CN110089415A - 一种立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置，包括培养槽、过滤网、回液空间和营养槽；培养槽包括第一培养槽、第二培养槽、第三培养槽和第四培养槽；过滤网包括第一过滤网、第二过滤网、第三过滤网和第四过滤网，回液空间包括第一回液空间、第二回液空间、第三回液空间和第四回液空间；解决了传统的马铃薯脱毒苗生产方式不仅浪费大量的人力物力，也对环境保护与水土保持构成严重威胁，还存在“看天吃饭”的不确定性的问题。

Description

一种立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置

技术领域

本发明涉及马铃薯脱毒苗装置领域，特别是一种立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置。

背景技术

传统的脱毒马铃薯试管苗的繁育存在用药量大、能耗高、用工量大、苗子生长质量差等劣势，很多原原种生产及繁育单位为了生产较多的原原种，不得不为此花费大量的人力物力来繁殖试管苗，从而导致原原种生产速度慢，规模上不去，且成本较高。立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置是一种全新的脱毒试管苗栽培方式，使试管苗的栽培从平面拓展中解放出来，向空间立体发展。农业生产的污染与对环境的掠夺已成为现代农业耕作中较为突出的问题，大量农耕机械的应用，耗费了大量石油，造成了空气污染；大量化肥的使用，使土壤日渐贫瘠；农药的泛滥使用，使农产品的健康性没有保障等。该装置可以在没有任何可耕土地上进行多层次立体化的耕作，而且不需要大型的机械，也无需繁杂的管理操作。在地球生态压力越来越重的今天，立体分层快繁装置提供了实现环保生态耕作的技术支撑。装置中的珍珠岩起到透气的作用，但是透气有余而保水不足，因此又加入蛭石配合保水，可以有效降低基质病虫害、板结等问题。基质的配比可根据马铃薯不同生长时期进行不同比例混合，再配合不同浓度的营养液，可提供马铃薯脱毒苗生长所需全部营养物质。基质栽培摆脱了传统土壤栽培所带来的土壤泛盐、土传病虫害和连作障碍等一系列问题，更不需施用化肥与除草剂，最大限度地控制农药使用，是一种对环境友好的栽培方式。栽培的脱毒苗具有生长快、质量好、产量稳定等优点。营养液的高效循环利用也可以减少营养液浪费和环境污染问题，符合现代农业的发展要求。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置，解决了传统的马铃薯脱毒苗生产方式不仅浪费大量的人力物力，也对环境保护与水土保持构成严重威胁，还存在“看天吃饭”的不确定性的问题。

本发明采用的技术方案是，一种立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置，包括培养槽、过滤网、回液空间和营养槽；培养槽包括第一培养槽、第二培养槽、第三培养槽和第四培养槽；过滤网包括第一过滤网、第二过滤网、第三过滤网和第四过滤网，回液空间包括第一回液空间、第二回液空间、第三回液空间和第四回液空间；

第一培养槽底部设置第一过滤网，第一过滤网底部设置第一回液空间，第一回液空间底部设置第二培养槽，第二培养槽底部设置第二过滤网，第二过滤网底部设置第二回液空间，第二回液空间底部设置第三培养槽，第三培养槽底部设置第三过滤网，第三过滤网底部设置第三回液空间，第三回液空间底部设置第四培养槽，第四培养槽底部设置第四过滤网，第四过滤网底部设置第四回液空间，第四回液空间的底部设置营养槽；

过滤网为过滤海绵，鹅暖石或砂石，回液空间是由隔板与铁丝网固定形成。

优选地，第一培养槽包括第一喷雾装置、第二喷雾装置、第一补光灯管、第二补光灯管、第一营养基质和第一幼苗；第一培养槽内部的顶面上依次设置第一喷雾装置、第一补光灯管、第二喷雾装置和第二补光灯管，第一营养基质设置于第一培养槽内部的底面上，第一幼苗的根部种植于第一营养基质内部。

优选地，第二培养槽包括第三喷雾装置、第四喷雾装置、第三补光灯管、第四补光灯管、第二营养基质和第二幼苗；第二培养槽内部的顶面上依次设置第三喷雾装置、第三补光灯管、第四喷雾装置和第四补光灯管，第二营养基质设置于第二培养槽内部的底面上，第二幼苗的根部种植于第二营养基质内部。

