CN115486301B - 一种分层式育苗床和育苗用水气调节装置 - Google Patents
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Abstract
一种分层式育苗床和育苗用水气调节装置,所述育苗用水气调节装置包括仓壁和脉动鼓膜,仓壁上设有多个凹槽,每一个凹槽的凹面均设有脉动鼓膜,脉动鼓膜用于封闭凹槽以形成鼓仓;所有凹槽位于仓壁同一侧并位于一条直线上,鼓仓之间依次连通;鼓仓内压强增大状态下鼓起脉动鼓膜,使得鼓仓内外通过脉动鼓膜透气或者透水;仓壁两端分别设有入流管和出流管。本发明中当鼓仓内压强达到一定值,脉动鼓膜被鼓起,脉动鼓膜鼓起状态下形成微孔以连通鼓仓内外。如此,当水气调节装置放置在土壤内时,可通过鼓仓导入水或者空气,以鼓起脉动鼓膜从而调节土壤湿度和透气性。
Description
技术领域
本发明涉及育苗床领域,尤其涉及一种分层式育苗床和育苗用水气调节装置。
背景技术
红豆杉作为世界上公认的天然珍稀抗癌植物,属阴性树种,喜湿润但怕涝,无论土壤外颈部以及土壤内的根部对气候的变化敏感,如温度、光照、湿度。因此在进行苗木扦插培养的过程中培育成活率较低,尤其在北方气候干燥环境下培养难度进一步提升。目前对于外部环境的控制通过大棚温、湿、光技术已经得到良好发展与测控,但是对于根系所需的土壤环境的控制未得到良好发展,导致目前在北方红豆杉苗木的培育成活率仍然较低。
因此如何设计一种湿度可调的苗木培育床,进而提高此类苗木的培育成活率是有必要的。
发明内容
为了解决上述现有技术中珍稀苗木培育成功率低的缺陷,本发明提出了一种育苗用水气调节装置,可精确调节苗木根部环境。
本发明采用以下技术方案:
一种育苗用水气调节装置,包括仓壁和脉动鼓膜,仓壁上设有多个凹槽,每一个凹槽的凹面均设有脉动鼓膜,脉动鼓膜用于封闭凹槽以形成鼓仓;鼓仓之间依次连通;鼓仓内压强增大状态下鼓起脉动鼓膜,使得鼓仓内外通过脉动鼓膜透气和/或透水;仓壁两端分别设有入流管和出流管。
优选的,仓壁为波浪形结构,所有凹槽位于仓壁同一侧并位于一条直线上。
本发明还提出了一种分层式育苗床,可实现对土壤的透气、控水、维温、维湿等进行精确调控,促进插条生根,避免烂根,进而提高扦插苗木的成活率。
一种分层式育苗床,包括围槽、土壤育床和承载部;承载部设置在围槽底部,土壤育床设置在围槽内周并由承载部托承;土壤育床包含多个物料层;土壤育床内部设有至少一层水气调节部,水气调节部埋设在物料层中;水气调节部包括一个或者多个调节组,每一个调节组包括两个调节部,调节部为如权利要求或所述的育苗用水气调节装置;所述两个调节部分别作为水调节部和气调节部,水调节部和气调节部包含相同数量的鼓仓,且水调节部和气调节部以凹槽的凹面相向设置并构成对称结构;将水调节部上的鼓仓和脉动鼓膜分别记作补水仓和水膜,将气调节部上的鼓仓和脉动鼓膜分别记作补气仓和气膜;将水调节部上的凹槽记作水槽,将气调节部上的凹槽记作气槽;调节组中对称设置的水槽和气槽之间形成育苗位。
优选的,同一层水气调节部上的育苗位在水平面上阵列分布。
优选的,由上至下,多个物料层的物料粒径依次递增。
优选的,承载部采用多孔弛张筛网。
优选的,还包括调控仓和调控组件;调控组件包括:支撑板和竖直设置在支撑板上的多个调控管;调控管顶部设有连接管内外的微孔网状结构面;
调控仓设置在围槽下方,调控组件设置在调控仓内,调控仓内还设有用于驱动支撑板上下运动的驱动装置;支撑板向上运动时带动调控管向上穿过承载部以插入土壤育床。
优选的,沿着支撑板中心位置向外周扩散,调控管的高度逐渐降低。
优选的,调控管由交替设置的透气仓体和柱形管组成;透气仓体和柱形管的数量决定调控管的高度;微孔网状结构面设置在靠近调控管顶部的透气仓体上;调控管顶部为尖塔结构。
