CN102265779A

CN102265779A - 植物栽培系统

Info

Publication number: CN102265779A
Application number: CN2011101192734A
Authority: CN
Inventors: 丁枫; 沈加敏; 李鋆军
Original assignee: CHANGSHU SIMEIKE AGRICULTURAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHANGSHU SIMEIKE AGRICULTURAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2011-12-07

Abstract

本发明涉及一种植物栽培系统，该栽培系统包含：设置在地面上的栽培槽，该栽培槽包含栽培框及固定铺设在栽培框上的防水层；设置在防水层之上的灌溉装置，用于供给营养水；铺设在灌溉装置之上的保水层；及设置在保水层之上的栽培床，该栽培床包含由下至上依次铺设的透水层、透根层。本发明提供的植物栽培系统能够最大限度节约营养水，通过调整透水层纤维垫的透水率，以满足不同植物对水分的不同要求，能实现对营养水供应的有效控制，增加植物的收割量，及提高植物的高品质化；且该透水层及培土层可以反复多次使用，还能实现自动化地收割及除根，大大地节约了能源，降低了成本。

Description

植物栽培系统

技术领域

本发明涉及在植物栽培方面栽培容器，具体来说，涉及有关应用调整过透水率的纤维素材的植物栽培系统。

背景技术

一般来说，调整种植场地水分是非常困难的。如果种植场地水分量多，整体水分均一化需要花费时间。而且，由于种植场地表面和从植物自身的蒸发量的原因，通常种植场地的水分量里会有变化。

作为不使用土壤栽培蔬菜等植物的方法是人们普遍都知道的NFT（Nutrient Film Technique）等的水耕栽培方法。NFT是指在制作营养液浅流状态时，在频道式栽培床上铺盖栽培土壤，在栽培土壤里插入植物苗的栽培方式。

NFT方式的植物栽培装置是在表面上有缓斜度平箱上配备形成好的频道式栽培床。在频道式栽培床的倾斜上部，储藏在营养液罐中的营养液通过供水管连续的或者间断的一点点地向种植栽培地供给营养液。供给频道式栽培床的营养液，在频道式栽培床上制作浅流沿斜面流下，从斜面下部排水；排水后的营养液回流入营养罐内。在频道式栽培床上面，栽培土壤上种植的植物苗复数排列。然后，在栽培土壤上，频道式栽培床上流下的营养液经常或间断地供给营养液。由于植物苗的吸收还有蒸发的原因一旦营养液减少，由于营养罐上装有测试仪，所以可以检测出营养罐内水面的高低。一旦测试出水面的偏低，通过供营养液装置，营养罐内的新营养液供给植物栽培床。这样，由于在NFT方式中利用营养液的浅流进行灌水，栽培土壤内上部的植物的根不会浸水，能让根充分地吸收氧气。

然而，如何充分利用水分，进一步提高蔬菜质量，还未得到有效解决。而且，在收割植物时，特别是在植物栽培地里植物密布的种植情况下，不让植物有损害地从预制板上收割植物也是费功夫的。

进一步地，收割植物后，作为植物栽培地使用岩棉等情况下，若要再利用植物栽培地，则在植物栽培地里除去植物的根是有必要的。但是，植物的根复杂地互相缠绕在植物栽培地里，通过有机分解处理除去植物的根是有必要的，但会费劳力消耗成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物栽培系统，该系统能利用毛细孔现象通过控制透水层的透水量以充分利用营养水，并且，该系统能方便收割，除去收割的植物的根，使得栽培地可再利用。

