CN102577919A - 植物快繁系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种植物快繁系统及方法，该植物快繁系统主要包括液气混合压力罐和喷雾器，通过液气压力差的原理，以一个密封循环引水装置连接液气混合压力罐和喷雾器，以确保即使混合压力罐之前的装置损坏或引水装置中有阻塞的情况，仍能把水及养分供应到所有喷雾器，并大大减低机械性的损耗及有助植物吸收。植物快繁系统采用模块化设计，有利于整个系统的维护。

Description

植物快繁系统及方法

技术领域

本发明涉及一种植物人工培植系统及植物人工培植方法，特别涉及一种利用液气压力差的植物快繁系统以及植物快繁方法，还特别涉及一种模块化植物快繁系统，该植物快繁系统尤其为植物气雾快繁系统。

背景技术

气雾快繁装置常用于植物人工培植系统。气雾快繁装置用于在空气或雾气环境以无土的方法实现植物种植。与水耕不同，水耕以水作为种植媒体，气雾快繁则不需使用种植媒体。气雾快繁的基本原理是以一个密封或半密封的环境，把营养液喷于植物的根部使植物生长。这些因素有助任何物种的植物发展、健康生长、开花及结果。几乎所有植物均可以此法种植，茁壮成长。

气雾快繁种植装置较其它需要种植媒体的种植法提供较多植物所需的优点。一般来说，气雾快繁种植装置较其它种植法的优点在于液气化的营养液可传送更多氧气到植物的根部，刺激生长；以及，在不需使用种植媒体的情况下，有助预防病菌滋生和传播。

由于植物之间的接触减少且各喷雾器均可消毒，气雾快繁种植可限制病害的传染。而使用需要媒体的种植法，病害可经由媒体传染更多的植物。因此，大部分温室及其它种植运作，如以泥土为媒体的种植法，均需要在种植完一次后对泥土进行全面消毒或简单地更换经消毒处理过的新的泥土。气雾快繁种植具有的优点中的一个不可替代的优点是假如有植物感染病害，很快便可在不影响其它植物的情况下，把该株植物从气耕无土种植系统中除去。因气雾快繁种植独特的无病害种植环境，许多植物可以相对于传统种植法(水耕，土耕等)更高的密度种植(每平方米种植的数量)。商业化的气雾快繁种植装置结合硬件功能以增加收成。

植物发芽至插秧的阶段，气雾快繁种植植物无性繁殖优势巨大。气雾快繁种植使整个繁殖的过程把插秧作为一个独立、自动化的单位。许多之前认为很难或不能繁殖的植物现在均可以以此方法简单繁殖，因为气雾快繁种植装置以消毒、丰富的营养液，配合高氧度及雾气为根部成长提供更快及清洁的环境。使用气雾快繁种植，种植者把无性繁殖及移植的气根植物直接移植到田中的泥土。气雾快繁种植不易枯萎及掉叶或因移植的刺激所损害(水耕常有的问题)。因其苗种有健康的素质，气根植物于移植到泥土时不易受病害感染。

在气雾快繁种植装置中，植物的根部范围悬挂延伸至一个充满雾化营养液的环境。植物的根部由一个植物支架结构所支撑。因与根部的物理接触减少，所以植物支架结构无碍自然生长及根部伸展或得到净水、呼吸及无病害的要素。最少阻碍根部的系统于短时间内把净水及营养液喷洒或雾化。在一个真正的气雾快繁种植设备，植物是完全悬挂于空中，让植物可百分百接触到空气中的氧气。这可把装置四周的氧气水平提升至最高，加速及提升植物的根部生长。当有源源不绝的氧气来源，可传送更多氧气到植物的根部，周期性的水及营养液喷洒或雾化提供所需的水分及重要的养分让植物继续成长。

图12公开了一种现有的雾气快速繁殖系统。该系统利用控制器93控制泵92将水箱91中的营养液和水通过管路直接输送到植物生长培育间98的种植架97内的喷雾器，由喷雾器将营养液和水喷射到植物根部。由于该系统是利用泵直接将液体输送到喷雾器，因此，容易出现机械老化的问题，如，该使用方式容易导致泵本身机械磨损。此外，由于喷雾器的喷雾过程与泵同步，如果泵停止工作，则喷雾器也将停止工作。因此，当泵损坏或进行更换时，植物生长培育间内的喷雾过程将停止，其使得雾气培育过程中断，不利于植物的生长。此外，该雾气快速繁殖系统中的提升管容易发生堵塞，一旦发生堵塞，植物生长培育间内的喷雾器也将停止喷雾工作，从而导致雾气培育过程中断。此外，由于种植架97并非完全模块化设计，并不能随意改变种植架的尺寸或形状，因此，不利于对种植架97的维护操作。

