CN105104001A - 一种有机蔬菜栽培系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机蔬菜栽培系统，包括容水防渗的沟槽，沟槽一侧置入若干种植单元，沟槽另一侧置入若干肥料单元。肥料单元或种植单元是肥料或人造土壤用渗水性物料包裹构成；叶类蔬菜种植单元还可以采用漂浮育苗盘。各个肥料单元置于支撑元件上，支撑元件设有升降机构调节各个肥料单元的入水深度，支撑元件具有便于水分通过的结构。该有机蔬菜栽培系统能够显著减少基质和肥料成本；显著减少施肥和浇水用工；减少地面病虫害传播和残留；显著促进作物生长、提高产量、增加效益。适合于大棚、野外种植，还可用于制作家庭小型种植系统。

Description

一种有机蔬菜栽培系统

技术领域

本发明涉及一种有机蔬菜栽培系统。

背景技术

有机蔬菜是指在蔬菜生产过程中严格按照有机生产规程，禁止使用任何化学合成的农药、化肥，以及基因工程生物及其产物，而是遵循自然规律和生态学原理，采取一系列可持续发展的农业技术，协调种植平衡，维持农业生态系统持续稳定，且经过有机食品认证机构鉴定认证，并颁发有机食品证书的蔬菜产品。在国外，有机蔬菜早已经走入寻常百姓家，日本的有机蔬菜普及率高达80％，在美国则更高，而我国的普及率很低。其原因是多方面的，传统有机栽培系统对水土要求高，肥料、水分消耗大，土传病、虫、草害难以控制，且用工多、产量低、认证时间长，导致了其生产成本较高，市场价格普遍达到普通蔬菜的3～5倍，市场接受度不高，限制了有机蔬菜的发展。

此外，不少消费者表示，商品上琳琅满目的“绿色”、“有机”、“无公害”标志让消费者难以分辨。故而很多家庭采用自己种植有机蔬菜的方式。家庭种植有机蔬菜虽然提供了一种健康生活方式，并且食用更新鲜、更放心，但我国家庭种植有机蔬菜设施要么过于简单，如使用盆栽，栽培用工多、效率低，难管理。根系设施要么过于复杂，如使用水培系统、人工补光，投资大，运行费用高。发明内容

为了解决上述弊端，本发明所要解决的技术问题是，提供一种有机蔬菜栽培系统，节约肥料、水分，减少土传病、虫、草害，节约用工，高产稳产。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种有机蔬菜栽培系统，其特征在于，包括容水防渗的沟槽，沟槽一侧置入若干种植单元，沟槽另一侧置入若干肥料单元：

所述肥料单元是肥料用渗水性物料包裹构成；各个肥料单元置于第一支撑元件上，第一支撑元件设有第一升降机构调节各个肥料单元的入水深度，第一支撑元件具有便于水分通过的结构；

所述种植单元分为叶类蔬菜种植单元、果类种植单元、根茎类种植单元和瓜类蔬菜种植单元：

叶类蔬菜种植单元的构造选自下述两种方式之一：

A.采用漂浮育苗盘，漂浮育苗盘装载人造土壤植入作物苗；

B.叶类蔬菜种植单元是人造土壤用渗水性物料包裹构成，若干个单元置于沟槽内一侧的水中，各个单元水面以上部分的渗水性物料上设置若干开口植入作物苗；

果类种植单元、根茎类种植单元和瓜类蔬菜种植单元是人造土壤用渗水性物料包裹构成，若干个单元置于沟槽内一侧的水中，各个单元水面以上部分的渗水性物料上设置若干开口植入作物苗。

上述技术方案中：

所述渗水性物料如纤维袋，无纺布袋等。

所述便于水分通过的结构如网格状(钢丝网)、分布过水孔、隙等，作物苗营养主要由肥料单元入水释放养分溶于水中提供，入水深度可以按需升降。离水的部分肥料在空气作用下分解发酵，入水后施放肥料中的养分，以此调节沟槽水中肥料养分浓度。

所述人造土壤用渗水性物料包裹构成的种植单元，水分通过水面以下纤维或无纺布渗透。能够显著减少人造土壤裸露面积，从而减少人造土壤蒸发，减少地面病虫害传播和残留。所述人造土壤是草炭、蛭石、珍珠岩、炭化谷壳、发酵后菌渣，以及未被污染过的山土和饼肥的混合物等配置。

