CN107173210A - 一种种植作物的栽培器及其栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种种植作物的栽培器及其栽培方法，其栽培器设置有若干个层状堆叠的液盘，液盘包括盘壁、盘底和槽体；槽体与液盘的水平面大致垂直，槽体分割液盘空间形成营养液弯曲导流路径，营养液弯曲导流路径构成作物根系的弯曲盘绕生长营养液槽；液盘至少有一个营养液输入端和至少有一个营养液流出端，上一层液盘营养液的流出端对准下一层液盘的营养液输入端而构成多层液盘营养液依次连通结构和作物根系在上下堆叠的多层液盘中生长的立体结构；其栽培方法，作物根系的弯曲盘绕生长的营养液槽的供液可以采用点滴或滴灌供液。具有提高使用寿命、成本较低、可靠性好、稳定性高、安全性高、操作管理要求较低的优点。

Description

一种种植作物的栽培器及其栽培方法

技术领域

本发明涉及一种种植作物的栽培器及其栽培方法，属于作物无土栽培技术中的浅水栽培技术。

背景技术

现有的浅水栽培的种植槽由于大部分暴露在阳光下，耐用性较差，后续的生产资料耗费较多，维护工作频繁，投资于后续的维修、更换的费用较多。营养液的温度变化较快，稳定性差，要求管理工作上做得更精细，对管理员工的技术水平要求也较高，同时对设备的精确性、稳定性和安全性的要求也较高。同时，其整个系统为封闭的循环系统，一旦发生根系的病害，较容易在整个系统中传播、蔓延，在使用前对设施的清洗和消毒的要求较高。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种提高使用寿命、成本较低、可靠性好、稳定性高、安全性高、操作管理要求较低的种植作物的栽培器及其栽培方法。

本发明的原理是：在不影响栽培作物根系的条件下，最大可能地缩小营养液流动的横截面并加长营养液的流通路程，达到在营养液流量定值下，最大可能地加长营养液流过的路线、增大流动速度、延长流动时间，在同样空间的情况下，使栽培的作物根系更好地生长和吸收养份。

本发明，一种种植作物的栽培器，设置有若干个层状堆叠的液盘，液盘包括盘壁、盘底和槽体；槽体与液盘的水平面大致垂直，槽体分割液盘空间形成营养液弯曲导流路径，营养液弯曲导流路径构成作物根系的弯曲盘绕生长营养液槽；液盘至少有一个营养液输入端和至少有一个营养液流出端，上一层液盘营养液的流出端对准下一层液盘的营养液输入端而构成多层液盘营养液依次连通结构和作物根系在上下堆叠的多层液盘中生长的立体结构。

本发明，槽体分割液盘空间形成的营养液弯曲导流路径的宽和高略大于作物主根系的直径。

本发明，弯曲导流路径可以设置成具有容置营养液自流的坡度。

本发明，液盘的盘形为环形，槽体分割液盘空间形成多个扇形营养液槽。

本发明，液盘的盘形为环形，槽体分割液盘空间形成螺旋形营养液槽。

本发明，液盘的盘形为方形，槽体分割液盘空间形成之字形营养液槽。

本发明的栽培方法，作物根系的弯曲盘绕生长的营养液槽的供液可以采用点滴或滴灌供液。

本发明的栽培方法，在多层堆叠液盘的底部设置有贮液盆，贮液盆和最上层液盘之间外设毛细管渗透绳或无纺布。

本发明的栽培方法，作物根系的弯曲盘绕生长营养液槽的槽高低于液盘的高度，液盘顶面至营养液槽上面之间的空间构成提供作物根系生长所需的氧气和空间。

本发明的有益效果是：

1）、本发明的栽培器，可使同一株作物的根系同时生长于多层重叠的营养液盘，有效加长栽培作物的根系立体空间生长，达到充分利用栽培空间的目的；

2）、本发明的栽培器，可以埋在土壤中使用，让根系有更好更稳定的生长环境，同时也可避免设施在阳光下暴晒而造成老化、损坏，大大地提高了设施的使用寿命，可达十年以上，寿命周期及成本明显低于传统的浅水培设施；

3）、本发明的安装、维护、管理的要求也比传统的浅水栽培器明显降低；

4）、本发明的栽培器，可以不用营养液封闭系统供液，而采用开放系统供液，避免了根系疾病的传插，蔓延；

5）、本发明的栽培器，用富营养化的五类养殖废水注入，适当控制流速，经作物根系吸收利用，可净化成二类水排出，实现养殖废水资源化利用，具有环保功能。

6）、本发明使用了点滴或滴灌供液，大幅度降低了供液量和整个供液系统的造价，降低整体栽培成本。

7）、本发明的营养液膜更薄，只有传统浅水培的几份之一，约3mm左右，更有利于作物根系对氧气的吸收，无需对营养液进行增氧，减少了增氧设施的投入和运转费用，更加节约栽培成本。