发明内容

本发明的一个目的在于克服现有技术中的不足，提供一种植物快繁系统及相应的植物快繁方法。该植物快繁系统包括互相连接的液气混合压力罐和喷雾器，利用液气压力差原理由液气混合压力罐向喷雾器输送液气混合物。

本发明的植物快繁系统包括：空气压缩机，其用于压缩空气；液体储存器，其用于存储促进植物生长的液体；高压泵，其用于输送液体储存器内的液体；以及植物生长培育间，其内设置有用于向植物喷射液气混合物的喷雾器。植物快繁系统还包括与喷雾器连通的液气混合压力罐，其中，空气压缩机将压缩空气输送到液气混合压力罐，高压泵将液体储存器内的液体输送到液气混合压力罐，从而在液气混合压力罐内形成液气混合物并使得液气混合压力罐内的压力比植物生长培育间内的压力高。

以上系统至少产生以下三方面的效果。

第一方面，根据本发明的植物快繁系统，由于液气混合压力罐内可维持一定的压力，液气混合压力罐与喷雾器之间存在压力差，因此，在无外部气体和/或液体供给液气混合压力罐的情况下，该液气混合压力罐仍能在一段时间内向喷雾器正常供给液气混合物。正是由于液气混合压力罐产生的以上功能，使得即使出现由于损坏或停电等导致空气压缩机、高压泵、液体储存器等系统部件停止工作、或者供给液气混合压力罐的液体或气体输送管路发生堵塞，液气混合压力罐也能在一段时间内维持系统的正常运作，在该段时间内不致影响植物的生长，该段时间也能为使用者留出了一定的反应和维护时间。

第二方面，由于采用液气混合压力罐向喷雾器输送液气混合物，高压泵、空气压缩机不必与喷雾器同步工作，相对现有技术中泵或压缩机等机构同步工作的方式，本发明的系统可缩短高压泵、空气压缩机的工作时间，从而降低了机械性的损耗。

第三方面，由于采用液气混合压力罐预先混合液气，因此，可利用液气混合压力罐准确控制输送到喷雾器的液气混合物压力，可保证喷雾器喷出液滴状态的稳定性。

优选的是，多个本发明的植物快繁系统共用相同的液体和/或气体输入设备，由此起到提高设备使用效率的作用。

优选的是，本发明的系统还包括空气过滤器，该空气过滤器设置在空气压缩机与液气混合压力罐之间，空气压缩机压缩的空气经过空气过滤器净化后，被输送到液气混合压力罐。这样可以减低污染，降低可能导致输送管道阻塞的机会。优选的是，空气过滤器过滤后的空气质量达ISO 8573-1质量第二级。

优选的是，本发明的系统还包括液体过滤器，该液体过滤器设置在高压泵与液气混合压力罐之间。液体过滤器用于过滤从高压泵输出的液体，如有机肥料，分隔出因未完全发酵的剩余物。过滤后的液体被输送到液气混合压力罐。优选的是，该液体过滤器内含折叠式微孔膜滤芯，优选的过滤精密程度可达0.1μm至10μm。因过滤孔径固定，故可确保过滤的精度与可靠度。

优选的是，本发明还包括输出过滤器，输出过滤器设置在液气混合压力罐与植物生长培育间之间，液气混合物经过输出过滤器净化后，被输送到植物生长培育间内的喷雾器，由此避免杂质堵塞喷雾器。

优选的是，本发明的系统还包括压力控制器，其例如通过控制空气压缩机和高压泵的输出功率，来调整液气混合压力罐内的压力，或调整压缩空气和有益物质如有机肥料的比例。

优选的是，本发明的系统还包括湿度控制器，其控制植物生长培育间内的湿度。例如通过控制加湿强度和/或加湿时间实现湿度的调节。以上调节例如可通过控制液气混合压力罐的输出阀来实现。

优选的是，本发明的系统还包括供水管和多个分流引水道，液气混合压力罐与供水管连通，供水管与多个分流引水道连通，由供水管将液气混合物通过多个分流引水道输送到喷雾器。由此避免单个管路阻塞导致整个管路阻塞的问题。

优选的是，本发明的分流引水道的直径应比供水管的直径小，以上管路设置方式进一步增强了混合压力罐输出液气混合物的效果，可确保在无需增加空气压缩机和高压泵负荷的情况下，供水管的压力可把水或养分送得更远及送到更多喷雾器。优选的是，本发明的系统还包括设置在植物生长培育间内的一个或多个种植架，每个种植架内均设置有喷雾管和喷雾器，每个种植架上均设置有一个或多个种植腔。以上方式实现了种植架的模块化设置，有利于种植架的维护。

