CN105284573A - 雾化栽培方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的雾化栽培方法与装置有，优点一，能充分利用植物根呼吸作用产生的二氧化碳和茎叶光合作用产生的氧气，利于植物的根进行呼吸作用，提高茎叶的光合作用效率；优点二，整个过程为一个循环过程，对外界环境影响较小，受外界空气质量影响较小，或排放的主要是富含氧气的气体，利于环境；优点三，培养液雾化直达植物根部，有利于植物的吸收，培养液雾化并循环使用，节约培养液；优点四，适合工厂化栽培和家庭阳台式的栽培，易推广；优点五，可实现智能化自动监测控制，且可实现联网远程监控。

Description

雾化栽培方法与装置
技术领域
本发明涉及到无土栽培领域，具体涉及到雾化栽培方法与装置。
背景技术
随着科技的发展，土地资源的有限，无土栽培技术得到大力的推广应用，技术也越来越成熟。目前大多采用液体栽培方式，此技术虽然实现了无土栽培，但对培养液的损耗大，不利于节约。也有一些雾化培养设备，如专利号为2015202583705中公开的家用蔬菜生产柜，专利号为2013207584438中公开的一种智能光伏中频超声波雾化栽培器等，都有使用雾化栽培技术。
现有的雾化栽培技术在应用过程中发现存在如下的缺点：
1、只是考虑到根系对培养液的吸收利用率的问题和节能，对植物的呼吸作用和光合作用没有提及；
2、都只是对培养液简单的雾化利用和回收，对植物整个栽培过程中植物自身的呼吸作用产生的二氧化碳和光合作用产生氧气没有做到充分的利用和环保；
3.没有实现智能化自动控制和远程监控。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题，而提出雾化栽培方法与装置。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
雾化栽培方法，其特征在于：
培养液经过雾化与混合气雾化混合，输送到植物的根部；
植物根部吸收培养液，进行呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，富余的培养液凝聚成液体状态直接回流或过滤后再回流到原培养液一起，再次雾化利用；
植物根部的混合气直接或经过除雾、消毒等再处理后输送到植物茎叶部，在光照的作用下，进行光合作用，吸收二氧化碳产生氧气；
植物茎叶部的混合气直接或经过除雾、消毒等再处理后与雾化的培养液再次雾化混合，输送到植物的根部，如此循环。
雾化栽培方法，其特征在于：还可以补充新空气一起雾化混合。
雾化栽培方法，其特征在于：还包括监测控制系统，系统由包括温度探头、湿度探头、二氧化碳浓度探头、液位深度探头在内的各种探头将探测的数据通过数据线传输到智能软件系统，然后智能软件系统根据设定要求通过电路上的继电器来控制本系统上各个设备的运行状态，并能通过计算机联网，实现远程监测控制。
雾化栽培方法，其特征在于：
培养液经过雾化与新空气雾化混合，输送到植物的根部；
植物根部吸收培养液，进行呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，富余的培养液凝聚成液体状态直接回流或过滤后再回流到原培养液一起，再次雾化利用；
植物根部的混合气直接或经过除雾、消毒等再处理后输送到植物茎叶部，在光照的作用下，进行光合作用，吸收二氧化碳产生氧气，排放；
雾化栽培装置，其特征在于：包括多层式栽培柜11、雾化器1、风机3、补光灯5、显示操作屏7、监测控制系统13，其中雾化器放置在多层式栽培柜底部位置，用于雾化培养液，风机的一端与雾化室相连，一端与多层式栽培柜的各个植物根部区空间连通，补光灯设置在多层式栽培柜各个植物茎叶区空间的顶部位置，在多层式栽培柜上部安装显示操作屏，监测控制系统的监测数据和控制方式都通过显示屏来显示，温度探头、湿度探头、二氧化碳探头、液位深度探头和视频摄像头等各种探头根据实际需要放置在多层式栽培柜的适当位置，其另一端连接在监测控制系统。