为了达到上述目的，本发明提供了一种植物栽培系统，该栽培系统包含：

设置在地面上的栽培槽，该栽培槽包含栽培框及固定铺设在栽培框上的防水层；

设置在防水层之上的灌溉装置，用于供给营养水；

铺设在灌溉装置之上的保水层；及

设置在保水层之上的栽培床，该栽培床包含由下至上依次铺设的透水层、透根层。

上述的植物栽培系统，其中，该栽培系统还包含：铺设在栽培床之上的多用途塑料布层。

上述的植物栽培系统，其中，所述的栽培槽还包含设置在栽培框底部，铺设在地面上的起隔离作用的隔离层，以隔离来自地面的水、病源菌和害虫。

上述的植物栽培系统，其中，所述的灌溉装置选择滴灌管，其均匀间隔铺设在防水层上，以滴灌方式供给营养水。

上述的植物栽培系统，其中，所述的保水层是采用吸水聚酯纤维做成的柔软状垫子，其吸水量为自重的6倍以上。

上述的植物栽培系统，其中，所述的栽培床还包含：设置在最上层的定植泡沫板层，该定植泡沫板层上设置有若干均匀布置的通孔，用于定植植物幼苗。

上述的植物栽培系统，其中，所述的栽培床还包含：设置在定植泡沫板层与透根层之间的培土层。

上述的植物栽培系统，其中，所述的透水层为高密度纤维垫，是采用极细纤维高密度平织制成，能过滤病原菌，透水但不透根，该高密度纤维垫每平方米克重为100g~200g，所述的极细纤维直径小于15微米。

上述的植物栽培系统，其中，所述的透水层包含若干层不同密度、透水率不同的纤维垫的组合，以精确地控制所栽培植物的水分量，可以很容易地在提高植物栽培的水分量时，增加该植物的收割量，而在消减水分量时可以提高该植物的高品质化。

上述的植物栽培系统，其中，所述的透根层为亲水性塑料布，能使得植物的根自由扩展，选择聚乙烯醇、透明纸、无纺布等。

土壤中的水分主要包含：吸湿水、重力水和毛管水。

吸湿水被风干土壤所吸附在土粒表面的水汽分子，称为吸湿水。吸湿水所受到的分子引力很大，厚度极小，无溶解能力。只有在105℃以上的高温下才转化为气态水时才会移动，所以对作物生长一般没有多大意义。

重力水进入土壤的水分超过土壤所能保持的田间持水量时，那些超出的水分因受重力作用沿较大的孔隙向下渗透。这种受重力作用而下渗的水分即称为重力水。重力水虽然能为作物利用，但很快就会渗到根系范围以外，所以对作物持续供应水分的用处不大。

毛管水是由毛管孔隙中水分弯月面的毛管力所保持的水分。土壤孔隙的毛管作用，因孔隙直径大小而有所不同。当孔隙直径大于8毫米时无毛管现象；直径由8毫米降至0.1毫米时，毛管现象便逐渐表现出来；毛管直径为0.1～0.001毫米范围内时，毛管作用最明显。孔径小于0.001毫米时，则土壤孔限为膜状水所充满，则不起毛管作用。毛管水全部可供作物吸收利用，有溶解养分的能力，受毛管力的影响也可以上下左右移动，不断满足作物的需要。所以，毛管水是作物最有效的土壤水分。

毛管水为最能为农作物吸收，并且能最大溶解养分的水。在本发明的栽培系统中，保水层从底面吸收毛管水，并提供给透水层，透水层能均匀地扩展渗透的毛管水，以均匀地缓慢地对植物的根部供水，将营养水的用量控制在极少的范围，大大地减少了的水、肥料的使用量，大幅度地消减了栽培成本。而且，本发明的透水层通过选择和组合不同密度的纤维垫，调整纤维垫的透水率，以满足不同植物对水分的不同要求，从而提高植物的品质和收割量。而且，因透水层不透根，栽培结束后，通过洗涤处理，可以反复使用多次，更加大幅度地消减了成本。

本发明提供的植物栽培系统，还包含可供植物的根扩展的透根层，能方便收割及除去植物的根，使得培土层可重复利用。

总之，本发明提供的植物栽培系统能够最大限度节约营养水，能满足不同植物对营养水的不同需求，实现对营养水供应的有效控制，增加植物的收割量，及提高植物的高品质化；且该透水层及培土层可以反复多次使用，且能实现自动化地收割及除根，大大地节约了能源，降低了成本。

附图说明

图1为本发明的植物栽培系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步地说明。

如图1所示，本发明的植物栽培系统包含：设置在地面10上的栽培槽20，该栽培槽20包含栽培框21及固定铺设在栽培框21上的防水层22。该栽培框21用于固定该栽培系统，通常由聚酯管或氯乙烯管制成。该防水层22选用防水止水的塑料布，其能储存水分，阻止水分流向其他方向，防止污染土壤。在本发明的一个实施例中，防水层22选用氯乙烯塑料布。在本发明的另一个实施例中，在上述栽培槽20内还铺设绝热材料，以保持栽培槽20处于较为稳定的温度环境。在本发明的另一个实施例中，在地面上先覆盖塑料布层作为隔离层（图中未示），以隔离来自地面的水、病源菌和害虫，然后在该塑料布层（即隔离层）上设置聚酯管或氯乙烯管制成的栽培框21。