优选地，第三培养槽包括第五喷雾装置、第六喷雾装置、第五补光灯管、第六补光灯管、第三营养基质、电子叶片感应器和第三幼苗；第三培养槽内部的顶面上依次设置第五喷雾装置、第五补光灯管、第六喷雾装置和第六补光灯管，第三营养基质设置于第三培养槽内部的底面上，第三幼苗的根部种植于第三营养基质内部，电子叶片感应器设置于第三幼苗之间且在第三营养基质的内部。

优选地，第四培养槽包括第七喷雾装置、第八喷雾装置、第七补光灯管、第八补光灯管、第四营养基质和第四幼苗；第四培养槽内部的顶面上依次设置第七喷雾装置、第七补光灯管、第八喷雾装置和第八补光灯管，第四营养基质设置于第四培养槽内部的底面上，第四幼苗的根部种植于第四营养基质内部。

优选地，喷雾装置包括第一喷雾装置、第二喷雾装置、第三喷雾装置、第四喷雾装置、第五喷雾装置、第六喷雾装置、第七喷雾装置和第八喷雾装置，补光灯管包括第一补光灯管、第二补光灯管、第三补光灯管、第四补光灯管、第五补光灯管、第六补光灯管、第七补光灯管和第八补光灯管，立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置还包括电子控时器，电子控时器电性连接补光灯管，第一营养基质、第二营养基质、第三营养基质和第四营养基质均采用无土基质，无土基质选用泥炭、蛭石及珍珠岩按1:1:1的比例混合，喷雾装置向下设置用于将清水或营养液雾化后，均匀地喷洒在试管苗上，喷雾装置还包括喷雾控制器，喷雾控制器用于实现按照设定的喷雾周期喷雾。

优选地，营养槽包括营养液箱、水箱、上水管和下水管；营养液箱设置于营养槽内部的一侧，水箱设置于营养槽内部的另一侧，上水管均与水箱和营养液箱连接，上水管上安装水阀开关，上水管与喷雾装置连接，回液空间与下水管连接。

本发明立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置的有益效果如下：

1、种植效率高。立体化垂直化耕作可以让单位面积的种植效率大幅提高，在同样的土地面积上生产3倍以上的农产品数量，效率远高于常规耕作方式。在城镇化快速发展，土地日渐减少的今天，具有普遍的实用意义。

2、苗子质量好。立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置是在基质栽培槽内进行，固体基质对水和空气的通透性都较强。采用自然光为主，日光灯为辅进行光合作用，苗子更加粗壮，抗逆性强，固定性好，不易脱落。

3、条件限制少。土壤贫瘠地区、干旱地区、盐碱地区都可以栽培，它的节水效率最高可达90％，也就是说只需土壤栽培的1/10用水量，就可完成相同生物量的增长。另外，立体分层快繁装置可以避免连作障碍，全自动化控制可以最大限度地节省了用工成本。即使出现停水断电的情况，营养箱及基质中的营养也可以维持脱毒苗较长时间的生长需要。

4、建设成本低。立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置的造价和建设成本是无土栽培中最低的，实用性方面要明显优于其他无土栽培模式。与植物工厂相比，在基质可以提供营养的情况下，装置对循环系统建设的要求大大降低，仅依靠自吸泵就能完成水和营养液的运输，降低了生产成本。与传统土培相比，由于用基质替代了土壤，避免了土传病虫害的发生，降低了管理成本和农资成本。

5、操作简便。立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置打破了传统生产过程的所有局限，减少了繁琐的耕作流程。只需简单的播种与收获环节，中间不需要像土壤栽培需要整地、中耕、除草、施肥、灌溉打药等繁琐的作业，根据电子控制器反映的数据自动调整温度、水分、光照等参数数值，把农业生产变得更为高效更为省力。

6、绿色农业。病虫害的控制发生可减少75％以上，如果进行严密的防虫网隔绝，可以做到无虫化的免农药生产。无需对土壤消毒，有效控制对环境的污染。装置通过闭锁型方式完成养分与水分的循环利用，可以实现零外排，做到绿色、生态、可持续的效果。