优选的,支撑板上设有与各调控管一一对应的螺纹管,所述螺纹管用于连接雾化加湿器、供气装置、排水管或者加热器;
或者,调控管内部设有压差阀,所述压差阀位于微孔网状结构面下方并将调控管内腔上下分割;当压差阀上下两侧压强差大于或者等于设定阈值时,压差阀打开以连通上下两侧;支撑板为空腔板,各调控管均与支撑板内腔连通;雾化加湿器、供气装置和排水管均连通支撑板内腔。
本发明的优点在于:
(1)本发明提出的一种育苗用水气调节装置,当鼓仓内压强达到一定值,脉动鼓膜被鼓起,脉动鼓膜鼓起状态下形成微孔以连通鼓仓内外。如此,当水气调节装置放置在土壤内时,可通过鼓仓导入水或者空气,以鼓起脉动鼓膜从而调节土壤湿度和透气性。本发明中,鼓仓依次连通,方便了水气补给。
(2)在土壤中设置本发明中的育苗用水气调节装置构成的水气调节部,可定位到各个育苗位进行补水补气,实现了对苗木根部的湿度和透气性的精准调节。
(3)本发明提出的一种分层式育苗床,通过水气调节部的设置方便了土壤水气调节。本发明中,同一组补水仓相互连通,同一组补气仓相互连通,方便了补水仓、补气仓的输入补给和输出控制。
(4)本发明中,同一组补水仓相互连通压强平衡,由于采用了脉动鼓膜,实现了各鼓水仓的同步透水和断水,保证了同一组育苗位的湿度均衡。同理,同一组补气仓相互连通压强平衡,由于采用了脉动鼓膜,实现了各鼓气仓的同步透气和断气,保证了同一组育苗位的均衡透气。
(5)本发明中,仓壁采用波浪结构,实现了对土壤的最大化利用,保证了苗木根部宽敞的生长空间。本发明中,还可在土壤中设置多层水气调节部,以调节不同深度的根部环境。
(6)本发明中,床体底部采用筛网结构方便土壤透气。土壤育床由多粒级的土壤物料从上到下分层铺设而成,可实现插条根部的透气、控水,促进插条生根,避免烂根,进而提高扦插苗木的成活率;本发明中,通过调控组件配合外部的供气装置、加热器、雾化加湿器和排水管,实现土壤育床的调温、调湿、控水、药剂添加除病生根,从而进一步提高扦插苗木的存活率。
(7)本发明设计的调控管上部为尖塔结构,便于插入土壤;调控管采用多段管,以便在插入土壤育床时扰动颗粒,提高土壤疏松程度。本发明中,中部物料层以及下部物料层的土壤层选择形状为圆形颗粒的碎石和石块,有利于实现调控管在土壤层的嵌入与释放,调控动作简易方便。
(8)本发明中调控管分布呈现中间高两边低的形状,配合多孔弛张筛网,中间的调控管先进入床层,两边的的调控管后进入床层,进一步保证温湿调控管在中部及下部土壤层的穿透性。
(9)本发明中提供了两种调控方式,第一种通过螺纹管连接外部装置,有利于实现不同位置的精确调节;第二种通过压差阀只需要一套外部设备便可实现对所有调控管的进料出料控制,结构简单,便于操作。
附图说明
图1为一种育苗用水气调节装置示意图;
图2为一种分层式育苗床示意图;
图3为水气调节部示意图;
图4为水气调节部局部示意图;
图5为水气调节部鼓水状态示意图;
图6为水气调节部鼓水鼓气状态示意图;
图7为水气调节部鼓气状态示意图。
图8为一种分层式育苗床示意图;
图9为调节组件仰视图;
图10为调控管正试图。
100、仓壁;101、鼓仓;102、入流管;103、出流管;200、脉动鼓膜;
11、围槽;12、土壤育床;121、上部物料层;122、中部物料层;123、下部物料层;
21、调控管;211、柱形管;212、透气仓体;213、微孔网状结构面;
22、液压推杆;23、液压缸;24、支撑板;25、螺纹管;26、调控仓;
3、多孔弛张筛网;
4、水气调节部;41、水调节部;42、气调节部;43育苗位;
