CN108668702A - 一种大棚反渗透膜种植系统及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种大棚反渗透膜种植系统，包括棚体和和反渗透层，棚体下设有反渗透层；反渗透层最底层为土壤，土壤上设有止水塑料布，止水塑料布上设有无纺布，无纺布上设有反渗透膜，反渗透膜上设有种植层，种植层上设有发泡定植板，发泡定植板上设有多用途薄膜，止水塑料布和无纺布之间设有第一营养液滴管，发泡定植板和多用途薄膜上设有定植孔。本发明可以脱离土壤种植，不影响土壤环境；可以把营养液浓度提高而不用担心病毒，细菌，真菌和有害的重金属盐类，离子等因素的侵袭，极大地改善了植物营养环境，能大幅度减少农药的使用量；可以减少灌溉用水；可以用高温开水溶解，可以再生回收，在农业生产上具有广泛的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及种植大棚技术领域，具体说，本发明具体涉及一种反渗透膜大棚的技术领域。
背景技术
在传统农耕种植中，作物种植离不开土壤，为了提高农产品产量，给农田施肥被认为天经地义的，肥料如硝酸钾，硫酸铵，过磷酸钙，硝酸铵等化合物确实为作物生长提供了所需的氮磷钾等营养，提高了作物产量，可是其中的过磷酸，硝酸，硫酸等的重离子根和这些离子根结合的重金属元素随着大量施肥，也被带进了土壤，久而久之，重离子根与重金属对于土壤的污染成了人类的生存大患。此外，近现代工业的发展，众多化工厂，电池厂，电镀厂等在生产过程中的产生的废液废渣也都造成了土壤污染，随着农作物的富集最后进入人体中，对人体的健康造成巨大的困扰。
除了土壤污染的困扰，随着城市的发展，地球土可耕种的地资源的日益减少，耕地保护不但是关系中国经济和社会可持续发展的全局性战略问题，也是世界各国人民所共同关注的生存问题，各国都采用税收、政府限量审批等办法尽力维持耕地面积，可是随着人口增长，工业化的加快，城市面积越来越大，高速路等公共设施用地也持续增长，耕地面积不断下降。但与此同时，地球上也存在大量的沙漠，戈壁，石山等荒漠，中国还有许多亟待开发的高原、离岛等土地。如果能够在这些区域发展农业，水和土壤也是制约性因素。
如果能将被污染的土壤再次利用，或者能够解决荒漠中无土和水资源种植的问题，世界上将增加很多可耕种的土地资源。反渗透膜能够隔离重离子、病菌和真菌等，是解决土壤问题一种绝佳的选择，反渗透膜又叫RO(Reverse Osmosis)膜，它的基本原理与肾脏病人的血液透析类似，血液透析时，病人的血液透过纳米级别的反渗透薄膜，人体内洁净的血液和体液可以穿透反渗透薄膜的微细小孔，返回到病人体内。病毒，细菌，真菌和有害的重金属盐类，离子等则受到RO膜拦阻、被剔出血液循环系统，如果能够将这种反渗透膜通过适当的方式应用到农作物种植中，将解决土壤污染、荒漠地区缺少土壤和水资源等问题造成的土地利用问题。
发明内容
针对现有技术在规模农业中化肥，农药，水，土壤对农业生产的制约，农药、化肥对农作物污染严重的技术问题，本发明提供了一种反渗透膜种植的大棚，利用的是反渗透膜具有选择性通透的特性，把植物种子直接播撒在反渗透膜上面，任由植物的毛细根无限生长，植物的毛细根能透过纳米级别的反渗透薄膜的微孔，吸收RO膜下部营养槽内的养分，病毒，细菌，真菌和有害的重金属盐类，离子等则受到RO膜拦阻、无法进入植物体内部，极大地改善了植物营养环境，能大幅度减少农药的使用量。反渗透膜栽培技术种出的农产品，无污染质量好，产量高，可以在规模农业中消除化肥，农药，水，土壤的制约。最大限度地提高国土的有效使用面积，保证农产品生产安全，在农业种植领域具有广泛的适用性。
