第147章 萌生新发明想法(2/2)
林荞用不同含量的标准溶液校准后,制作了简易的比色卡:氮元素分为“不足(浅黄色)、适中(黄色)、充足(深黄色)”三个等级;磷元素分为“不足(浅蓝色)、适中(蓝色)、充足(深蓝色)”三个等级;钾元素分为“不足(少量沉淀)、适中(中等沉淀)、充足(大量沉淀)”三个等级。她拿着比色卡去田里跟村民们的地块对比,发现检测结果和作物长势基本吻合,说明这个方法是可行的。
但新的问题又出现了:检测过程需要用到移液管、振荡仪等器材,村民们操作起来还是太复杂;而且试剂都是液体,携带不方便,还容易泄漏。林荞开始思考如何简化操作流程、改进试剂形态。
她想到了将液体试剂制成干燥的试剂片或试剂包,使用时只需加入一定量的蒸馏水或土壤提取液,就能快速溶解反应;同时,将检测槽和比色卡整合在一起,做成一个一体化的检测装置,不用额外准备器材。她画了一张又一张设计图,从最初的分体式设计,到后来的一体化设计,不断优化结构,让操作步骤越来越简单。
“要是能把提取和检测整合在一起就更好了。”林荞盯着设计图琢磨。她想到了用一次性检测管,管内预装提取液和试剂包,村民们只需取少量土壤放入管中,摇晃几分钟,就能直接观察颜色变化,连提取步骤都省了。这个想法让她兴奋不已,立刻动手制作样品——她用一次性塑料试管,底部预装干燥的试剂粉末,管口密封,使用时撕开密封膜,加入土壤和蒸馏水,摇晃后静置观察。
为了测试样品的实用性,林荞邀请了几位村民来试用。王大叔拿着一次性检测管,按照林荞教的步骤,取了自家玉米地的土壤放入管中,加入蒸馏水摇晃,几分钟后,检测管内的液体呈现出深黄色。“这是氮含量充足,不能再施氮肥了?”王大叔看着比色卡,不确定地问。
“对!”林荞点点头,“你家这块地氮含量已经超标了,再施氮肥就会烧苗,建议补充少量磷钾肥就行。”
李婶也拿着检测管试了试自家的水稻田土壤,液体呈现出浅蓝色。“这是磷含量不足吧?”李婶问道。
“没错!”林荞说,“你家的地缺磷,需要多施一些含磷的复合肥,这样水稻才能长得壮,结的稻穗才饱满。”
村民们对这个简易检测管赞不绝口:“太方便了!比我们瞎猜强多了!”“这东西要是能量产,我们施肥就有准头了,再也不用担心烧苗或者减产了!”“荞荞,你这脑子太好使了,真是帮了我们大忙了!”
看着村民们脸上的笑容,林荞心里充满了成就感。她知道,这个简易土壤肥力检测仪虽然技术含量不如高温抗氧化材料那么高,但对村民们来说,却是实实在在的好东西,能帮他们减少浪费、增加产量,提高收入。
暑假剩下的时间,林荞全身心投入到检测仪的优化设计中。她根据村民们的试用反馈,调整了试剂的配比,让颜色变化更明显、更容易判断;优化了检测管的结构,增加了刻度线,方便控制土壤和蒸馏水的用量;还设计了一个简易的包装盒,里面包含检测管、比色卡、使用说明书和不同作物的施肥建议表,让村民们一看就懂、一用就会。
为了降低成本,她四处打听试剂和材料的采购渠道,联系了几家化学试剂厂,希望能批量定制干燥试剂包,把单价控制在最低;同时,她还设计了可重复使用的检测装置,采用塑料外壳,内置可拆卸的检测槽和比色模块,适合长期使用,进一步降低村民的使用成本。
离开清溪村返校前,林荞把优化后的设计方案和实验数据整理好,还专门去了一趟镇里的农技站,咨询了农技专家的意见。农技站的张站长看着林荞的设计方案,连连称赞:“这个想法非常好!针对性强,实用性高,正好解决了农民施肥难的问题。简易土壤肥力检测仪操作简单、成本低廉,非常适合在农村推广。”
张站长还给出了专业的建议:“可以增加土壤酸碱度的检测功能,很多作物对土壤酸碱度要求很高,比如草莓适合酸性土壤,棉花适合碱性土壤,加上这个功能,实用性会更强。另外,试剂的保质期也要考虑,最好能延长到一年以上,方便村民储存。”
林荞认真记下张站长的建议,把土壤酸碱度检测功能加入了设计方案中,采用酚酞和甲基橙指示剂,通过颜色变化判断土壤酸碱程度。同时,她查阅了相关资料,在试剂中加入了稳定剂,延长保质期。
返校的火车上,林荞看着窗外飞速掠过的风景,心里充满了期待。她知道,这个简易土壤肥力检测仪的研发,还有很多工作要做:优化试剂配方、进行大量田间试验、申请专利、联系厂家量产……但她有信心,通过自己的努力,让这个发明尽快走进田间地头,帮助更多像清溪村村民一样的农民,科学施肥、增产增收。
她打开笔记本电脑,开始撰写简易土壤肥力检测仪的研发计划,明确了下一步的工作:首先在实验室优化试剂配方和检测装置结构,提高检测精度和稳定性;然后在清溪村和周边村庄开展大规模田间试验,收集数据、改进产品;最后申请实用新型专利和发明专利,联系厂家进行量产,争取早日推向市场。
林荞知道,这个新发明的研发之路,可能会遇到各种困难和挑战,但就像之前的耐磨合金和高温抗氧化材料课题一样,只要她坚持下去,脚踏实地、不断探索,就一定能取得成功。而这个源于生活、服务农民的发明,也将成为她科研之路的又一个重要方向,让她更加坚定了“用科研服务民生”的初心。
火车一路向北,载着林荞的梦想和期待,驶向北京。她看着笔记本上的设计图,仿佛看到了村民们拿着简易土壤肥力检测仪,在田里科学施肥的场景,看到了金黄的玉米、饱满的稻穗,看到了村民们脸上洋溢的丰收喜悦。这份源于乡土的发明想法,正在她的心中生根发芽,终将长成参天大树,为农民们带来实实在在的福祉。