CN101416605B - 无土水培毛管法栽培系统 - Google Patents

无土水培毛管法栽培系统 Download PDF

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Abstract

一种无土水培毛管法栽培系统。其包括多个栽培槽、储液罐、进液管、水泵、流量计、计时器、第一、第二回液管、回液罐、压力泵、水过滤消毒装置及肥料混配罐。本发明提供的无土水培毛管法栽培系统的栽培槽中用于放置植物的定植台是固定设置的,这样即使营养液的液面高度产生变化,也不会造成对植株根系的拉伤,而且由于营养液的液面高度在5cm左右,因此不怕停水停电。另外,本发明应用了植物分根技术,从而可使吸氧和供液矛盾得到解决,并且能耗低。此外,上述栽培槽的下部还可设置起支撑作用的栽培架,这样可完全改变以往工作人员传统的弯腰或蹲着的作业方式,不仅便于操作和管理,而且作物收获后剩余的残根容易清理,因此可减轻劳动强度。

Description

无土水培毛管法栽培系统
技术领域
[0001] 本发明属于设施农业领域,特别是涉及一种无土水培毛管法栽培系统。
背景技术
[0002] 无土栽培技术是世界设施农业中广泛采用的一种最先进、资本最集约的生产方 式,由此而成为近百年来世界设施园艺研究和发展的主攻方向之一。其中无土水培栽培技 术是随着温室生产的发展而研究出的一种最新栽培方式,世界上已有100多个国家将无土 水培技术用于温室生产,较为先进的国家包括荷兰、以色列等。目前常用的无土水培栽培系 统主要分为以下三种:
[0003] 1、1973年由英国Cooper提出的营养液膜法(NFT)无土水培栽培系统,其构成如 图1所示。图2为这种营养液膜法无土水培栽培系统中所采用的栽培槽结构示意图。如图 1所示,这种营养液膜法无土水培栽培系统主要包括多个栽培槽2、储液池40、供液总管41、 多个供液分管42、水泵43及回液管44 ;其中供液总管41的一端连接在储液池40上;水泵 43安装在供液总管41上;每个供液分管42的一端连接在供液总管41上,另一端与相应的 栽培槽2的进液端相接;回液管44的一端连接在栽培槽2的出液端,而其另一端则连接在 储液池40上。如图2所示,所述的栽培槽2的顶部用夹子5固定,内部种植有植物1的育 苗钵3放置在栽培槽2的内部底面上,并且栽培槽2的内部流有一层由水泵43经供液分管 42提供的大约0. 5〜Icm厚的营养液4。当营养液4流经植物1的根系时,其不仅能够供 给植物1水分和养分,而且还可以不断给植物1的根系提供新鲜的氧气。但这种系统的缺 点是栽培槽2的液流浅(只有0. 5〜1cm)、液温不稳定,而且一旦停电停水,营养液4将无 法提供,因而植株易枯萎,并且根际环境稳定性差。
[0004] 2、深液流循环法(DFT)无土水培栽培系统,其构成如图3所示。图4为这种深液 流循环法无土水培栽培系统所采用的栽培槽结构示意图。如图3所示,这种深液流循环法 无土水培栽培系统主要包括多个栽培槽8、储液池45、进液管46、水泵47及回液管48。如 图4所示,所述的栽培槽8的内表面上铺有一层用于防止营养液渗漏的塑料膜7,并且栽培 槽8的上端覆盖有泡沫板9,内部种植有植物5的育苗钵6设置在泡沫板9上形成的孔中。 栽培槽8内流动的5〜IOcm厚的营养液10是由水泵47经进液管46注入的。由于营养液 10的液层较深,因此植物5的根系能够浸泡在营养液10中。虽然这种栽培槽8能够解决上 述NFT栽培槽2停电期间不能正常运转的问题,但缺点是植物5的根系通气需要依靠向营 养液10中不断加氧来解决,因而能耗高。
