CN109197558A - 一种无土栽培系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种无土栽培系统及使用方法，该系统包括栽培杯（1）、杯盖（2）、栽培柱芯（3）、供水桶（4）和回收桶（5）构成；本发明所述的栽培系统通过滴灌技术和吸水材料虹吸原理相结合，解决了无土栽培中持续供水和氧气供应的问题。本发明既适合于家庭阳台、墙壁和书架等小面积种植也适用于大面积种植应用。所述的栽培系统设计简单，易于操作。

Description

一种无土栽培系统及其使用方法

技术领域

本发明属于农业技术领域，涉及一种无土栽培设备及其使用方法，具体涉及一种无土栽培系统及其使用方法。

背景技术

无土栽培技术应用过程中，营养液中氧浓度的维持是一项关键技术，目前常用的技术包括：向营养液中鼓气，营养液灌流，植物根系喷洒和喷雾等方法，这些方法共有的特点是耗能大，利用率低，设备要求高等不利因素。

现有的无土栽培装置一般体积较大，占用空间大不适合阳台或书桌等小空间应用，而针对小空间设计的装置，制造成型后不能再次随意改变形态和使用空间，在植物生长时，单颗植物生病或死亡后，相应种植栽培处仍然占据一定空间，不能随意拆卸组装。而小型化的无土栽培装置因为设备小常常造成植物根系的供氧受到影响。这样给无土栽培小型化的推广带来不便。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无土栽培系统及其使用方法，本发明的无土栽培系统供给营养液的原理是滴灌技术和毛细虹吸原理相结合，将供水桶装满营养液后通过重力的作用，将营养液滴注到栽培杯中，可通过调节阀调节营养液滴注速度，通过滴灌技术将营养液直接滴灌至栽培植物茎部或根部，使营养液顺沿植物根系流至栽培杯底部，营养液流动过程会将氧气溶入营养液中并给植物根系供给营养和氧气，持续滴灌的流动效应满足植物根系对营养液营养成分和氧气的需求，同时栽培植物种植在栽培柱芯上，栽培柱芯的吸水芯是有吸水材料构成，吸水芯通过毛细虹吸作用可将栽培杯底部储存的营养液逆重力方向吸上去，将营养液吸至植物根系周围，湿润的吸水芯可以弥补滴灌时不能使全部植物根系湿润的问题并保持植物根系对营养液的营养需求和氧气需求；通过滴灌技术和毛细虹吸原理相结合，可减少营养液的循环灌注速度，也可避免使用根系喷雾施加营养，由于吸水芯的存在可保证在短时间停止滴灌时不会造成植物根系缺水。

所述的无土栽培系统采用单株植物单个栽培杯设计，通过输水管相互连接，实现不同植物之间在生长过程中无相互影响，植物生长期内仍可实现植物放置位置移动，可以在植物不同生长时期逐渐调整栽培杯之间的放置位置，能够充分利用种植空间。

所述的无土栽培系统通过输水管可任意距离连接，受环境约束小，可固定于墙壁上，可放置于平面或台面上，也可放置于支架上。

所述供水管通过杯盖上的卡槽固定后，可将管口准确放置到植物茎部或根部，实现对植物根部直接的滴灌。

所述的栽培杯上带有杯盖，杯盖可保持杯内湿度相对稳定，并减少外部环境对杯内植物根部的影响。

所述的栽培杯侧壁靠近杯口部开有通气孔，可使空气自由流通保证植物根系对杯内气体环境中氧浓度需求；所述栽培杯侧壁上靠近杯底部开有回水管，回水管开口距离杯底有一段距离，这样可保证杯底持续保留一定量的营养液。

所述的栽培柱芯由上部的定植杯以及定植棉和下部的吸水芯构成，吸水芯为吸水材料构成固定于定植杯的底部上，吸水芯可以是条索状的吸水棉、海绵、陶块等亲水材料围成的柱状中空结构，也可以是成熟晒干去除表皮和瓜子后的丝瓜络，圆柱状的丝瓜络纵向固定于定植杯的底部构成吸水芯；栽培柱芯上部通过定植杯固定于杯盖上，下部到达栽培杯底，并浸没在栽培杯底部留存的营养液中。

本发明的另一目的是提供上述无土栽培系统的使用方法，根据需求可单杯使用，亦可串联并联的方式连接，或者串并联混合的方式连接使用，具体包括以下方法：

方法一、单杯使用，由供水桶、过滤器、供水管、栽培杯、回水管、供水桶和回收桶连接而成，供水桶处在高处，栽培杯在中间，回收桶在最低处，通过重力作用以及调节阀调节营养液的供给速度；

方法二、串联使用，由供水桶、过滤器、供水管和多个栽培杯，栽培杯之间上一个栽培杯的回水管与下一个栽培杯的供水管相连，最后再通过回水管将营养液引回到回收桶中，供水桶处在高处，栽培杯在中间，并且多个栽培杯之间依次从高到低排列，回收桶在最低处，通过重力作用以及调节阀调节营养液的供给速度；

