CN108174751A - 一种茭白种植系统及其施肥方法 - Google Patents

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陈正发
徐世云
李应林
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Abstract

本发明揭示了一种茭白种植系统，系统通过防水底层及其四周的防水壁构成种植池，所述种植池的底层铺设有石子层，所述石子层的上方铺设有泥土层，所述泥土层的上方为蓄水层，所述防水底层连通有排水管，所述种植池上设有向其内部注水的注水口，所述注水口通过注水泵连接水源，所述种植池内设有采集蓄水深度的水位传感器，所述水位传感器输出水位信号至控制器，所述控制器输出驱动信号至排水阀或注水泵。本发明的优点在于结构简单、施工方便，可以重复使用，能够有助于提高茭白产量和质量。

Description

一种茭白种植系统及其施肥方法
技术领域
本发明涉及农业种植领域。
背景技术
茭白是人们常用的蔬菜，属于禾本科，种植时需要蓄水，而不同时期对于蓄水的深度也有要求，这就导致需要人们定时观察蓄水深度，而在夏季蒸发量大，补水频繁，难免会造成水位低而影响茭白生长，此外，由于植株本身为水生植物，在施肥时，难以附加到土壤中，让根系吸收，即增加了茭白的施肥量，增加种植成本，也难以保证可靠的是否，影响植株生长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种能够保证茭白可靠补水、方便施肥的种植系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种茭白种植系统，系统通过防水底层及其四周的防水壁构成种植池，所述种植池的底层铺设有石子层，所述石子层的上方铺设有泥土层，所述泥土层的上方为蓄水层，所述防水底层连通有排水管，所述种植池上设有向其内部注水的注水口，所述注水口通过注水泵连接水源，所述种植池内设有采集蓄水深度的水位传感器，所述水位传感器输出水位信号至控制器，所述控制器输出驱动信号至排水阀或注水泵。
所述泥土层和石子层之间设有营养管，所述营养管的下表面间隔设有出水孔，所述营养管在石子层上方并排设置，每根所述营养管连接主管道，所述主管道通过营养泵连接营养液桶，所述控制器输出驱动信号至营养泵。
所述土壤层的厚度为30-80cm，所述石子层的厚度不少于30cm，所述石子层设有两层，上层为细石子层和下层粗石子层。
所述排水管与种植池之间设有格网，所述排水管为倾斜管道，所述排水管与水平面的夹角不少于30度，所述排水管末端为蓄水池，所述格网为孔径小于细石子层内石子的塑料镂空网。
所述控制器通过无线通信单元与用户手机通信。
装置设有蓄电池，以及为蓄电池充电的光伏单元，所述蓄电池为自动控制装置供电。
装置设有泥土高度传感器，所述泥土高度传感器输出信号至控制器，所述泥土高度传感器设有悬挂在种植池水面之上的卷线器，所述卷线器内卷绕有连接线，所述连接线的端部固定有沉入到水面下泥土上的坠子，所述卷线器的回线力与坠子的浮力之和小于坠子的重力，所述连接线上设有光栅段，所述卷线器上设有采集光栅段信号的传感器。
所述坠子为锥台状或锥形，其面积较大一面朝向下。
基于所述茭白种植系统的施肥方法：
步骤1、均匀将肥料播撒在蓄水层；
步骤2、静置一段时间；
步骤3、打开排水阀，排水至蓄水层全部浸入泥土层内；
步骤4、打开注水泵，补充蓄水层至设定高度。
本发明的优点在于结构简单、施工方便，可以重复使用，能够有助于提高茭白产量和质量。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为新型茭白种植系统结构示意图；
图2为自动控制装置框图；
图3为泥土高度传感器结构示意图；
上述图中的标记均为：1、防水底层；2、防水壁；3、石子层；4、土壤层；5、营养管；6、格网；7、排水管；8、坠子；9、连接线；10、光栅段；11、卷线器。
具体实施方式
种植茭白的种植池为种植茭白的生态系统，优选长方形的池子，尺寸根据种植需要设计，种植池的四壁和底部采用防水结构，构成防水壁2和防水底层1，通过防水结构能够提高池子的蓄水能够，节约种植用水，并能锁住养分。
种植池的底层铺设有石子层3，石子层3的厚度不少于30cm，利用石子的间隙构成蓄水的空间，石子层3优选设置两层，上层为细石子层3和下层粗石子层3，细石子层3具有过滤作用，避免过多泥沙(泥土层)渗入到石子层3，阻挡泥沙，而粗石子层3又能避免泥沙堆积，具有一定蓄水和排水能。
石子层3的上方铺设有泥土层力，由于种植需要，土壤层4的厚度为 30-80cm，泥土层的上方为蓄水层，蓄水层即在泥土层上的灌溉水，蓄水的高度根据种植的周期而变化，即防水壁2的上檐需高于蓄水层。为了方便调节蓄水层的高度，种植池上设有向其内部注水的注水口，注水口通过注水泵连接水源。
为了方便注入营养液，泥土层和石子层3之间设有营养管5，这样营养液直接作用在茭白根系部位，能够提高吸收率，降低施肥量，节约成本，营养管5 的下表面间隔设有出水孔，用于排出营养液，出水孔朝向能够避免营养管5被泥沙堵塞。为了提高施肥的均匀性，营养管5设有多根，具体数量根据种植池大小而定，每个营养管5并排放置在石子层3上方，优选等间距设置，可以每间隔1-2米设置一根。每根营养管5连接主管道，主管道通过营养泵连接营养液桶。