[0005] 3、浮板毛管法(FCH)无土水培栽培系统,其构成如图5所示。图6为这种浮板毛管 法无土水培栽培系统所采用的栽培槽结构示意图。如图5所示,这种浮板毛管法无土水培 栽培系统主要包括栽培槽11、储液池49、进液管50、水泵51、回液管52及空气混合器53 ;其 中空气混合器53安装在进液管50上与栽培槽11相连的前端处,以增加营养液的溶氧量。 如图6所示,所述的栽培槽11的顶面与地面位于同一平面,其内表面上铺有一层用于防止 营养液渗漏的聚乙烯薄膜15,并且内部流有一层由水泵51经进液管50提供的3〜6cm厚的营养液13,液面上飘浮有聚苯乙烯泡沫板14,泡沫板14上覆盖一层定量为50g/cm2的亲 水性无纺布12,并且无纺布12的两侧端部延伸到营养液13中,内部种植有植物16的育苗 钵17悬挂或固定在泡沫板14上。这种栽培槽11是利用无纺布12中纤维的毛细管作用使 泡沫板14始终保持湿润,植物16的气生根生长在无纺布12的上下两面,并在湿气中吸收 氧气。虽然这种栽培槽11能够克服营养液膜法无土水培栽培系统所采用的栽培槽2的缺 点,即具有根际环境条件稳定,液温变化小,根际供氧充分,并且不会因临时停电而影响营 养液的供给等优点,但其缺点是由于泡沫板14是漂浮在营养液13的液面上,其位置会随着 营养液13液面的升降而变化。特别是在夏季高温季节,营养液13受温度的影响比较大,因 此其蒸发速度较快,而植物16则是被悬挂或固定在泡沫板14上,因此植株根系的大部分伸 到泡沫板14的表面或已钻到无纺布12里边,这时,当受到高温的影响而使营养液13的液 面下降时,易造成植株根系的拉伤,从而影响植株的正常生长。另外,如上所述,这种栽培槽 11是处于地面以下,因而工作人员需弯腰或蹲着进行操作,这样不仅劳动强度大,而且作物 收获后剩余的残根不易清理。
发明内容
[0006] 为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种不会造成对植株根系的拉伤,不 存在吸氧和供液矛盾,并且能够减轻工作人员劳动强度的无土水培毛管法栽培系统。
[0007] 为了达到上述目的,本发明提供的无土水培毛管法栽培系统包括多个栽培槽、储 液罐、进液管、水泵、流量计、计时器、第一回液管、第二回液管、回液罐、压力泵、水过滤消毒 装置及肥料混配罐;其中进液管连接在储液罐和多个栽培槽的进液口之间;水泵、流量计 及计时器安装在进液管上;第一回液管连接在回液罐和多个栽培槽的出液口之间;而第二 回液管的两端则分别与储液罐及回液罐相连,并且其上安装有压力泵;储液罐还同时与水 过滤消毒装置及肥料混配罐相接。
[0008] 所述的无土水培毛管法栽培系统还包括设置在栽培槽的下部,用于支撑栽培槽的 栽培架。
[0009] 所述的栽培槽包括槽体、防渗漏膜、定植台、亲水性无纺布和槽盖;其中槽体呈上 端开口的立方体形,其内表面上铺有一层用于防止营养液渗漏的防渗漏膜;定植台呈立方 体形,其是从槽体的内部底面中部向上凸出而形成,并且高度小于槽体的高度,因而营养液 能够在槽体内侧面和定植台侧面之间的空间中循环流动;亲水性无纺布覆盖在定植台的顶 面及两侧面上;而槽盖则覆盖在槽体的上端开口处,并且其上形成有多个用于贯穿植物茎 杆的开孔。
[0010] 所述的槽体一侧面上形成有多个进液口,而另一侧面上则形成有多个出液口,并 且进液口的高度高于出液口的高度。
[0011] 所述的定植台呈中空状态,这样可以减少材料的用量。
[0012] 所述的定植台的宽度为槽体宽度的1/2〜3/5。
[0013] 本发明提供的无土水培毛管法系统的栽培槽中用于放置植物的定植台是固定设 置的,这样即使营养液的液面高度受外部温度的影响而产生变化,也不会造成对植株根系 的拉伤,而且由于营养液的液面高度在5cm左右,因此不怕停水停电。另外,本发明应用了 植物分根技术,即使植株的根系一部分生长在无纺布的表面以吸收空气中的氧气,另一部分生长在营养液中以吸收所需要的养分和水分,从而可使吸氧和供液矛盾得到解决,并且 能耗低。此外,上述栽培槽的下部还可以设置起支撑作用的栽培架,这样可完全改变以往工 作人员传统的弯腰或蹲着的作业方式,不仅便于操作和管理,而且作物收获后剩余的残根 容易清理,因此可以大幅度减轻工作人员的劳动强度。
附图说明
[0014] 图1为已有技术的营养液膜法无土水培栽培系统构成示意图。
[0015] 图2为上述营养液膜法无土水培栽培系统所采用的栽培槽结构示意图。
