CN103371096B - 全自动保湿透气槽孔无土栽培系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，其包括栽培体及与之配合设置的栽培基质，所述栽培体的竖向壁上设有若干凹槽，在所述凹槽内设置有若干贯穿该凹槽所处栽培体周壁的通风孔。本发明是从植物生长所需的所有环节进行系统的全新设计，包括栽种基质、灌溉、排水、管理等，力求环保、经济、人性化，适合工业化批量生产。

Description

全自动保湿透气槽孔无土栽培系统

技术领域

本发明属于栽培技术领域，具体涉及一种全自动保湿透气槽孔无土栽培系统。

背景技术

目前的栽培技术主要有传统的泥土种植、无土栽培、水培技术、微滴灌技术、自动喷淋技术等。

对于传统的泥土种植，主要是利用泥土进行种植，通过锄地、播种、施肥、浇水、除虫等管理耕作，使用范围最广，现在不管是农业生产，还是城市园林、屋顶、家庭绿化普遍使用的都是这一方式。但是此种方式受当地气候土壤条件影响很大，杂草病虫害突出，泥土质量比较重，搬运不便，对建筑荷载有影响，植物根系对建筑结构有破坏，耕作后易粘连弄脏周围环境，依靠人工浇水、施肥管理，泥土保水性差，遇干旱管理不及时的话会造成植物枯死，特别是城市家庭植物，如遇出差多天，如无人浇水管理，在夏天必定会枯死。

对于无土栽培技术，主要是通过有机土壤、陶粒等代替传统泥土，用化肥营养液等进行施肥；对于水培技术，主要是通过对植物的驯化诱变技术让植物适应水生环境，植物根浸泡在营养液中，有专用容器和固定植株装置。但是现有无土栽培水培技术，大都应用在大棚种植或者家庭花盆，普通人很难掌握具体的栽植技术，成本高，植物生长不理想。

而微滴灌技术主要是在地面或土壤里铺设官网对植物进行根部进行浇水施肥；自动喷淋技术主要是铺设水管在植物上方利用喷洒设置进行浇水。此种方式铺设麻烦且影响美观，不好维护，而自动浇水靠电脑控制按时喷洒，浪费水，同时会受停电等外界因素影响。

综上所述，现有的栽培技术均有缺陷，因此，有必要设计一种全新的栽培系统来解决现有栽培技术中的缺陷。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，能完全满足植物的生长所需，并解决目前栽培技术中出现的常见问题。

本发明的技术方案：一种全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，包括栽培体及与之配合设置的栽培基质，所述栽培体的竖向壁上设有若干凹槽，在所述凹槽内设置有若干贯穿该凹槽所处栽培体周壁的通风孔。

进一步的，所述栽培体由数块板材组合而成盒状结构，在所述板材正面上设置的凹槽与所述板材反面上设置的凹槽相互交错设置，所述通风孔处于该板材正反面上设置的凹槽相交节点上。

所述板材的正反面上分别对应以纵向和横向设置、以横向和纵向设置方式所述凹槽。

所述板材为泡沫板，由数块泡沫板以凹槽设置方向相互交替方式固连成所述栽培体。

在所述栽培体内还设置有由竖向壁围设而成的集中通风口。

所述栽培基质为数片竖向紧邻设置的基质毯，在该基质毯正反两面具有若干凹槽，其中，所述相邻两基质毯之间的紧邻壁上设置的凹槽相互交错设置。

所述基质毯主要由有机植物碎屑和吸水纤维和肥料通过混合挤压成片状结构。

所述基质毯正反面上设置的凹槽分别对应以纵向和纵向设置、以纵向和横向设置、以横向和纵向设置或以横向和横向设置方式。

还包括有储水容器，所述栽培体设置于该储水容器中，并在所述储水容器中设置自动排灌水装置。

所述储水容器为地板瓷砖容器或彩钢板容器，在该储水容器下端设置有保护垫。

本发明是从植物生长所需的所有环节进行系统的全新设计，包括栽种基质、灌溉、排水、管理等，力求环保、经济、人性化，适合工业化批量生产。

本系统通过在栽培体的竖向壁上设置若干凹槽，并在该凹槽上设置若干贯穿该竖向壁的通风孔，使得整个栽培体内部形成横向、纵向、前后的立体通风作用，使得栽植在其内的栽培基质上的植株达到通风透气；通过数片正反具有若干凹槽并以凹槽错位排列方式形成所述栽培基质，让栽种基质也有了互通的透气系统，其与栽培体构成整个栽培系统的完整通风系统；还可在栽培系统内设置独立的集中通风口，来加强系统的通风系统。