本发明提供的技术方案如下：
本发明提供了一种大棚反渗透膜种植系统，包括棚体和反渗透层，棚体下设有反渗透层，反渗透层和棚体之间设有支撑体；反渗透层设置在土壤层上，土壤层上设有止水塑料布，止水塑料布上设有无纺布，无纺布上设有反渗透膜，反渗透膜上设有种植层，种植层上设有发泡定植板，发泡定植板上设有多用途薄膜，止水塑料布和无纺布之间设有第一营养液滴管，发泡定植板和多用途薄膜上设有定植孔。
本发明中，发泡定植板和多用途薄膜之间设有第二营养液滴管。
本发明中，棚体截面呈扇形或者半圆形。
本发明中，棚体为透明塑料膜，透明塑料膜上活动设置有保温层。
本发明中，支撑体为保温墙或者支撑柱。
本发明中，第一营养液滴管和第二营养液滴管与营养液箱连接在一起，第一营养液滴管和第二营养液滴管上设有营养液泵。
本发明中，第一营养液滴管和第二营养液滴管上设有微孔。
本发明中，棚体外设有太阳能发电机构，棚体内两侧设有蓄电池，太阳能发电机构和蓄电池电性连接，所述太阳能发电机构包括覆盖在棚体外侧的大棚覆盖太阳能板和棚体四周的独立太阳能板，大棚覆盖太阳能板和独立太阳能板和蓄电池电性连接，大棚覆盖太阳能板和独立太阳能板背面设有太阳能跟踪器，大棚棚体两侧设有太阳辐射传感器，太阳辐射传感器和蓄电池电性连接。
本发明中，棚体内设有供水池和种植架，种植架有若干反渗透层，种植架除过底层外其他每层背面设有LED光源，LED光源和蓄电池电性连接，供水池上边设有水泵，水泵进水管伸入供水池，水泵出水管和种植架连接，水泵和蓄电池电性连接。
本发明的大棚反渗透膜种植系统的制造方法包括如下步骤：
(1)选地：选择雨天不积水，排水、光照、通风良好，无乔木或大型建筑物遮蔽，地面水平，经水平测量仪测量超过1/100倾斜时需平整；
(2)平地：建设种植大棚时，用机械整平土地，平整地面，平地的同时，按施工图纸挖沟方便预埋管道；
(3)消毒：大棚地面平整后，向地面喷洒质量浓度5％-15％的漂白粉溶液消毒，在番茄定植前一个星期，用硫磺烟熏消毒，每立方米用硫磺2g-6g，锯末6g-10g混匀，放在容器内燃烧，时间在晚上6时-8时，熏烟密闭24小时；
(4)防水层铺设：平整土地后，用止水塑料布铺在地面上，止水塑料布上面再铺设黑色遮阳网；
(5)管道安装：将聚氯乙烯管连接成田垄的外框，放在底层黑色防晒网上；
(6)反渗透种植层铺设：在地面铺设止水塑料布，止水塑料布上设PP管件框，在管件框上铺塑料布，形成营养凹槽，凹槽内设下部营养液滴管；反渗透膜上铺撒培养土或铺设无纺布；培养土或无纺布上搁置开有定植孔的发泡定植板，然后设置上部营养液点滴管，盖上多用途薄膜，完成反渗透膜种植床施工。
优选的，本发明中大棚地面平整后，向地面喷洒质量浓度10％的漂白粉溶液消毒，在番茄定植前一个星期，用硫磺烟熏消毒，每立方米用硫磺4g，锯末8g混匀，放在容器内燃烧，时间在晚上7时，熏烟密闭24小时；反渗透膜上铺撒1.0cm厚的培养土或铺设0.5cm厚的无纺布。
本发明的有益效果：