[0016] 图3为已有技术的深液流循环法无土水培栽培系统构成示意图。
[0017] 图4为上述深液流循环法无土水培栽培系统所采用的栽培槽结构示意图。
[0018] 图5为已有技术的浮板毛管法无土水培栽培系统构成示意图。
[0019] 图6为上述浮板毛管法无土水培栽培系统所采用的栽培槽结构示意图。
[0020] 图7为本发明提供的无土水培毛管法栽培系统构成示意图。
[0021] 图8为本发明提供的无土水培毛管法栽培系统所采用的栽培槽结构示意图。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图和具体实施例对本发明提供的无土水培毛管法栽培系统进行详细 说明。
[0023] 如图7所示,本发明提供的无土水培毛管法栽培系统包括多个栽培槽20、储液罐 60、进液管61、水泵62、流量计63、计时器64、第一回液管65、第二回液管65,、回液罐66、压 力泵67、水过滤消毒装置68及肥料混配罐69 ;其中进液管61连接在储液罐60和多个栽培 槽20的进液口之间;水泵62、流量计63及计时器64安装在进液管61上;第一回液管65 连接在回液罐66和多个栽培槽20的出液口之间;而第二回液管65’的两端则分别与储液 罐60及回液罐66相连,并且其上安装有压力泵67 ;储液罐60还同时与水过滤消毒装置68 及肥料混配罐69相接。
[0024] 所述的无土水培毛管法栽培系统还包括设置在栽培槽20的下部,用于支撑栽培 槽20的栽培架观。
[0025] 如图8所示,所述的栽培槽20包括槽体26、防渗漏膜24、定植台23、亲水性无纺 布27和槽盖25 ;其中槽体沈呈上端开口的立方体形,其内表面上铺有一层用于防止营养 液22渗漏的防渗漏膜M ;定植台23呈立方体形,其是从槽体沈的内部底面中部向上凸出 而形成,并且高度小于槽体沈的高度,因而营养液22能够在槽体沈内侧面和定植台23侧 面之间的空间中循环流动;亲水性无纺布27覆盖在定植台23的顶面及两侧面上;而槽盖 25则覆盖在槽体沈的上端开口处,并且其上形成有多个用于贯穿植物21茎杆的开孔四。
[0026] 所述的槽体沈一侧面上形成有多个进液口 31,而另一侧面上则形成有多个出液 口 32,并且进液口 31的高度高于出液口 32的高度。
[0027] 所述的定植台23呈中空状态,这样可以减少材料的用量。
[0028] 所述的定植台23的宽度为槽体沈宽度的1/2〜3/5。
[0029] 当需要利用本发明提供的无土水培毛管法系统栽培植物21时,首先使植株幼苗 生长在岩棉块30上,定植时将岩棉块30和生长在其上面的植株幼苗一起均勻摆放在栽培槽20的定植台23上。与此同时,利用水过滤消毒装置68将来自水源的水中杂质滤除并 进行消毒,然后提供给储液罐60 ;同时将在肥料混配罐69中已配好的肥料也提供给储液罐 60,以使上述水和肥料在储液罐60内混合均勻而配成植物21所需的营养液22。之后,启动 水泵62,将储液罐60内的营养液22通过流量计63计量后经第一进液管61及槽体沈上 的进液口 31注入到槽体沈的内部,并使营养液22在槽体沈内侧面和定植台23侧面之间 的空间中循环流动,直至营养液22的液面高度达到5cm左右。然后,经过上述循环的营养 液22将由槽体沈上的出液口 32经第一回液管65流入回液罐66中,最后由压力泵67将 回液罐66中的营养液22经第二回液管65’送回到储液罐60内,如此反复循环。由于栽培 槽20内亲水性无纺布27的两侧端部是延伸到营养液22中,因此,利用无纺布27中纤维的 毛细管作用可使无纺布27始终保持湿润状态。植株的根系一部分生长在无纺布27的表面 以吸收空气中的氧气,另一部分生长在营养液22中以吸收所需要的养分和水分,从而可使 吸氧和供液矛盾得到解决。当植株幼苗长成植物21后,可利用固定绳悬挂在定植台23的 上方,并且每天根据植株的大小和植株生长对养分的需要通过计时器64和流量计63来调 节营养液22的供给时间和次数。

