CN116058270A - 一种无土栽培系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无土栽培系统，涉及无土栽培技术领域，包括由营养液储存桶A以及营养液储存桶B组合而成的营养液储存装置、基质槽、分配管、第一管道、滴灌带与主管道，所述主管道的一端与水源相连接，主管道的另一端通过导通管与分配管相连通，中间由第一管道、第二管道及混合比例泵A、混合比例泵B相连接。本发明主要用于无土栽培，本发明通过水位监测器与混合比例泵的配合使用，能够自动调整水肥系统向基质中的养分输送，做到按需补给，节省肥料与人工，并且本发明通过在水位监测器前端种植2株植株，由此以保证头尾水分吸收平衡，为作物提供合适的营养成分，促进农作物的生长。

Description

一种无土栽培系统

技术领域

涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及一种无土栽培系统。

背景技术

无土栽培是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作植株根系的基质固定植株，植物根系能直接接触营养液储存桶的栽培方法，无土栽培中营养液储存桶成分易于控制，可随时调节，具有节水、省肥、高产，清洁卫生无污染，避免连作障碍等优点，可用于栽培花卉、药用植物等。

无土栽培大多是在大棚内实现的，即将蔬菜的根部置于基质内，通过灌溉营养液使得基质中充满养分，蔬菜再吸收其中的养分，实现蔬菜的培植。而当前无土栽培中，灌溉的控制基本还是按照土壤栽培中的灌溉控制模式，或者是定时灌溉，即事先规定好灌溉时间表，定时开始、定时结束；或者是根据传感器数据进行灌溉，即通过插入或者埋入基质里的湿度传感器实时监测基质湿度的变化，达到某一设定值时进行灌溉，根据传感器的检测数据确定灌溉时间以及停止时间，或者是根据作物蒸腾量进行灌溉，即根据特定的计算公式进行作物蒸腾量的计算，当达到某一设定值时进行灌溉，并根据计算数据确定灌溉量的大小。

因此，在无土栽培过程中，采用定时上水，则存在常常会因为农作物不同生长时期需要不同容量的水量，进行多次调整，操作较为繁琐，实用性较差。

在中国专利公布号为：CN 213819300 U公开了一种无土栽培蔬菜大棚，上述技术方案包括大棚体、栽培管、支架、地池、排液管、进液管、汇液箱、浮球液位器、供水泵、补液泵、控制器和单向阀，所述大棚体内部均匀配合固定有支架，所述支架两侧等距托起有栽培管，且栽培管通过管道交替连通，所述支架底部安装有排液管，且栽培管与排液管连通，所述大棚体顶部安装有进液管，上述技术方案中的无土栽培蔬菜大棚通过供水泵驱动的液体循环对蔬菜生长提供稳定的养料，配合液位浮球器对地池的液面监测，确保供液量始终保持充足，提高养分的输送保障，但是上述技术方案在使用的过程中，无法根据农作物的生长需求进行补给，并且上述方案仅仅通过排液管进行输送养分，由此会造成大量的能源浪费。

在中国专利公布号为：CN206851625 U公开了一种智能型无土栽培营养液储存桶自动供给系统，上述技术方案加原料管路经脉冲电磁阀分成两条管路，一条经数据管路依次连接总灌溉电磁阀，数据处理器，并经数据处理器依次连接无土栽培槽体内的脉冲电磁阀和营养液储存桶输送管，上述技术方案在栽培槽体单元的灌溉管路通过脉冲电磁阀感应，使营养液储存桶通过过滤器、温度传感器和PH传感器，及时性将数据信息反馈至数据处理器中分析，而营养液储存桶通过营养液储存桶输液管经灌溉管路定时定量的喷洒至无土栽培槽体2中的农作物，但是采用喷灌的方式则存在结构复杂，安装繁琐，以及造成水资源的浪费。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种无土栽培系统，通过设置营养液储存桶A以及营养液储存桶B组合而成的营养液储存装置、基质槽、分配管、第一管道、滴灌带与主管道的配合使用，使其具有轻简自动、节本增效、环境友好的特点，进行按需配比营养液，提高生产效率、节省肥料，防止资源浪费。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种无土栽培系统，包括由营养液储存桶A以及营养液储存桶B组合而成的营养液储存装置、基质槽、分配管、第一管道、滴灌带与主管道，所述主管道的一端与水源相连接，主管道的另一端通过导通管与分配管相连通，中间由第一管道、第二管道及混合比例泵A、混合比例泵B相连接，所述第一管道的两端分别与位于营养液储存装置上侧第二管道的两端相连接，所述分配管通过第三连接管与滴灌带相连接，所述滴灌带设置于基质槽上侧。