附图说明

图1为本发明立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置的结构图。

附图标记：1-第一培养槽、2-第二培养槽、3-第三培养槽、4-第四培养槽、8-上水管、9-下水管、11-第一喷雾装置、12-第二喷雾装置、13-第三喷雾装置、14-第四喷雾装置、15-第五喷雾装置、16-第六喷雾装置、17-第七喷雾装置、18-第八喷雾装置、21-第一补光灯管、22-第二补光灯管、23-第三补光灯管、24-第四补光灯管、25-第五补光灯管、26-第六补光灯管、27-第七补光灯管、28-第八补光灯管、111-电子控时器、31-第一营养基质、32-第二营养基质、33-第三营养基质、34-第四营养基质、41-第一幼苗、42-第二幼苗、43-第三幼苗、44-第三幼苗、5-营养槽、51-营养液箱、52-水箱、61-第一过滤网、62-第二过滤网、63-第三过滤网、64-第四过滤网、71-第一回液空间、72-第二回液空间、73-第三回液空间、74-第四回液空间。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

一种立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置，包括培养槽、过滤网、回液空间和营养槽5；培养槽包括第一培养槽1、第二培养槽2、第三培养槽3和第四培养槽4；过滤网6包括第一过滤网61、第二过滤网62、第三过滤网63和第四过滤网64，回液空间7包括第一回液空间71、第二回液空间72、第三回液空间73和第四回液空间74；

第一培养槽1底部设置第一过滤网61，第一过滤网61底部设置第一回液空间71，第一回液空间71底部设置第二培养槽2，第二培养槽2底部设置第二过滤网62，第二过滤网62底部设置第二回液空间72，第二回液空间72底部设置第三培养槽3，第三培养槽3底部设置第三过滤网63，第三过滤网63底部设置第三回液空间73，第三回液空间73底部设置第四培养槽4，第四培养槽4底部设置第四过滤网64，第四过滤网64底部设置第四回液空间74，第四回液空间74的底部设置营养槽5；

过滤网6为过滤海绵，鹅暖石或砂石，回液空间7是由隔板与铁丝网固定形成。

本实施方案的第一培养槽1包括第一喷雾装置11、第二喷雾装置12、第一补光灯管21、第二补光灯管22、第一营养基质31和第一幼苗41；第一培养槽内部的顶面上依次设置第一喷雾装置11、第一补光灯管21、第二喷雾装置12和第二补光灯管22，第一营养基质31设置于第一培养槽内部的底面上，第一幼苗41的根部种植于第一营养基质31内部。

本实施方案的第二培养槽2包括第三喷雾装置13、第四喷雾装置14、第三补光灯管23、第四补光灯管24、第二营养基质32和第二幼苗42；第二培养槽内部的顶面上依次设置第三喷雾装置13、第三补光灯管23、第四喷雾装置14和第四补光灯管24，第二营养基质32设置于第二培养槽2内部的底面上，第二幼苗42的根部种植于第二营养基质内部。

本实施方案的第三培养槽3包括第五喷雾装置15、第六喷雾装置16、第五补光灯管25、第六补光灯管26、第三营养基质33、电子叶片感应器和第三幼苗43；第三培养槽内部的顶面上依次设置第五喷雾装置15、第五补光灯管25、第六喷雾装置16和第六补光灯管26，第三营养基质33设置于第三培养槽内部的底面上，第三幼苗43的根部种植于第三营养基质33内部，电子叶片感应器设置于第三幼苗之间且在第三营养基质的内部。

本实施方案的第四培养槽4包括第七喷雾装置17、第八喷雾装置18、第七补光灯管27、第八补光灯管28、第四营养基质34和第四幼苗44；第四培养槽4内部的顶面上依次设置第七喷雾装置17、第七补光灯管27、第八喷雾装置18和第八补光灯管28，第四营养基质34设置于第四培养槽内部的底面上，第四幼苗44的根部种植于第四营养基质内部。