优选的是，每个种植架由一个种植单元构成或由多个种植单元组合构成，每个种植单元具有至少一个种植腔以及一个或多个接口，每个种植单元的接口用于连接种植架外部的分流引水道或者用于与其它种植单元的对应接口连接。每个种植单元内可设置一个或多个喷雾器，由此实现了喷雾器独立设置，有利于维修，方便清洁或更换。清洁或更换喷雾器可在不关闭整个系统的情况下完成，只须把种植单元或管路从种植架内抽出，便能进行清洁或更换。

优选的是，利用独立式喷雾装置调整湿气分子(液滴)的大小，以保证湿气分子向植物根部提供足够的氧气，同时保证正常成长所需的横向发展其根部系统。

优选的是，本发明的系统还包括液体回收及过滤装置，该液体回收及过滤装置用于从植物生长培育间回收多余的、并未及时吸收的液体。优选地，在每一个种植架内设有至少一个排水孔，经由该排水孔，植物根部多余的、并未及时吸收的液体通过排水管传送到液体回收及过滤装置。回收的液体会经过过滤以确保卫生。排水管由可调节及高灵活性的水管整合而成，易于适应不同设计安排。液体回收及过滤装置优选为有机肥料回收及过滤装置。

优选的是，液气混合压力罐的数量为多个。当个别液气混合压力罐由于故障停止向喷雾器供给液气混合物时，其他液气混合压力罐可继续向喷雾器供给液气混合物，从而避免因液气混合压力罐本身的故障而导致不能向喷雾器正常供给液气混合物。

优选的是，本发明的系统还包括支撑装置，该支撑装置用于支撑种植架，所述支撑装置的尺寸和/或结构可调整，以实现对种植架放置空间的调整。

优选的是，本发明的种植架内还设置有可调节、高灵活性、可延伸和模块化的水管，可根据植物的生长空间的变化作出相应的调整。

除以上系统外，本发明还提供了一种植物快繁方法，其包括以下步骤：将压缩空气输送到液气混合压力罐，并将促进植物生长的液体输送到液气混合压力罐，从而在液气混合压力罐内形成液气混合物并使得液气混合压力罐内的压力比植物生长培育间内的压力高；利用液气混合压力罐与植物生长培育间之间的压力差，将液气混合压力罐内的液气混合物输送到植物生长培育间内的喷雾器；以及，利用喷雾器对植物实施喷雾操作。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的植物快繁系统的示意图。

图2是本发明的第1实施方式的植物快繁系统的一个变形例的示意图。

图3是本发明的第1实施方式的植物快繁系统的另一个变形例的示意图。

图4是本发明的第1实施方式的植物快繁系统的另一个变形例的示意图。

图5a-d是本发明的第1实施方式的植物快繁系统中优选的种植架构成方式的示意图。

图6是本发明的第2实施方式的植物快繁系统的示意图。

图7是本发明的第3实施方式的植物快繁系统的示意图。

图8是本发明的第4实施方式的植物快繁系统的示意图。

图9是本发明的第5实施方式的植物快繁系统的示意图。

图10是本发明的第6实施方式的植物快繁系统的示意图。

图11是本发明的第7实施方式的植物快繁系统的示意图。

图12是现有技术中的植物快繁系统的示意图。

具体实施方式

关于本发明的植物快繁系统的优选实施方式，参照附图进行说明。另外，本发明并不限定于附图中记载的构成元件的数量、构成元件的形状、构成元件的大小比例和各构成元件的相对位置关系。

第1实施方式

以下结合附图1说明本发明的第1实施方式的植物快繁系统。

图1表示本发明的植物快繁系统的示意图。本发明的植物快繁系统利用液气压力差输送液气混合物，该混合物也称为气雾或湿气，其包括：空气压缩机1，其用于压缩空气；液体储存器5，用于存储促进植物生长的液体；高压泵4，用于输送液体储存器5内的液体；液气混合压力罐6，空气压缩机1将压缩的空气输入到液气混合压力罐6，高压泵4将来自液体储存器5的液体输入到液气混合压力罐6，从而在液气混合压力罐6内形成液气混合物并使得液气混合压力罐6内的压力高于下述的植物生长培育间8内的压力；植物生长培育间8，液气混合压力罐6中的湿气被输送到植物生长培育间8的喷雾器。