雾化栽培装置，其特征在于：还包括排风扇10，排风扇与多层式栽培柜的植物茎叶区空间连通，向外抽气排出。
雾化栽培装置，其特征在于：还包括过滤器4，在富余的培养液进行过滤再回流到原培养液一起雾化。
雾化栽培装置，其特征在于：还包括除雾器15和紫外线灭菌设备16或其中一个，在植物根部的混合气到植物茎叶部和植物茎叶部的混合气与雾化的培养液再次雾化混合之前，进行除雾、灭菌消毒。
雾化栽培装置，其特征在于：还包括计算机14，通过计算机连接互联网，实现远程监测和控制。
雾化栽培装置，其特征在于：所述的雾化器1有超声波雾化器、高压微雾雾化器、离心式雾化器、电加热雾化器。
有益效果
1.充分利用植物根呼吸作用产生的二氧化碳和茎叶光合作用产生的氧气，利于植物的根进行呼吸作用，提高茎叶的光合作用效率；
2.整个过程为一个循环过程，对外界环境影响较小，受外界空气质量影响较小，或排放的主要是富含氧气的气体，利于环境；
3.培养液雾化直达植物根部，有利于植物的吸收，培养液雾化并循环使用，节约培养液；
4.适合工厂化栽培和家庭阳台式的栽培，易推广；
5.可实现智能化自动监测控制，且可实现联网远程监控。
附图说明
图1为本发明方法的示意图；
图2为本发明方法的示意图；
图3为本发明方法的示意图；
图4为本发明方法的示意图；
图5为本发明实施例的示意图；
图6为本发明实施例的示意图；
图7为本发明实施例的示意图；
图8为本发明实施例的示意图；
其中：1-雾化器、2-培养液、3-风机、4-过滤器、5-补光灯、6-回流管、7-显示操作屏、8-温湿度探头、9-二氧化碳浓度探头、10-排风机、11-多层式栽培柜、12-导雾管、13-监测控制系统、14-计算机、15-紫外线灭菌灯、16-除雾器、01-培养液雾化空间、02-植物根部区空间、03-植物茎叶部空间、04-监测控制系统13放置的空间。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参见图1和图3，雾化栽培方法：
培养液经过雾化与混合气雾化混合，输送到植物的根部；
植物根部吸收培养液，进行呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，富余的培养液凝聚成液体状态直接回流或过滤后再回流到原培养液一起，再次雾化利用；
植物根部的混合气直接或经过除雾、消毒等再处理后输送到植物茎叶部，在光照的作用下，进行光合作用，吸收二氧化碳产生氧气；
植物茎叶部的混合气直接或经过除雾、消毒等再处理后与雾化的培养液再次雾化混合，输送到植物的根部，如此循环。
还可以补充新空气一起雾化混合。
还包括监测控制系统，系统由包括温度探头、湿度探头、二氧化碳浓度探头、液位深度探头和视频摄像头在内的各种探头将探测的数据通过数据线传输到智能软件系统，然后智能软件系统根据设定要求通过电路上的继电器来控制本系统上各个设备的运行状态，并能通过计算机联网，实现远程监测控制。
参见图2和图4，雾化栽培方法：
培养液经过雾化与新空气雾化混合，输送到植物的根部；
植物根部吸收培养液，进行呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，富余的培养液凝聚成液体状态直接回流或过滤后再回流到原培养液一起，再次雾化利用；
植物根部的混合气直接或经过除雾、消毒等再处理后输送到植物茎叶部，在光照的作用下，进行光合作用，吸收二氧化碳产生氧气，排放；
实施例1参见5，多层式栽培柜设有植物根部区空间02、植物茎叶部空间03、培养液雾化空间01、监测控制系统13放置的空间04；雾化器选用超声波雾化模块，直接将其放入培养液中，风机一端吹风口朝培养液雾化空间01内，吸风口朝外吸外部的新空气，用导雾管12将培养液雾化空间01与各层的植物根部区空间02连通，在伸入植物根部区空间02内的导雾管上开若干个小孔，用于雾化混合气进入到该空间，并均匀扩散；用回流管将各层植物根部区空间02在底部连通，并连接至培养液雾化空间01，在回流管聚合以后的位置安装过滤器4，用于过滤杂质；在各层植物茎叶