本发明，具有提高使用寿命、成本较低、可靠性好、稳定性高、安全性高、操作管理要求较低的优点。

下面实施例结合附图说明对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明的实施例1的立体结构示意图；

图2是图1实施例1的结构示意图；

图3是本发明的实施例2的立体结构示意图；

图4是图3实施例2的结构示意图；

图5是本发明的实施例3的立体结构示意图；

图6是图5实施例2的结构示意图。

图中，1、盘壁；2、盘底；3、槽体；4、营养液输入端；5、营养液流出端；6、扇形营养液槽；7、螺旋形营养液槽；8、之字形营养液槽；A、液盘的水平面；L1、L2、L3、营养液弯曲导流路径；a、b、流出口。

具体实施方式

本发明的栽培器，包含但不局限于如下几种：

参照图1、图2，实施例1，一种种植作物的栽培器的液盘，包括盘壁1、盘底2和槽体3；槽体与液盘的水平面A大致垂直，槽体分割液盘空间形成营养液弯曲导流路径L1，营养液弯曲导流路径构成作物根系的弯曲盘绕生长营养液槽；液盘至少有一个营养液输入端4和至少有一个营养液流出端5，上一层液盘营养液的流出端对准下一层液盘的营养液输入端而构成多层液盘营养液依次连通结构和作物根系在上下堆叠的多层液盘中生长的立体结构；槽体分割液盘空间形成的营养液弯曲导流路径的宽和高略大于作物主根系的直径；弯曲导流路径可以设置成具有容置营养液自流的坡度；图1的液盘的盘形为环形，由径向的槽体分割液盘空间形成多个扇形营养液槽6；营养液槽的槽高为0.5-1cm，扇形底面宽为1-2cm，每个槽体逐渐依次向下，至满一个圆周时，导流的槽体刚好降低了一层营养液盘的高度，这样有利于营养液向下均匀流经所有的小槽体；作物根系也就顺着液盘向下弯曲生长，直至栽培器底部的贮液盘；从顶部液盘的中心留有空筒直通到栽培器底部的贮液盆，用于放置无纺布、绳、岩棉或陶棒等毛细管渗透材料，毛细管渗透材料连接在顶部液盘和栽培器底部的贮液盆之间。当顶部液盘有营养液时，营养液经毛细管渗透材料渗流给长附在上的作物根系，当顶部液盘缺液时，毛细管渗透材料可从栽培器底部的贮液盘渗吸部分营养液供给长附在上的作物根系，以防止在供液故障时不至于对作物造成危害。

参照图3、图4，实施例2，一种种植作物的栽培器的液盘，液盘的盘形为环形，液盘包括盘壁1、盘底2和槽体3；槽体与液盘的水平面A大致垂直，槽体分割液盘空间形成营养液弯曲导流路径L2，营养液弯曲导流路径构成作物根系的盘绕生长的螺旋形营养液槽7；营养液槽高小于宽，且槽渠彼此连通，可以看成是围绕中心若干圈而成的同一条导流槽渠，槽渠的两个终端一个位于近中心圆环边上，一个位于环形液盘的周边上；环形液盘分为流出口a的Ⅰ液盘和流出口b的Ⅱ液盘两种，差别在于Ⅰ液盘的营养液流出口位于近中心的营养液槽即导流槽终端上，Ⅱ液盘的营养液流出口位于液盘周边的导流槽终端上；营养液的流向是Ⅰ液盘是从周边环流向中心，Ⅱ液盘则相反；使用时，Ⅰ液盘和Ⅱ液盘相间重叠，重叠液盘层数可以是2-15层；这样，营养液以顶部注入，流经所有液盘所有导流槽至栽培器底部的贮液盘上；生长于导流槽上的作物根系就能吸收到缓慢流动的营养液；环形液盘的中心同样安装用于毛细管渗透作用的材料，用于作物部分根系的生长。