本发明所述的一种大棚反渗透膜种植系统，一种反渗透膜种植的大棚，不依赖土壤，它可以在水泥地、石头、沙漠或者戈壁上建棚脱离土壤种植，不影响土壤环境；本发明可以把营养液浓度提高而不用担心病毒，细菌，真菌和有害的重金属盐类，离子等因素的侵袭，极大地改善了植物营养环境，能大幅度减少农药的使用量；可以减少1/2-2/3的灌溉用水；可以用高温开水溶解，可以再生回收，在农业生产上具有广泛的适用性。
附图说明
图1为本发明单侧大棚结构示意图；
图2为本发明半圆形大棚结构示意图；
图3为本发明反渗透层结构示意图；
图4为本发明反渗透层剖视结构示意图；
图5为本发明大棚结构示意图；
图6为本发明大棚剖视结构示意图；
图1-6中，1-棚体、2-支撑体、3-多用途薄膜、4-发泡定植板、5-种植层、6-反渗透膜、7-无纺布、8-第一营养液滴管、9-止水塑料布、10-土壤层、11-第二营养液滴管、12-定植孔、13-太阳辐射传感器、14-水泵、15-种植架、16-大棚覆盖太阳能板、17-独立太阳能板、18-蓄电池、19-供水池、20-LED光源。
具体实施方式
下面结合附图1-6和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，但本发明的方法不限于下述实施例。
本发明中用到的棚体1、支撑体2、多用途薄膜3、发泡定植板4、种植层5、反渗透膜6、无纺布7、第一营养液滴管8、止水塑料布9、第二营养液滴管11、太阳辐射传感器13、太阳能跟踪器、水泵14、种植架15、大棚覆盖太阳能板16、独立太阳能板17、蓄电池18、LED光源20都可通过市场途径采购或者定制获得。
实施例一：
本发明提供的一种反渗透膜种植的大棚，包括棚体1和反渗透层，棚体1下设有反渗透层，反渗透层和棚体1之间设有支撑体2；反渗透层设置在土壤层10上方，土壤层10上设有止水塑料布9，止水塑料布9上设有无纺布7，无纺布7上设有反渗透膜6，反渗透膜6上设有种植层5，种植层5上设有发泡定植板4，发泡定植板4上设有多用途薄膜3，止水塑料布9和无纺布7之间设有第一营养液滴管8，发泡定植板4和多用途薄膜3上设有定植孔12。
本发明中，发泡定植板4和多用途薄膜3之间设有第二营养液滴管11。
本发明中，棚体1截面呈扇形或者半圆形。
本发明中，棚体1为透明塑料膜，透明塑料膜上活动设置有保温层。
本发明中，支撑体2为保温墙或者支撑柱。
本发明中，第一营养液滴管8和第二营养液滴管11与营养液箱连接在一起，第一营养液滴管8和第二营养液滴管11上设有营养液泵。
本发明中，第一营养液滴管8和第二营养液滴管11上设有微孔，使得营养液缓慢释放。
本发明中，棚体1外设有太阳能发电机构，棚体1内两侧设有蓄电池18，太阳能发电机构和蓄电池18电性连接；太阳能发电机构包括覆盖在棚体外侧的大棚覆盖太阳能板16和棚体四周的独立太阳能板17，大棚覆盖太阳能板16和独立太阳能板17和蓄电池18电性连接；大棚覆盖太阳能板16和独立太阳能板17背面设有太阳能跟踪器；棚体1两侧设有太阳辐射传感器13，太阳辐射传感器13和蓄电池18电性连接，观察太阳辐射传感器13就能了解室内电能储备而不需要频繁出入大棚。
本发明中，棚体1内设有供水池19和种植架15，种植架15有若干反渗透层，种植架15除过底层外其他每层背面设有LED光源20，LED光源20和蓄电池18电性连接，供水池19上边设有水泵14，水泵14进水管伸入供水池19，水泵14出水管和种植架15连接，水泵14和蓄电池18电性连接。
实施例二：
本发明的大棚反渗透膜种植系统的制造方法，包括如下步骤：