通过采用上述技术方案，可实现一个液体循环的管道系统，将滴灌带与管道相结合，由此可以通过滴灌带给农作物提供配比均衡的营养液。

本发明进一步设置为：位于导通管上侧设置的第一定时控制阀与水位监测器相配合，实现基质的自动灌溉、按需灌溉，达到节水节肥、高效利用的目的。

本发明进一步设置为：所述主管道上侧设置有第二定时控制阀，在实际使用时可以根据实际情况对其进行分区设置，所述主管道的两侧均可通过导通管与分配管相连通，所述分配管可以根据实际使用情况进行多组设置，所述分配管可拆卸，所述导通管上侧设置有第一定时控制阀。

通过采用上述技术方案，本发明可以通过导通管、分配管与第一定时控制阀的配合使用可以实现利用主管道对多个灌溉地进行同时定量灌溉。

本发明进一步设置为：所述第二连接管上侧设置有第二一字阀门，所述第二连接管的另一端与水位监测器相连通，所述水位监测器设置于第三连接管与滴灌带相连接位置处，并且水位监测器前端种植两棵植株，用于保证头尾水分吸收平衡，所述滴灌带根据株距要求或品种特性选择合适孔距的滴灌带，并且滴灌带滴孔朝上、拉平伸直、尾部封严。

通过采用上述技术方案，可以实现紊流态多口出水，抗堵塞能力强，出水均匀，防止水资源浪费，并且重量轻，安装管理方便，人工安装费用低。

本发明进一步设置为：地面上侧设置有地布，所述地布采用防水材料制成，所述地布上侧设置有基质槽，所述基质槽内部填充有基质，基质上侧设置有滴灌带。

通过采用上述技术方案，地布的增设便于土地平整，防止由于地面坑洼，导致水位检测不够准确。

本发明进一步设置为：本发明提供一种无土栽培系统的具体操作方法，包括以下步骤：

(1)首先将土地整平，在土地上侧铺上地布，所述地布防止杂草生长同时便于及时排水，以保持地面清洁；

(2)然后开始制作基质槽，将裁好的铝箔基质膜根据种植位置平铺在地面，按照长13米、宽0.15米、高0.1米的尺寸进行塑形，形成基质槽，将一定比例混合好的基质按照每米15L均匀地铺撒于基质槽中，此时适宜尽量堆高基质，利于苗期根系深扎，避免苗期酿根；

(3)开始安装灌溉系统：将混合比例泵、配套管路、水位监测器等设备按标准进行安装连接，将主管道与水源相连接；

(4)铺置、连接滴灌带：根据株距要求或品种特性选择合适孔距的滴灌带，同时滴灌带滴孔朝上、拉平伸直、尾部封严。

(5)配肥：按照一袋肥兑10L水的方法配置母液A和母液B，再根据作物种类、苗龄大小及天气情况将母液稀释80-150倍后使用，电导率一般在3mS/cm左右；具体配比方法，首先将所需水量通过控制系统进行设定，此时第二控制阀、第一控制阀、第二定时控制阀、第一定时控制阀、第一一字阀门及第二一字阀门等通路各阀门均已打开，当水流通过第二管道经过混合比例泵A及混合比例泵B时，存储在营养液储存桶A以及营养液储存桶B的肥料按照设定的比例被吸入第二管道进行混合，同时与第一管道的水流最终于主管道中再次混合，实现肥料的自动配比；

(6)浇水施肥：定植前先将水压调低，然后通过控制系统提前设定好所需水量，第二定时控制阀、第一定时控制阀自动开启，此时水流一部分通过第一管道，另一部分按照设定混合成肥料液体通过与其连通的第二管道共同流入主管道内部，此时水流通过主管道流入分配管，并且通过分配管流入滴灌带内，并且通过滴灌带进行灌溉，当水位监测器监测达到所需水量时，自动关闭该区域第一定时控制阀，当各区域均达到所需水量时，自动关闭第二定时控制阀完成灌溉，此时基质被浇透，浇到手握成团，张开不散为宜，然后开始定植：定植苗应尽量选用脱毒无病种苗，株距30cm左右(视品种而定)，按照“品”字型(东倒西歪模式)进行种植，种植深度以垄内基质刚好将苗坨原生基质盖住为宜。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

