CN103782839B - 一种农业种植用母板及其生产方法及母板用箱板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业设施，适用于工厂化、规模化、智能化的农业种植、中草药种植、林业育苗等的工厂化农业种植，可也以家庭、企业使用。本发明的目的就是提供一种工厂化农业种植用母板及其生产使用方法，可以规模化、智能化、模块化、新能源化、工厂化的实现农业生产，将生物所需的营养物以及杀虫灭菌物与基质进行混合后制成基板，再将农作物的种子、幼苗、菌种种植到上面，实现机械化、自动化的种植。全部过程可以采用机械进行操作，从而可以实现工厂化的生产，进而实现了工厂化、低成本农业生产，适合于育种、蔬菜、育苗、中草药、菌类等的批量生产。

Description

一种农业种植用母板及其生产方法及母板用箱板

技术领域

本发明涉及农业设施，适用于工厂化、规模化、智能化的农业种植、中草药种植、林业育苗等的工厂化农业种植，可也以家庭、企业使用。

背景技术

所谓设施农业是指具有一定的设施，能在局部范围创造出适宜的气象环境因素，为动植物生长发育提供良好的环境条件而进行的农业生产。设施农业作为现代农业的重要组成部分，在我国广大农村已推广应用多年，它的发展给我国传统农业注入了新鲜血液，解决了大部分人的温饱问题.发达国家的设施农业，已形成成套技术、完备的设施设备、生产规范，产量稳定。在这些国家，设施建设规模大，生产效率高，始终坚持高新技术的示范、推广与应用，获得了可观的效益。以荷兰为例，全国有玻璃温室13000h㎡，且均为大型现代化连栋温室，自动化程度高、生产效率高，温室内温、光、水、气、肥等实现了智能化控制。从品种选择、栽培管理到采收包装形成了一整套完整规范的技术体系，番茄、黄瓜等实现了一年一大茬的无土长季节栽培，采收期长达9～10个月，黄瓜平均每株采收80条，番茄平均每株采收35穗果，平均产量60Kg/㎡，创造了当今世界最高产量和效益水平。温室节能技术也是温室研究工作的重点，随着《京都协议书》的执行，荷兰作为议定书的协议国，规定所有行业的能源效率到2010年降至1980年的35％，相当于减少65％的化石燃料的使用，温室行业分担了全国20％左右的义务。目前，他们采取的主要措施包括：提高覆盖材料透光率，增加温室太阳能入射量，在此方面他们主要开发了温室屋顶清洗机械和Zigzag板材的开发；热能多用途利用和余热回收；温室浅层地能节能技术的应用；保温隔热技术的研究，主要体现在三个方面，一是内保温幕帘的广泛使用，二是天沟的保温，三是增加温室的气密性和外维护结构的保温；新型节能新技术的研究与开发，比如改造温室结构，充分利用太阳能，培养耐低温作物等等。在以色列现代化温室可根据作物对环境的不同要求，通过计算机对内部环境如光、温、水、气、肥等因子进行自动监测和调控，实现温室作物全天候、周年性的高效生产。该国的工厂化农业，黄瓜、西红柿的产量达50Kg/㎡，玫瑰产量达32枝/㎡，是露地栽培的10～20倍。美国、日本等国还推出了代表当今世界最先进水平的全封闭式生产体系，即人工补充光照、全部采用计算机控制、由机器人或机械手进行移栽作业的“植物工厂”全年收获产品20茬以上，蔬菜年产量是露地栽培的数十倍，这些国家的设施农业的共同特点是已实现了集约化、规模化、专业化生产，温室及配套设施的生产高度社会化。

目前，我国设施园艺面积已达250余万公顷，约占世界设施园艺总面积的85％。设施园艺年产值达到2000多亿元。在种植结构上，设施蔬菜面积占我国设施园艺总面积的95％以上。在区域分布上，70％以上分布在黄淮海及其以北地区。设施园艺的发展为解决长期困扰我国北方地区蔬菜冬淡季供应问题，改善城乡居民生活，促进社会稳定发挥了重要作用。

有机农业是一种完全不用化学合成的肥料、农药、生长调节剂、畜禽饲料添加剂等物质，也不使用基因工程生物及其产物的生产体系，其核心是建立和恢复农业生态系统的生物多样性和良性循环，以维持农业的可持续发展。在有机农业生产体系中，作物秸杆、畜禽粪肥、豆科作物、绿肥和有机废弃物是土壤肥力的主要来源；作物轮作以及各种物理、生物和生态措施是控制杂草和病虫害的主要手段。有机农业生产体系的建立需要有一个有机转换过程。

