豆类抗根腐病鉴定装置及测定方法与流程

本发明涉及豆类植物抗根腐病技术领域，具体地说是一种豆类抗根腐病鉴定装置及测定方法。

背景技术：

根腐病是一种真菌引起的病，该病会造成根部腐烂，吸收水分和养分的功能逐渐减弱，最后全株死亡，主要表现为整株叶片发黄、枯萎。豆类植物也很容易患根腐病，提高豆类植物的抗根腐病能力，有利于培育抗病新品种，也有利于研究不同品种豆类植物抗根腐病的能力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种豆类抗根腐病鉴定装置及测定方法，用于方便对豆类植物的抗根腐病能力进行鉴定。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：豆类抗根腐病鉴定装置，其特征是，它包括：

机架，机架用于支撑其它部件；

土箱，土箱为多个并固定在机架上，土箱内加入土壤；

灌溉单元，灌溉单元设置在土箱上部，用于向土箱内加水；

排水单元，排水单元设置在土箱下部，用于将土箱内的水排出；

监控单元，监控单元包括固定在土箱上的支撑杆、固定在支撑杆上的照相机，照相机定时拍摄土箱内豆类植物的图像；在机架上设置plc控制器，plc控制器与照相机信号连接，且与监控室4g通讯。

进一步地，灌溉单元包括灌溉管、与灌溉管连接的水泵、设置在灌溉管上的若干管接头，在土箱上部设有上导管，上导管与管接头连接，在上导管和灌溉管上均设有阀门。

进一步地，排水单元包括排水管、设置在排水管上的管接头，在土箱下部设有若干下导管，下导管与管接头连接。

进一步地，在支撑杆下端设有固定板，固定板固定在土箱后端面上，在支撑杆的顶部固定有照明灯。

进一步地，还包括内窥镜和辅助杆，所述辅助杆的下端固定有外壳，在外壳侧壁设有缺口，在外壳内设有夹持内窥镜末端的夹持头。

进一步地，夹持头为上下贯通的圆柱形结构，在夹持头的侧壁设有侧孔，内窥镜末端置于侧孔中。

进一步地，辅助杆包括呈钝角夹角设置的两段，在辅助杆的顶部固定有挂环。

豆类抗根腐病测定方法，其特征是，它包括以下步骤：

(1)在土箱内加入土壤，在土箱内播种相同品种或不同品种的豆类植物；

(2)当豆类植物出苗后，向土箱内加水，使得幼苗处于内涝状态；当各个土箱内豆类植物品种相同时，在土箱内加入不同量的水；当各个土箱内豆类植物品种不同时，在土箱内加入相同量的水；

(3)幼苗处于内涝状态时，通过监控单元对幼苗进行定时拍照；

(4)根据需要，对土箱进行适量排水，以调节土箱内豆类植物的内涝程度和内涝时间；

(5)此后，通过照相机对幼苗进行继续监控，以获取根腐病减弱后幼苗长势图像；

(6)根据需要，对土箱进行再次加水，以加重豆类植物的内涝程度；此时豆类植物的根腐病程度加重；

(7)此后，通过照相机对幼苗进行继续监控，以获取根腐病加重后幼苗长势图像；

(8)根据需要，可通过照明灯对幼苗进行补光照射，以增加幼苗水分蒸发程度；

(9)根据幼苗叶片颜色，可使用内窥镜观察豆类植物根部状态。

本发明的有益效果是：本发明提供的豆类抗根腐病鉴定装置及测定方法，可以方便对豆类植物进行种植，种植过程中可以根据需要使得豆类植物处于内涝状态，并可以调节内涝程度和时间，进而研究豆类植物的抗根腐病能力。监控单元可以定时采取豆类植物长势图像，进而便于监控室内的监控人员及时观察与了解豆类植物患根腐病的程度，以及豆类植物抗根腐病的能力，进而便于培育抗根腐病品种。

