农业技术

本发明提供了一种基于低场核磁共振和光纤检测的根系雾滴粘附面积检测装置及其检测方法，所述装置包括喷雾模块、低场核磁共振检测系统和水膜厚度光纤检测模块，喷雾模块包括供液装置、排水管、供水管、活接头、雾化喷头、隔离片、活动挡板、可拆卸式密封喷雾腔。本发明通过低场核磁共振检测系统和水膜厚度光纤检测模块收集数据，计算根部雾滴附着面积，确认雾滴是否分布均匀，便于精确控制和调整喷雾，为实现作物根部氧气、养分和水分合理供给；提高作物经济效益，为解决雾化栽培作物根冠比失调，缩短生长周期，增大可用茎叶整体占比提供了一种新的技术手段，具有广阔的市场前景。

雾化栽培是目前作物栽培中最为实用的一种栽培方式，作物根系悬浮在空中，可自由生长，氧气充足，根系发达。通过最直接的方式获取水分及营养，可大幅度提高生产的数量和质量，大大减少了人力、肥料、水及农药的投入，目前雾化栽培是农业生产与研究领域最具开发潜力与前景的技术。

现有的雾化栽培技术大多是基于控制喷雾量、雾滴大小、喷雾频率、雾滴在叶面的粘附率等研究的，喷雾效果主要从雾滴的分布均匀性、覆盖率和沉积量等方面来评价。喷雾效果的检测对于掌握喷雾雾滴的分布特性，及时有效地控制和调整喷雾过程有着重要意义。因此，对于喷雾效果的检测方法和装置的需求日益迫切。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的喷雾腔与隔离片采用纳米防吸附材料，可以使喷雾后未吸附在根部的水可以经排水管直接排除，避免影响测量FID信号量值，提高了测量的精度与准度。

2.本发明在测量FID信号量后需拆除活动挡板和喷雾腔，单独测量根部表面水膜的厚度d，避免残留在活动挡板和喷雾腔上的雾滴对测量产生误差，进一步保证测试数据的准确性。

3.本发明简单方便，测量精准，通过得出的测量数据，为后续精确建立雾滴根系粘附面积与作物根冠比的关系数学模型提供了数据基础，从而针对作物不同生长阶段进行合理的喷雾调节，实现作物根部氧气、养分和水分合理供给，缩短了生长周期，增大可用茎叶整体占比，提高作物的经济效益，具有广阔的市场前景。