有机农业是一个促进生物多样性、生物圈循环和土壤生物活动的生态性生产管理体系。有机农业要求尽量采取恢复、维持、促进生态和谐的管理措施，完全不用或基本不用人工合成的化学肥料、化学农药、生长调节剂和畜禽饲料添加剂等，尽可能减少空气、土壤和水分的污染，遵循贴近自然的生态学原理，协调种植业和养殖业的平衡，采用一系列可持续发展的农业技术，持续稳定、循环发展的农业生产体系。

现有的设施农业发展中还存在的主要问题：一是,现有的设施农业的整体科技发展水平不高，设施结构简易，环境控制能力、生产管理很大程度上还依靠经验，与标准化、精准化生产管理的要求还相差甚远。设施农业在环境控制、管理技术、生物技术、人工智能技术、网络信息技术等方面需要完善。二是,设施农业的经营效益较低。我国土地生产经营方式以户为单位家庭承包经营，发展起来的设施农业规模较小，产品的市场不稳定，全过程的产业链条尚未形成，社会化服务体系还未完全建立。三是,我国设施农业的机械化程度低。我国设施农业机械的配套水平不高，机械化作业水平低，目前生产仍以人力为主，劳动强度大。机械化水平低的问题已成为制约我国设施农业发展的瓶颈环节。四是,我国设施农业运行管理水平有待提高。从专用品种的繁育到环境运行的合理控制等方面来看，我国设施农业的运行管理水平与高产、优质、安全、高效的要求还有很大的差距，运行管理水平亟待提高。总体上讲，许多关键技术问题还有待于研究解决，与之相配套的相关产业还未健全，特别是现有的设施建筑的温室运行费用普遍较高，水、电、暖费用较高，建筑能耗高，造成了农业生产成本高，致使设施农业缺乏经济实用，障碍了设施农业的发展。

现有的设施农业的设施主要集中在农业建筑领域，特别是各种温室大棚的建筑技术，从单体到联栋的各种大棚，从采用塑料薄膜到采用pvc的透光板，但是相对于大棚内的设施还没有改进，主要仍采用传统的土地栽培，这样障碍了种植业的发展，即使在我国设施农业发展领先的寿光地区，其设施农业技术仍以温室技术为主，野蛮的利用土地采用大量的化肥和农药，土地已经被野蛮过度的使用，无法再利用化肥实现更高的产能了，因而温室实施农业也走到了发展的尽头，急需要新的技术突破来实现农业种植业的更新换代。

现有的无土栽培中，气雾栽培以及液体栽培已经成熟，但是主要还处于实验室阶段，虽然有简单的无土栽培设施，如管道气雾栽培设施，但是这些设施没有温度控制设备，无法实现有效的温度控制，仅依靠调节温室内的空气的方式来实现对种植物的温度调节和控制，这样的技术不仅耗能，同时无法实现对种植物的温度控制，因而急需改进现有的农业种植设备。

本发明人发明了“货架式工厂化农业生产线”以及“工厂化农业自动生产线”，本发明是为上述发明研制的种植设施，但是也可以独立使用。

发明内容

本发明的目的就是提供一种工厂化农业种植用母板及其生产使用方法，可以规模化、智能化、模块化、新能源化、工厂化的实现农业生产，将生物所需的营养物以及杀虫灭菌物与基质进行混合后制成基板，再将农作物的种子、幼苗、菌种种植到上面，实现机械化、自动化的种植。全部过程可以采用机械进行操作，从而可以实现工厂化的生产，进而实现了工厂化、低成本农业生产，适合于育种、蔬菜、育苗、中草药、菌类等的批量生产。

本发明也可以用于企业或者家庭的蔬菜、花卉、植物的种植。

具体发明内容如下：

一种农业种植用母板，包括基质、营养物、杀虫灭菌物、农作物等组成，其特征是：将基质、营养物、杀虫灭菌物进行混合后制成基板，将农作物的种子、幼苗、菌体种植在基板上。

所述的基质、基质与营养物混合物、基质与营养物以及杀虫灭菌物的混合物经过压力机压制，使其具备一定的密度后，再通过种植设备将农作物的种子、幼苗、菌体种植进行种植。

将基质进行压制是为了保持基质的一定密度，根据不同的农作物的种类将基质混合物压制成为特定的密度，从而保证农作物可以正常的生长。

在所述基板中设置有管道或者凹件或者凸件，用于安装、放置、种植农作物的种子、幼苗、菌种。

农作物的种子、幼苗、菌类可以放置在管道或者凹件或者凸件内，也可以采用专业的播种机进行播种，或者采用预先将种子用包装物包装成为一个种子线缆，再将种子线缆种植到基质内。