Claims (5)

1. 一种无土水培毛管法栽培系统,其特征在于:所述的无土水培毛管法栽培系统包括 多个栽培槽(20)、储液罐(60)、进液管(61)、水泵(62)、流量计(63)、计时器(64)、第一回 液管(65)、第二回液管(65’)、回液罐(66)、压力泵(67)、水过滤消毒装置(68)及肥料混 配罐(69);其中进液管(61)连接在储液罐(60)和多个栽培槽00)的进液口之间;水泵 (62)、流量计(6¾及计时器(64)安装在进液管(61)上;第一回液管(6¾连接在回液罐 (66)和多个栽培槽00)的出液口之间;而第二回液管(65’)的两端则分别与储液罐(60) 及回液罐(66)相连,并且其上安装有压力泵(67);储液罐(60)还同时与水过滤消毒装置 (68)及肥料混配罐(69)相接;所述的栽培槽00)包括槽体(¾)、防渗漏膜(M)、定植台 (23)、亲水性无纺布位7)和槽盖0¾ ;其中槽体06)呈上端开口的立方体形,其内表面上 铺有一层用于防止营养液0¾渗漏的防渗漏膜04);定植台呈立方体形,其是从槽 体06)的内部底面中部向上凸出而形成,并且高度小于槽体06)的高度,因而营养液02) 能够在槽体06)内侧面和定植台侧面之间的空间中循环流动;亲水性无纺布(XT)覆 盖在定植台03)的顶面及两侧面上;而槽盖05)则覆盖在槽体06)的上端开口处,并且 其上形成有多个用于贯穿植物茎杆的开孔09)。
2.根据权利要求1所述的无土水培毛管法栽培系统,其特征在于:所述的无土水培毛 管法栽培系统还包括设置在栽培槽OO)的下部,用于支撑栽培槽OO)的栽培架08)。
3.根据权利要求1所述的无土水培毛管法栽培系统,其特征在于:所述的槽体06) — 侧面上形成有多个进液口(31),而另一侧面上则形成有多个出液口(32),并且进液口(31) 的高度高于出液口(32)的高度。
4.根据权利要求1所述的无土水培毛管法栽培系统,其特征在于:所述的定植台03) 呈中空状态,这样可以减少材料的用量。
5.根据权利要求1所述的无土水培毛管法栽培系统,其特征在于:所述的定植台03) 的宽度为槽体06)宽度的1/2〜3/5。
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