CN112219702A - 一种蔬菜砂培种植方法及其种植系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蔬菜砂培种植方法及其种植系统，在种植区域内开挖回流池、回流液沟及种植沟，种植沟中放置导流槽，回流液沟内铺设回流管，导流槽与回流管连通，在导流槽上、贴合种植沟表面铺放无纺布，无纺布上方铺放黑白膜，黑白膜长度方向中线位置开缝，选用原沙河沙填放在种植沟及回流液沟内，植沟内埋设实时监测基质水分和温度的传感器，在回流液沟上铺放水肥主管路，水肥主管路一端连接到回流池内的循环泵，水肥主管路上对应种植沟连通有滴灌带，在水肥主管路上连通有水肥支管路，水肥支管路上设有施肥机。本发明以回流池、回流液沟、种植沟及水肥管路构成营养液循环系统，以河沙作为无土栽培基质，实现蔬菜全生育期全营养液的循环利用。

Description

一种蔬菜砂培种植方法及其种植系统
技术领域
本发明涉及一种蔬菜砂培种植方法及其种植系统。
背景技术
20世纪40年代以来，无土栽培陆续应用于农业生产中。由于无土栽培摆脱了土壤限制，极大扩展了农业发展空间，并且无土栽培在减少病虫害、节水、省肥、高效，便于工厂化生产等方面优势突出，已成为设施农业的重要模式，无土栽培技术的发展水平和应用程度也已经成为衡量世界各国农业现代化水平的重要指标。
现有的无土栽培技术，在种植蔬菜时，一般采用岩棉和草炭无土栽培基质，虽然岩棉、草炭具有良好的吸水性与保水性，是无机型和有机型应用最广泛的无土栽培基质，但岩棉使用后不易降解腐烂，容易造成环境污染，而草炭属自然资源，大量需求开采对生态系统造成无法逆转的伤害。还有是将风集沙或河沙和农家肥按比例混合铺在田地上，然后起垄，再在垄面上覆膜；在垄上进行破膜栽苗，栽苗后立即进行滴灌施水，然后进行叶面微喷，定苗后进行沟施生物有机肥。这种砂培种植方法易造成水肥浪费及环境污染。因此需要开发新的种植方法及栽培基质，以增强无土栽培的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种不会造成环境污染、节约自然资源的蔬菜砂培种植方法。
为解决上述技术问题，本发明包括以下步骤：
1）找地平：利用仪器对待种植区域找地平，为后续开沟铺槽做准备；
2）挖回流池：在待种植区域一侧或邻近开挖回流池，用于收集回流液，使营养液循环使用，回流池中放置循环泵；
3）开种植沟：在待种植区域内平行相间开挖种植沟，挖出来的土均覆在过道上；
4）开回流液沟：在种植沟的同一端，开挖回流液沟，回流液沟沟深大于种植沟沟深，回流液沟与种植沟端部连通，且回流液沟连通至回流池，回流液沟内铺设回流管，回流管连通至回流池；
5）放置导流槽：在种植沟中放置与种植沟大致等长的导流槽，导流槽顶部敞口，导流槽靠近回流液沟的一端用软管连通到回流管，导流槽相对另一端封闭；
6）放置塑料网格：在导流槽底部放置塑料网格，塑料网格宽度与导流槽底部相适应，塑料网格与导流槽大致等长；
7）铺放无纺布：在塑料网格及导流槽上、贴合种植沟表面铺放无纺布，无纺布与种植沟大致等长，无纺布宽度方向两侧覆在过道上；
8）铺放黑白膜：在无纺布上方铺放黑白膜，黑白膜与无纺布大致等长、等宽，黑白膜宽度方向两侧覆在过道上，沿黑白膜长度方向对应导流槽长度方向中线位置开缝，黑白膜黑色面朝上；
9）填沙：选用原沙河沙，填放在种植沟及回流液沟内，河沙顶面低于种植沟两侧过道水平面，同时在种植沟内埋设实时监测基质水分和温度的传感器；
10）铺放水肥管路：在回流液沟上铺放水肥主管路，水肥主管路一端连接到循环泵，另一端封闭，在水肥主管路上对应种植沟连通有滴灌带，每条种植沟上相间铺设两条；在水肥主管路上靠近回流池的一端连通有水肥支管路，水肥支管路上设有施肥机；
11）在种植沟内种植蔬菜；
所述的循环泵、实时监测基质水分和温度的传感器及施肥机的工作由PLC控制系统控制。
所述的种植沟沟深不小于20 cm，沟宽不小于20cm，沟间距1.35—1.5 m。
所述的回流液沟沟深深度较种植沟深10 cm以上，沟宽不小于20cm。