整个系统采用水作为植株的主要养料，同时与以由有机植物碎屑和吸水纤维和肥料通过混合挤压成片状结构的栽培基质进行辅助，栽植养护过程中定期在栽培基质上施放肥料或在水中施放肥料实现自动灌溉，保证植株的正常生长。

栽培系统具有自动排灌水装置可自动调节整个栽培系统中水的供给，即避免了因水分过多而造成植株的腐根，又避免了因水分不足而造成植株枯萎，完全做到自动化保湿功能。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2为图1中栽培体与栽培基质之间的组合结构图；

图3为图2中栽培体的部分组合结构示意图；

图4为图2中构成栽培体的板材的结构示意图；

图5为图4中的另一种结构示意图；

图6为图2中构成栽培基质的基质毯的结构示意图；

图7为图6中的另一种结构示意图；

图8为图1中栽培体与栽培基质之间的另一组合结构图；

图9为图1中栽培体与栽培基质之间的另一组合结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本发明。

参见图1至图9，所述全自动保湿透气槽孔无土栽培系统包括栽培体1及与之配合设置的栽培基质2，其中，所述栽培体1的竖向壁上设有若干凹槽，在所述凹槽内设置有若干贯穿该凹槽所处栽培体1周壁的通风孔113。

具体地，本发明中的栽培体1可以为任意形状结构，比如一体成型结构，在该栽培体1的竖向壁上设置若干栽培体凹槽，并在该栽培体凹槽上设置若干贯穿所述栽培体1竖向壁的通风孔113，在所述栽培体1上设置栽培体凹槽主要是为了使得栽培基质2与所述栽培体1的之间形成一立体通风系统。优选的，具体参见图2至图5，所述栽培体1由数块板材11组合成盒状结构，在所述板材11正面上设置的栽培体凹槽与所述板材11反面上设置的栽培体凹槽相互交错设置，所述通风孔113处于该板材11正反面上设置的栽培体凹槽相交的节点上。通过组合成所述栽培体1的板材11正反面上的栽培体凹槽及连接所述板材11正反面上的栽培体凹槽之间的通风孔113来形成栽培体1自身的通气效果。所述栽培体1还可以由数块具有若干通风孔113的板材11叠层形成并在相邻板材11之间设置栽培基质2形成本发明中的透气槽孔无土栽培系统，如图8所示；或者所述栽培体1由一整块具有若干通风孔113的板材11与栽培基质2一体卷绕形成本发明中的透气槽孔无土栽培系统，如图9所示。

对于组成所述栽培体1的板材11，参见图4，在所述板材11的正面上设置横向栽培体凹槽111，并在该板材11的反面上设置纵向栽培体凹槽112，所述横向栽培体凹槽111或者所述纵向栽培体凹槽112可直接为槽体，或者为半槽体，优选其均为通槽，在所述横向栽培体凹槽111与所述纵向栽培体凹槽112之间的交错节点上设置所述通风孔113，该通风孔113的设置数量可以依据具体情况而定，即可设置在部分所述横向栽培体凹槽111与所述纵向栽培体凹槽112之间的交错节点上，优选在所述横向栽培体凹槽111与所述纵向栽培体凹槽112之间的全部交错节点上设置所述通风孔113，来保证栽培体1自身的通气性；另外一种，参见图5，在所述板材11的正面上设置纵向栽培体凹槽112，并在该板材11的反面上设置横向栽培体凹槽111，同样，所述横向栽培体凹槽111或者所述纵向栽培体凹槽112可直接为槽体，或者为半槽体，优选其均为通槽，在所述横向栽培体凹槽111与所述纵向栽培体凹槽112之间的交错节点上设置所述通风孔113，该通风孔113的设置数量同样可以依据具体情况而定，即可设置在部分所述横向栽培体凹槽111与所述纵向栽培体凹槽112之间的交错节点上，优选在所述横向栽培体凹槽111与所述纵向栽培体凹槽112之间的全部交错节点上设置所述通风孔113，用于保证栽培体1自身的通气性。最后，所述板材11上的凹槽的横纵向设置方式并不限定于上述方式，还可以在板材11的正反面上对应设置若干倾斜凹槽，且板材11的正反面上的倾斜凹槽相互交错，或者在板材11的正反面上分别同时设置横向和纵向栽培体凹槽111和112，形成凹槽交错设置。并在所述凹槽相交点上设置若干贯穿整个板材11的通风孔，来保证栽培体1的通气性。归纳来说，所述凹槽及其上的通风孔113主要是使得栽培体1与栽培基质2之间形成一套横向、纵向、前后的立体通风作用。因此，对于栽培体1上与栽培基质2相邻的竖向壁上设置凹槽是必要的。