本实施方案的喷雾装置包括第一喷雾装置11、第二喷雾装置12、第三喷雾装置13、第四喷雾装置14、第五喷雾装置15、第六喷雾装置16、第七喷雾装置17和第八喷雾装置18，补光灯管包括第一补光灯管21、第二补光灯管22、第三补光灯管23、第四补光灯管24、第五补光灯管25、第六补光灯管26、第七补光灯管27和第八补光灯管28，立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置还包括电子控时器111，电子控时器111电性连接补光灯管，第一营养基质31、第二营养基质32、第三营养基质33和第四营养基质34均采用无土基质，无土基质选用泥炭、蛭石及珍珠岩按1:1:1的比例混合，喷雾装置向下设置用于将清水或营养液雾化后，均匀地喷洒在试管苗上，喷雾装置还包括喷雾控制器，喷雾控制器用于实现按照设定的喷雾周期喷雾。

本实施方案的营养槽5包括营养液箱51、水箱52、上水管8和下水管9；营养液箱51设置于营养槽5内部的一侧，水箱52设置于营养槽5内部的另一侧，上水管8均与水箱52和营养液51箱连接，上水管8上安装水阀开关，上水管8与喷雾装置连接，回液空间7与下水管9连接。

本实施方案在实施时，我国是一个土地资源相对匮乏的国家，人均土地占有量低，人地矛盾突出。低效闲置土地和粗放利用土地等问题依旧非常突出，土地浪费、土地利用集约度低的情况大量存在。传统的马铃薯脱毒苗生产方式不仅浪费大量的人力物力，也对环境保护与水土保持构成严重威胁，还存在“看天吃饭”的不确定性。因此向智能化种植方向转变是必然趋势。我们的发明旨在解决马铃薯脱毒面种植过程中劳动力日益紧缺的问题，而且实现了生产小型化、集约化、智能化，提高了脱毒苗应对自然环境风险的能力，让脱毒苗生产变得简单、可控和高效。

在脱毒苗种植和培育阶段，通过基质栽培槽内的电子叶片感应器进行实时的温度、湿度、光照的信息采集，并根据信息采集情况进行自动的现场控制，以达到高效的管理和实时监控的目的，从而应对环境的变化，保证脱毒苗在最佳环境中生长。

将基质栽培与雾培的优点结合起来，针对马铃薯这类块茎植物，固体基质可以更好的固定根系，对水气的通透性较强，使得根系环境的水、气更易于调节，更加有利于根系的发育，还可以根据不同马铃薯品种或生长习性调整基质比例。在缺水断电的情况下仅靠基质提供的营养也能保证脱毒苗正常生长较长时间，减少了对营养液的依赖。同时基质栽培建设成本较低，管理简单，但也保留了雾化栽培营养液成分和浓度稳定的特点，营养液从顶部喷湿，通过叶片再到根部实现二次利用，利用率可高达90％-95％以上。

Claims (7)

1.一种立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置，其特征在于，包括培养槽、过滤网、回液空间和营养槽(5)；所述培养槽包括第一培养槽(1)、第二培养槽(2)、第三培养槽(3)和第四培养槽(4)；所述过滤网(6)包括第一过滤网(61)、第二过滤网(62)、第三过滤网(63)和第四过滤网(64)，所述回液空间(7)包括第一回液空间(71)、第二回液空间(72)、第三回液空间(73)和第四回液空间(74)；

所述第一培养槽(1)底部设置第一过滤网(61)，所述第一过滤网(61)底部设置第一回液空间(71)，所述第一回液空间(71)底部设置第二培养槽(2)，所述第二培养槽(2)底部设置第二过滤网(62)，所述第二过滤网(62)底部设置第二回液空间(72)，所述第二回液空间(72)底部设置第三培养槽(3)，所述第三培养槽(3)底部设置第三过滤网(63)，所述第三过滤网(63)底部设置第三回液空间(73)，所述第三回液空间(73)底部设置第四培养槽(4)，所述第四培养槽(4)底部设置第四过滤网(64)，所述第四过滤网(64)底部设置第四回液空间(74)，所述第四回液空间(74)的底部设置营养槽(5)；