由于液气混合压力罐6为植物生长培育间8提供了压力差，即液气混合压力罐6内具有高于植物生长培育间8(喷雾器)的压力，因此，即使在无外部气体和/或液体供给到液气混合压力罐6的情况下，该液气混合压力罐6仍能利用其与喷雾器之间存在的压力差，在一段时间内向喷雾器正常供给液气混合物。因此，如果空气压缩机1、高压泵4或液体储存器5等设置在液气混合压力罐6上游侧的供给设备发生损坏，或者对液气混合压力罐6进行供给的液体或气体输送管路发生堵塞，液气混合压力罐6仍然能在一段时间内维持系统的正常运作，用户可在该段时间内更换部件、清洗或进行其它的维护，不至于影响植物的正常生长。液气混合压力罐6起到了缓冲保障系统持续正常运行的功能。

此外，由于采用液气混合压力罐6向喷雾器输送液气混合物，高压泵4、空气压缩机1不必与喷雾器同步工作，相对现有技术中泵或压缩机等机构同步输送流体的方式，本发明的系统缩短了高压泵4、空气压缩机1的工作时间，进而降低了机械性的损耗，该机械性的损耗例如包括能量损耗和机械磨损等。例如，本发明的高压泵4和空气压缩机1在一时间段内分别向液气混合压力罐6输送液体和气体，在液气混合压力罐6内的液气混合物的压力达到一高值时，高压泵4、空气压缩机1则可停止工作；等待液气混合压力罐6内的液气混合物的压力降低到一低值时，高压泵4、空气压缩机1则可继续向液气混合压力罐6内输送液体、气体，该输送持续到液气混合压力罐6内的液气混合物的压力达到一高值时为止，如此反复循环。

此外，由于采用液气混合压力罐6预先混合液气，且利用液气混合压力罐6较其它装置容易控制生成液滴的环境，如压力参数、气液比例等，因此，在使用液气混合压力罐6的情况下，能持续、稳定地从喷雾器供给预定大小的液滴，有利于对植物培育环境的精确控制。

空气压缩机1优选采用多段式空气压缩机，由于采用多段式设计，空气被适当的冷却及压缩比例较小的关系，所以工作效率较高及较为省电。空气压缩机1的压缩比可根据液气混合压力罐6的承受压力选择。优选的是，该多段式空气压缩机的使用压力为7-35kg/cm²G。除此之外，使用者也可根据情况选择其它参数和/或其它类型的空气压缩机。

液体储存器5内存储一种或多种有益的液态物质，并通过高压泵4将液体储存器5中的液态物质向液气混合压力罐6输送。液体储存器5优选为有机肥料储存器，其存储有机肥料。

使用者可以根据具体情况选择各种适合类型的泵。优选的是，高压泵4具有5-10kg/m²的压力，流量达1,000L/hr。优选的是，高压泵为自动高压保压泵。

液气混合压力罐6优选为可承受10kg/m²压力的压力罐。随着喷雾面积和强度的增加或减小，用户可选择不同承受压力能力的压力罐。此外，使用者也可根据无流体输入时的液气混合压力罐6独立供给液气混合物的期望时间选择合适的压力罐。液气混合压力罐6优选为高压保压储气罐。

为了避免杂质堵塞喷雾器，可在与液气混合压力罐6的输出端连接的管路上设置输出过滤器。优选的是，该过滤器为200目过滤器。

为了便于控制管路，优选的是，在本系统的各个部件如空气压缩机、高压泵、液体存储器、液气混合压力罐、植物生长培育间等部件之间的连接管路上分别设置一个或多个阀。阀可选择为球阀，如可选择公称直径20mm、40mm、50mm或其它尺寸的球阀。例如，在从高压泵4到液气混合压力罐6的管路上，可先设置球阀，再设置一个或多个逆止阀，优选的是设置两个或更多个逆止阀，以防止流体回流。逆止阀可选择为压力逆止阀。

在某些情况下，为了降低成本，借助液气混合压力罐6起到的液气混合过程与液气混合物输出过程可不同步的优点，可考虑多个植物快繁系统共用相同的空气压缩机1、高压泵4和液体储存器5。如图2所示，空气压缩机1、高压泵4和液体储存器5分别连接2个液气混合压力罐6，交替向2个液气混合压力罐6供给液体和气体，起到提高设备使用效率的作用。进一步，如图3所示，针对每个液气混合压力罐，单独设置高压泵4，由此增强液体输送的独立性。优选的是，在每个液气混合压力罐的输出端连接1个输出过滤器50，避免杂质堵塞喷雾器。此外，为了避免液气混合压力罐6的故障导致的整个植物快繁系统不能正常工作，植物快繁系统优选地包括多个液气混合压力罐6。这些液气混合压力罐6都用于向同一植物生长培育间8供给液气混合物。当个别液气混合压力罐6由于故障而停止向喷雾器供给液气混合物时，其他液气混合压力罐6可继续向喷雾器供给液气混合物，从而维持系统的正常运转。