本发明主要用于无土栽培，本发明通过水位监测器与混合比例泵的配合使用，能够自动调整水肥系统向基质中的养分输送，做到按需补给，节省肥料与人工，并且本发明通过在水位监测器前端种植2株植株，由此以保证头尾水分吸收平衡，为作物提供合适的营养成分，促进农作物的生长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2是本发明一个实施例的E向结构放大示意图；

图3是本发明一个实施例的部分结构示意图；

图4是本发明一个实施例的部分结构示意图。

图中，1、主管道；2、营养液储存桶A；3、第一连接管；4、第一管道；5、混合比例泵A；6、第二管道；7、第一一字阀门；8、混合比例泵B；9、第一控制阀；10、第二连接管；11、营养液储存桶B；12、第一定时控制阀；13、导通管；14、分配管；16、第二定时控制阀；17、水龙头；18、第二控制阀；19、过滤器；20、水位监测器；21、第二连接管；22、第二一字阀门；23、基质槽；24、滴灌带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中介媒体相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见附图1-4，包括由营养液储存桶A以及营养液储存桶B组合而成的营养液储存装置、基质槽23、分配管14、第一管道4、滴灌带24与主管道1，主管道1的一端与水源相连接，主管道1的另一端通过导通管13与分配管14相连通，中间由第一管道4、第二管道6及混合比例泵A5、混合比例泵B8相连接，第一管道4的两端分别与位于营养液储存装置上侧第二管道6的两端相连接，分配管14通过第三连接管21与滴灌带24相连接，滴灌带24设置于基质槽23上侧。

如图2所示，本实施例提供了一种无土栽培系统，位于营养液储存装置一侧的主管道1上侧设置有过滤器19以及第二控制阀18，第二控制阀18的设置主要用于控制整个水路的开关，第二控制阀18一侧与主管道1相连接的第二管道6依次穿过混合比例泵A5以及混合比例泵B8，混合比例泵A5以及混合比例泵B8分别通过第一连接管3以及第二连接管10与营养液储存桶A2和营养液储存桶B11相连接，位于混合比例泵B8一侧的第二管道6上侧设置有第一控制阀9，第二管道6正上方设置的第二管道4上侧设置有第一一字阀门7；第二控制阀18与混合比例泵A5以及混合比例泵B8的配合使用可以实现肥料的自动配比及按需灌溉。

如图1所示，本实施例提供了一种无土栽培系统，主管道1上侧设置有第二定时控制阀16，在实际使用时可以根据实际情况对其进行分区设置，主管道1的两侧均可通过导通管13与分配管14相连通，分配管14可以根据实际使用情况进行多组设置，分配管可拆卸，导通管13上侧设置有第一定时控制阀12；本发明可以通过导通管、分配管14与第一定时控制阀的配合使用可以实现利用主管道对多个灌溉地进行同时定量灌溉。

如图3所示，本实施例提供了一种无土栽培系统，第三连接管21上侧设置有第二一字阀门22，第三连接管21的另一端与水位监测器20相连通，水位监测器20设置于第三连接管21与滴灌带24相连接位置处，并且水位监测器20前端种植两棵植株，用于保证头尾水分吸收平衡，滴灌带24根据株距要求或品种特性选择合适孔距的滴灌带，并且滴灌带滴孔朝上、拉平伸直、尾部封严。由此可以实现紊流态多口出水，抗堵塞能力强，出水均匀，防止水资源浪费，并且重量轻，安装管理方便，人工安装费用低。

如图4所示，本实施例提供了一种无土栽培系统，地面上侧设置有地布26，地布26采用防水材料制成，地布26上侧设置有基质槽23，基质槽23内部填充有基质，基质上侧设置有滴灌带24，地布26的增设便于土地平整，防止由于地面坑洼，导致水位检测不够准确。

本发明进一步设置为：本发明提供一种无土栽培系统的具体操作方法，包括以下步骤：

(1)首先将土地整平，在土地上侧铺上地布，地布防止杂草生长同时便于及时排水，以保持地面清洁；

(2)然后开始制作基质槽，将裁好的铝箔基质膜根据种植位置平铺在地面，按照长13米、宽0.15米、高0.1米的尺寸进行塑形，形成基质槽，将一定比例混合好的基质按照每米15L均匀地铺撒于基质槽中，此时适宜尽量堆高基质，利于苗期根系深扎，避免苗期酿根；