所述过滤网(6)为过滤海绵，鹅暖石或砂石，所述回液空间(7)是由隔板与铁丝网固定形成。

2.根据权利要求1所述的立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置，其特征在于，所述第一培养槽(1)包括第一喷雾装置(11)、第二喷雾装置(12)、第一补光灯管(21)、第二补光灯管(22)、第一营养基质(31)和第一幼苗(41)；所述第一培养槽内部的顶面上依次设置第一喷雾装置(11)、第一补光灯管(21)、第二喷雾装置(12)和第二补光灯管(22)，所述第一营养基质(31)设置于第一培养槽内部的底面上，所述第一幼苗(41)的根部种植于第一营养基质(31)内部。

3.根据权利要求1所述的立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置，其特征在于，所述第二培养槽(2)包括第三喷雾装置(13)、第四喷雾装置(14)、第三补光灯管(23)、第四补光灯管(24)、第二营养基质(32)和第二幼苗(42)；所述第二培养槽内部的顶面上依次设置第三喷雾装置(13)、第三补光灯管(23)、第四喷雾装置(14)和第四补光灯管(24)，所述第二营养基质(32)设置于第二培养槽内部的底面上，所述第二幼苗(42)的根部种植于第二营养基质(32)内部。

4.根据权利要求1所述的立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置，其特征在于，所述第三培养槽(3)包括第五喷雾装置(15)、第六喷雾装置(16)、第五补光灯管(25)、第六补光灯管(26)、第三营养基质(33)、电子叶片感应器(10)和第三幼苗(43)；所述第三培养槽内部的顶面上依次设置第五喷雾装置(15)、第五补光灯管(25)、第六喷雾装置(16)和第六补光灯管(26)，所述第三营养基质(33)设置于第三培养槽内部的底面上，所述第三幼苗(43)的根部种植于第三营养基质(33)内部，所述电子叶片感应器(10)设置于第三幼苗(43)之间且在第三营养基质(33)的内部。

5.根据权利要求1所述的立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置，其特征在于，所述第四培养槽(4)包括第七喷雾装置(17)、第八喷雾装置(18)、第七补光灯管(27)、第八补光灯管(28)、第四营养基质(34)和第四幼苗(44)；所述第四培养槽(4)内部的顶面上依次设置第七喷雾装置(17)、第七补光灯管(27)、第八喷雾装置(18)和第八补光灯管(28)，所述第四营养基质(34)设置于第四培养槽(4)内部的底面上，所述第四幼苗(44)的根部种植于第四营养基质内部。

6.根据权利要求2至5所述的立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置的任意一条，其特征在于，所述喷雾装置包括第一喷雾装置(11)、第二喷雾装置(12)、第三喷雾装置(13)、第四喷雾装置(14)、第五喷雾装置(15)、第六喷雾装置(16)、第七喷雾装置(17)和第八喷雾装置(18)，所述补光灯管包括第一补光灯管(21)、第二补光灯管(22)、第三补光灯管(23)、第四补光灯管(24)、第五补光灯管(25)、第六补光灯管(26)、第七补光灯管(27)和第八补光灯管(28)，所述立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置还包括电子控时器(111)，所述电子控时器(111)电性连接补光灯管，第一营养基质(31)、第二营养基质(32)、第三营养基质(33)和第四营养基质(34)均采用无土基质，所述无土基质选用泥炭、蛭石及珍珠岩按1:1:1的比例混合，所述喷雾装置向下设置用于将清水或营养液雾化后，均匀地喷洒在试管苗上，所述喷雾装置还包括喷雾控制器，所述喷雾控制器用于实现按照设定的喷雾周期喷雾。

7.根据权利要求1所述的立体分层快繁马铃薯脱毒苗装置，其特征在于，所述营养槽(5)包括营养液箱(51)、水箱(52)、上水管(8)和下水管(9)；所述营养液箱(51)设置于营养槽(5)内部的一侧，所述水箱(52)设置于营养槽(5)内部的另一侧，所述上水管(8)均与水箱(52)和营养液(51)箱连接，所述上水管(8)上安装水阀开关，所述上水管(8)与喷雾装置连接，所述回液空间(7)与下水管(9)连接。