所述的导流槽的宽度为种植沟沟宽的1/3—1/2，或导流槽的宽度与种植沟等宽，高度为2.5—3cm。
所述的水肥主管路及水肥支管路上设有电磁流量计，所述的电磁流量计的工作由PLC控制系统控制。
所述的在种植沟内种植蔬菜，可以是播种或移栽。
本发明的种植系统，包括在待种植区域内平行相间开挖种植沟，在种植沟的同一端开挖回流液沟，在待种植区域一侧或邻近开挖回流池，所述回流池中放置循环泵，所述种植沟中放置与种植沟大致等长的导流槽，导流槽顶部敞口，所述导流槽底部放置与导流槽底部宽度相适应的塑料网格，所述回流液沟内铺设回流管，回流管连通至回流池，所述导流槽靠近回流液沟的一端用软管连通到回流管；在塑料网格及导流槽上、贴合种植沟表面铺放无纺布，所述无纺布上方铺放黑白膜，沿黑白膜长度方向对应导流槽长度方向中线位置开缝，在种植沟及回流液沟内填放原沙河沙，所述种植沟内埋设实时监测基质水分和温度的传感器；在回流液沟上铺放水肥主管路，水肥主管路一端连接到循环泵，另一端封闭，水肥主管路上对应种植沟连通有滴灌带，每条种植沟上相间铺设两条；所述水肥主管路上靠近回流池的一端连通有水肥支管路，水肥支管路上设有施肥机，所述循环泵、实时监测基质水分和温度的传感器及施肥机的工作由PLC控制系统控制。
所述的回流液沟的深度大于种植沟的深度，所述回流池的深度大于回流液沟的深度，所述导流槽的宽度为种植沟沟宽的1/3—1/2，或导流槽的宽度与种植沟等宽。
所述的种植沟沟深不小于20 cm，沟宽不小于20cm，沟间距1.35—1.5 m；所述的回流液沟沟深深度较种植沟深10 cm以上，沟宽不小于20cm；所述的导流槽的高度为2.5—3cm。
所述的水肥主管路及水肥支管路上设有电磁流量计，所述的电磁流量计的工作由PLC控制系统控制。
采用上述种植方法，本发明具有以下优点效果：
1）以回流池、回流液沟、种植沟及水肥管路构成营养液循环系统，蔬菜生长过程中所需水肥得以保证且无浪费，实现全生育期全营养液的循环利用；
2）辅以导流槽、无纺布、黑白膜，营养液回流通畅，回流通路无堵塞，且防止营养液侧漏和地下渗水；
3）以河沙作为无土栽培基质，基质可循环使用，不会造成环境污染、节约自然资源；
4）种植区域不受自然环境的限制，适应性强，适应范围广。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：
图1为本发明的种植布置图；
图2为图1的A—A剖视图。
具体实施方式
参照附图，该蔬菜砂培种植方法，包括以下步骤：
1）找地平：利用仪器对待种植区域找地平，待种植区域位于农业大棚内，农业大棚的构建为现有技术，为后续开沟铺槽做准备。
2）挖回流池：在待种植区域一侧或邻近开挖回流池5，用于收集回流液，使营养液循环使用，回流池中放置循环泵6及液位计或液位传感器；本实施例中，回流池5长3m，宽2m，深1.7m，液位计或液位传感器与PLC控制系统连接。
3）开种植沟：在待种植区域内平行相间开挖种植沟1，挖出来的土均覆在过道上；种植沟沟深不小于20 cm，沟宽不小于20cm，沟间距1.35—1.5 m；本实施例中，开35 cm深沟，开出来的土均覆在过道上，最终沟深40 cm，宽30cm，长14m，沟间距1.5 m，种植沟沟长可根据种植区域合理确定。
4）开回流液沟：在种植沟的同一端，开挖回流液沟2，回流液沟沟深大于种植沟沟深，回流液沟与种植沟端部连通，且回流液沟连通至回流池，回流液沟内铺设回流管10，回流管连通至回流池，回流液沟沟深深度较种植沟深10 cm以上，沟宽不小于20cm；本实施例中，回流液沟宽20 cm、深50 cm，回流管为直径75mm的pvc管，作用是使种植沟中的营养液通过回流管流回回流池，实现全生育期全营养液的循环利用。
5）放置导流槽：在种植沟中放置与种植沟大致等长的导流槽12，导流槽呈顶部敞口的槽型，导流槽靠近回流液沟的一端用软管11连通到回流管，导流槽相对另一端封闭；导流槽的宽度为种植沟沟宽的1/3—1/2，也可以是导流槽的宽度与种植沟等宽，高度为2.5—3cm，本实施例中，导流槽为pvc材质，上口宽15cm，下底宽13 cm，高3cm，铺设在种植沟中间底部，使营养液顺着导流槽底部的凹槽顺利通畅的流回回流管。