对于所述板材11，本例优选为泡沫板，由数块泡沫板以凹槽设置方向相互交替方式粘结成所述栽培体1。对于泡沫板上设置凹槽及通风孔113，可在泡沫厂进行批量生产，而泡沫的强度可以根据具体需要进行增减。通过对泡沫板粘接而形成不同形状的栽培体1，该栽培体1上的横向栽培体凹槽111及纵向栽培体凹槽112配合通风孔113相互连通，达到横向通风与纵向通风的随时转换，即使几个凹槽或几个通风孔113发生堵塞，空气一样可以经过其它方向或其它通风孔113进行流通，而不会影响本栽培系统的整体通风效果。

对于栽培体1，通过使用两个面具有凹槽的板材11如泡沫板粘接而成。在粘接时，朝向同一内腔的板材11面上的凹槽依次错位排列，即相邻板材11上朝向内腔的凹槽错位排列，更详细地说，相邻板材11上的一块板材11上的朝向内腔的凹槽为横向栽培体凹槽111，那另一块板材11上的朝向内腔的凹槽为纵向栽培体凹槽112。粘接时，如栽培体1具有多个内腔，即具有多个栽培空间，在栽培体1中间位置的栽培空间的通风效果欠佳，因此，在此类栽培体1的中间配置一定的集中通风口12来增加透气通风效果。所述集中通风口12依旧使用带有横向或/和纵向凹槽的板材11如泡沫板进行粘接形成。

参见图3、图6和图7，所述栽培基质2为数片竖向紧邻设置的基质毯20，在该基质毯20正反两面具有若干凹槽，其中，所述相邻两基质毯20之间的紧邻壁上设置的凹槽相互交错设置。

具体地，所述基质毯20为以双面布满凹槽的毯状基质，为植物生长提供营养、水分，在保持高湿状态下具有良好的透气性。所述栽培基质2的成分，也即是基质毯20的成分主要由有机植物碎屑和吸水纤维和肥料通过混合挤压成片状结构。所述有机植物碎屑，包括农业生产弃料如麦秆、玉米秆、稻草或谷壳，乔灌木，锯木屑等；而吸水纤维包括旧布料、毛毡等；肥料即是农业生产中的长效复合肥、基肥等。其制作过程是，首先将植物枝叶、麦秆、稻草等收集晒干，加工成碎屑，而旧布料、毛毡等拆分成纤维，加入少量肥料作为基肥，将三种原料配比搅拌均匀成基质料，将该基质料通过机器挤压，生产成双面布满凹槽，并具有厚度的基质毯20。由于成分的自身特性，具有良好柔韧性的基质毯20经过横向与纵向切割，形成带横向基质凹槽201与纵向基质凹槽202的两种毯片，将该两种毯片交替有序排列，这就样所述栽培基质2具有了互通的透气系统。

对于基质毯20的设置方式，参见图6与图7，其与所述栽培体1的板材11上设置凹槽类似，即所述基质毯20正反面上设置的凹槽分别对应以纵向和纵向设置形成具有两面纵向基质凹槽202的基质毯20、以纵向和横向设置形成具有一面具有纵向基质凹槽202和一面具有横向基质凹槽201的基质毯20、以横向和纵向设置形成一面具有横向基质凹槽201和一面具有纵向基质凹槽202的基质毯20、或以横向和横向设置方式形成具有两面横向基质凹槽201的基质毯20，在此不在赘述。

通过由装配好的栽培体1与栽培基质2之间组装形成对植株进行栽培的装置，其对植株起固定、提供植株生长必须的营养、水分、氧气等，有一定的强度，便于种植、运输。为了防止运输过程中所述栽培基质2从栽培体1中脱落，在所述栽培体1底部设置有底板10，该底板10可以通过多种方式固定在所述栽培体1底部，比如通过在栽培体1底部或/和栽培基质2底部刷上防水胶，在没有干的情况下将与所述栽培体1底部相匹配的布料粘贴上去形成底板10，再刷上防水胶，待胶干透后即可。对于底板10的材料各随意选择，其主要是为了防止栽培体1及栽培基质2不脱漏。

对于前述透气槽孔无土栽培系统，具有很多优点：

1、粘接或连接成型的板材11将所有凹槽通过通风孔113相互贯通，并配置集中通风口12，同时加上栽培基质2上基质毯20之间的自通风设计，形成强大的通风系统，解决了植株生长根系对氧的需求。

