[發明專利]一種基于電泳微流控技術的植物養分實時檢測系統

在審

• 申請號: 202010714198.5
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111721823A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 王偉超;楊欣欣;吳嚴嚴;楊培琦
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01N27/447
• 分類號: G01N27/447;G01N33/24;B01L3/00;G06F11/14
• 代理公司: 廣東有知貓知識產權代理有限公司 44681
• 代理人: 李小波

本發明公開了一種基于電泳微流控技術的植物養分實時檢測系統，包括土壤采集單元、土壤液提取單元、養分檢測單元及數據分析處理單元；數據分析處理單元包括數據對比模塊、數據壓縮模塊及數據備份模塊。有益效果：本發明具有檢測植物養分時高通量、消耗小、污染少的優點，通過設置微流控芯片等，從而降低植物養分的檢測時間，提高工作效率，且可以降低檢測的消耗量及減少檢測對環境的污染；通過設置轉動裝置，能夠加快微流控芯片中土壤液的流動速度，進一步的提高檢測效率；通過設置數據分析處理單元，從而可以防止檢測數據因計算機系統故障而造成數據丟失的問題，保證能夠持續檢測了解植物養分的變化，有利于植物施肥的計劃的制定。

技術領域

本發明涉及植物養分檢測領域，具體來說，涉及一種基于電泳微流控技術的植物養分實時檢測系統。

背景技術

微流控指的是使用微管道(尺寸為數十到數百微米)處理或操縱微小流體(體積為納升到阿升)的系統所涉及的科學和技術，是一門涉及化學、流體物理、微電子、新材料、生物學和生物醫學工程的新興交叉學科。因為具有微型化、集成化等特征，微流控裝置通常被稱為微流控芯片。

影響植物生長的重要因素在于植物所在附近的土壤中的養分，主要包括氮磷鉀等元素，這些元素的含量不能過高或者過低，否則都會對植物生產產生負面影響。傳統的檢測植物養分的方法通常為速測法、離子匯集法，但是這些方法會產生過多的廢液，對環境不友好。通過采用電泳微流控技術可有效解決現有的問題。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的問題，本發明提出一種基于電泳微流控技術的植物養分實時檢測系統，以克服現有相關技術所存在的上述技術問題。

為此，本發明采用的具體技術方案如下：

提供了一種基于電泳微流控技術的植物養分實時檢測系統，包括土壤采集單元、土壤液提取單元、養分檢測單元及數據分析處理單元；土壤采集單元用于采集植物周圍不同深度的土壤樣本，并將該土壤樣本送到實驗室；

土壤液提取單元用于將采集的土壤樣本制得土壤液；

養分檢測單元用于將制得的土壤液添加到檢測設備中，測得土壤液中的氮磷鉀等元素的含量，得到養分含量數據，并將養分含量數據輸入到計算機中；

數據分析處理單元包括數據對比模塊、數據壓縮模塊及數據備份模塊；

數據對比模塊用于將每組養分含量數據進行互相對比，并將每組養分含量數據與土壤養分含量標準表對比，得到每組土壤的土壤養分等級；

數據壓縮模塊用于將每組養分含量數據壓縮保存，得到壓縮數據；

數據備份模塊用于將壓縮數據進行備份。

進一步的，土壤采集單元用于采集植物周圍不同深度的土壤樣本，并將該土壤樣本送到實驗室的步驟還包括：

對植物周圍0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-6-40cm四層深度的土壤進行取樣，每份樣品質量相同；

土壤表面每隔10cm重復對四層深度的沙地土壤進行取樣，共取五組；

將土壤樣本混勻裝入密封帶中封口并標記編號，送到實驗室。

進一步的，土壤液提取單元用于將采集的土壤樣本制得土壤液的步驟還包括：

將采集的土壤樣本分別均放入烘干機中，在105℃-115℃的溫度下烘干；

將干燥的土壤樣本放入干燥的錐形瓶中，加入適量的0.5MOL/L的碳酸氫鈉浸提液；

用玻璃棒把土壤樣本攪散，再加入適量活性炭，劇烈振蕩1-2分鐘后靜置10分鐘，然后過濾后得到土壤液。