6）放置塑料网格：在导流槽底部放置塑料网格13，塑料网格宽度与导流槽底部相适应，塑料网格与导流槽大致等长；本实施例中，塑料网格孔径3mm,宽12cm，放置在导流槽底部，目的是防止填入河沙后，阻塞导流槽底部凹槽，使营养液无法流回回流管。实际施工时，在导流槽12宽度方向两侧的种植沟内回填沙土，沙土顶面与导流槽12顶部大致平齐，便于铺放无纺布。
7）铺放无纺布：在塑料网格及导流槽上、贴合种植沟表面铺放无纺布14，无纺布与种植沟大致等长，无纺布宽度方向两侧覆在过道上；本实施例中，放置350 g/m2的无纺布，宽度为2m，铺在导流槽上，贴合种植沟表面，目的是兜住河沙，起过滤作用和防止河沙阻塞导流槽底部凹槽。
8）铺放黑白膜：在无纺布上方铺放黑白膜15，黑白膜与无纺布大致等长、等宽，黑白膜宽度方向两侧覆在过道上，沿黑白膜长度方向对应导流槽长度方向中线位置开缝，黑白膜黑色面朝上；本实施例中，黑白膜宽度2m，从中间隔开，铺设在无纺布上面，目的是使营养液通畅的从河沙上部流入底部，且防止营养液侧漏和地下渗水，而黑色面朝上，起到保温作用，铺放在过道上的黑白膜用沙土覆盖。
9）填沙：选用原沙河沙，填放在种植沟及回流液沟内，回流液沟内底部可以将挖出来的土回填，只在顶部填放河沙，河沙顶面低于种植沟两侧过道水平面，同时在种植沟内埋设实时监测基质水分和温度的传感器，该传感器为现有技术；选用原沙河沙，保证基质内的通透性，作物根系易生长。
10）铺放水肥管路：在回流液沟上铺放水肥主管路3，水肥主管路一端连接到循环泵，另一端封闭，在水肥主管路上对应种植沟连通有滴灌带4，水肥主管路3与滴灌带4之间通过旁通阀连通，滴灌带4的另一端封闭，每条种植沟上相间铺设两条，滴灌带铺设在沙层上方，两条滴灌带之间距离为20cm；在水肥主管路上靠近回流池的一端连通有水肥支管路8，水肥支管路上设有施肥机7，施肥机7采用专利号为2020206425788，名称为一种基于原位监测的全自动水肥一体机，当然，施肥机7还可以采用其他任意公知的结构；水肥主管路及水肥支管路上设有电磁流量计16及过滤器，用来过滤和计算灌入的水肥量，水肥主管路3上靠近回流池的一端接有止回阀9。
11）在种植沟内种植蔬菜，种植方式可以是播种或移栽，而蔬菜可以是番茄、辣椒、茄子等。
前述的循环泵、实时监测基质水分和温度的传感器、电磁流量计及施肥机的工作由PLC控制系统控制，而PLC控制系统为现有技术，可以采用任意公知的方式。施肥机工作时通过其注肥泵将肥液并入水肥主管路，水肥混合后通过滴灌带把肥水滴入田间。水肥主管路上安装有过滤器和电磁流量计，用来过滤和计算灌水量作用。种植沟中水分到达一定程度，便渗漏到导流槽，通过回流管流入回流池。回流池液位到达设定的上限值时，循环泵自动开启，通过水肥主管路把回流池中的水肥混合液泵入田间，进行二次利用，下降到设定最低液位时，循环泵自动关闭。
本发明以回流池、回流液沟、种植沟及水肥管路构成营养液循环系统，蔬菜生长过程中所需水肥得以保证且无浪费，实现全生育期全营养液的循环利用；辅以导流槽、无纺布、黑白膜，营养液回流通畅，回流通路无堵塞，且防止营养液侧漏和地下渗水；以河沙作为无土栽培基质，基质可循环使用，不会造成环境污染、节约自然资源；种植区域不受自然环境的限制，适应性强，适应范围广。

Claims (10)

1.一种蔬菜砂培种植方法，其特征是包括以下步骤：
1）找地平：利用仪器对待种植区域找地平，为后续开沟铺槽做准备；
2）挖回流池：在待种植区域一侧或邻近开挖回流池，用于收集回流液，使营养液循环使用，回流池中放置循环泵；
3）开种植沟：在待种植区域内平行相间开挖种植沟，挖出来的土均覆在过道上；
4）开回流液沟：在种植沟的同一端，开挖回流液沟，回流液沟沟深大于种植沟沟深，回流液沟与种植沟端部连通，且回流液沟连通至回流池，回流液沟内铺设回流管，回流管连通至回流池；
5）放置导流槽：在种植沟中放置与种植沟大致等长的导流槽，导流槽顶部敞口，导流槽靠近回流液沟的一端用软管连通到回流管，导流槽相对另一端封闭；