优选地，如图1所示，液气混合压力罐6与供水管11连通，供水管11与多条分流引水道12连通，即液气混合物依次通过供水管11、分流引水道12流向种植架20内的喷雾器。该设置使得即使某一分流引水道的某点完全被阻塞，液气混合物仍可经由另一分流引水道传输到部分喷雾器。

如图4所示，多个种植架20的喷雾管互相连通，使得即使某一分流引水道12的某点完全被阻塞，液气混合物仍可经由另一分流引水道传输到所有种植架内的喷雾器。

供水管11也可为多条，这样即使部分供水管11被完全堵死，液气混合物也可通过其它的供水管11分配给多条分流引水道12。

分流引水道12以11/4寸或以上为佳。如分流引水道太小，可能导致系统养分不均匀。

此外，系统中也可同时设置多条供水管11以及多个种植架20的喷雾管互相连通，以进一步增强防堵塞的功能。

优选的是，供水管11与分流引水道12通过歧管连接，该歧管是模块化设置的管路，其本身的长度可调整，歧管的连接管腔的数目也可调整，供水管11、分流引水道12的数目可改变，其长度也可通过增接相应的管路而增长。供水管11或分流引水道12优选的是可伸缩的软性管，以便于管路安装和维护。分流引水道12的直径优选为比供水管11的直径小。该设置方式可确保在无需增加空气压缩机和高压泵负荷的情况下，供水管的压力可把水或养分送得更远及送到更多喷雾器，并达到制雾时的所需的压力水平。这是压力差原理的核心之一。

植物生长培育间8优选的是密封培育间，其与外部大气环境隔离，避免外界大气环境的干扰，有利于植物生长环境的稳定性。对于花粉繁殖的植物，保证了生长繁殖的遗传稳定性。优选的是，植物生长培育间8至少部分是透明的，有利于保证植物的光和作用。

种植架20优选为独立模块化设置，如图1所示，系统包括多个种植架20，每个种植架20上具有多个种植腔41，每个种植腔41中种植至少一株植物。优选的是，种植架20的数量可调整。优选的是，单个种植架20上的种植腔41的数量是可调整的。

分流引水道12与种植架20内的至少一条喷雾管13相连通，每个喷雾管13上设置有至少一个喷雾器，喷雾器喷雾的液气混合物至少能保证所有种植腔41内的植物的根系能被喷射。优选的是，每个种植腔41周围设置有仅对其喷雾用的至少一个喷雾器，实现每株植物单独喷雾设置。

由于种植架20实现了模块化设计，只须调配种植架20等设备的位置便能腾出有效的生长空间，植物的生长空间会随着生长时间而增加。例如，增加种植架20之间的间距，可使得相邻种植架20内的植物之间的间距也随之增加。

以上种植架间距的调整可通过支撑装置实现，该支撑装置能改变其自身的尺寸和结构，从而实现放置其上的种植架之间的间距的变化，创造出有利于植物生长的空间。此外，该支撑装置能实现种植架的二维和/或三维放置，其中三维放置种植架有利于增加植物的生长密度，实现立体化操作，可使得有效种植面积为种植架占用面积的多倍以上。例如，可设置三维放置方式使得每亩地有效增加3-4倍的收成。

以上支撑装置优选为尺寸和结构均可变化的模块化支撑架结构，如该支撑架可包括1层或更多层结构，以实现立体化种植。可根据需要增减层数，每层结构上都放置1个或多个种植架20。优选的是，每层结构的尺寸都可调，如增加每层结构放置种植架20的区域的长和/或宽和/或高，以根据植物生长需要，调整种植架20中的植物的生长空间。

优选的是，每个种植架20的尺寸、形状可调整，具体为，每个种植架由一个或多个种植单元组成，每个种植单元都能通过1个或多个接口与至少一个其它种植单元相连接以及能与至少一条分流引水道12连接，该连接保证了机械上的连接以及喷雾管的连通，使得由此形成的种植架能被整体移动、且其内部的喷雾管互相连通。

