والجدول Gusseted Thermogradient لتنظيم درجة الحرارة التربة لتقييم نمو النبات ومراقبة العمليات التربة

الهدف العام من هذا الفيديو هو توضيح إعداد واستخدام وتطبيقات جدول التدرج الحراري أحادي البعد ، مع مجمعات وتربة. لقد قمنا بتطوير تصميم جديد لطاولة التدرج الحراري لتوفير تحكم أكبر في درجة الحرارة عن طريق لحام شرائط الألمنيوم ، أو المجمعات ، على فترات عمودية على سطح الطاولة. يسهل هذا التصميم تدفق الحرارة فوق سطح الطاولات ، بحيث يمكن للتربة أو العينات المعبأة في حاويات الموضوعة بين المجمعات أن تتوازن مع درجة حرارة كبيرة بما يكفي عبر الطاولة.

يمكن لتصميم الجدول هذا اختبار تأثيرات درجة الحرارة على العمليات البيولوجية والفيزيائية على العينات المكررة في تجربة واحدة. بالمقارنة مع تصميم طاولة التدرج السابق ، فإن تصميم الطاولة الجديد يحتوي على تسعة مجمعات بارتفاع ثلاث بوصات ملحومة على السطح ، على طول الطاولة. الآن ، تنبعث تركيبات إضاءة LED من ترددات نشطة ضوئيا من جانبي الطاولة ، لدعم نمو الشتلات عند إغلاق الطاولة.

العلبة المعزولة التي تغطي تصميم الطاولة الجديدة ، مصنوعة من PVC الأبيض ، ومقاومة للالتواء والتشقق. عند التشغيل ، يضخ حمامان دائريان يتم التحكم فيهما بالمناخ المياه بحد أدنى 10 لترات في الدقيقة ، عبر أرضية الطاولة. يتم التحكم في درجة حرارة كل حمام بشكل مستقل ويمكن تسخينها أو تبريدها للحصول على درجة الحرارة الدقيقة المطلوبة للتجربة.

قبل التشغيل ، تأكد من نظافة فلاتر الهواء وخزانات السوائل في الحمامات المتداولة. الآن ، املأ كل حمام إلى الجزء العلوي من خزان الخزان بمزيج متساو من الماء المقطر ومضاد التجمد عادة. بعد ذلك ، على طرفي الطاولة ، قم بتوصيل مداخل ومخارج الحمامات بمنافذ ومداخل الطاولة.

يجب أن يكون الأنبوب سميكا الجدران ومرنا وله جدران غير مرنة لن تتمدد تحت الضغط ، أو التواء عند الانحناء. قم بتأمين مرفقات الأنبوب باستخدام مشابك خرطوم لولبية ذات ياقات ، لمنع التسرب. ثم لف الأنبوب بالعزل ؛ يعمل عزل رغوة الأنابيب بشكل جيد ، لتقليل تغير درجة حرارة المحلول المتداول.

الآن ، افتح جميع الصمامات ، وقم بتشغيل المضخات للتحقق من وجود تسريبات أو مكامن الخلل أو الأنابيب المنهارة. قم بإجراء التعديلات حسب الحاجة. أخيرا ، تحقق من تركيبات الإضاءة للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح أيضا.

لبدء التحضير للتجربة ، قم أولا بخط الجزء السفلي من الطاولة بين مجمعات بمادة محبة للماء مثل حصيرة الدفيئة الشعرية أو الجرائد غير اللامعة أو المناشف الورقية. سيساعد ذلك في توزيع مياه الري بشكل متساو عبر الطاولة. بعد ذلك ، بين الجوسيتس ، املأ الطاولة بشكل موحد بالتربة.

على سبيل المثال ، يمكن استخدام تربة أصلية أو اصطناعية. أثناء ملء الطاولة بالتربة ، تجنب إنشاء جيوب هوائية ، والتي من شأنها أن تتداخل مع توازن درجة الحرارة والترطيب المنتظم. الآن ، افتح الصمامات وقم بتشغيل المضخات وأجهزة التحكم في درجة الحرارة ، في البداية ، اضبط درجة حرارة حمام التبريد بخمس درجات مئوية تحت درجة الحرارة المنخفضة المطلوبة ، واضبط حمام الاحترار بخمس درجات مئوية فوق درجة الحرارة المرتفعة المطلوبة.