(1)选地：选择雨天不积水，排水、光照、通风良好，无乔木或大型建筑物遮蔽，地面水平，经水平测量仪测量超过1/100倾斜时需平整；
(2)平地：建设种植大棚时，用机械整平土地，平整地面，平地的同时，按施工图纸挖沟方便预埋管道；
(3)消毒：大棚地面平整后，向地面喷洒质量浓度10％的漂白粉溶液消毒，在番茄定植前一个星期，用硫磺烟熏消毒，每立方米用硫磺4g，锯末8g混匀，放在容器内燃烧，时间在晚上7时左右，熏烟密闭24小时；
(4)防水层铺设：平整土地后，用止水塑料布铺在地面上，上面再铺设黑色遮阳网，经过这样处理过的地面，地下水不会渗入棚内，隔绝土传疾病，而且造价经济实惠，容易清理；
(5)管道安装：将直径Ф25mm、长4m管聚氯乙烯管连接成田垄的外宽60cm外框，放在底层黑色防晒网；
(6)在地面铺设止水塑料布，隔绝与土壤的物质交换，止水塑料布上设PP管件框，在管件框上铺塑料布，形成营养凹槽，凹槽内设下部营养液滴管，滴管提供的营养液被其上部的无纺布吸收，均匀地散开；植物根系需要通过铺设在无纺布上面的反渗透膜，从营养凹槽内积聚营养液中汲取养分；反渗透膜上铺撒培养土或铺设无纺布，为植物的根系保湿并提供定植条件；培养土或无纺布上搁置开有定植孔的发泡定植板，然后设置上部营养液点滴管，盖上多用途薄膜，完成反渗透膜种植床施工。
实施例三：
本发明中，大棚地面平整后，向地面喷洒质量浓度5％的漂白粉溶液消毒，在番茄定植前一个星期，用硫磺烟熏消毒，每立方米用硫磺2g，锯末6g混匀，放在容器内燃烧，时间在晚上6时，熏烟密闭24小时；反渗透膜上铺撒1.0cm厚的培养土或铺设0.5cm厚的无纺布。
实施例四：
本发明中，大棚地面平整后，向地面喷洒质量浓度15％的漂白粉溶液消毒，在番茄定植前一个星期，用硫磺烟熏消毒，每立方米用硫磺6g，锯末10g混匀，放在容器内燃烧，时间在晚上8时，熏烟密闭24小时。
实施例五：
在适用本发明反渗透膜种植的大棚时，在土壤层10铺设止水塑料布9，隔绝与土壤层10的物质交换，止水塑料布9上设PP管件框，在管件框上铺无纺布7，止水塑料布9和无纺布7之间铺设第一营养液滴管8，第一营养液滴管8提供的营养液被其上部的无纺布7吸收，均匀地散开。植物根系通过铺设在无纺布7上面的反渗透膜6，从无纺布7内积聚营养液中汲取养分。反渗透膜6上铺撒1.0cm厚的培养土或铺设0.5cm厚的无纺布7作为种植层5，为植物的根系保湿并提供定植条件，种植层5上搁置开有定植孔12的发泡定植板4，发泡定植板4上设置第二营养液滴管11，盖上多用途薄膜3，完成反渗透膜种植床施工，多用途薄膜3既可以挥发一部分水分到空气中供植物枝叶吸收，也能吸收上部棚体内喷洒下的水分，形成水循环。
本发明的反渗透膜种植的大棚，可以脱离土壤建棚种植，不影响土壤环境，也可以把营养液浓度提高而不用担心病毒，细菌，真菌和有害的重金属盐类，离子等的侵袭，极大地改善了植物生长环境，能大幅度减少农药的使用量；还可以减少1/2-2/3的灌溉用水；可以用90℃的高温开水溶解，还可以再生回收利用，在大棚种植领域具有广泛的适用性。
如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种大棚反渗透膜种植系统，包括棚体和反渗透层，其特征在于，棚体下设有反渗透层，反渗透层和棚体之间设有支撑体；反渗透层设置在土壤层上方，土壤层上设有止水塑料布，止水塑料布上设有无纺布，无纺布上设有反渗透膜，反渗透膜上设有种植层，种植层上设有发泡定植板，发泡定植板上设有多用途薄膜，止水塑料布和无纺布之间设有第一营养液滴管，发泡定植板和多用途薄膜上设有定植孔。