411、补水仓壁;412、进水管;413、出水管;414、水膜;411、补水仓;421、补气仓壁;422、进气管;423、出气管;424、气膜;421、补气仓。
具体实施方式
参照图1-图7,本实施方式提供的一种育苗用水气调节装置包括仓壁100和脉动鼓膜200,仓壁100上设有多个凹槽,每一个凹槽的凹面均设有脉动鼓膜200,脉动鼓膜200用于封闭凹槽以形成鼓仓101。如此,当鼓仓101内压强达到一定值,脉动鼓膜200被鼓起,脉动鼓膜200鼓起状态下形成微孔以连通鼓仓101内外。当水气调节装置放置在土壤内时,可通过鼓仓101导入水或者空气,以鼓起脉动鼓膜200从而调节土壤湿度和透气性。
所有凹槽位于仓壁100同一侧并位于一条直线上,鼓仓101之间依次连通,以通过鼓仓101内的压强均衡保证鼓仓101对应的所有土壤环境的水气均衡。仓壁100两端分别设有入流管102和出流管103,以便通过入流管102连接水泵或者空压机,从而向连通的鼓仓101内充入水或者空气;而鼓仓101内多余的水或者空气可通过出流管103排出。
具体实施时,可设置两个育苗用水气调节装置形成调节组,调节组中的两个育苗用水气调节装置分别作为水调节部41和气调节部42,水调节部41和气调节部42对称设置,且水调节部41和气调节部42的凹槽凹面相向设置。为了方便描述,将水调节部41上的鼓仓和脉动鼓膜200分别记作补水仓411和水膜414,水调节部41的入流管和出流管分别记作进水管412和出水管413。将气调节部42上的鼓仓和脉动鼓膜分别记作补气仓421和气膜424,气调节部42的入流管和出流管分别记作进气管422和出气管423。调节组中对称设置的水槽和气槽之间形成育苗位43。
如此,调节组埋设在土壤中时,如果需要增加土壤湿度,则可以通过进水管412外接水泵并堵塞出水管413,从而向水调节部41的鼓仓充水,以提升土壤湿度。如果需要增加土壤透气程度,则可以通过进气管422外接空压机并堵塞出气管423,从而向气调节部42的鼓仓补充空气以实现对土壤的空气补充,提升疏松程度。
本实施方式中,仓壁100为波浪形结构,以保证育苗位43空间。
参照图8-图10,本实施方式提供的一种分层式育苗床,包括围槽11、土壤育床12、调控仓26、调控组件和承载部3。
承载部3设置在围槽11底部,两者配合形成敞口向上的容器,土壤育床12设置在该容器内。所述围槽11是由砖块围成矩形状的槽体,以实现矩形的土壤育床12,方便扦插苗排列。
土壤育床12内部设有至少一层水气调节部4,水气调节部4包括一个或者多个调节组,同一层水气调节部4上的育苗位43在水平面上阵列分布,以方便苗木扦插,保证苗木间距。土壤育床12由上下分布的多层物料层组成。具体的,水气调节部4可设置在任一层物料层内部,也可设置在物料层之间。
本实施例中,土壤育床12包括上部物料层121、中部物料层122和下部物料层123,本实施例中,下部物料层123由大颗粒的石块组成,粒径约在40-50㎜;中部物料层122由颗粒较小的碎石组成,粒径约在20-30㎜;上部物料层121由颗粒较小的沙土组成,粒径约在0.3-5㎜。扦插苗的根系主要布置在中部物料层122与上部物料层121交界处及上部物料层121的沙土部分。
承载部3采用多孔弛张筛网。
调控仓26内设有液压缸23,液压缸23连接有液压推杆22,液压推杆22上设有支撑板24,液压推杆22竖直设置,支撑板24位于水平面上。支撑板24和竖直设置在支撑板24上的多个调控管21组成调控组件。
液压缸23推动液压推杆22上下运动,从而带动支撑板24上下运动。
调控仓26位于围槽11下方,如此,液压推杆22驱动支撑板24上移后,各调控管21穿过承载部3插入土壤育床12。液压推杆22缩回时,调控管21退出土壤育床12。如此,通过调控管21的插入退出,还可进行土壤疏松。