参照图5、图6，实施例3，一种种植作物的栽培器的液盘，液盘的盘形为方形，液盘包括盘壁1、盘底2和槽体3；槽体与液盘的水平面A大致垂直，槽体分割液盘空间形成营养液弯曲导流路径L3，营养液弯曲导流路径构成作物根系的盘绕生长的之字形营养液槽8；液盘的长和宽为5-50cm×5-50cm，营养液槽的槽宽为1-2cm，营养液槽的槽高为0.5-1cm，以六层液盘堆叠为例，在第一个营养液盘的营养液槽即导流槽和第二个营养液盘的导流槽之间的槽体的一端留有一个宽和高略大于营养液盘的导流槽的缺口，同理第二个和第三个液槽之间的槽体有同样的缺口；第一、三、五个缺口在液盘的同一边；第二、四、六个缺口则在对边上；这样，营养液从第一个导流槽没有缺口的一端流入，流经第一个导流槽后经第一个缺口流入第二个导流槽，同理营养液流经第二个导流槽经第二个缺口流入第三个导流槽，一直到营养液流经所有的导流槽经流出口流向下一层液盘，再从第二层液盘流到第三层，一直到最后流到栽培器底部的贮液盘。在导流槽上面，即两层液盘之间由液盘的外周壁支撑出高2-5cm的空间用于作物的根系的生长；液盘上可铺设一层无纺布更有利于营养液流动和作物根系生长；方形营养液盘的导流槽适宜奇数条，这样营养液流入端和流出口刚好在对角，多层液盘重叠装配时只要同一种液盘旋转180度，便可让上一层液盘的流出口对着下一层液盘的流入端；在栽培器底部的贮液盘和最顶部营养液盘之间连接有毛细管渗透作用的无纺布或绳等渗透材料，并留有不小于导流槽空间，用作部分根系生长，以防供液故障时对作物造成危害。

本发明的栽培器底部可以留设有排液孔，排液孔连接一条内径4cm左右，长度略大于整个栽培器总高度的细软管，然后用连通器原理确定贮液盆营养液的深度。

本发明的栽培器的导流槽总长，也就是营养液流经的路程通常在5米以上，对于宽度0.5米、10层液盘重叠的栽培器，营养液流经的路程可达100米以上，其营养液间歇限量供给可使营养液在导流槽流动的过程中可全部或大部分被作物的根系吸收。本发明的栽培器的供液系统既可以是开放的，也可以是封闭的循环系统。

本发明的栽培方法，作物根系的弯曲盘绕生长的营养液槽的供液可以采用点滴或滴灌供液，即基质栽培供液系统。

本发明的栽培方法，在多层堆叠液盘的底部设置有贮液盆，贮液盆和最上层液盘之间外设毛细管渗透绳或无纺布。

本发明的栽培方法，作物根系的弯曲盘绕生长营养液槽的槽高低于液盘的高度，液盘顶面至营养液槽上面之间的空间构成提供作物根系生长所需的氧气和空间。

本发明的栽培器，对茄果类等较大植株的作物使用有较大优势。

Claims (9)

1.一种种植作物的栽培器，其特征在于：设置有若干个层状堆叠的液盘，所述液盘包括盘壁（1）、盘底（2）和槽体（3）；所述槽体与液盘的水平面（A）大致垂直，所述槽体分割液盘空间形成营养液弯曲导流路径（L1、L2、L3），所述营养液弯曲导流路径构成作物根系的弯曲盘绕生长营养液槽；所述液盘至少有一个营养液输入端（4）和至少有一个营养液流出端（5），上一层液盘营养液的流出端对准下一层液盘的营养液输入端而构成多层液盘营养液依次连通结构和作物根系在上下堆叠的多层液盘中生长的立体结构。

2.根据权利要求1所述的种植作物的栽培器，其特征在于：所述槽体分割液盘空间形成的营养液弯曲导流路径的宽和高略大于作物主根系的直径。

3.根据权利要求1或2所述的种植作物的栽培器，其特征在于：所述弯曲导流路径具有容置营养液自流的坡度。

4.根据权利要求1或2所述的种植作物的栽培器，其特征在于：所述液盘的盘形为环形，所述槽体分割液盘空间形成多个扇形营养液槽（6）。

5.根据权利要求1或2所述的种植作物的栽培器，其特征在于：所述液盘的盘形为环形，所述槽体分割液盘空间形成螺旋形营养液槽（7）。

6.根据权利要求1或2所述的种植作物的栽培器，其特征在于：所述液盘的盘形为方形，所述槽体分割液盘空间形成之字形营养液槽（8）。

7.一种采用权利要求1所述的种植作物的栽培器的栽培方法，其特征在于：所述作物根系的弯曲盘绕生长的营养液槽的供液采用点滴或滴灌供液。

8.根据权利要求7所述的种植作物的栽培器的栽培方法，其特征在于：在多层堆叠液盘的底部设置有贮液盆，所述贮液盆和最上层液盘之间外设毛细管渗透绳或无纺布。

9.根据权利要求7或8所述的种植作物的栽培器的栽培方法，其特征在于：所述作物根系的弯曲盘绕生长营养液槽的槽高低于液盘的高度，液盘顶面至营养液槽上面之间的空间构成提供作物根系生长所需的氧气和空间。