附图说明

图1为本发明鉴定装置的三维图；

图2为图1的正视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的左视图；

图5为幼苗在土箱内的示意图；

图6为在土箱内加入水使得土箱内涝后的示意图；

图7为辅助杆的示意图；

图8为夹持头与外壳的安装俯视图；

图9为夹持头的剖视图；

图中：1机架，11行走轮，12拖钩，2土箱，21耳板，22螺栓，23上导管，24下导管，3灌溉管，31管接头，32阀门，4排水管，5支撑杆，51固定板，52照明灯，53托板，54照相机，6土壤，61水，62幼苗，7辅助杆，71挂环，72外壳，721缺口，73夹持头，74侧孔，75通孔。

具体实施方式

如图1至图9所示，本发明主要包括机架1、土箱2、灌溉单元、排水单元、监控单元、光照单元，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1至图4所示，机架1为本发明的基础部件，在机架上设有若干行走轮11，以便于机架的行走。在机架的右侧设有拖钩12，以便于通过其它机械拖动机架的行走。

在机架的上方设有若干并排设置的土箱2，土箱为顶部敞口的长方体形中空结构，在土箱底部的前端和后端均固定有耳板21，通过设置在耳板与机架之间的螺栓22实现土箱与机架的固定连接，耳板与土箱之间可以焊接连接。在土箱的前端面上设有上下设置的上导管23和下导管24，上、下导管均与土箱连通。

在土箱的前端设有灌溉单元，灌溉单元包括横向设置的灌溉管3、设置在灌溉管外壁上的管接头31、与灌溉管连接的水泵，在上导管和灌溉管上均设有阀门32，以方便实现对管路的通断。通过灌溉单元实现对土箱内作物的灌溉，水经灌溉管、管接头、上导管进入土箱；由于土箱底部为封闭式结构，水进入土箱内后在土箱内沉积，根据需要可以向土箱内加入多量的水，进而实现土箱的暂时内涝。

在大田中，由于水的蒸发、渗透，作物的水淹情况会逐渐好转。为模拟大田中作物水淹程度的改善，还设有排水单元。排水单元包括横向设置的排水管、设置在排水管与下导管之间的管接头，排水管和下导管上也设有阀门，土箱内的水在自重下经下导管进入排水管，然后排出土箱。

如图5、图6所示，当需要对豆类植物进行抗根腐病研究时，在土箱内加入土壤6，然后将豆类种子种植在土壤中，豆类种子发芽后成为幼苗62。植物在幼苗时期容易患根腐病，因此在幼苗时期，通过灌溉单元向土箱内加水灌溉，使得土箱内涝，此时幼苗根部被水浸泡，易出现根腐病。当各个土箱内种植不同品种的豆类植物时，以研究不同品种的豆类植物抗根腐病能力时，可使得各个土箱内涝程度相当。当各个土箱内种植相同品种的豆类植物时，以研究豆类植物的抗根腐病程度时，可以向不同的土箱内加入不同量的水61，使得土箱内涝程度不同。还可以通过排水单元使得不同土箱内涝时间不同，进而研究不同内涝时间下的豆类植物抗根腐病能力。

根腐病的主要表现为叶片发黄，为实现对豆类植物叶片的监控，还设有监控单元，监控单元包括固定在土箱后侧的支撑杆5、设置在支撑杆下端且与土箱后端面固定连接的固定板51、设置在支撑杆上的托板53、固定在托板上的照相机54，照相机正对土箱上方进而通过照相机对幼苗进行图像采集。作物发生根腐病时，一般新叶先出现黄叶现象，中午前后光照强、蒸发量大时，植株上部叶片才出现萎蔫，但夜间又能恢复。病情严重时，萎蔫状况夜间也不能再恢复，整株叶片发黄、枯萎。此时，根皮变褐，并与髓部分离，最后全株死亡。每隔固定的时间(如4小时、6小时、8小时等)，可通过照相机采集幼苗图像，进而观察幼苗的长势，叶片有无发黄、萎焉现象及发黄程度、萎焉程度。在支撑杆的顶部固定有照明灯52，通过照明灯为幼苗进行补光，进而调节对幼苗的光照程度。