6）放置塑料网格：在导流槽底部放置塑料网格，塑料网格宽度与导流槽底部相适应，塑料网格与导流槽大致等长；
7）铺放无纺布：在塑料网格及导流槽上、贴合种植沟表面铺放无纺布，无纺布与种植沟大致等长，无纺布宽度方向两侧覆在过道上；
8）铺放黑白膜：在无纺布上方铺放黑白膜，黑白膜与无纺布大致等长、等宽，黑白膜宽度方向两侧覆在过道上，沿黑白膜长度方向对应导流槽长度方向中线位置开缝，黑白膜黑色面朝上；
9）填沙：选用原沙河沙，填放在种植沟及回流液沟内，河沙顶面低于种植沟两侧过道水平面，同时在种植沟内埋设实时监测基质水分和温度的传感器；
10）铺放水肥管路：在回流液沟上铺放水肥主管路，水肥主管路一端连接到循环泵，另一端封闭，在水肥主管路上对应种植沟连通有滴灌带，每条种植沟上相间铺设两条；在水肥主管路上靠近回流池的一端连通有水肥支管路，水肥支管路上设有施肥机；
11）在种植沟内种植蔬菜；
所述的循环泵、实时监测基质水分和温度的传感器及施肥机的工作由PLC控制系统控制。
2.根据权利要求1所述的蔬菜砂培种植方法，其特征是所述的种植沟沟深不小于20cm，沟宽不小于20cm，沟间距1.35—1.5 m。
3. 根据权利要求1所述的蔬菜砂培种植方法，其特征是所述的回流液沟沟深深度较种植沟深10 cm以上，沟宽不小于20cm。
4.根据权利要求1所述的蔬菜砂培种植方法，其特征是所述的导流槽的宽度为种植沟沟宽的1/3—1/2，或导流槽的宽度与种植沟等宽，高度为2.5—3cm。
5.根据权利要求1所述的蔬菜砂培种植方法，其特征是所述的水肥主管路及水肥支管路上设有电磁流量计，所述的电磁流量计的工作由PLC控制系统控制。
6.根据权利要求1所述的蔬菜砂培种植方法，其特征是所述的在种植沟内种植蔬菜，可以是播种或移栽。
7.实现权利要求1—6所述的蔬菜砂培种植方法的种植系统，其特征是包括在待种植区域内平行相间开挖种植沟（1），在种植沟（1）的同一端开挖回流液沟（2），在待种植区域一侧或邻近开挖回流池（5），所述回流池（5）中放置循环泵（6），所述种植沟（1）中放置与种植沟（1）大致等长的导流槽（12），导流槽（12）顶部敞口，所述导流槽（12）底部放置与导流槽（12）底部宽度相适应的塑料网格（13），所述回流液沟（2）内铺设回流管（10），回流管（10）连通至回流池（5），所述导流槽（12）靠近回流液沟（2）的一端用软管（11）连通到回流管（10）；在塑料网格（13）及导流槽（12）上、贴合种植沟（1）表面铺放无纺布（14），所述无纺布（14）上方铺放黑白膜（15），沿黑白膜（15）长度方向对应导流槽（12）长度方向中线位置开缝，在种植沟（1）及回流液沟（2）内填放原沙河沙，所述种植沟（1）内埋设实时监测基质水分和温度的传感器；在回流液沟（2）上铺放水肥主管路（3），水肥主管路（3）一端连接到循环泵（6），另一端封闭，水肥主管路（3）上对应种植沟（1）连通有滴灌带（4），每条种植沟上相间铺设两条；所述水肥主管路上靠近回流池的一端连通有水肥支管路（8），水肥支管路（8）上设有施肥机（7），所述循环泵、实时监测基质水分和温度的传感器及施肥机的工作由PLC控制系统控制。
8.根据权利要求7所述的种植系统，其特征是所述的回流液沟（2）的深度大于种植沟（1）的深度，所述回流池（5）的深度大于回流液沟（2）的深度，所述导流槽（12）的宽度为种植沟（1）沟宽的1/3—1/2，或导流槽的宽度与种植沟等宽。
9.根据权利要求8所述的种植系统，其特征是所述的种植沟沟深不小于20 cm，沟宽不小于20cm，沟间距1.35—1.5 m；所述的回流液沟沟深深度较种植沟深10 cm以上，沟宽不小于20cm；所述的导流槽的高度为2.5—3cm。
10.根据权利要求7所述的种植系统，其特征是所述的水肥主管路及水肥支管路上设有电磁流量计，所述的电磁流量计的工作由PLC控制系统控制。
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