(3)开始安装灌溉系统：将混合比例泵、配套管路、水位监测器等设备按标准进行安装连接，将主管道与水源相连接；

(4)铺置、连接滴灌带：根据株距要求或品种特性选择合适孔距的滴灌带，同时滴灌带滴孔朝上、拉平伸直、尾部封严。

(5)配肥：按照一袋肥兑10L水的方法配置母液A和母液B，再根据作物种类、苗龄大小及天气情况将母液稀释80-150倍后使用，电导率一般在3mS/cm左右；具体配比方法，首先将所需水量通过控制系统进行设定，此时第二控制阀、第一控制阀、第二定时控制阀、第一定时控制阀、第一一字阀门及第二一字阀门等通路各阀门均已打开，当水流通过第二管道经过混合比例泵A及混合比例泵B时，存储在营养液储存桶A以及营养液储存桶B的肥料按照设定的比例被吸入第二管道进行混合，同时与第一管道的水流最终于主管道中再次混合，实现肥料的自动配比；

(6)浇水施肥：定植前先将水压调低，然后通过控制系统提前设定好所需水量，第二定时控制阀、第一定时控制阀自动开启，此时水流一部分通过第一管道，另一部分按照设定混合成肥料液体通过与其连通的第二管道共同流入主管道内部，此时水流通过主管道流入分配管，并且通过分配管流入滴灌带内，并且通过滴灌带进行灌溉，当水位监测器监测达到所需水量时，自动关闭该区域第一定时控制阀，当各区域均达到所需水量时，自动关闭第二定时控制阀完成灌溉，此时基质被浇透，浇到手握成团，张开不散为宜，然后开始定植：定植苗应尽量选用脱毒无病种苗，株距30cm左右(视品种而定)，按照“品”字型(东倒西歪模式)进行种植，种植深度以垄内基质刚好将苗坨原生基质盖住为宜。

本装置在工作时具体工作过程如下：

首先将土地整平，在土地上侧铺上地布，地布防止杂草生长同时便于及时排水，以保持地面清洁；然后开始制作基质槽，将裁好的铝箔基质膜根据种植位置平铺在地面，按照长13米、宽0.15米、高0.1米的尺寸进行塑形，形成基质槽，将一定比例混合好的基质按照每米15L均匀地铺撒于基质槽中，此时适宜尽量堆高基质，利于苗期根系深扎，避免苗期酿根；开始安装灌溉系统：将混合比例泵、配套管路、水位监测器等设备按标准进行安装连接，将主管道与水源相连接；铺置、连接滴灌带：根据株距要求或品种特性选择合适孔距的滴灌带，同时滴灌带滴孔朝上、拉平伸直、尾部封严；

配肥：按照一袋肥兑10L水的方法配置母液A和母液B，再根据作物种类、苗龄大小及天气情况将母液稀释80-150倍后使用，电导率一般在3mS/cm左右；具体配比方法，首先将所需水量通过控制系统进行设定，此时第二控制阀、第一控制阀、第二定时控制阀、第一定时控制阀、第一一字阀门及第二一字阀门等通路各阀门均已打开，当水流通过第二管道经过混合比例泵A及混合比例泵B时，存储在营养液储存桶A以及营养液储存桶B的肥料按照设定的比例被吸入第二管道进行混合，同时与第一管道的水流最终于主管道中再次混合，实现肥料的自动配比；

浇水施肥：定植前先将水压调低，然后通过控制系统提前设定好所需水量，第二定时控制阀、第一定时控制阀自动开启，此时水流一部分通过第一管道，另一部分按照设定混合成肥料液体通过与其连通的第二管道共同流入主管道内部，此时水流通过主管道流入分配管，并且通过分配管流入滴灌带内，并且通过滴灌带进行灌溉，当水位监测器监测达到所需水量时，自动关闭该区域第一定时控制阀，当各区域均达到所需水量时，自动关闭第二定时控制阀完成灌溉，此时基质被浇透，浇到手握成团，张开不散为宜，然后开始定植：定植苗应尽量选用脱毒无病种苗，株距30cm左右(视品种而定)，按照“品”字型(东倒西歪模式)进行种植，种植深度以垄内基质刚好将苗坨原生基质盖住为宜。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础；当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无土栽培系统，包括由营养液储存桶A(2)以及营养液储存桶B(11)组合而成的营养液储存装置、有第一定时控制阀(12)、基质槽(23)、分配管(14)、第一管道(4)、滴灌带(24)与主管道(1)，其特征在于：所述主管道(1)的一端与水源相连接，主管道(1)的另一端通过导通管(13)与分配管(14)相连通，中间由第一管道(4)、第二管道(6)及混合比例泵A(5)、混合比例泵B(8)相连接，所述第一管道(4)的两端分别与位于营养液储存装置上侧第二管道(6)的两端相连接，所述分配管(14)通过第三连接管(21)与滴灌带(24)相连接，所述第三连接管(21)上侧设置有第二一字阀门(22)，所述第三连接管(21)的另一端与水位监测器(20)相连通，所述滴灌带(24)设置于基质槽(23)上侧。