سيؤدي ذلك إلى حساب فقدان الحرارة واكتساب الحرارة أثناء الدورة الدموية. بعد ذلك ، قم بإعداد مسجلات بيانات minature اللاسلكية لتسجيل درجات حرارة التربة. لف كل مسجل درجة حرارة في شبه فيلم ، لتجنب تلف المياه.

ثم نثرها في وسائط النمو ، لمراقبة درجة الحرارة في مواضع مختلفة على الطاولة. بعد ذلك ، اضبط إمالة الطاولة عن طريق ضبط القدمين ، بحيث يكون هناك منحدر طفيف جدا باتجاه زاوية الصرف. ضع وعاءا أسفل البالوعة لالتقاط أي جريان للري.

ثم ، قم بترطيب الوسائط المتنامية بشكل موحد ، حوالي ثلاثة أرباع قدرتها على الاحتفاظ بالمياه. سوف تقوم التربة الأكثر رطوبة بتوصيل الحرارة بشكل أكثر كفاءة. كن مستعدا لسقي التربة في الطرف الدافئ من الطاولة في كثير من الأحيان.

الآن ، اسمح للجدول بالتوازن لمدة 24 ساعة. في وقت لاحق ، اضبط درجات حرارة الحمام لتحقيق نطاق درجة حرارة التربة المطلوب. قم بقراءة سريعة لدرجة الحرارة باستخدام مستشعر درجة حرارة الثرمستير أو الكوب الحراري أو مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء.

بعد ضبط الحمامات على درجات الحرارة المطلوبة ، قم بزرع البذور للتجربة. يمكن تشغيل الطاولة بدون غطاء ، عند مقارنة نمو النبات في درجات حرارة التربة المختلفة. الأغطية الشفافة عبارة عن صفائح بلاستيكية شفافة ، وتستخدم لتحسين توازن درجة حرارة التربة ، وتخفيف خسائر التبخر ، والسماح بنقل الضوء لنمو النبات.

الغطاء الثاني ، هو غطاء معزول أكثر جوهرية ، والذي يجب استخدامه عند عدم الحاجة إلى ضوء خارجي أو مساحة إضافية. طوال التجربة ، راقب النظام عن كثب بحثا عن انقطاع التيار الكهربائي أو أعطال الحمام أو التسريبات أو التربة الجافة أو التقلبات المفرطة في درجات حرارة الطاولة. تأكد أيضا من فحص حمامات الخزان بانتظام وإضافة الماء و / أو مضاد التجمد حسب الحاجة.

بالنسبة لهذه التجارب ، كان جدول التدرج الحراري مستقرا بعد 12 ساعة فقط من الإعداد. أظهر تباينا مقبولا في درجة الحرارة في أربعة مواقع مختلفة ، تم قياسها عند ثلاثة أعماق للتربة. بالنسبة للإضاءة ، تنتج مصابيح النمو LED المثبتة على الجانب جميع الترددات النشطة ضوئيا التي تتطلبها النباتات ، ومع ذلك ، يمكن استخدام إضاءة أخرى.

على سبيل المثال ، عند دراسة إنبات بذور القمح ، تم استخدام إضاءة الفلورسنت العلوية التكميلية بالإضافة إلى إضاءة LED. تم إجراء تجربة الإنبات على بذور الطماطم والبطيخ والشوفان والخس. من هذه البيانات ، يمكن بسهولة حساب نطاق درجة حرارة الظهور ودرجة حرارة ذروة الظهور وأسرع درجة حرارة للظهور.

يمكن استخدام تصميم جدول التدرج الحراري المتدفق في مجموعة متنوعة من التطبيقات التي تتجاوز الإنبات المثبت للبذور. على سبيل المثال ، باستخدام بعض الأدوات الإضافية ، يمكن قياس تطور ثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى. نظرا لأنه يمكن أيضا تشغيل الطاولة في درجات حرارة دون التجمد ، يمكن استخدامها لمحاكاة أسطح الطرق المتجمدة لاختبار تأثيرات علاجات إزالة الجليد المختلفة.

تطبيق آخر مثير للاهتمام لجدول التدرج ، هو أنه يمكن استخدامه لاختبار الاحتكاك بما في ذلك اختبار الاحتكاك تحت التجمد.