，扶手29均匀设在托盘25的侧面，且扶手29可在竖直方向上翻转，数量为2个。
进一步地，托盘25的内部通气孔26直径应大约为1cm，数量若干。
进一步地，伸缩杆27为塑料或者铝等材料制作而成，末端的置物架24用于放置拍照装置，例如安装有拍照计算软件的手机或平板。
实施例2
本实施例提供一种禾草种子萌发率测定方法，采用上述实施例1装置，包括如下步骤：
(1)种子浸泡
种子开始消毒前，先将进水口10的水阀21打开，并将进水口10与超纯水管道连接进行注水，通过视窗23的观察，当纯水池12内水量达到其容积的3/4时即可关闭水阀21停止注水。向消毒池14内倒入消毒液，消毒液可为75％酒精或次氯酸钠等消毒液(根据实际情况可自行选择合适的消毒液)，当消毒液加到消毒池14容积的3/4时，既停止。打开网兜16处的卡扣2b，将需要消毒的禾草种子放入网兜16内，放置结束后既将卡扣2b卡紧，通过转动手柄15将网兜16完全侵入消毒池14内的消毒液中。
(2)种子淋洗
待种子消毒2-10min后(根据选择的消毒液不同，消毒时间存在一定的差异性，根据需要自行调节)，解开箱盖4的卡扣2a并打开箱盖4，顺时针旋转手柄15，使得网兜16位于冲洗池6内。此时，打开开关19a既开启电机13，在水泵22的作用下，纯水池12内的纯水通过喷水口18进行淋洗网兜16内的禾草种子(目的在于将种子表面的消毒液完全除去，进而不影响禾草种子的萌发)，淋洗前取出T型螺栓33，使得T型连接杆20处于活动状态，此时人为握住T型连接杆20的末端进行旋转T型连接杆20，T型连接杆20带动网兜16翻转，进而使得网兜16内的每颗禾草种子均可与纯水接触，淋洗结束后关闭电机19a(根据种子数量多少自行选择淋洗时间)。
(3)种子烘干
将箱盖4关闭，并将卡扣2a卡紧，打开开关19b，此时电热元件3开始加热，加热温度为30-40度，风扇5开始转动，风扇5的转速为16000-21000转/分，形成的热风将种子表面进行干燥，出风口35距离网兜16有一定距离(不小于50mm)。干燥过程中同样取出T型螺栓33，使得T型连接杆20处于活动状态，此时人为握住T型连接杆20的末端进行旋转T型连接杆20，T型连接杆20带动网兜16翻转，进而使得网兜16内的每颗禾草种子均可与风接触。干燥结束后即可解开网兜16处的卡扣2b并取出被消毒的禾草种子，以此重复操作。最后试验结束打开出水口9的水阀21将消毒液和废水全部放出即可。
(4)种子培育
将烘干的种子整齐的放置在洗净并且干燥的平皿内，平皿内加入4-6ML的超纯水或根据实验需要添加相应的4-6ML制剂(制剂为做实验过程中的实验处理，例如不同浓度的氯化钠溶液)，同时在平皿底部加入一层滤纸。再把平皿放置在托盘25上，最后将托盘25放置在冲洗池6内。当放置第一层时，需将方形垫28与最上层方形缺口30对齐穿过，托盘25最终停在最下层的方形垫28上，后续放置以此类推。放置结束后开始进行室温环境种子萌发培育。
(5)萌发率测定
种子培养过程中，因蒸发原因可适当向平皿内补充水分或制剂(制剂为做实验过程中的实验处理，例如不同浓度的氯化钠溶液)，补充超纯水或制剂的量以刚刚掩盖完滤纸为基准。当培养到一定天数时，即可开始计算在室温条件下，探究不同处理间禾草种子的萌发情况。将伸缩杆27完全伸直，在置物架24上放置手机或平板，并打开手机或平板内的拍照计算软件，进行计算禾草种子的萌发率。例如HT手持式平板考种仪或自行开发的拍照计数APP，操作流程为：打开拍照计算APP，首先设置选择CV算法，再主页面选择对应的种子类型，拍照或本地上传图片至云端得到结果(所得到的结果为未萌发的种子数)，导出EXCEL表格，再输入培养皿内的所有种子数目，最终在EXCEL表格中计算种子的萌发率(萌发率计算公式：萌发率＝发芽种子粒数/供试种子粒数)×100％)。