该植物栽培系统还包含：设置在所述防水层22之上的灌溉装置30，该灌溉装置30用于供给营养水，本发明的一个实施例中，该灌溉装置选用滴灌管，该滴灌管能均匀间隔地铺设在防水层22上，以滴灌的方式满足长距离均一地供给营养水。

该植物栽培系统还包含：铺设在灌溉装置30之上的保水层40，该保水层40具有良好的新水性，即使在干燥的状态下也能瞬间发挥湿润性；而且，该保水层40能提供良好的水的移动、扩散性及吸水性，以实现灌水的自动化和省力化。在本发明的一个实施例中，该保水层40 是采用吸水聚酯纤维制成的柔软垫子，吸水量在其自重的6倍以上。本发明的一个实施例是采用多层紧密重叠起来的无纺布作为保水层，能容易从底面吸上营养水。该保水层40吸收其下的灌溉装置30提供的营养水，以及其供给营养水，均是通过水表面张力毛细管现象完成，不需要其他动力，因此能方便操作、管理，进一步降低成本。在本发明的另一个实施例中，该保水层40采用抗菌材料，使其附加有抗菌性能。

该植物栽培系统还包含：设置在保水层40之上的栽培床50，该栽培床50包含由下往上依次铺设的透水层51、透根层52。

所述的透水层51为高密度纤维垫，能防止植物的根透过；进一步地，该纤维垫能防止病原菌通过，具有一定的过滤机能；而由于毛管现象的发生，保水层40的水从纤维垫的纤维间渗透出来，该透水层51还能进一步得使得从保水层40渗透出来的毛管水更均匀地扩展、分布。该透水层51选用高密度纤维垫，该高密度纤维垫是采用极细纤维通过高密度平织，无空隙，织成的纤维垫每平米克重在100克到200克之间，该极细纤维直径小于15微米。该透水层51能利用毛细管现象，为植物的根提供有效的毛管水，能最大利用营养水。进一步地，通过选择纤维的种类、粗细和密度能方便地控制透水率。在种植水分要求较多的植物时，只使用透水量大的一层塑料布（即密度小透水率高的纤维垫，如每平方米克重100~150克）；在种植水分要求较少的植物时，可使用难透水分密度高的塑料布（即密度较大透水率较低的纤维垫，如每平方米克重160~200克）。进一步地，在要求高糖度的情况下，可根据需要选择透水率不同的2种或多种纤维垫组合使用，如下层采用每平方米克重100克，而上层采用每平方米克重200克，组合使用，可以更精确地调整营养供水量。

所述的透根层52选择亲水性塑料布，如聚乙烯醇、透明纸、无纺布等，具有通气性、保水性和根的保湿性；且，该透根层52能透过植物的根，为植物的根提供容易扩展的环境，替代了土壤的作用。本发明的一个实施例中，该透根层52选择很薄的无纺布。因为植物的根可以透过该透根层52，且不能透过所述的透水层51，则在植物成熟收割时，只要掀开该透根层52，即可轻松收割，而透水层51通过洗涤后可反复使用。而且，由于植物的根固定在该透根层52，则很方便可以除掉该植物的根。

所述的栽培床50还包含：设置在最上层的定植泡沫板层（图中未示），该定植泡沫板上设置有若干排列整齐的通孔，可以通过该通孔插入植物幼苗，达到定植的目的，使得植物幼苗的种植安排合理，获得的营养均匀。

所述的栽培床50还包含：设置在透根层52与定植泡沫板层之间的培土层53，该培土层53选用栽培蛭石、泥炭藓、草炭、农业用砂石等栽培基质；即使是岩棉等固体形状的栽培基质也可以使用。该培土层53干燥时为茶色，吸水后变成黑色，很容易通过肉眼观察判断植物供水情况，从而方便控制供水量。

该植物栽培系统还包含：覆盖在栽培床50之上的多用途塑料层60，该塑料层60根据实际需要可选择具有绝热、保湿及保温性能的多用途塑料布，可防止水分挥发，可以避免空气中的细菌和病虫害影响植物的生长，也可以起到使得栽培的植物生长环境的温度稳定的作用。