对于根腐病，可观察叶片颜色推断植物的根腐病程度。为观察作物根部状态，土箱可以为透明件，还可以通过内窥镜观察作物根部状态。使用内窥镜观察作物根部状态，关键要清除作物根部的土壤、泥水，避免泥土影响内窥镜观察。为此，设置辅助杆以夹持内窥镜并将其伸入作物根部进行观察。如图7所示，辅助杆包括呈钝角夹角设置的两段，在辅助杆的上段固定有挂环71，以方便辅助杆的拿持，在辅助杆的底部固定有外壳72，外壳为顶部敞口的圆柱形结构，在外壳的侧壁上设有缺口721，缺口的设置使得外壳的上端呈c形。在外壳内侧设有夹持头73，夹持头也为圆柱形结构，夹持头上设有贯穿夹持头上表面和下表面的通孔75，在夹持头的侧壁上设有侧孔74。使用时，将内窥镜的末端伸入通孔中，然后伸入侧孔内，但内窥镜末端的弯折程度不易太大。外壳的设置，对夹持头起到保护的作用，防止泥土进入夹持头内，夹持头夹住内窥镜末端后将内窥镜的末端置于作物根部附近，便可以观察作物根部状态。

照相机、照明灯、水泵均与市电连接，也可以由蓄电池供能，蓄电池还可以与太阳能电板电连接，太阳能电板吸收太阳能转化为电能储存在蓄电池内。照明灯构成了光照单元，通过光照单元对幼苗进行补光照射，以增加幼苗的水分蒸发程度。机架上设置plc控制器，plc控制器与照相机信号连接，照相机拍摄的图像上传至plc控制器，plc控制器与监控室4g通讯，plc控制器将采集的图像上传至监控室。

下面对豆类抗根腐病鉴定装置的测定方法进行描述：

(1)将机架移动至室内或户外，然后在土箱内加入土壤，在土箱内播种相同品种或不同品种的豆类植物；

(2)当豆类植物出苗后，通过灌溉单元向土箱内加水，使得幼苗处于内涝状态；当各个土箱内豆类植物品种相同时，在土箱内加入不同量的水；当各个土箱内豆类植物品种不同时，在土箱内加入相同量的水；

(3)幼苗处于内涝状态时，通过监控单元对幼苗进行定时拍照；

(4)根据需要，通过排水单元对土箱进行适量排水，以调节土箱内豆类植物的内涝程度和内涝时间；豆类植物内涝程度和内涝时间改善后，豆类植物的根腐病会有所好转，此时叶片发黄程度减弱、根部腐烂程度减弱；

(5)此后，通过照相机对幼苗进行继续监控，以获取根腐病减弱后幼苗长势，观察幼苗叶片颜色；

(6)根据需要，通过灌溉单元对土箱进行再次加水，以加重豆类植物的内涝程度；此时豆类植物的根腐病程度加重；

(7)此后，通过照相机对幼苗进行继续监控，以获取根腐病加重后幼苗长势，观察幼苗叶片颜色；

(8)根据需要，可通过照明灯对幼苗进行补光照射，以增加幼苗水分蒸发程度；

(9)根据幼苗叶片颜色，可使用内窥镜观察豆类植物根部状态。

本发明提供的豆类抗根腐病鉴定装置及测定方法，可以方便对豆类植物进行种植，种植过程中可以根据需要使得豆类植物处于内涝状态，并可以调节内涝程度和时间，进而研究豆类植物的抗根腐病能力。监控单元可以定时采取豆类植物长势图像，进而便于监控室内的监控人员及时观察与了解豆类植物患根腐病的程度，以及豆类植物抗根腐病的能力，进而便于培育抗根腐病品种。