防水底层1连通有排水管7，排水管7与种植池之间设有格网6，格网6为孔径小于细石子层3内石子的塑料镂空网，采用塑料材质可以避免锈蚀，网格可以避免泥沙、石子流失，并防止排水管7堵塞，优选在格网6下方设置一个蓄水腔，蓄水腔与排水管7连接处设有排水阀，排水管7为倾斜管道，排水管7 与水平面的夹角不少于30度，则可以进一步避免排水管7堵塞，排水管7末端为蓄水池，排出的水可以循环利用。
排水管7不仅可以排水控制蓄水层高度，也可以利用排水管7在蓄水池施肥，即先将营养液或肥料均匀洒在蓄水池，再利用排水管7排出石子层3的水，则蓄水层中保护营养液或肥料的水会慢慢深入泥土中，此时再慢慢补充蓄水层，则使得肥料或营养液能够充分的深入到泥土中。
基于上述茭白种植系统，种植池内设有采集蓄水深度的水位传感器，水位传感器输出水位信号至控制器，控制器输出驱动信号至排水阀或注水泵，通过控制器获取到水位的高度，能够自动的进行排水或注水，避免水位过低或过高。此外，控制器输出驱动信号至营养泵，也可以自动的进行营养液注入。控制器设有无线通信单元，
控制器通过无线通信单元与用户手机通信，用户可以根据需要远程了解系统的工况，并进行远程控制，也能在异常状态时，系统向用户报警。装置设有蓄电池，以及为蓄电池充电的光伏单元，蓄电池为自动控制装置供电(控制器、传感器、泵、阀门等)，由于系统整体耗电量低，光伏的发电量是能够满足装置运转，避免户外布线的不便。
装置设有泥土高度传感器，泥土高度传感器输出信号至控制器。泥土高度传感器可以根据需要设置多个，取平均值，保证数据采集的准确性。由于水位深度与泥土高度有关，而系统具有排水功能，泥沙流速必然会导致泥土层减薄，而导致水位测量的不准确，通过增设泥土高度传感器可以用于参数修正，保持水位测量准确。
泥土高度传感器设有悬挂在种植池水面之上的卷线器11，卷线器11内卷绕有连接线9，卷线器11结构类似卷尺，可以自动的回收连接线9，连接线9的端部固定有沉入到水面下泥土上的坠子8，坠子8为锥台状或锥形，其面积较大一面朝向下，可以保证测量的准确性，不会因为某点的不平整，而导致测量不准确。卷线器11的回线力与坠子8的浮力之和小于坠子8的重力，回线力保证连接线9始终保持竖直状态，连接线9上设有光栅段10，所述卷线器11上设有采集光栅段10信号的传感器，传感器可以读取到光栅段10的位置，从而获得泥土的深度。
基于茭白种植系统的施肥方法：
步骤1、均匀将肥料播撒在蓄水层；
步骤2、静置一段时间,例如静置一小时，使肥料重复溶解在蓄水层内；
步骤3、打开排水阀，排水至蓄水层全部浸入泥土层内，则含有肥料的蓄水层全然浸入到泥土层内，便于茭白根系吸收；
步骤4、打开注水泵，补充蓄水层至设定高度。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种茭白种植系统，其特征在于：系统通过防水底层及其四周的防水壁构成种植池，所述种植池的底层铺设有石子层，所述石子层的上方铺设有泥土层，所述泥土层的上方为蓄水层，所述防水底层连通有排水管，所述种植池上设有向其内部注水的注水口，所述注水口通过注水泵连接水源，所述种植池内设有采集蓄水深度的水位传感器，所述水位传感器输出水位信号至控制器，所述控制器输出驱动信号至排水阀或注水泵。
2.根据权利要求1所述的茭白种植系统，其特征在于：所述泥土层和石子层之间设有营养管，所述营养管的下表面间隔设有出水孔，所述营养管在石子层上方并排设置，每根所述营养管连接主管道，所述主管道通过营养泵连接营养液桶，所述控制器输出驱动信号至营养泵。
3.根据权利要求2所述的茭白种植系统，其特征在于：所述土壤层的厚度为30-80cm，所述石子层的厚度不少于30cm，所述石子层设有两层，上层为细石子层和下层粗石子层。
4.根据权利要求3所述的茭白种植系统，其特征在于：所述排水管与种植池之间设有格网，所述排水管为倾斜管道，所述排水管与水平面的夹角不少于30度，所述排水管末端为蓄水池，所述格网为孔径小于细石子层内石子的塑料镂空网。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的茭白种植系统，其特征在于：所述控制器通过无线通信单元与用户手机通信。
6.根据权利要求5所述的茭白种植系统，其特征在于：装置设有蓄电池，以及为蓄电池充电的光伏单元，所述蓄电池为自动控制装置供电。
7.根据权利要求1或6所述的茭白种植系统，其特征在于：装置设有泥土高度传感器，所述泥土高度传感器输出信号至控制器，所述泥土高度传感器设有悬挂在种植池水面之上的卷线器，所述卷线器内卷绕有连接线，所述连接线的端部固定有沉入到水面下泥土上的坠子，所述卷线器的回线力与坠子的浮力之和小于坠子的重力，所述连接线上设有光栅段，所述卷线器上设有采集光栅段信号的传感器。
8.根据权利要求7所述的茭白种植系统，其特征在于：所述坠子为锥台状或锥形，其面积较大一面朝向下。
9.基于权利要求1-8所述茭白种植系统的施肥方法，其特征在于：
步骤1、均匀将肥料播撒在蓄水层；
步骤2、静置一段时间；
步骤3、打开排水阀，排水至蓄水层全部浸入泥土层内；
步骤4、打开注水泵，补充蓄水层至设定高度。
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