方法三、并联使用，由供水桶、过滤器、供水管和多个栽培杯，栽培杯分别通过分接头与供水管相连，最后再分别通过回水管将营养液引回到回收桶中，供水桶处在高处，栽培杯在中间，并且多个栽培杯之间不存在高低顺序，可在同一水平面，也可在不同水平面，回收桶在最低处，通过重力作用以及调节阀调节营养液的供给速度；

方法四、串并联混合使用，先将部分串联的多个栽培杯连接形成串联组，再将串联好的串联组并联起来，形成串并联混合模式。

本发明的有益效果是：所述的无土栽培系统解决了无土栽培装置受种植场所条件的限制，所述栽培系统能够通过单株种植、串联种植、并联种植和串并联混合种植等形式实现从小至书桌阳台墙壁，到大面积规模化无土栽培，多个栽培杯可以在水平面上种植也可在立体墙面上种植，更可以在不同的支架上种植使用。与管道或者立体柱无土栽培相比，所述栽培系统采取的是单棵植物单个栽培杯的设计方法，栽培杯之间通过输水管道连接，并可根据种植环境的不同随意改变栽培杯放置位置。且本发明简单易于操作，造价低，可重复使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明串联使用示意图。

图3为本发明并联使用示意图。

图中：1-栽培杯，11-通气孔，12-回水管，13-营养液，2-杯盖，21-卡槽，22-供水管，23-植物孔，3-栽培柱芯，31-定植杯，32-定植棉，33-吸水芯，34-栽培植物，35-植物根系，4-供水桶，41-过滤器，42-调节阀，5-回收桶。

具体实施方式

下面结合附图具体实施方式对本发明的方法作进一步详细地说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。

参照图1，一种无土栽培系统，包括栽培杯1、杯盖2、栽培柱芯3、供水桶4、回收桶5；所述的栽培杯1可由塑料、玻璃、金属或陶瓷等不透明材料制成，或者在杯外增加有避光层构成，栽培杯1大小可根据栽培植物大小而定，栽培杯1的形状可以圆柱形也可是多边柱形或锥形烧瓶形状，在栽培杯1的壁上靠近杯口处设有通气孔11若干个，可保持栽培杯1内的空气与外界相通，满足植物根系35对氧气的需求，在栽培杯1壁上靠近底部设有回水管12，回水管12与栽培杯1的底部保持一定的距离，在回水管12至栽培杯1的底部之间形成储存营养液13的空间；杯盖2用于覆盖栽培杯1，并维持栽培杯1内部相对湿度的稳定，杯盖2上有植物孔23允许栽培植物34的地面茎通过，杯盖2上有卡槽21用来固定供水管22，将供水管22的出水口直接靠近栽培植物34，使营养液直接滴灌到栽培植物的地面茎或叶上，并使营养液顺沿栽培植物茎叶流至植物根系，起到供给植物营养和氧气的作用；栽培柱芯3可以是圆柱形或多边柱形，栽培柱芯3通过定植杯31固定在杯盖2上，定植杯31内部的定植棉32可由海绵或棉纱等软质材料构成用来固定栽培植物34，栽培柱芯3的吸水芯32可由条索状吸水材料构成，吸水材料可以是海绵、棉线或陶土条等，吸水芯32也可以是成熟晒干去除表皮和瓜子后的丝瓜络，圆柱状的丝瓜络纵向固定于定植杯31的底部构成吸水芯32，吸水芯32内部的中空以及条索状结构均允许植物根系35自由生长，吸水芯32下部浸没在营养液13中，可持续维持吸水芯32的湿润，并持续供给植物根系35营养成分；供水桶4通过过滤器41和调节阀42连接到供水管22上，实现向栽培植物34供给营养液，过滤器41可由过滤海绵制成，用来过滤营养液中可能形成的有形成分，调节阀42可用来调节营养液供给速度；回收桶5处在所有设备的最低位置，当栽培杯1底部营养液13没过回收管12时，营养液13会经过回收管12流至回收桶5中，通过更换回收桶5和供水桶4可实现营养液的持续供给，或可在供水桶4与回收桶5之间增加小型水泵实现营养液的持续循环。

参照图1-2，所述无土栽培系统串联使用时，有供水桶4、过滤器41、供水管22和多个栽培杯1，栽培杯1之间通过上一栽培杯1的回水管12与下一栽培杯1的供水管22相连，最后再通过回水管12将营养液引回到回收桶5中，供水桶4处在高处，栽培杯1在中间，并且多个栽培杯1之间依次从高到低放置，回收桶4在最低处，通过重力作用以及调节阀调节营养液的供给速度。

参照图1和3，所述无土栽培系统并联使用时，有供水桶4、过滤器41、供水管22和多个栽培杯1，栽培杯1的供水管22分别通过分接头与供水桶4相连，最后再分别通过回水管12将营养液引回到回收桶5中，供水桶4处在高处，栽培杯1在中间，并且多个栽培杯1之间不存在高低区别，可在同一水平面，也可在不同水平面，回收桶5在最低处，通过重力作用以及调节阀42调节营养液的供给速度。