以下通过具体实施例对本发明的植物栽培系统的制备方法做进一步地说明。

实施例1 种植生菜的栽培系统的制备

步骤1，在大地上覆盖一层塑料布层作为隔离层，在该塑料布层上设置用聚酯管做成的栽培框，框上铺设防水垫子做成栽培槽；

步骤2，在该栽培槽内的防水垫子上均匀间隔地铺设点滴管作为灌溉装置；

步骤3，在点滴管上铺设多层紧密重叠起来的无纺布作为保水层；

步骤4，在保水层上铺设一层能透水的高密度纤维垫，其每平方米克重120克；然后铺设一层很薄的无纺布；

步骤5，在该无纺布层上，铺设定植泡沫板层；

步骤6，在上述的定植泡沫板层上覆盖一层多用途塑料薄膜，即完成了种植生菜的栽培系统的制备。

实施例2 种植西红柿的栽培系统的制备

步骤1，在大地上设置用聚酯管做成的栽培框，框上铺设防水垫子做成栽培槽；

步骤4，在保水层上铺设两层透水率不同的高密度纤维垫，下层为每平方米克重100克的纤维垫，其上层为每平方米克重150克的纤维垫；然后铺设一层很薄的无纺布；

步骤5，在无纺布层上，铺设一层草炭作为培土层，然后，铺设定植泡沫板层；

步骤6，在上述的定植泡沫板层上覆盖一层多用途塑料薄膜，即完成了种植西红柿的栽培系统的制备。

本发明的植物栽培系统，通过控制保水层里的保水量、透水层里的透水量及土壤、矩阵的组成，达到对植物供水的精确控制，实现最大化地利用营养水，增加植物的收割量，及提高植物的高品质化；本发明的透水层及培土层可以反复多次使用，且能实现自动化地收割及除根，大大地节约了能源，降低了成本。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种植物栽培系统，其特征在于，该栽培系统包含：

设置在地面（10）上的栽培槽（20），该栽培槽（20）包含栽培框（21）及固定铺设在栽培框（21）上的防水层（22）；

设置在防水层（22）之上的灌溉装置（30），用于供给营养水；

铺设在灌溉装置（30）之上的保水层（40）；及

设置在保水层（40）之上的栽培床（50），该栽培床（50）包含由下至上依次铺设的透水层（51）、透根层（52）。

2.如权利要求1所述的植物栽培系统，其特征在于，该栽培系统还包含：铺设在栽培床（50）之上的多用途塑料布层（60）。

3.如权利要求1所述的植物栽培系统，其特征在于，所述的栽培槽（20）还包含设置在栽培框（21）底部，铺设在地面（10）上的起隔离作用的隔离层，以隔离来自地面的水、病源菌和害虫。

4.如权利要求1所述的植物栽培系统，其特征在于，所述的灌溉装置（30）选择滴灌管，其均匀间隔铺设在防水层（22）上，以滴灌方式供给营养水。

5.如权利要求1所述的植物栽培系统，其特征在于，所述的保水层（40）是采用吸水聚酯纤维做成的柔软状垫子，其吸水量为其自重的6倍以上。

6.如权利要求1所述的植物栽培系统，其特征在于，所述的栽培床（50）还包含：设置在最上层的定植泡沫板层，该定植泡沫板层上设置有若干均匀布置的通孔，用于定植植物幼苗。

7.如权利要求6所述的植物栽培系统，其特征在于，所述的栽培床（50）还包含：设置在定植泡沫板层与透根层（52）之间的培土层（53）。

8.如权利要求1所述的植物栽培系统，其特征在于，所述的透水层（51）为高密度纤维垫，是采用极细纤维高密度平织制成，能过滤病原菌，透水但不透根，该高密度纤维垫每平方米克重为100g~200g，所述的极细纤维直径小于15微米。

9.如权利要求8所述的植物栽培系统，其特征在于，所述的透水层（51）包含若干层不同密度、不同透水率的纤维垫的组合。

10.如权利要求1所述的植物栽培系统，其特征在于，所述的透根层（52）为亲水性塑料布，选择聚乙烯醇、透明纸、无纺布。