图5a表示本发明的一个优选种植单元40的示意图，其设置有喷雾管，喷雾管由第1分管131和第2分管132构成，分管131与132互相连通，第1分管131位于种植单元左侧的一端，形成左接口，第2分管132位于种植单元右侧的一端，形成右接口，左右接口能与分流引水道12连接或者与其它种植单元的接口连接。喷雾管上设置有一个或多个喷雾器，用于向种植腔内的植物喷射液气混合物。优选地，如果左侧或右侧接口不被用于连接，则该接口由封堵装置如塞子、盖等部件封闭，避免液气混合物通过接口泄漏。

图5b表示图5a所示的3个种植单元组合形成的种植架。从左侧起第1个种植单元40的左侧接口与分流引水道12连接，其右侧接口与第2个种植单元40的左侧接口连接，第2个种植单元40的右侧接口与第3个种植单元40的左侧接口连接，第3个种植单元40的右侧接口被封闭部件封闭。应理解，种植架的种植单元的数目可根据需要任意增减。

图5c表示另一优选的种植单元40′，该种植单元40′与种植单元40的区别在于，其增加了第3分管133、第4分管134，使得1个种植单元40′可连接1至4个其它种植单元40′，或者连接1至4个分流引水道。

图5d表示由9个种植单元40′构成的正方形的种植架。应明白，可根据需要设置多种二维结构的种植架，以及增减种植架连接的分流引水道的数目。

由于种植架采用以上种植单元的组合方式，因此，用户可根据实际情况，如培育植物的数量、放置种植架的位置要求，灵活改变种植架的规模和形状。此外，在部分种植单元出现问题如喷雾器或管路堵塞时，或者需要将部分种植单元内植物移到他处处理时，可直接将该部分的单个或多个种植单元卸下，而不必影响整个系统的运行。

此外，可根据情况增减供给种植架的供水管的数量，从而改变种植架内的植物的气雾供给量，如，对于图1中的种植架20，在幼苗生长初期，可仅设置1个与该种植架连接的供水管11；当幼苗生长后期，可增加该供水管的数量，以满足幼苗生长的需要。

第2实施方式

第2实施方式与第1实施方式的区别仅在于其增加了空气过滤器2。以下结合附图6详细说明本发明的植物快繁系统的第2实施方式。

该空气过滤器2优选设置在空气压缩机1与液气混合压力罐6之间，空气压缩机1压缩的空气经过空气过滤器2净化，才供给到液气混合压力罐6，这样一方面减低污染，另一方面降低可能导致输送管道阻塞的机会。

空气过滤器2优选为能将空气过滤后达到ISO 8573-1质量第二级，由此能够较好地降低污染和阻塞的可能性，当然也可根据具体情况选择符合其它过滤质量标准的空气过滤器2。空气过滤器2可采用现有技术中典型的空气过滤器。

第3实施方式

第3实施方式与之前实施方式的区别仅在于其增加了液体过滤器3。以下结合附图7详细说明本发明的植物快繁系统的第3实施方式。

该液体过滤器3设置在高压泵4与液气混合压力罐6之间。液体过滤器3用于过滤从高压泵4输出的液体物质(如有机肥料)，分隔出因未完全发酵的剩余物，将过滤后的液体物质送往液气混合压力罐6。该液体过滤器3优选为内含折叠式微孔膜滤芯，优选的过滤的精密程度可达0.1μm至10μm。因过滤孔径固定，故可确保过滤的精度与可靠度。液体过滤器3的过滤作用也降低了系统管路堵塞以及机械磨损的可能性。

第4实施方式

第4实施方式与以上实施方式的区别仅在于其增加了压力控制器7。以下结合附图8详细说明本发明的植物快繁系统的第4实施方式。

优选地，压力控制器7通过控制空气压缩机1和高压泵4的输出功率，来调节液气混合压力罐6内的压缩空气和有益物质的比例和/或液气混合压力罐6内的压力，其中，压缩空气和有益物质的比例会因不同的植物而有所改变。可由操作者根据具体情况预先设定压力控制器7的控制参数(如压缩空气和有益物质的比例和/或压力)的期望值。优选的是，液气混合压力罐6内设置有传感器，以检测液气混合压力罐6内的液气混合物的比例和/或压力，并将检测结果输入到压力控制器7。压力控制器7将该检测结果与预先设定的期望值进行比较，并根据比较结果来控制空气压缩机1和高压泵4的输出功率。例如，当传感器检测到的压缩空气和有益物质的比例高于预先设定的期望值时，压力控制器7将控制信号发送到高压泵4，使得高压泵4增大输出功率，或者，压力控制器7将控制信号发送到空气压缩机1，使得空气压缩机1降低输出功率，从而使得压缩空气和有益物质的比例下降到一定范围之内，反之亦然。