参照图1-3，所述无土栽培系统串并联混合使用时，先将部分串联的多个栽培杯1通过水管连接形成串联组，再将串联好的串联组并联起来，形成串并联混合模式。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种无土栽培系统，其特征在于，包括栽培杯（1）、杯盖（2）、栽培柱芯（3）、供水桶（4）和回收桶（5），其特征是：一个栽培杯（1）只种植一棵植物，栽培杯（1）壁的上部靠近杯口处设有通气孔（11），栽培杯（1）壁的下部靠近杯底处设有回水管（12），使栽培杯（1）底部形成储存营养液（13）的空间，杯盖（2）上设有卡槽（21）可用来固定供水管（22），杯盖（2）上有植物孔（23）允许栽培植物（34）生长通过，栽培柱芯（3）包括上部的定植杯（31）、定植杯（31）内的定植棉（32）和下部的吸水芯（33），供水桶（4）通过过滤器（41）和调节阀（42）连接到供水管（22），回水管（12）与回收桶（5）相连。

2.根据权利要求1所述的无土栽培系统，其特征在于，在栽培杯（1）的上部靠近杯口处设有通气孔（11），通气孔（11）保持栽培杯（1）内外空气相通，在栽培杯（1）的下部靠近杯底处设有回水管（12），回水管（12）至杯底有一定的距离使栽培杯（1）的下部形成储存营养液（13）的空间。

3.根据权利要求1所述的无土栽培系统，其特征在于，所述杯盖（2）上设有卡槽（21）用来固定供水管（22），杯盖（2）中间设有植物孔（23）允许栽培植物（34）通过。

4.根据权利要求1所述的无土栽培系统，其特征在于，所述栽培柱芯（3）有上部的定植杯（31）以及定植杯（31）内部的定植棉（32）和下部的吸水芯（33）构成，栽培柱芯（3）上部通过定植杯（31）固定在杯盖（2）上，定植杯（31）底部镂空允许栽培植物（34）的植物根系（35）通过，定植棉（32）位于定植杯（31）内用来固定栽培植物（34），吸水芯（33）为吸水材料构成的中空结构，吸水芯（33）内部的空隙和中空结构允许栽培植物（34）的植物根系（35）自由通过，吸水芯（33）上部固定在定植杯（31）的底部，吸水芯（33）下部浸没在栽培杯（1）储存的营养液（13）中。

5.根据权利要求1所述的无土栽培系统，其特征在于，所述的营养液由供水桶（4）供给，通过过滤器（41）过滤营养液内可能形成的有形物质，通过调节阀（42）调节营养液供给速度，通过杯盖（2）上的卡槽（21）将供水管（22）固定并使供水管（22）出水口靠近栽培植物（34）放置，使营养液流出时顺着栽培植物（34）流向植物根系（35）实现营养液直接供给栽培植物根部，并且营养液在流动过程中能够吸收空气中的氧气并供给植物根系（35）；营养液流至栽培杯（1）底部时，由于回水管（12）至杯底有一定的距离，在栽培杯（1）的下部形成储存营养液（13）的空间，当营养液（13）没过回水管（12）时会通过回水管（12）流至回收桶（5）中，通过更换供水桶（4）和回收桶（5）可实现营养液的持续循环供给；栽培柱芯（3）的吸水芯（33）下部浸没在栽培杯（1）储存的营养液（13）中并通过虹吸作用将营养液逆重力方向回吸保持吸水芯（33）湿润供给植物根系（35）水分和营养。

6.根据权利要求1所述的无土栽培系统的使用方法，其特征在于，具体包括：单个栽培杯（1）种植单株植物使用，多个栽培杯（1）串联使用，多个栽培杯（1）并联使用和多个栽培杯（1）串并联混合使用；单个栽培杯（1）使用时，可种植单株植物，有供水桶（4）、过滤器（41）、调节阀（42）、供水管（22）、栽培杯（1）、回水管（12）和回收桶（17）连接而成，供水桶（4）处在高处，栽培杯（1）在中间，回收桶（5）在最低处；多个栽培杯（1）串联使用时，每个栽培杯（1）种植一棵植物，有供水桶（4）、过滤器（41）、调节阀（42）、供水管（1）和多个栽培杯（1）串联，上一个栽培杯（1）的回水管（12）与下一个栽培杯（1）的供水管（22）相连，最后再通过回水管（12）将营养液引回到回收桶（5）中，供水桶（4）处在高处，栽培杯（1）在中间，并且多个栽培杯（1）之间依次从高到低排列，回收桶（4）在最低处；多个栽培杯（1）并联使用时，每个栽培杯（1）种植一棵植物，有供水桶（4）、过滤器（41）、调节阀（42）、供水管（1）和多个栽培杯（1）并联，栽培杯（1）分别通过分接头与供水管（22）相连，最后再分别通过回水管（12）将营养液引回到回收桶（5）中，供水桶（4）处在高处，栽培杯（1）在中间，并且多个栽培杯（1）之间不存在高低顺序，可在同一水平面，也可在不同水平面，回收桶（5）在最低处；多个栽培杯（1）串并联混合使用，先将部分串联的多个栽培杯（1）通过供水管（22）和回水管（12）连接形成串联组，再将串联好的串联组并联起来，形成串并联混合模式。