2、所述基质毯20自带营养，即肥料，并可在后续种植过程中添加肥料，为植株生长提供了必要的养料。

3、由于基质毯20内具有纤维，具有良好的吸水性，其与栽培水槽配合后，确保了栽培基质2，也即是基质毯20处于恒定的湿润状态，时时补充植物对水的消耗。

4、由于本例中所述板材11以泡沫板为主，可以起到良好的隔热保温效果，对植物根系起到保护作用，使植物在高温环境下生长少受影响，为植物生长搭建起局部小气候。

5、由于泡沫和基质毯20都有很好的抗降解性，使得本栽培体1及栽培基质2使用时间更长，可长期重复使用。

6、泡沫板加工方便，可以通过不同需求，粘接成任意形状，栽培基质2的厚薄可以根据各类植物生长需要而调整。可以进行大面积的园林绿化，也可以同在普通家庭的屋顶、阳台、花架或花盆等；可以做成正方形，也能生产成圆柱体、球状等不同形状、规格来适应已有的容器环境。

7、由于泡沫与栽培基质2质量轻，运输到种植现场是干燥的，栽种时才浸透，运输起来更轻松快捷，对屋顶、阳台、花架等城市绿化更方便，荷载影响小，植物根系不与建筑接触，避免了对建筑的伤害。

8、所述栽培体1及栽培基质2可以随心所欲地移动摆放，组合成自己理想的图案，即使在植物生长过程中进行长距离异地搬移，由于不会损伤植物根系，运输过程中由于栽培基质2中有水肥储存，不会对植物造成影响。可以做到成品园林的整体搬移，移植后没有普通种植移栽的适应恢复期，普通种植移栽后植物往往要通过漫长的养护期，才能恢复到正常生长，既不利于植物生长，又影响观赏效果。可以把绿化园林变得如搭建积木那么轻松简单，即建即用即出效果，可以完成绿化的工厂化生产与安装。可拆卸，拆卸后不留任何痕迹。

对于透气槽孔无土栽培系统的使用：

成型的栽培系统可以先在栽培基质2里放入种子，与种子一起运输销售，由于整个栽培系统是干燥的，种子不会发芽生长，到了季节需要种植时候只需将整个栽培系统浸透，放在水里，种子到时间就会自动生长，生长过程只要适当追加肥料和管理就行了；当然栽培系统也可以不带种子，现场浸透后再种植；还可以由培育基地将植物培育好后与栽培系统一起销售。

对于无土栽培系统必须放置在有一定深度的水环境中（最好保证在5-10厘米左右深度），保证植物对水分和养分的需求。水位的深度可深可浅，最好保持恒定，以确保对植物的持久供给；对水位以上栽培体1要保留一定距离，保证植物根系不是完全被浸泡在水里，保证上部的通风透气性能，根据不同植物对土壤湿度的需求不一样，露出水面的栽培体1可高可低来满足植物对干湿环境的选择。

对于本发明中的全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，如图1所示，还包括有储水容器3，所述栽培体1设置于该储水容器3中，并在所述储水容器3中设置自动排灌水装置。

优选的，所述储水容器3可为地板瓷砖容器，将瓷砖切割打孔，用AB石材胶进行粘接，经过防水处理，相互连通就形成一个可增减的储水容器。其优点是地板瓷砖平整、强度高、耐腐蚀、尺寸误差小、价格便宜、使用时间长、加工方便，粘接成型的容器坚固、有效使用面积大、外观纹饰可选择范围广等好处。维护更换方便，除大面积园林花园还可以用于阳台花架等立面可视性强的地方。但安装时需要在其底部铺上一层普通泡沫板，即保护垫9，以避免容器与地面的直接接触造成破损漏水。

所述储水容器3还可为彩钢板容器，彩钢板经幕墙胶粘接成型。同样安装时需要在其底部铺上一层普通泡沫板，即保护垫9，以避免容器与地面的直接接触造成磨损漏水。其优点是可以大面积粘接、质量轻、成本低、不易碎、使用时间长、加工方便，可以配合其他材料进行外观修饰，进入各种场合。

当然，除了上述两种储水容器3外，还可以为其它储水容器，比如通过现在挖掘、砌制等方法制作储水容器，或采用其它材质来制作均可。

所述储水容器3可以单独设置，还可以将多个储水容器3串联实现统一管理，在串联时，需使用连接管4将多个储水容器3一一连接起来，使得其内的水均分，便于统一管理。

对于所述自动排灌装置，其包括控制箱5或者直接在所述储水容器3上设置，对于使用控制箱5同样需要使用连接管4将所述控制箱5与储水容器3相连通。在控制箱5或储水容器3上设立水管并通过阀6来控制，而所述阀6则通过设置在控制箱5或储水容器3的标准液位上的浮球7来控制，但液位下降到一定程度，所述浮球7下降，打开阀6进行补水，当补充到一定程度后，所述浮球7控制阀6关闭，停止补水。