所述肥料单元以发酵后饼肥为主，添加部分草炭、蛭石等材料，以降低容重、增加通气性，利于养分分解。

优选地，所述瓜类蔬菜种植单元置于第二支撑元件上，第二支撑元件设有第二升降机构调节各个肥料单元的入水深度，第二支撑元件具有便于水分通过的结构。如网格状(铁丝网)、分布过水孔、隙等。瓜类种植单元的入水深度也可以调节，根据作物的耐水性、水分养分的需求量调节，如黄瓜、丝瓜入水深度可以较深，西瓜、西红柿等可以较浅；同一作物的不同生长期也可以调节，如西瓜生长前期可以较深，生长后期必须较浅等。有利于肥料养分充分利用和促进作物生长。进一步地，所述第一升降机构和/或第二升降机构为自动升降机构，沟槽中设有水位计，水位计信号连接所述自动升降机构，根据设定数值自动控制自动升降机构的运行。避免耐水性不好的作物受水害而减产。

改进地，所述系统还包括可拆卸的棚架结构，棚架外围设活动蚊帐系统或整体覆膜，上方安装活动防雨布。所述可拆卸的棚架结构由塑料或铁质材料管连接搭建而成，平时利用昆虫授粉，在受害虫侵蚀时，升起蚊帐系统并用拉链锁上，隔离害虫。在寒潮降临时整体覆膜，减少热量损失。栽培系统的棚架可以单独设立，固定在一个位置，也可以在底部安装可行走活动滑轮，与沟槽连成整体后成为可移动系统。在高温强光或大风暴雨来临时，可通过加盖防雨布或转移系统躲避，在场地占用和寻找水源方面也有较大灵活性，而且可在瓜藤生长旺盛时将系统转移至靠近围墙处，牵引至围墙上生长。小型栽培系统的棚架与沟槽连成整体后也可直接由人工搬移。

在种植瓜类蔬菜时，该有机蔬菜栽培系统设有可升降的瓜棚。进一步地，所述瓜棚包括立柱和横杆，所述立柱设有高度调节机构，所述横杆设有长度调节机构。调节立柱高度即可调整瓜棚高度，调节横杆长度即可调整瓜棚宽度，以根据瓜藤的生长情况提供足够的蔓延攀附支撑。

在野外栽培的情况下，优选地，所述沟槽设有集雨盖，集雨盖设有集水槽，槽底设有可关闭的泄水孔，泄水孔设有防堵罩网。避免雨水随意进入沟槽破坏养分浓度，同时需要时可打开泄水孔补充沟槽水分。

采用A方法种植叶类叶类蔬菜时，叶类菜可以在开始收获时，将苗盘置于水盆中，水盆内放若干纱布包裹的肥料单元，制成小型漂浮系统整体出售，使家庭能够简单操作就能方便地吃到新鲜蔬菜。收获结束后，回收苗盘和肥料，重新加工制作出售。其它类型蔬菜在制成小型栽培系统后，与菜苗和纱布包裹的肥料单元整体出售。客户种植收获结束后，转换其它品种栽培在人造土壤中，或将废弃肥料和人造土壤高温消毒，加入部分草炭、饼肥等在下茬种植中重复利用。

本发明特点在于将大棚技术、无土栽培技术、明水渗透法有机结合的基础上，创造性地融入了肥料溶解渗透法，并实现了栽培可移动。

本发明所采用的明水渗透法的原理为：传统土壤栽培作物生长所需的水分和养分完全依靠根系从土壤中吸收，土壤最大有效持水量一般为土壤重量的15％左右，但土壤实际有效持水量因土层深度和时间变化较大。作物能吸收水分维持其旺盛生长的原因，一是当根际土壤水分因根系吸收而减少时，能够从周围土壤水分渗透中得到补充。二是依靠其庞大根系在不同深度土壤交替吸收，当蒸腾作用增强导致耗水增加或土壤含水量下降，浅层根系吸收水分不能满足作物生长需要时，通过深层根系吸收土壤水分来满足生长需要。当土壤含水量增加时，深层土壤根系可能因通气不良而吸收功能下降，作物主要通过浅层根系吸收土壤水分来满足生长需要。作物在土壤通气良好条件下，呼吸作用加强，根毛数量显著增加；土壤持水量增加通透性下降时，根系可能因缺氧而大量死亡，导致作物吸水困难，甚至引起病菌从根部入侵，并最终导致作物生长不良或死亡。而在土壤长期缺氧条件下，作物能够产生一定适应性保持生长，并且在适应性产生后可能生长更好。如：一般栽培在池塘边或圳边的丝瓜生长非常茂盛，很多生长在水位高、土壤湿度较大的田间烤烟生长更好，病害更少。这种适应性包括：根毛数量减少、根系呼吸作用减弱，地上部或浅层根系空气输往深层根系，根系吸收利用土壤氧气能力增强，根系无氧呼吸产生的酒精和乳酸向上转移再通过有氧呼吸消化等。