2.根据权利要求1所述一种无土栽培系统，其特征在于：位于营养液储存装置一侧的主管道(1)上侧设置有过滤器(19)，所述第二管道(6)依次穿过混合比例泵A(5)以及混合比例泵B(8)，所述混合比例泵A(5)以及混合比例泵B(8)分别通过第一连接管(3)以及第二连接管(10)与营养液储存桶A(2)和营养液储存桶B(11)相连接，位于所述混合比例泵A(5)一侧的第二管道(6)上侧设置有第一控制阀(9)，所述第二管道(6)正上方设置的第一管道(4)上侧设置有第一一字阀门(7)。

3.根据权利要求1所述一种无土栽培系统，其特征在于：所述主管道(1)上侧设置有第二定时控制阀(16)，所述主管道(1)的两侧均可通过导通管(13)与分配管(14)相连通，所述分配管(14)根据实际使用情况进行多组设置，所述分配管可拆卸，所述导通管(13)上侧设置有第一定时控制阀(12)。

4.根据权利要求1所述一种无土栽培系统，其特征在于：所述水位监测器(20)设置于第三连接管(21)与滴灌带(24)相连接位置处。

5.根据权利要求1所述一种无土栽培系统，其特征在于：地面上侧设置有地布(26)，所述地布(26)采用防水材料制成，所述地布(26)上侧设置有基质槽(23)，所述基质槽(23)内部填充有基质，基质上侧设置有滴灌带(24)。

6.根据权利要求1所述一种无土栽培系统具体操作方法，包括以下步骤，其特征在于：

(1)首先将土地整平，在土地上侧铺上地布(26)；

(2)然后开始制作基质槽(23)，将裁好的铝箔基质膜根据种植位置平铺在地面，按照长13米、宽0.15米、高0.1米的尺寸进行塑形，形成基质槽(23)，将一定比例混合好的基质按照每米15L均匀地铺撒于基质槽(23)中；

(3)开始安装灌溉系统：将混合比例泵A(5)以及混合比例泵B(8)、第一一字阀门(7)、水位监测器(20)等设备按标准进行安装连接，将第二管道(6)通过主管道(1)与水源相连接；

(4)铺置、连接滴灌带(24)：根据株距要求或品种特性选择合适孔距的滴灌带，同时滴灌带(24)滴孔朝上、拉平伸直、尾部封严；

(5)配肥：按照一袋肥兑10L水的方法配置母液A和母液B，再根据作物种类、苗龄大小及天气情况将母液稀释80-150倍后使用，电导率一般在3mS/cm左右；具体配比方法，首先将所需水量通过控制系统进行设定，此时第二控制阀(18)、第一控制阀(9)、第二定时控制阀(16)、第一定时控制阀(12)、第一一字阀门(7)及第二一字阀门(22)等通路各阀门均已打开，当水流通过第二管道(6)经过混合比例泵A(5)及混合比例泵B(8)时，存储在营养液储存桶A(2)以及营养液储存桶B(11)的肥料按照设定的比例被吸入第二管道(6)进行混合，同时与第一管道(4)的水流最终于主管道(1)中再次混合，实现肥料的自动配比；

(6)浇水施肥：定植前先将水压调低，然后通过控制系统提前设定好所需水量，第二定时控制阀(16)、第一定时控制阀(12)自动开启，此时水流一部分通过第一管道(4)，另一部分按照设定混合成肥料液体通过与其连通的第二管道(6)共同流入主管道(1)内部，此时水流通过主管道(1)流入分配管(14)，并且通过分配管(14)流入滴灌带(24)内，并且通过滴灌带(24)进行灌溉，当水位监测器(20)监测达到所需水量时，自动关闭该区域第一定时控制阀(12)，当各区域均达到所需水量时，自动关闭第二定时控制阀(16)完成灌溉，此时基质被浇透，浇到手握成团，张开不散为宜，然后开始定植：定植苗应尽量选用脱毒无病种苗，株距30cm左右(视品种而定)，按照“品”字型(东倒西歪模式)进行种植，种植深度以垄内基质刚好将苗坨原生基质盖住为宜。

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