对水位的设置可以为容器预留一定雨水收集空间，下雨时容器自动雨水将收集储存起来，对多余雨水会自动溢流出去，只要消耗的水在补水水位以上，自动补水都会处于关闭状态，加上对植物的水分消耗是按需分配，供水无撒漏，从而达到多重节水目的。在控制容器装上等比例施肥仪，可以完成浇水、施肥、除虫的全自动化。

本系统在使用时，应注意：

A、检查连通容器的管道的畅通，水压高的水管不容易出现堵塞现象，相互连接的两容器，利用连通器原理，他们的水位会保持同一水平面，但如果连接的管道太小太长，管道中间就容易出现气泡，造成堵塞，也可能植物根系、杂物等进入也会引起堵塞，出现堵塞只需疏通管道即可。最好在每年夏季前对植物的根系进行必要的修剪，特别是排除容器管道口的杂物根系。

B、检查容器与管网有无漏水现象，如果有，进行更换修复便是。

C、检查浮球与阀是否正常工作，根据浮球与阀的使用寿命进行必要更换，保证补水系统正常运转，即使在供水系统发生故障无法补水的情况下，储存的雨水也可以供植物在35℃环境下生长10天不受影响。

最后，对于栽培系统植物的养护：

与一般园林绿化一样进行必要的修剪、防病、除虫，对死亡植物进行补栽更换，对生长过旺的植物进行必要的除根修剪。施肥可以直接撒播在栽培基质2上，也可以等比例随水进行自动灌溉。施肥量比普通土壤量要少，因为肥料受雨水冲刷流失量少，比普通种植更节约肥料。由于水环境容易滋生蚊虫，因此要在水里加入一定灭菌杀虫药，使种植起来更卫生。由于是无土基质，比起土壤环境没有杂草，少了因泥土带来的很多病虫害，有透气系统，可以不用松土翻土。再次栽种时，只需要把基质外部植物剪除，让基质整体脱离水环境，夏季可以通过在太阳下暴晒，达到基质内植物全部死亡，重新侵透水后，枯死的植物可以再次作为新播种子生长的有机肥进行吸收利用，完成一个完整的生态循环。本系统对水生植物特别适宜，水生植物的种植更为简单，而且生长旺盛。可以不需要任何基质，只要在初期定植时固定根系不让植株被风刮倒，待成形后植物根系会沿容器低部平整地四周蔓延，成片后就不需要任何固定，多年后的根系网就足以支撑起植株。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，其特征在于：包括栽培体及与之配合设置的栽培基质，所述栽培体的竖向壁上设有若干凹槽，在所述凹槽内设置有若干贯穿该凹槽所处栽培体周壁的通风孔；所述栽培体由数块板材组合而成盒状结构，在所述板材正面上设置的凹槽与所述板材反面上设置的凹槽相互交错设置，所述通风孔处于该板材正反面上设置的凹槽相交节点上；所述栽培基质为数片竖向紧邻设置的基质毯，在该基质毯正反两面具有若干凹槽，其中，相邻两所述基质毯之间的紧邻壁上设置的凹槽相互交错设置。

2.根据权利要求1所述的全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，其特征在于：所述板材的正反面上分别对应以纵向和横向设置、以横向和纵向设置方式所述凹槽。

3.根据权利要求1或2所述的全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，其特征在于：所述板材为泡沫板，由数块泡沫板以凹槽设置方向相互交替方式固连成所述栽培体。

4.根据权利要求1所述的全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，其特征在于：在所述栽培体内还设置有由竖向壁围设而成的集中通风口。

5.根据权利要求1所述的全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，其特征在于：所述基质毯主要由有机植物碎屑和吸水纤维和肥料通过混合挤压成片状结构。

6.根据权利要求1或5所述的全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，其特征在于：所述基质毯正反面上设置的凹槽分别对应以纵向和纵向设置、以纵向和横向设置、以横向和纵向设置或以横向和横向设置方式。

7.根据权利要求1所述的全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，其特征在于：还包括有储水容器，所述栽培体设置于该储水容器中，并在所述储水容器中设置自动排灌水装置。

8.根据权利要求7所述的全自动保湿透气槽孔无土栽培系统，其特征在于：所述储水容器为地板瓷砖容器或彩钢板容器，在该储水容器下端设置有保护垫。