无土栽培中使用基质和滴灌栽培方法，基质用量有限但质量较高，基质的水、肥、气含量协调而稳定，作物根系虽然在有限范围内生长，但通过基质吸收水分和养分能力强，效率高。水培法则根据作物生长的适应性，通过诱导生长有根系绝大部分为水生根，作物生长所需的水分和养分基本都从栽培液中吸收，但栽培液需要通过循环流动等方式增氧。

本发明所采用的明水渗透法的核心为：栽培的人工土壤中加入大量无污染山土，其土壤理化性状优于普通土壤而比常规基质差，但根系体积显著扩大。人工土壤一般由纤维包裹，置于防渗的基质槽中，基质槽底部保持一层溶有养分的数倍于人工土壤有效含水量的明水，作物生长水分和养分除了部分直接由水生根吸收外，主要通过从基质槽底部扩散或毛管上升到人工土壤中吸收。运用明水渗透法进行有机栽培时，用纤维布料包裹的有机肥料单元置于基质槽底部，有机肥料科释放的养分通过水分扩散到人工土壤供作物吸收。黄瓜、丝瓜等好水性作物根系在遇到明水时，逐渐生出水生根，并且随着地面部分生长量增加，光合面积扩大而水生根数量增加。在人工土壤质量良好，水、肥、气、热协调条件下，促进地面部分旺盛生长同时，也能促进水生根的生长和对水分、养分的吸收，水生根的生长和吸收又促进了作物其它部分的旺盛生长，形成良性循环。2015年运用明水渗透法整棚种植黄瓜、丝瓜、辣椒、茄子、西瓜、西红柿等作物显示：这些作物都适用明水渗透法栽培，并且都不同程度地有水生根生长。但西瓜、茄子、辣椒等耐旱作物在一般情况下形成的水生根较少，而且长期保持明水时，茎、叶生长茂盛，不利于座果，因而在作物生长前期保持明水，在座果期保持干湿交替，更有利于座果。由于栽培用的人工土壤用纤维包裹，显著减少了土面蒸发，增加了人工土壤水分的有效利用，因而在明水消失数天后，也能保持作物生长。

综上所述，本发明的有益效果在于，该有机蔬菜栽培系统能够显著减少基质和肥料成本；显著减少施肥和浇水用工；减少地面病虫害传播和残留；显著促进作物生长、提高产量、增加效益。该有机蔬菜栽培系统能够随时方便地利用水泥坪、荒地等任何空闲地栽培绿色或有机蔬菜，利用自然气候生长而又能显著减少不良气候影响。而且栽培系统具有可转移、存放和运输方便，收获后基质可通过消毒和加工重复利用的特点。

适合于大棚、野外种植，更可用于制作家庭小型种植系统，是普及和推广家庭或单位种植有机蔬菜的极佳方式。在野外栽培条件下，可以扩大有机蔬菜种植范围，无需土壤转换期，减少论证时间。减少地面病虫害传播和残留；促进作物生长、提高产量、增加效益。

家庭种植有机蔬菜时，可最大程度地利用专业化服务，简单操作就可收获新鲜有机蔬菜，是普及和推广家庭或单位种植有机蔬菜的极佳方式。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

附图为本发明具体实施例的系统结构示意图。

具体实施方式

参见附图，反映本发明的一种具体结构，所述有机蔬菜栽培系统包括容水防渗的沟槽1，所述沟槽1为木板或塑料板拼接而成长方形箱体结构，沟槽1内铺设防渗薄膜，沟槽1一侧置入七个瓜类蔬菜种植单元9，沟槽1另一侧置入七个肥料单元12：