部空间03的顶部位置安装防水LED灯带作为补光灯5，用于给植物补充光照；在各层植物茎叶部空间03一侧安装排风扇，将本空间的气体排到外部空间；通过在植物根部与栽培板的缝隙和在栽培板上开若干孔，分别将本层的植物根部区空间02和植物茎叶部空间03连通；在多层式栽培柜上部适当位置安装一个显示操作屏7，在此选用触摸屏并用电线与监测控制系统13连通，分别在各层的植物根部区空间02和植物茎叶部空间03安装温湿度探头8和二氧化碳浓度探头9，用于监测该空间的温度、湿度和二氧化浓度，并用电线连接至监测控制系统13；监测控制系统与计算机14连通，并通过互联网实现远程监测控制。
实施例2参见图6，多层式栽培柜设有植物根部区空间02、植物茎叶部空间03、培养液雾化空间01、监测控制系统13放置的空间04；雾化器选用超声波雾化模块，直接将其放入培养液中，风机一端吹风口朝培养液雾化空间01内，吸风口朝外吸外部的新空气，用导雾管12将培养液雾化空间01与各层的植物根部区空间02连通，在伸入植物根部区空间02内的导雾管上开若干个小孔，用于雾化混合气进入到该空间，并均匀扩散；用回流管将各层植物根部区空间02在底部连通，并连接至培养液雾化空间01，在回流管聚合以后的位置安装过滤器4，用于过滤杂质；在各层植物茎叶部空间03的顶部位置安装有防水LED灯带作为补光灯5，用于给植物补充光照；在各层植物茎叶部空间03一侧通过管道与排风扇10连通，并在各层连通管道交汇后到排风机之间的管道内安装除雾器16，使得排风扇排出的气体没雾，更能节约培养液；通过在植物根部与栽培板的缝隙和在栽培板上开若干孔，分别将本层的植物根部区空间02和植物茎叶部空间03连通；在多层式栽培柜上部适当位置安装一个显示操作屏7，在此选用触摸屏并用电线与监测控制系统13连通，分别在各层的植物根部区空间02和植物茎叶部空间03安装温湿度探头8和二氧化碳浓度探头9，用于监测该空间的温度、湿度和二氧化浓度，并用电线连接至监测控制系统13；监测控制系统与计算机14连通，并通过互联网实现远程监测控制。
实施例3参见图7，多层式栽培柜设有植物根部区空间02、植物茎叶部空间03、培养液雾化空间01、监测控制系统13放置的空间04；雾化器选用超声波雾化模块，直接将其放入培养液中，风机一端吹风口朝培养液雾化空间01内，吸风口朝外吸外部的新空气，用导雾管12将培养液雾化空间01与各层的植物根部区空间02连通，在伸入植物根部区空间02内的导雾管上开若干个小孔，用于雾化混合气进入到该空间，并均匀扩散；用回流管将各层植物根部区空间02在底部连通，并连接至培养液雾化空间01，在回流管聚合以后的位置安装过滤器4，用于过滤杂质；在各层植物茎叶部空间03的顶部位置安装有防水LED灯带作为补光灯5，用于给植物补充光照；通过在植物根部与栽培板的缝隙和在栽培板上开若干孔，分别将本层的植物根部区空间02和植物茎叶部空间03连通；在各层植物茎叶部空间03一侧通过管道与风机3连通，并在各层连通管道交汇后到风机之间的管道内安装紫外线灭菌灯15进行灭菌，各个空间各层依次连通，共用一个风机实现循环；在多层式栽培柜上部适当位置安装一个显示操作屏7，在此选用触摸屏并用电线与监测控制系统13连通，分别在各层的植物根部区空间02和植物茎叶部空间03安装温湿度探头8和二氧化碳浓度探头9，用于监测该空间的温度、湿度和二氧化浓度，并用电线连接至监测控制系统13；监测控制系统与计算机14连通，并通过互联网实现远程监测控制。
