一种绣球花盆智能控制绣球花色系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种绣球花盆智能控制绣球花色系统和一种绣球花盆智能控制绣球花色方法，属于自动花色调节技术领域。

背景技术

绣球花(Hydrangea macrophylla),又名八仙花，原产中国，属于落叶灌木，品种比较多。绣球花朵大而艳丽，花色富于变化，常见的花色有白色，粉色，蓝色等，是重要的园林观赏植物，具有较高的观赏、生态和经济价值。

绣球早期作为园林绿化和盆花栽培，近年开始用于鲜切花生产，已成为继玫瑰、康乃馨、百合、洋桔梗、非洲菊等五大鲜切花之后的第六大鲜切花(摘自李青.绣球属观赏植物研究进展及在西藏发展前景[J].西藏科技,2019,2:66-68)，且是切花类花卉中亩收益较高的品类，市场需求量大。研究表明，一些绣球花品种如无尽夏的颜色受栽培基质的酸碱度控制，有些品种在pH值为5.5以下的土壤中花色为蓝，pH值为6.5以上的土壤中花色为红，(摘自蔡能,杨玉勇.绣球花品种介绍[J].中国花卉园艺,2009(22):20-22)。研究表明绣球花中一些种类萼片颜色的变化与土壤中铝离子浓度密切相关。在中性和碱性土壤中，铝元素主要以硅酸盐和氧化物的形式存在，溶解度很低；然而，在酸性土壤环境中，铝离子则会从硅酸盐或氧化物中释放出来，溶解到土壤溶液中。研究发现当绣球种植在酸性土壤条件下时，土壤中游离出来的铝离子被绣球花吸收后，可开出蓝色花；而碱性条件下，土壤中的铝离子处于结合态，难以被绣球花吸收，开出红色花(摘自Schreiber HD,Jones AHLariviereCM,Mayhew KM,Cain JB.Role of aluminum in red-to-blue color changes in Hydrangeamacrophylla sepals[J].Biometals,2011,24(6):1005-1015)。如果植株吸收不到足够的铝，开出的花多为红色或粉色，要想得到蓝色绣球花，应调整土壤的PH值及使用铝。

绣球调蓝技术的应用的关键是对土壤PH值的控制以及游离态铝的含量控制，因绣球花的PH值受土壤、肥料和环境等因素的影响，而绣球生产商常采用施用铝肥等方式来产生游离态铝，施用量凭借经验值，对其他影响因素的影响不能做分析判断，难以实现对绣球花花色调整的精准性，花色的一致性难以保证，存在着一定的随机性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种绣球花盆智能控制绣球花色系统和一种绣球花盆智能控制绣球花色方法，根据PH值确定硫酸铝溶液用量，计算后加入合适量的酸性溶液，至PH值满足绣绣花所需的弱酸性PH值范围，从而解决绣球种植过程对花色人工调控出现色调不均、人工多次调配溶液费时费力、配比得到的溶液PH值稳定性差、配比得到的溶液PH值可控性不高的问题。

为达到上述目的，本发明提供一种绣球花盆智能控制绣球花色系统，包括花盆、自动供给装置、若干个PH值传感器、电源模块和单片机控制系统，若干个PH值传感器可拆卸适配连接在花盆内部，PH值传感器的输出端电连接单片机控制系统；自动供给装置位于花盆上方或自动供给装置连通花盆内部，自动供给装置装载绣花球所需营养液或绣花球调色用物质，自动供给装置的信号输入端电连接单片机控制系统，自动供给装置、若干个PH值传感器和单片机控制系统电连接电源模块。

优先地，自动供给装置包括若干个分容器和电子阀门，分容器中装载绣花球所需营养液或绣花球调色用物质，电子阀门的出料口位于花盆上方或电子阀门的出料口连通花盆内部，电子阀门的进料口连通分容器的出料口。

优先地，包括四个PH值传感器，四个PH值传感器环绕花盆均匀分布切固定在花盆内的土壤中。

优先地，绣花球调色用物质包括调色用酸性溶液和硫酸铝溶液。

优先地，调色用酸性溶液使用浓度为0.03g/L的柠檬酸溶液，硫酸铝溶液浓度为0.35g/L。

优先地，还包括花盆底座，花盆底座固定在花盆上，花盆底座为空腔结构，单片机控制系统密封安装在花盆底座上。

一种绣球花盆智能控制绣球花色方法，用前述所制得的绣球花盆智能控制绣球花色系统，来控制绣球花色，包括以下步骤：

步骤1，PH值传感器测量花盆内土壤的PH值，并将PH值传输至单片机控制系统；

单片机控制系统计算PH值的平均值，计算过程如下：

设有n个PH值传感器，每个实时测量的PH值为PH1、PH2、…、PHn，

则PH值的平均值实时计算值为：(PH1+PH2+…PHn)/n，

步骤2，将PH值的平均值实时计算值与设定的PH值作比较，若PH值的平均值实时计算值高于设定的PH值，则进入步骤3；若PH值的平均值实时计算值小于或等于设定的PH值，则进入步骤5；

步骤3，单片机控制系统依据PH值的平均值实时计算值，单片机控制系统根据自动供给装置的出料速度，设定自动供给装置的出料时间，控制自动供给装置分多次供给绣花球调色用物质，供给绣花球调色用物质总的容积计算方法如下；