2.如权利要求1所述的大棚反渗透膜种植系统，其特征在于，所述发泡定植板和多用途薄膜之间设有第二营养液滴管；棚体截面呈扇形或者半圆形；棚体为透明塑料膜，透明塑料膜上活动设置有保温层。
3.如权利要求1所述的大棚反渗透膜种植系统，其特征在于，所述支撑体为保温墙或者支撑柱。
4.如权利要求1所述的大棚反渗透膜种植系统，其特征在于，所述棚体外设有太阳能发电机构，棚体内两侧设有蓄电池，太阳能发电机构和蓄电池电性连接，所述太阳能发电机构包括覆盖在棚体外侧的大棚覆盖太阳能板和棚体四周的独立太阳能板，大棚覆盖太阳能板和独立太阳能板和蓄电池电性连接，大棚覆盖太阳能板和独立太阳能板背面设有太阳能跟踪器，大棚棚体两侧设有太阳辐射传感器，太阳辐射传感器和蓄电池电性连接。
5.如权利要求1所述的大棚反渗透膜种植系统，其特征在于，所述棚体内设有供水池和种植架，种植架有若干反渗透层，种植架除过底层外其他每层背面设有LED光源，LED光源和蓄电池电性连接，供水池上边设有水泵，水泵进水管伸入供水池，水泵出水管和种植架连接，水泵和蓄电池电性连接。
6.如权利要求1所述的大棚反渗透膜种植系统，其特征在于，所述第一营养液滴管和第二营养液滴管与营养液箱连接在一起，第一营养液滴管和第二营养液滴管上设有营养液泵。
7.如权利要求1所述的大棚反渗透膜种植系统，其特征在于，所述第一营养液滴管和第二营养液滴管上设有微孔。
8.如权利要求1-7任一项所述大棚反渗透膜种植系统的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤：
（1）选地：选择雨天不积水，排水、光照、通风良好，无乔木或大型建筑物遮蔽，地面水平，经水平测量仪测量超过1/100倾斜时需平整；
（2）平地：建设种植大棚时，用机械整平土地，平整地面，平地的同时，按施工图纸挖沟方便预埋管道;
（3）消毒：大棚地面平整后，向地面喷洒质量浓度5%-15%的漂白粉溶液消毒，在番茄定植前一个星期，用硫磺烟熏消毒，每立方米用硫磺2g-6g，锯末6g-10g混匀，放在容器内燃烧，时间在晚上6时-8时，熏烟密闭24小时；
（4）防水层铺设：平整土地后，用止水塑料布铺在地面上，止水塑料布上面再铺设黑色遮阳网；
（5）管道安装：将聚氯乙烯管连接成田垄的外框，放在底层黑色防晒网上；
（6）反渗透种植层铺设：在地面铺设止水塑料布，止水塑料布上设PP管件框，在管件框上铺塑料布，形成营养凹槽，凹槽内设下部营养液滴管；反渗透膜上铺撒培养土或铺设无纺布；培养土或无纺布上搁置开有定植孔的发泡定植板，然后设置上部营养液点滴管，盖上多用途薄膜，完成反渗透膜种植床施工。
9.如权利要求8所述的大棚反渗透膜种植系统的制造方法，其特征在于，所述大棚地面平整后，向地面喷洒质量浓度10%的漂白粉溶液消毒，在番茄定植前一个星期，用硫磺烟熏消毒，每立方米用硫磺4g，锯末8g混匀，放在容器内燃烧，时间在晚上7时，熏烟密闭24小时；反渗透膜上铺撒1.0 cm厚的培养土或铺设0.5 cm 厚的无纺布。
10.如权利要求1到7所述的大棚反渗透膜种植系统在无土栽培中的应用。
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