农作物由种子、生物幼苗、菌种的一种或几种组成，包括所有的农产品，即含有蔬菜、中草药、菌类、林业育苗、烟草等一切农产品，可以使用种子、或者组培的幼苗、各种菌种进行生产。本发明中将其统称为农作物。

所述的基质由下列无机基质或有机基质或无机基质以及有机基质组成：

A、无机基质：由无机质碎屑组成，包括砂子，木屑，炉碴，珍珠岩，蛭石，岩棉，泥炭，泥土；

B、有机基质：由有机的颗粒或者粉，包括落叶、枯枝、秸秆、锯末、树皮、刨花，有机基质可以通过发酵后使用。

所述的营养物包括化肥、有机肥、生物肥、矿物肥中的一种或多种。

营养物被制成粒度小于710um，其矿物肥为至少含有硅的微量元素肥。

所述的杀虫灭菌物由中药、西药或者其混合物组成，中药的杀虫灭菌剂由蓖麻子、苦楝子、雷丸、苦皮藤、使君子、槟榔、通草、木香樟木、香白芷、樟脑、苏合香的一种或者多种组成。

将中药杀虫灭菌物制成颗粒度为38-500um。

本发明可以用于农业生产线进行生产，也可以独立的用于企业、家庭的小规模的种植，因而可以放置在室内以及任何可以生产的区域。

一种农业种植用箱板，其特征是：所述箱板由金属、非金属或者金属与非金属的材料组成，箱板的形状为一个板型、盘型、碗型，在箱板上设置有器件，上述的农业种植用母板放置或者固定在箱板上。

所述的器件为设置在箱板上的螺栓或者螺母、挂钩、插销、凹或者凸部位、把手、滑杆、滚轴、管道连接头、传感器、支撑腿的一种或多种。

在箱板上设置有管道或者凹件或者凸件，用于安装、放置、种植农作物的种子、幼苗、菌体。

将母板放置在箱板上，将母板及箱板放置在建筑物的室内或者室外、屋顶部位，保持基质内部具备一定的水分，使得农作物的种子、幼苗、菌体在基质内正常生长。

一种农业种植用母板的生产方法，其特征是：上述的农业种植用的母板生产方法如下：

首先，选取基质；

其次，利用机械设备将基质压制成型制成基板；

最后，选取农作物的种子、幼苗、菌种，将农作物的种子、幼苗、菌种种植到基质内。

所述基质选择有机基质，在将基质制成基板之前，先将有机基质进行粉碎后进行发酵。选择的有机基质粉碎后，或者有机基质与营养物混合后发酵，或者有机基质与营养物以及杀虫灭菌物混合后发酵。