调控管21由交替设置的透气仓体212和柱形管211组成。本实施例中,透气仓体212包括直管结构和位于直管结构下方的渐缩管,柱形管211实现为位于渐缩管下方的渐扩管;调节管21顶部设有尖塔结构。尖塔结构、直管结构、渐缩管和渐扩管同轴设置;直管结构由微孔网状结构面213围成。
如此,调控管21插入土壤育床12后,可通过调控管21向土壤育床12中补充水、气,或者将土壤育床12中的水通过调控管21滤出,以调节土壤育床12中的水气含量,实现扦插环境的湿度、透气性的调节。此外,调控管21插入土壤育床12的情况下,也可通过调节调控管21的温度,以通过热传导调节土壤育床12即扦插环境的温度。
本实施方式中,中部物料层122以及下部物料层123的土壤层选择形状统一的圆形颗粒的碎石和石块,以方便调控管21插入土壤育床12。
本实施方式中,调控管21高度不同,如此支撑板24上移的时候,调控管21插入不同的物料层可以调节不同物料层的环境。本实施方式中,沿着支撑板24中心位置向外周扩散,调控管21的高度逐渐降低,如此实现调控组件的梯度,进一步降低调控组件上移阻力。调控管21由透气仓体212和柱形管211交替连接组成,可通过透气仓体212和柱形管211的数量决定调控管21的高度。
本实施方式中,调控管21需要外接设备比如雾化加湿器、供气装置、排水管和加热器以实现土壤环境调节。
具体实施时,支撑板24上设有与各调控管21一一对应的螺纹管25,螺纹管25位于支撑板24下表面,如此各调控管21可通过对应的螺纹管25连通外部装置,例如雾化加湿器、供气装置、排水管和加热器等。
如此,当土壤需要进行透气时,支撑板24下表面螺纹管25连接供气装置的气管进行不同床层的通气,气量的输入量可通过供气装置的流量阀进行调节。
当土壤需要进行增加湿度时,支撑板24下表面螺纹管25连接雾化加湿器的水分雾化管进行不同床层的加湿,当需要去除病害以及促进生根时,可通过在水分雾化管内增加雾化药剂与雾化水蒸气相混合来实现。
当土壤需要进行温度调节时,支撑板24下表面螺纹管25连接加热装置的加热管,通过热传导的作用,调控管21也会产生温度变化,进而对不同床层进行温度调节。
当土壤水分过多时,支撑板24下表面螺纹管25连接排水管,多余的水分通过微孔网状结构面213渗入透气仓体212,然后通过排水管排除。如果需要紧急排水则可以通过负压水泵抽吸排水管进行加快安排水。
本实施方式中,需要通过各螺纹管25连接对应的装置以调节土壤环境,部件多。
具体实施时,也可设置支撑板24为空腔板,各调控管21均与支撑板24内腔连通。调控管21内部设有压差阀,微孔网状结构面213位于压差阀上方。如此可将雾化加湿器、供气装置和排水管均连通支撑板24内腔。
当土壤需要进行透气时,开启供气装置,当支撑板24内腔增加到一定值,各压差阀打开,透气仓体212内的空气渗入土壤育床12从而调节土壤含气量。
当土壤需要进行增加湿度时,雾化加湿器向支撑板24内腔充入雾化水汽直至支撑板24内腔压强达到设定值以重开压差阀,雾化水汽通过微孔网状结构面213渗入土壤育床12从而调节土壤湿度。
当土壤需要进行温度调节时,可通过加热装置向支撑板24内腔充入加热气体,以对调控管21进行升温,通过热传导的作用,进而对不同床层进行温度调节。