另外，压力控制器7也可设置为根据系统的指令随着时间的变化自动调节液气混合压力罐6内的压缩空气和有益物质的比例和/或液气混合压力罐6内的压力，以适应于植物各生长阶段的不同需求。

第5实施方式

第5实施方式与以上实施方式的区别仅在于其增加了湿度控制器9。以下结合附图9详细说明本发明的植物快繁系统的第5实施方式。

湿度控制器9用于控制植物生长培育间8内的湿度。优选的是，植物生长培育间8内设置湿度传感器，该湿度传感器检测湿度信息并将该湿度信息输入到湿度控制器9。此外，可由使用者根据具体所需的湿度信息预先设定湿度控制器9的期望湿度值。

优选地，湿度控制器9通过控制液气混合压力罐6的输出阀，来调节从液气混合压力罐6输出的液气混合物的流量和/或加湿时间，从而将植物生长培育间8内的湿度控制在一定范围内。例如，当湿度传感器检测到的湿度高于预先设定的期望湿度值时，湿度控制器9将控制信号发送到液气混合压力罐6的输出阀，使得输出阀减小输出的液气混合物的流量和/或暂停加湿，反之亦然。这种方式与下述通过控制喷雾器的喷雾时间和/或喷雾强度来实现湿度控制的方式相比，系统结构更加简单。

湿度控制器9还可通过控制喷雾器的喷雾时间和/或喷雾强度来，如，可通过喷雾器的开闭控制、分流引水道的开闭控制来实现湿度控制。

另外，湿度控制器9也可设置为根据系统的指令随着时间的变化自动改变植物生长培育间8内输入的液气混合物的流量或/和加湿时间，以适应于植物各生长阶段的不同需求。

另外，除以上第4和第5实施方式中的控制器外，还可设置其他类型的控制器，如温度控制器、ph值控制器等。

第6实施方式

第6实施方式与以上实施方式的区别仅在于其增加了液体回收及过滤装置15。以下结合附图10详细说明本发明的植物快繁系统的第6实施方式。

在每一个种植架20内设有最少一个排水孔，该排水孔优选设于种植架20内的最低点并与植物相对。植物根部多余并未及时吸收的营养液和水分，可通过排水孔收集，利用排水管14传送到液体回收及过滤装置15，以回收和重复利用。在液体回收及过滤装置15，会经过过滤处理以确保卫生。排水管14由可调节及高灵活性的水管整合而成，易于适应不同设计安排。液体回收及过滤装置15优选为有机肥料回收及过滤装置。优选的是，液体回收及过滤装置15通过管路将回收的物质输入到液体储存器5。

第7实施方式

第7实施方式结合了以上第1-6实施方式，具体见图11，其包括空气压缩机1、空气过滤器2、液体过滤器3、高压泵4、液体存储器5、液气混合压力罐6、压力控制器7、植物生长培育间8、湿度控制器9、以及液体回收及过滤装置15。

不限于以上结合方式，第1实施方式可与第2-6中的任一个或多个实施方式结合，如第1实施方式与第4-7实施方式结合。此外，各实施方式中的各种优选或变形方式之间可互相结合构成方案。

此外，优选的是，整个系统可通过一个系统处理器自动运行，由该系统处理器控制系统中所有或部分设备的运行，整个系统也可由使用者部分或全部以人工设定参数的方式控制。

以下给出本发明的植物快繁系统的一个典型应用例。

50亩竹柳育苗区

将本发明的植物快繁系统应用于50亩竹柳育苗区。应理解，该应用例的以下具体参数设置仅用于示范性说明本发明的具体应用方式，并不能限制本发明的保护的范围。对本领域技术人员而言，其完全可以根据育苗植物的种类、种植面积的大小、期望的种植结果自行设定相应的系统参数。本应用例的采用以下参数：

空气压缩机参数设定

气缸

缸径(mm)×缸数(mm)×pcs：LP100ψ×1，HP42ψ×1

冲程(mm)：70

回转数：680(RPM)

公称容积流量：374(L/min)，13.2(CFM)

使用压力：35kg/cm²G

气罐

直径(mm)×长度(mm)：485ψx 1770

容量(L)：304

空气过滤器参数设定

可处理空气量：20(m³/min)

使用压力范围：0.05～0.85(MPa)

过滤精度：1(μm)

高压泵参数设定

最大可输流量：900(L/hr)

使用压力范围：8kg/m²

液体过滤器参数设定

可处理流量：2000(L/hr)

过滤精度：0.7(μm)