将农作物种植在基板完毕后形成母板，将母板进行包装。

一种农业种植用母板的使用方法，其特征是：

A、将母板从运输设备中卸载下来；

B、将母板放置或者固定在箱板上；

C、将母板箱板放置到建筑物室内、室外的生成长区域；

D、给箱板上的种子或者幼苗进行浇水；

E、为其提供正常生长所需的的条件，使得其可以正常生长。

当母板经包装后运输时，在步骤A之后B之前增加步骤A1：去掉用于运输的包装物；在步骤C之后D之前增加步骤C1：利用人工或者机械设备将箱板与工厂化生产线进行连接。

在步骤E之后增加步骤F利用人工或者机械设备将母板上的已经可以收获的农作物、中药、树苗进行移动和包装处理。

此种实施农业能源供应的优点为：

1、采用本发明为工厂化农业提供了可以进行批量生产的母板，从而实现农作物的工厂化生产。

2、本发明既可以用于生产线也可以独立使用。

3、本发明可以适合于所有的农作物，包括蔬菜、中药、菌种、烟草等。

4、本发明可以实现大批量、智能化、工厂化、无菌化的农业生产。

附图说明

附图中数字具体含义为：

1：基质，2：箱体，3：农作物，4：滑轨或滚轮，5：把手，6：生产线。

附图内容为：

图1：碗型基板母板及其箱体；

图2：盘形基板母板及其箱体；

图3：生产线上母板及其箱体；

图4：母板。

具体实施方式

实施例一：碗型基板母板及其箱体

如图1所示，其碗型基板母板

由玉米、小麦、棉花、水稻等农作物秸秆共计75％，营养物共计占25％进行混合压制而成为基质。

如图1所示，其箱体

由塑料的碗型构成，碗为梯形的结构，在碗的底部设置有两个滑轨，可以如同抽屉一样的进行滑动，在一端设置由把手，用于运输和安装。

母板的生产方法

A、选用玉米、小麦、棉花、水稻等农作物秸秆，经过机械粉碎为丝状物。

B、选用营养物，经过粉碎为10目以下的粉状物，需求质量为：含有机氮15％，磷5.8％，钾6.2％，硅7％。

将A玉米、小麦、棉花、水稻等农作物秸秆等共计75％，B营养物共计占25％进行混合，混合后进行固体堆放发酵，发酵物含水量为30％，发酵温度控制在60度左右，发酵时间10天即可。

C、选用杀虫灭菌物：苦楝子粉碎至100um，总量为上述发酵物的5％，

然后发酵后的物质与杀虫灭菌物进行混合，压成为板式基质；

再利用人工播入蔬菜种子；

经过真空包装即成产品。

母板的使用方法

A、将母板从运输设备中卸载下来，并去除包装物；

B、将母板放置到建筑物室内阳台上；

C、为母板上的种子浇水；

D、为其提供正常生长所需的的条件，使得其可以正常生长；

E、将已经可以收获的蔬菜采摘。

实施例二：盘形基板母板及其箱体

如图2所示，其盘型基板母板

由玉米秸秆、松树皮、砂子，木屑，炉碴，珍珠岩共计占70％，含有机氮30％，磷45％，钾15％，硅5％的营养物共计占30％，进行混合压制而成。

基质上种植有中草药铁皮石斛幼苗，中草药的幼苗密布在基质的顶部。

如图2所示，其盘型基板的箱体

箱板由可降解的物质组成，盘型为矩形结构，在盘形的底部设置有两个滑轮，在顶部设置有把手，用于运输和安装。

母板的生产方法

A、选用玉米秸秆、松树皮、砂子，木屑，炉碴，珍珠岩等有机物与无机物混合的基质，玉米秸秆、松树进行粉碎。

B、选用营养物，经过粉碎为30目以下的粉状物，需求质量为：含有机氮30％，磷45％，钾15％，硅5％。

将A玉米秸秆、松树皮、砂子，木屑共计70％，B营养物30％进行混合，混合后进行固体堆放发酵，发酵物含水量为40％，发酵温度控制在70度左右，发酵时间15天即可。

C、选用杀虫灭菌物：棉花子壳粉碎至80um，总量为上述发酵物的6％，

然后发酵后的物质与杀虫灭菌物进行混合，压成为板式基质；

再利用机械设备将铁皮石斛幼苗进行种植。

母板的使用方法

A、将母板从运输设备中卸载下来，并去除包装物；

B、将母板放置到室内；

C、在基板上浇水；

D、为其提供正常生长所需的的条件，使得其可以正常生长；

E、将已经可以收获的新鲜的铁皮石斛。

实施例三：生产线的母板及其箱板

如图3所示，其生产线的母板

由玉米芯、桑树枝、木屑、珍珠岩共计占65％，含有机氮30％，磷5％，钾15％，硅3％的营养物占35％，混合压制而成。基质上种植有菌类，菌类的菌种设置在基质的顶部。