所述肥料单元12是肥料用纤维袋包裹构成；各个肥料单元12置于支撑元件上，本例中支撑元件采用钢丝网构成的肥料槽2，肥料槽2设有升降机构调节各个肥料单元12的入水深度，升降机构的立柱10内设有螺纹升降杆，螺纹升降杆通过锥形齿轮传动机构连接驱动电机11。实现肥料槽2的小范围升降。

所述瓜类蔬菜种植单元9是人造土壤用无纺布袋包裹构成，其中黄土的用量占人造土壤总体积的10～60％，饼肥的用量占人造土壤总体积的3～8％，人造土壤容重0.4～0.8g/cm³，有机质含量在16～26％。七个单元置于沟槽1内一侧的水中，各个单元水面以上部分的无纺布袋上设置若干开口植入作物苗。

本例中，各个瓜类蔬菜种植单元9同样置于支撑元件上，本例中支撑元件采用钢丝网构成的种植槽3，种植槽3设有升降机构调节各个瓜类蔬菜种植单元9的入水深度，升降机构结构同肥料槽2，不再赘述。沟槽1中设有水位计，水位计信号连接所述升降机构的驱动电机11，根据设定数值自动控制驱动电机11的运行。

本例中，所述沟槽1设有集雨盖4，集雨盖4设有集水槽，槽底设有泄水孔6，泄水孔6设有防堵罩网7，盖板8沿滑槽5滑动可关闭泄水孔6。

种植单元也可以是叶类蔬菜种植单元，叶类蔬菜种植单元采用漂浮育苗盘，漂浮于所述沟槽内，无需设置升降机构。漂浮育苗盘装载人造土壤植入作物苗。

本发明描述的上述的实现方式仅是为了清楚的说明本发明的技术方案，而不能理解为对本发明做出任何限制。本发明在本技术领域具有公知的多种替代或者变形，如所述沟槽可以埋设或开挖于地下，所述升降机构可以采用拉索悬吊等方式，在不脱离本发明实质意义的前提下，均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种有机蔬菜栽培系统，其特征在于，包括容水防渗的沟槽，沟槽一侧置入若干种植单元，沟槽另一侧置入若干肥料单元：

所述肥料单元是肥料用渗水性物料包裹构成；各个肥料单元置于第一支撑元件上，第一支撑元件设有第一升降机构调节各个肥料单元的入水深度，第一支撑元件具有便于水分通过的结构；

所述种植单元分为叶类蔬菜种植单元、果类种植单元、根茎类种植单元和瓜类蔬菜种植单元：

叶类蔬菜种植单元的构造选自下述两种方式之一：

A.采用漂浮育苗盘，漂浮育苗盘装载人造土壤植入作物苗；

B.叶类蔬菜种植单元是人造土壤用渗水性物料包裹构成，若干个单元置于沟槽内一侧的水中，各个单元水面以上部分的渗水性物料上设置若干开口植入作物苗；

果类种植单元、根茎类种植单元和瓜类蔬菜种植单元是人造土壤用渗水性物料包裹构成，若干个单元置于沟槽内一侧的水中，各个单元水面以上部分的渗水性物料上设置若干开口植入作物苗。

2.如权利要求1所述的一种有机蔬菜栽培系统，其特征在于，所述瓜类蔬菜种植单元置于第二支撑元件上，第二支撑元件设有第二升降机构调节各个肥料单元的入水深度，第二支撑元件具有便于水分通过的结构。

3.如权利要求1或2所述的一种有机蔬菜栽培系统，其特征在于，所述第一升降机构和/或第二升降机构为自动升降机构，沟槽中设有水位计，水位计信号连接所述自动升降机构，根据设定数值自动控制自动升降机构的运行。

4.如权利要求1或2所述的一种有机蔬菜栽培系统，其特征在于，所述系统还包括可拆卸的棚架结构，棚架外围设活动蚊帐系统或整体覆膜，上方安装活动防雨布。

5.如权利要求1或2所述的一种有机蔬菜栽培系统，其特征在于，该有机蔬菜栽培系统设有可升降的瓜棚。

6.如权利要求5所述的一种有机蔬菜栽培系统，其特征在于，所述瓜棚包括立柱和横杆，所述立柱设有高度调节机构，所述横杆设有长度调节机构。

7.如权利要求1或2所述的一种有机蔬菜栽培系统，其特征在于，所述沟槽设有集雨盖，集雨盖设有集水槽，槽底设有可关闭的泄水孔，泄水孔设有防堵罩网。