マチ付きThermogradient表は、植物の成長を評価し、土壌プロセスの監視のための土壌の温度を制御します

このビデオの全体的な目標は、ガセットと土壌を備えた1次元の熱勾配テーブルのセットアップ、使用、およびアプリケーションを示すことです。私たちは、テーブルの表面に垂直な間隔でアルミニウムストリップまたはガセットを溶接することにより、より大きな温度制御を提供するために、新しい熱勾配テーブル設計を開発しました。この設計により、テーブルの表面上の熱流が促進されるため、ガセットの間に配置された土壌またはコンテナ化されたサンプルは、テーブル全体で十分な温度に平衡化できます。

このテーブル設計では、1回の実験で複製サンプルの生物学的および物理的プロセスに対する温度の影響をテストできます。以前のグラデーションテーブルデザインと比較すると、新しいテーブルデザインには、テーブルの長さにわたって表面に溶接された9つの3インチの高さのガセットがあります。現在、LED照明器具は、テーブルの側面から光合成活性周波数を放射し、テーブルが閉じているときに苗の成長をサポートします。

新しいテーブルデザインを覆う断熱エンクロージャは、白いPVCでできており、反りやひび割れに強いです。運転中、2つの温度制御された循環バスは、テーブルフロアを通じて毎分最低10リットルの水を汲み上げます。各槽の温度は独立して制御され、実験に必要な正確な温度を得るために加熱または冷却することができます。

操作の前に、循環バスのエアフィルターと液体リザーバーがきれいであることを確認してください。次に、各バスをリザーバータンクの上部まで、通常は蒸留水と不凍液の等しい混合物で満たします。次に、テーブルの両端で、バスの入口と出口をテーブルの出口と入口に接続します。

チューブは厚肉で柔軟性があり、圧力がかかっても膨張しない、曲げてもねじれない非弾性壁を備えている必要があります。漏れを防ぐために、カラー付きスクリューホースクランプを使用してチューブアタッチメントを固定します。次に、チューブを断熱材で包みます。パイプフォーム断熱材は、循環溶液の温度変化を最小限に抑えるために、うまく機能します。

次に、すべてのバルブを開き、ポンプをオンにして、漏れ、ねじれ、またはチューブの崩壊を確認します。必要に応じて調整します。最後に、照明器具をチェックして、照明器具も適切に動作していることを確認します。

実験の準備を始めるには、まずテーブルの底部をガセットの間に並べ、温室の毛細管マット、光沢のない新聞紙、ペーパータオルなどの親水性材料を敷きます。これにより、灌漑用水がテーブル全体に均等に分配されます。次に、マチの間に、テーブルを土で均一に満たします。

たとえば、天然の土壌または合成の土壌が使用される場合があります。テーブルを土で埋めるときは、温度平衡と均一な水分補給を妨げるエアポケットを作成しないでください。今度は、弁を開けてポンプおよび温度調節器を、最初に、望ましい低温より5°C低く冷却浴の温度を、そして望ましい高温より5°C上の温まる浴室を置けば

これにより、循環中の熱損失と熱増加が考慮されます。次に、土壌温度を記録するための無線ミニチュアデータロガーを準備します。水による損傷を避けるために、各温度ロガーをパラフィルムで包みます。

次に、それらを成長培地に散らばらせて、テーブル上のさまざまな位置で温度を監視します。次に、足を調整してテーブルの傾きを設定しますので、ドレンコーナーに向かってごくわずかな傾斜があります。排水口の下に容器を置き、灌漑の流出をキャッチします。

次に、成長培地をその保水能力の約4分の3まで均一に濡らします。湿った土壌は、より効率的に熱を伝導します。テーブルの暖かい端で土壌に水をやる準備をしてください。

次に、テーブルを24時間平衡化させます。後で、浴の温度を調整して、目的の土壌温度範囲を達成します。サーミスター温度センサー、サーマルカップ、または赤外線温度計を使用して、すばやく温度を読み取ります。

浴を希望の温度に調整した後、実験用の種を植えます。このテーブルは、異なる土壌温度での植物の成長を比較する際に、蓋なしで操作できます。透明間カバーは透明なプラスチックシートで、土壌温度の平衡を改善し、蒸発損失を軽減し、植物の成長のための光透過を可能にするために使用されます。

2番目のカバーは、より充実した断熱蓋で、外部光や追加のスペースが必要ない場合に使用する必要があります。実験全体を通して、停電、バスの故障、漏れ、土壌の乾燥、またはテーブル温度の過度の変動がないか、システムを綿密に監視します。また、貯水池の浴槽を定期的にチェックし、必要に応じて水や不凍液を追加してください。

これらの実験では、マチ付きサーモグラジエントテーブルはセットアップ後わずか12時間で安定していました。その結果、3つの土壌深さで測定された4つの異なる位置で許容可能な温度変動が示されました。照明については、側面に取り付けられたLEDグローライトは、植物が必要とするすべての光合成活性周波数を生成しますが、他の照明を使用することもできます。

例えば、コムギ種子の発芽を研究する際には、LED照明に加えて、補助的な頭上蛍光灯を使用しました。発芽実験は、トマト、メロン、オート麦、レタスの種子で行われました。このようなデータから、エマージェンスの温度範囲、ピークエマージェンス温度、および最速エマージェンス温度を簡単に計算できます。

マチ付きサーモグラジエントテーブルデザインは、実証された種子の発芽以外にも、さまざまな用途に使用できます。たとえば、いくつかの追加ツールを使用すると、二酸化炭素やその他のガスの発生を測定できます。このテーブルは氷点下の温度でも操作できるため、凍結した路面をシミュレートして、さまざまな除氷処理の影響をテストするために使用できます。

グラジエントテーブルのもう一つの興味深い用途は、氷点下の摩擦試験を含む摩擦試験に使用できることです。