实施例4参见图8，多层式栽培柜设有植物根部区空间02、植物茎叶部空间03、培养液雾化空间01、监测控制系统13放置的空间04；雾化器选用超声波雾化模块，直接将其放入培养液中，风机一端吹风口朝培养液雾化空间01内，吸风口朝外吸外部的新空气，用导雾管12将培养液雾化空间01与各层的植物根部区空间02连通；用回流管将各层植物根部区空间02在底部连通，并连接至培养液雾化空间01，在回流管聚合以后的位置安装过滤器4，用于过滤杂质；在各层植物茎叶部空间03的顶部位置安装日光灯作为补光灯5，用于给植物补充光照；在各层植物茎叶部空间03一侧安装排风扇，将本空间的气体排到外部空间；通过管道分别将本层的植物根部区空间02和植物茎叶部空间03连通，安装除雾器16和紫外线灭菌灯15进行除雾和灭菌，栽培板上植物根部允许恰当空隙；在多层式栽培柜上部适当位置安装一个显示操作屏7，在此选用触摸屏并用电线与监测控制系统13连通，分别在各层的植物根部区空间02和植物茎叶部空间03安装温湿度探头8和二氧化碳浓度探头9，用于监测该空间的温度、湿度和二氧化浓度，并用电线连接至监测控制系统13；监测控制系统与计算机14连通，并通过互联网实现远程监测控制
以上所述，仅为本发明之实施举例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请精神与范畴所作等效修改或变更，皆应属本发明涵盖范围内。

Claims (10)

1.雾化栽培方法，其特征在于：
培养液经过雾化与混合气雾化混合，输送到植物的根部；
植物根部吸收培养液，进行呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，富余的培养液凝聚成液体状态直接回流或过滤后再回流到原培养液一起，再次雾化利用；
植物根部的混合气直接或经过除雾、消毒等再处理后输送到植物茎叶部，在光照的作用下，进行光合作用，吸收二氧化碳产生氧气；
植物茎叶部的混合气直接或经过除雾、消毒等再处理后与雾化的培养液再次雾化混合，输送到植物的根部，如此循环。
2.根据权利要求1所述的雾化栽培方法，其特征在于：还可以补充新空气一起雾化混合。
3.根据权利要求1所述的雾化栽培方法，其特征在于：还包括监测控制系统，系统由包括温度探头、湿度探头、二氧化碳浓度探头、液位深度探头和视频摄像头在内的各种探头将探测的数据通过数据线传输到智能软件系统，然后智能软件系统根据设定要求通过电路上的继电器来控制本系统上各个设备的运行状态，并能通过计算机联网，实现远程监测控制。
4.雾化栽培方法，其特征在于：
培养液经过雾化与新空气雾化混合，输送到植物的根部；
植物根部吸收培养液，进行呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，富余的培养液凝聚成液体状态直接回流或过滤后再回流到原培养液一起，再次雾化利用；
植物根部的混合气直接或经过除雾、消毒等再处理后输送到植物茎叶部，在光照的作用下，进行光合作用，吸收二氧化碳产生氧气，排放。
5.雾化栽培装置，其特征在于：包括多层式栽培柜（11）、雾化器（1）、风机（3）、补光灯（5）、显示操作屏（7）、监测控制系统（13），其中雾化器放置在多层式栽培柜底部位置，用于雾化培养液，风机的一端与雾化室相连，一端与多层式栽培柜的各个植物根部区空间连通，补光灯设置在多层式栽培柜各个植物茎叶区空间的顶部位置，在多层式栽培柜上部安装显示操作屏，监测控制系统的监测数据和控制方式都通过显示操作屏来显示，温度探头、湿度探头、二氧化碳探头、液位深度探头和视频摄像头等各种探头根据实际需要放置在多层式栽培柜的适当位置，其另一端连接在监测控制系统。
6.根据权利要求5所述的雾化栽培装置，其特征在于：还包括排风扇（10），排风扇与多层式栽培柜的植物茎叶区空间连通，向外抽气排出。
7.根据权利要求5所述的雾化栽培装置，其特征在于：还包括过滤器（4），在富余的培养液进行过滤再回流到原培养液一起雾化。
8.根据权利要求5所述的雾化栽培装置，其特征在于：还包括除雾器（15）和紫外线灭菌设备（16）或其中一个，在植物根部的混合气到植物茎叶部和植物茎叶部的混合气与雾化的培养液再次雾化混合之前，进行除雾、灭菌消毒。
9.根据权利要求5所述的雾化栽培装置，其特征在于：还包括计算机（14），通过计算机连接互联网，实现远程监测和控制。
10.根据权利要求5所述的雾化栽培装置，其特征在于：所述的雾化器（1）有超声波雾化器、高压微雾雾化器、离心式雾化器、电加热雾化器。
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