如图3所示，其生产线的箱板

箱板由不锈钢板制成，为矩形结构，在矩形的底部设置有两个滑轨，在顶部设置有把手，用于运输和安装。

母板的生产方法

A、选用玉米芯、桑树枝、木屑、珍珠岩等有机物与无机物混合的基质，首先将玉米芯、桑树枝进行粉碎。

B、选用营养物，经过粉碎为10目以下的粉状物，需求质量为：含有机氮30％，磷5％，钾15％，硅3％。

将A玉米芯、桑树枝、木屑、炉碴，珍珠岩共计65％，B营养物35％进行混合。

C、选用杀虫灭菌物：棉花子及苦楝子壳粉碎至50um，总量为上述发酵物的3％，

基质、营养物、杀虫灭菌物进行混合，压成为基质；

再利用机械设备将桑黄进行种植。

母板的使用方法

A、将母板从运输设备中卸载下来，并去除包装物；

B、将母板放置到室内的生产线装卸部位；

C、在基板上浇水；

D、为其提供正常生长所需的的条件，使得其可以正常生长；

E、将已经可以收获桑黄菌进行包装。

可以结合上述的案例实现各种工厂化农业的生产，如烟叶。

实施例四：母板

如图4所示，基板母板

由玉米秸秆、泥灰等农作物秸秆共计80％，营养物共计占20％进行混合压制而成为基质。

母板的生产方法

A、选用玉米秸秆、泥灰等农作物秸秆，首先将玉米秸秆进行膨化处理，然后再将其进行粉碎为丝状物。

B、选用营养物，经过粉碎为10目以下的粉状物，含有机氮35％，磷12％，钾9％，硅7％。

将A玉米秸秆、泥灰等农作物秸秆等共计80％，B营养物共计占20％进行混合，混合后进行固体堆放发酵，发酵物含水量为30％，发酵温度控制在55度左右，发酵时间15天。

C、选用杀虫灭菌物：苦楝子粉碎至100um，总量为上述发酵物的3％，然后发酵后的物质与杀虫灭菌物进行混合，采用压力为100-200吨的压力机进行压制，将上述物质完全压制成为一个高密度板；

再利用机械设备在母板上播种蔬菜种子；

采用塑料真空包装即成母板。

母板的使用方法

A、将母板从运输设备中卸载下来，并去除包装物；

B、将母板放置到建筑物室内；

C、为母板上的种子浇水；

D、为其提供正常生长所需的的条件，使得其可以正常生长；

E、将已经可以收获的蔬菜采摘。

Claims (8)

1.一种农业种植用母板，包括基质、营养物、杀虫灭菌物、农作物，其特征是：将基质、营养物、杀虫灭菌物进行混合后制成基板，将农作物的种子、幼苗、菌种种植在基板上；

在所述基板中设置有管道或者凹件或者凸件，用于安装、放置、种植农作物的种子、幼苗、菌种；

所述的基质由下列无机基质或有机基质或无机基质以及有机基质组成：

A、无机基质：由无机质碎屑组成，包括砂子，炉碴，珍珠岩，蛭石，岩棉，泥炭，泥土；

B、有机基质：由有机的颗粒或者粉组成，包括木屑、落叶、枯枝、秸秆、锯末、树皮、刨花，有机基质发酵后使用；

所述的营养物包括化肥、有机肥、生物肥、矿物肥中的一种或多种；

所述的杀虫灭菌物由中药、西药或者其混合物组成，中药的杀虫灭菌物由蓖麻子、苦楝子、雷丸、苦皮藤、使君子、槟榔、通草、木香樟木、香白芷、樟脑、苏合香的一种或者多种组成。

2.根据权利要求1所述的一种农业种植用母板，其特征是：营养物被制成粒度小于710um，其矿物肥为至少含有硅的微量元素肥。

3.根据权利要求1述的一种农业种植用母板，其特征是：将中药杀虫灭菌物制成颗粒度为38-500 um。

4.一种用于放置权利要求1-3所述的任一一种农业种植用母板的农业种植用箱板，其特征是：所述箱板由金属、非金属或者金属与非金属的材料组成，箱板的形状为一个板型、盘型、碗型，在箱板上设置有器件，权利要求1-3所述的任一母板放置或者固定在箱板上；

所述的器件为设置在箱板上的螺栓或者螺母、挂钩、插销、凹或者凸部位、把手、滑杆、滚轴、管道连接头、传感器、支撑腿的一种或多种。

5.根据权利要求4述的一种农业种植用箱板，其特征是：在箱板上设置有管道或者凹件或者凸件，用于安装、放置母板。

6.一种农业种植用母板的生产方法，其特征是：权利要求1-5中所述的任一农业种植用母板生产方法如下：

首先，选取基质；

其次，利用机械设备将基质压制成型制成基板；

最后，选取农作物的种子、幼苗、菌种，将农作物的种子、幼苗、菌种种植到基质内。

7.根据权利要求6所述的一种农业种植用母板的生产方法，其特征是：所述基质选择有机基质，在将基质制成基板之前，先将有机基质进行粉碎后进行发酵。

8.根据权利要求6所述的一种农业种植用母板的生产方法，其特征是：将农作物种植在基板完毕后形成母板，将母板进行包装。