实施例3
本实施例提供一种披碱草种子萌发率测定方法，采用上述实施例1装置，包括如下步骤：
(1)种子浸泡
种子开始消毒前，先将进水口10的水阀21打开，并将进水口10与超纯水管道连接进行注水，通过视窗23的观察，当纯水池12内水量达到其容积的3/4时即可关闭水阀21停止注水。向消毒池14内倒入消毒液，消毒液为75％酒精，当消毒液加到消毒池14容积的3/4时，既停止。打开网兜16处的卡扣2b，将需要消毒的禾草种子放入网兜16内，放置结束后既将卡扣2b卡紧，通过转动手柄15将网兜16完全侵入消毒池14内的消毒液中。
(2)种子淋洗
待种子消毒2min后，解开箱盖4的卡扣2a并打开箱盖4，顺时针旋转手柄15，使得网兜16位于冲洗池6内。此时，打开开关19a既开启电机13，在水泵22的作用下，纯水池12内的纯水通过喷水口18进行淋洗网兜16内的禾草种子(目的在于将种子表面的消毒液完全除去，进而不影响禾草种子的萌发)，淋洗前取出T型螺栓33，使得T型连接杆20处于活动状态，此时人为握住T型连接杆20的末端进行旋转T型连接杆20，T型连接杆20带动网兜16翻转，进而使得网兜16内的每颗禾草种子均可与纯水接触，淋洗结束后关闭电机19a(根据种子数量多少自行选择淋洗时间)。
(3)种子烘干
将箱盖4关闭，并将卡扣2a卡紧，打开开关19b，此时电热元件3开始加热，加热温度为30-40度、风扇5开始转动，风扇5的转速为16000-21000转/分，形成的热风将种子表面进行干燥，出风口距离网兜16一定距离(不小于50mm)。干燥过程中取出T型螺栓33，使得T型连接杆20处于活动状态，此时人为握住T型连接杆20的末端进行翻转T型连接杆20，T型连接杆20带动网兜16翻转，进而使得网兜16内的每颗禾草种子均可与风接触。干燥结束后即可解开网兜16处的卡扣2b取出被消毒的禾草种子，以此重复操作。最后试验结束打开出水口9的水阀21将消毒液和废水全部放出即可。
(4)种子培育
将烘干的种子整齐的放置在洗净并且干燥的平皿内，平皿内分别加入5ML的超纯水和根据实验需要添加相应的5ML制剂(制剂为做实验过程中的实验处理，例如不同浓度的氯化钠溶液)，同时在平皿底部加入一层滤纸。再把平皿放置在托盘25上，最后将托盘25放置在冲洗池6内。当放置第一层时，需将方形垫28与最上层方形缺口30对齐穿过，托盘25最终停在在最下层的方形垫28上，后续放置以此类推。放置结束后开始进行室温环境种子萌发培育。
(5)萌发率测定
种子培养过程中，因蒸发原因可适当向平皿内补充水分或制剂(制剂为做实验过程中的实验处理，例如不同浓度的氯化钠溶液)，补充超纯水或制剂的量以刚刚掩盖完滤纸为基准。当培养到一定天数时，即可开始计算在室温条件下，探究不同处理间禾草种子的萌发情况。将伸缩杆27完全伸直，在置物架24上放置平板，并打开HT手持式平板考种仪，进行计算禾草种子的萌发率。HT手持式平板考种仪的操作流程为：打开拍照计算APP，首先设置选择CV算法，再主页面选择对应的种子类型，拍照或本地上传图片至云端得到结果(所得到的结果为未萌发的种子数)，导出EXCEL表格，再输入培养皿内的所有种子数目，最终在EXCEL表格中计算种子的萌发率(萌发率计算公式：萌发率＝发芽种子粒数/供试种子粒数)×100％)
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