当土壤水分过多时,多余的水分通过微孔网状结构面213渗入透气仓体212汇聚在压差阀上方,当水分汇聚到一定程度,压差阀打开,水分流入支撑板24内腔汇聚,然后通过排水管排除。如果需要紧急排水则可以通过负压水泵抽吸排水管进行加快安排水。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种分层式育苗床,其特征在于,包括围槽(11)、土壤育床(12)和承载部(3);承载部(3)设置在围槽(11)底部,土壤育床(12)设置在围槽(11)内周并由承载部(3)托承;土壤育床(12)包含多个物料层;土壤育床(12)内部设有至少一层水气调节部(4),水气调节部(4)埋设在物料层中;水气调节部(4)包括多个调节组,每一个调节组包括两个调节部,调节部为育苗用水气调节装置;
育苗用水气调节装置,包括仓壁(100)和脉动鼓膜(200),仓壁(100)上设有多个凹槽,每一个凹槽的凹面均设有脉动鼓膜(200),脉动鼓膜(200)用于封闭凹槽以形成鼓仓(101);鼓仓(101)之间依次连通;鼓仓(101)内压强增大状态下鼓起脉动鼓膜(200),使得鼓仓(101)内外通过脉动鼓膜(200)透气和透水;仓壁(100)两端分别设有入流管(102)和出流管(103);
所述两个调节部分别作为水调节部(41)和气调节部(42),水调节部(41)和气调节部(42)包含相同数量的鼓仓,且水调节部(41)和气调节部(42)以凹槽的凹面相向设置并构成对称结构;将水调节部(41)上的鼓仓和脉动鼓膜(200)分别记作补水仓(411)和水膜(414),将气调节部(42)上的鼓仓和脉动鼓膜(200)分别记作补气仓(421)和气膜(424);将水调节部(41)上的凹槽记作水槽,将气调节部(42)上的凹槽记作气槽;调节组中对称设置的水槽和气槽之间形成育苗位(43)。
2.如权利要求1所述的分层式育苗床,其特征在于,育苗用水气调节装置中,仓壁(100)为波浪形结构;所有凹槽位于仓壁(100)同一侧并位于一条直线上。
3.如权利要求1所述的分层式育苗床,其特征在于,同一层水气调节部(4)上的育苗位(43)在水平面上阵列分布。
4.如权利要求1所述的分层式育苗床,其特征在于,由上至下,多个物料层的物料粒径依次递增。
5.如权利要求1所述的分层式育苗床,其特征在于,承载部(3)采用多孔弛张筛网。
6.如权利要求1所述的分层式育苗床,其特征在于,还包括调控仓(26)和调控组件;调控组件包括:支撑板(24)和竖直设置在支撑板(24)上的多个调控管(21);调控管(21)顶部设有连接管内外的微孔网状结构面(213);
调控仓(26)设置在围槽(11)下方,调控组件设置在调控仓(26)内,调控仓(26)内还设有用于驱动支撑板(24)上下运动的驱动装置;支撑板(24)向上运动时带动调控管(21)向上穿过承载部(3)以插入土壤育床(12)。
7.如权利要求6所述的分层式育苗床,其特征在于,沿着支撑板(24)中心位置向外周扩散,调控管(21)的高度逐渐降低。
8.如权利要求7所述的分层式育苗床,其特征在于,调控管(21)由交替设置的透气仓体(212)和柱形管(211)组成;透气仓体(212)和柱形管(211)的数量决定调控管(21)的高度;微孔网状结构面(213)设置在靠近调控管(21)顶部的透气仓体(212)上;调控管(21)顶部为尖塔结构。
9.如权利要求6所述的分层式育苗床,其特征在于,支撑板(24)上设有与各调控管(21)一一对应的螺纹管(25),所述螺纹管(25)用于连接雾化加湿器、供气装置、排水管或者加热器;
或者,调控管(21)内部设有压差阀,所述压差阀位于微孔网状结构面(213)下方并将调控管(21)内腔上下分割;当压差阀上下两侧压强差大于或者等于设定阈值时,压差阀打开以连通上下两侧;支撑板(24)为空腔板,各调控管(21)均与支撑板(24)内腔连通;雾化加湿器、供气装置和排水管均连通支撑板(24)内腔。
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