液气混合压力罐参数设定

可承受压力：10kg/m²

压力控制器参数设定

压力控制于：5-7kg/m²

湿度控制器参数设定

控制相对湿度于：90-95％。

利用以上参数的植物快繁系统培育的竹柳与利用传统插支法培育的竹柳在育苗阶段生长速率比较如下：

根据表中的比较结果可见，利用本发明的植物快繁系统培育的竹柳在育苗期长出根系的时间、长根后移植的时间比传统插支法缩短了一半以上，其产生的经济效益是显著的。

虽然已经参照以上实施方式说明了本发明，但是，应该理解的是本发明不限于所公开的实施方式。所附权利要求书的范围应在最宽泛的范围内进行解释，以涵盖所有变型、等同结构和功能。

Claims (13)

1.一种植物快繁系统，该系统包括：

空气压缩机(1)，其用于压缩空气；

液体储存器(5)，其用于存储促进植物生长的液体；

高压泵(4)，其用于输送所述液体储存器(5)内的液体；

植物生长培育间(8)，其内设置有用于向植物喷射液气混合物的喷雾器；以及

液气混合压力罐(6)，其与所述喷雾器连通，

其中，所述空气压缩机(1)将压缩空气输送到所述液气混合压力罐(6)，所述高压泵(4)将所述液体储存器(5)内的液体输送到所述液气混合压力罐(6)，从而在所述液气混合压力罐(6)内形成所述液气混合物并使得所述液气混合压力罐(6)内的压力比所述植物生长培育间(8)内的压力高。

2.根据权利要求1所述的植物快繁系统，其特征在于，所述系统还包括空气过滤器(2)，所述空气过滤器(2)设置在所述空气压缩机(1)与所述液气混合压力罐(6)之间，所述空气压缩机(1)压缩的空气经过所述空气过滤器(2)净化后，被输送到所述液气混合压力罐(6)。

3.根据权利要求1或2所述的植物快繁系统，其特征在于，所述系统还包括液体过滤器(3)，所述液体过滤器(3)设置在所述高压泵(4)与所述液气混合压力罐(6)之间，所述液体经过所述液体过滤器(3)净化后，被输送到所述液气混合压力罐(6)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的植物快繁系统，其特征在于，所述系统还包括输出过滤器(50)，所述输出过滤器(50)设置在所述液气混合压力罐(6)与所述植物生长培育间(8)之间，所述液气混合物经过所述输出过滤器(50)净化后，被输送到所述植物生长培育间(8)内的所述喷雾器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的植物快繁系统，其特征在于，所述系统还包括压力控制器(7)，所述压力控制器(7)用于控制所述液气混合压力罐(6)内的压力。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的植物快繁系统，其特征在于，所述系统还包括湿度控制器(9)，所述湿度控制器(9)用于控制所述植物生长培育间(8)内的湿度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的植物快繁系统，其特征在于，所述系统还包括供水管(11)和多个分流引水道(12)，所述液气混合压力罐(6)与所述供水管(11)连通，所述供水管(11)与所述多个分流引水道(12)连通，由所述供水管(11)将所述液气混合物通过所述多个分流引水道(12)输送到所述喷雾器。

8.根据权利要求7所述的植物快繁系统，其特征在于，所述分流引水道(12)的直径比所述供水管(11)的直径小。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的植物快繁系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述植物生长培育间(8)内的一个或多个种植架(20)，每个种植架(20)内均设置有喷雾管(13)和所述喷雾器，每个种植架(20)上均设置有一个或多个种植腔(41)。

10.根据权利要求9所述的植物快繁系统，其特征在于，每个所述种植架(20)由一个种植单元(40，40′)构成或由多个种植单元(40，40′)组合构成，每个种植单元(40，40′)具有至少一个种植腔(41)以及一个或多个接口，每个种植单元(40，40′)的所述接口用于与所述种植架(20)外部的分流引水道(12)连接或者用于与其它种植单元(40，40′)的对应接口连接。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的植物快繁系统，其特征在于，还包括液体回收及过滤装置(15)，所述液体回收及过滤装置(15)用于从所述植物生长培育间(8)回收多余的、并未及时吸收的液体。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的植物快繁系统，其特征在于，所述液气混合压力罐(6)的数量为多个。

13.一种植物快繁方法，其包括以下步骤：

将压缩空气输送到液气混合压力罐，并将促进植物生长的液体输送到所述液气混合压力罐，从而在所述液气混合压力罐内形成液气混合物并使得所述液气混合压力罐内的压力比植物生长培育间内的压力高；

利用所述液气混合压力罐与所述植物生长培育间之间的压力差，将所述液气混合压力罐内的所述液气混合物输送到所述植物生长培育间内的喷雾器；以及，

利用所述喷雾器对植物实施喷雾操作。

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