设花盆容积为V1,

供给的调色用酸性溶液的总的容积＝调色用酸性溶液浓度×V1×(PHm-7.0)，

供给的硫酸铝溶液的总的容积＝硫酸铝溶液浓度×V1×(PHm-7.0)；

步骤4，重复步骤1、步骤2和步骤3，直至PH值的平均值实时计算值小于或等于设定的PH值；

步骤5，结束运行。

优先地，分多次加入绣花球调色用物质，用量参考如下：

以花盆容积2L为参考,每次加入浓度为0.03g/L的柠檬酸溶液30ml和浓度为0.35g/L硫酸铝溶液。

优先地，设花盆容积为V1,

供给的浓度为0.03g/L的柠檬酸溶液的总的容积为0.03V1×(PHm-7.0)，

供给的浓度为0.35g/L的硫酸铝溶液的总的容积为0.01V1×(PHm-7.0)，

分N次加入柠檬酸溶液和硫酸铝溶液，N为正整数，每次加入的柠檬酸溶液的容积为0.03V1×(PHm-7.0)÷N，每次加入的硫酸铝溶液的容积为0.01V1×(PHm-7.0)÷N。

优先地，两次加入绣花球调色用物质之间以1-3小时为间隔。

本发明所达到的有益效果：

本发明实时检测土壤PH值，根据PH值确定酸性溶液至PH值满足绣绣花所需的弱酸性PH值范围，再根据PH值技术需要的硫酸铝溶液用量，从而解决绣球种植过程对花色人工调控出现色调不均、人工多次调配溶液费时费力、配比得到的溶液PH值稳定性差、配比得到的溶液PH值可控性不高的问题，基于自动化调节PH值，节约了人工成本和产品合格率，满足市场对绣球蓝紫色花色的观赏需求。

附图说明

图1绣球花盆智能控制绣球花色系统的剖面图；

图2本发明中的原理框图；

图3是本发明的流程图。

附图中，1-分容器；2-分容器一；3-电子阀门；4-出料口；5-花盆底座；6-PH值传感器；7-单片机控制系统；8-花盆。

具体实施方式

以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

一种绣球花盆智能控制绣球花色系统，包括花盆、自动供给装置、若干个PH值传感器、电源模块和单片机控制系统，若干个PH值传感器可拆卸适配连接在花盆内部，PH值传感器的输出端电连接单片机控制系统；自动供给装置位于花盆上方或自动供给装置连通花盆内部，自动供给装置装载绣花球所需营养液或绣花球调色用物质，自动供给装置的信号输入端电连接单片机控制系统，自动供给装置、若干个PH值传感器和单片机控制系统电连接电源模块。进一步地，本实施例中自动供给装置包括若干个分容器和电子阀门，分容器中装载绣花球所需营养液或绣花球调色用物质，电子阀门的出料口位于花盆上方或电子阀门的出料口连通花盆内部，电子阀门的进料口连通分容器的出料口。

进一步地，本实施例中包括四个PH值传感器，四个PH值传感器环绕花盆均匀分布切固定在花盆内的土壤中。

进一步地，本实施例中绣花球调色用物质包括调色用酸性溶液和硫酸铝溶液。

进一步地，本实施例中调色用酸性溶液使用浓度为0.03g/L的柠檬酸溶液，硫酸铝溶液浓度为0.35g/L。

进一步地，本实施例中还包括花盆底座，花盆底座固定在花盆上，花盆底座为空腔结构，单片机控制系统密封安装在花盆底座上。

一种绣球花盆智能控制绣球花色方法，用前述所制得的绣球花盆智能控制绣球花色系统，来控制绣球花色，包括以下步骤：

步骤1，PH值传感器测量花盆内土壤的PH值，并将PH值传输至单片机控制系统；

单片机控制系统计算PH值的平均值，计算过程如下：

设有n个PH值传感器，每个实时测量的PH值为PH1、PH2、…、PHn，

则PH值的平均值实时计算值为：(PH1+PH2+…PHn)/n，

步骤2，将PH值的平均值实时计算值与设定的PH值作比较，若PH值的平均值实时计算值高于设定的PH值，则进入步骤3；若PH值的平均值实时计算值小于或等于设定的PH值，则进入步骤5；

步骤3，单片机控制系统依据PH值的平均值实时计算值，单片机控制系统根据自动供给装置的出料速度，设定自动供给装置的出料时间，控制自动供给装置分多次供给绣花球调色用物质，供给绣花球调色用物质总的容积计算方法如下；

设花盆容积为V1,

供给的调色用酸性溶液的总的容积＝调色用酸性溶液浓度×V1×(PHm-7.0)，

供给的硫酸铝溶液的总的容积＝硫酸铝溶液浓度×V1×(PHm-7.0)；

步骤4，重复步骤1、步骤2和步骤3，直至PH值的平均值实时计算值小于或等于设定的PH值；

步骤5，结束运行。

进一步地，本实施例中分多次加入绣花球调色用物质，用量参考如下：

以花盆容积2L为参考,每次加入浓度为0.03g/L的柠檬酸溶液30ml和浓度为0.35g/L硫酸铝溶液。

进一步地，本实施例中设花盆容积为V1,

供给的浓度为0.03g/L的柠檬酸溶液的总的容积为0.03V1×(PHm-7.0)，

供给的浓度为0.35g/L的硫酸铝溶液的总的容积为0.01V1×(PHm-7.0)，

分N次加入柠檬酸溶液和硫酸铝溶液，N为正整数，每次加入的柠檬酸溶液的容积为0.03V1×(PHm-7.0)÷N，每次加入的硫酸铝溶液的容积为0.01V1×(PHm-7.0)÷N。

进一步地，本实施例中两次加入绣花球调色用物质之间以1-3小时为间隔。

(误差控制在±0.2以内，根据PH值技术需要的硫酸铝溶液(本例使用浓度为0.35g/L硫酸铝溶液)用量。

电源模块可以为蓄电池，分容器为内部中空的容器，电源模块、花盆底座、分容器、花盆、PH值传感器和单片机控制系统上述部件在现有技术中可采用的型号很多，本领域技术人员可根据实际需求选用合适的型号，本实施例不再一一举例。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。