CN116171927B - 一种利用地热水种植养殖一体系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地热种植养殖相关技术领域,提供一种利用地热水种植养殖一体系统,包括池塘,池塘的外壁上绕接有地热水管路单元,地热水管路单元的进水端连通有滤水组件,地热水管路单元的出水端与池塘内侧连通,地热水管路单元用于对池塘侧壁进行保温并将地热水灌入池塘内,池塘的底部开设有出水口,池塘的内壁上设置有温度传感器;种植棚,种植棚内设置有灌溉组件和集水组件,集水组件与池塘内部连通;水温降温单元,水温降温单元的进水口通过出水管与出水口连通,水温降温单元的出水口与灌溉组件连通,出水管与池塘之间设置有排水量调节部。本发明热利用率高,水温调节速率快,可以充分利用鱼类活动产生的排泄物进行种植施肥。
Description
技术领域
本发明属于地热种植养殖相关技术领域,尤其涉及一种利用地热水种植养殖一体系统。
背景技术
地热水是指高于观测深度的围岩温度的地下水,温度一般在20℃-60℃,利用地热水的高温,能够养殖很多在温水中生存的鱼类,且生长效果良好。同时,从池塘中排出的水和鱼类排泄物可以为植物生长提供优质的肥料,从而实现资源的循环利用。
目前利用地热水进行种植养殖的系统中,为给鱼池良好的供热,需要鱼池中输入地热水,但是目前地热水中的热温利用率较低,难以充分对鱼池进行保温,需要大量的补充地热水,造成资源浪费;而且,随季节的变化,为保证养殖鱼类生活水温稳定在一定范围,需要不断调节地热水的进水量,费时费力,温度变化缓慢;同时,在池塘中的水向种植区输送过程中需要先适当降温,该过程极易出现鱼类排泄物在水底沉积,使鱼类排泄物得不到充分利用。因此,亟需一种可以对池塘进行保温,减缓热量流失,可以快速的调节池塘水温,同时可以使鱼类排泄物充分得到利用的利用地热水种植养殖一体系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用地热水种植养殖一体系统,以解决上述问题,达到提高热利用率,加快水温调节速率,充分利用鱼类活动产生的排泄物进行种植的目的。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:一种利用地热水种植养殖一体系统,包括:
池塘,所述池塘用于养殖鱼类,所述池塘的外壁上绕接有地热水管路单元,所述地热水管路单元的进水端连通有滤水组件,所述地热水管路单元的出水端与所述池塘内侧连通,所述地热水管路单元用于对池塘侧壁进行保温并将地热水灌入所述池塘内,所述池塘的底部开设有出水口,所述池塘的内壁上设置有温度传感器;
种植棚,所述种植棚用于种植作物,所述种植棚内设置有灌溉组件和集水组件,所述集水组件与所述池塘内部连通;
水温降温单元,所述水温降温单元的进水口通过出水管与所述出水口连通,所述水温降温单元的出水口与所述灌溉组件连通,所述出水管与所述池塘之间设置有排水量调节部。
优选的,所述地热水管路单元包括固定连接在所述池塘两相邻侧壁外壁上的分水箱和集水箱,所述分水箱与集水箱之间连通有若干环绕水管,若干所述环绕水管与所述池塘的四组侧壁分别相接触,用于通过地热水的热辐射对池塘进行保温,所述分水箱的进水端与所述滤水组件连通,所述集水箱的出水端与所述池塘的内侧连通。
优选的,所述滤水组件包括过滤器,所述过滤器的内部填充有氟离子吸附剂,用于吸附地热水中的氟离子并对地热水的杂质进行阻挡,所述过滤器的底部通过水源管路与地热水源连通,所述水源管路上连通有电磁阀,所述过滤器的顶部通过高温进水管与所述分水箱的进水端连通。
优选的,所述水温降温单元包括冷却水罐,所述冷却水罐内设置有搅拌组件,所述搅拌组件用于避免水在降温冷却过程中固体污物大量沉积在水底,所述冷却水罐的侧壁顶部设置有进水口,所述出水管远离所述出水口的一端与所述冷却水罐的进水口连通,所述冷却水罐的侧壁底部连通有低温水管的一端,所述低温水管的另一端与所述灌溉组件连通,所述低温水管上连通有第二水泵。
优选的,所述搅拌组件包括竖向固定连接在所述冷却水罐顶部的第一电机,所述第一电机的输出轴贯穿所述冷却水罐的顶部且同轴线固定连接有搅拌杆,所述搅拌杆上固定连接有若干叶片。
优选的,所述排水量调节部包括水平连通在所述出水管上的密封阀体,所述密封阀体靠近所述出水口设置,所述密封阀体内水平滑动连接有封盖,所述封盖用于控制出水管的流通或密封,所述密封阀体的一端水平滑动连接有滑座,所述滑座的一侧壁与所述封盖的一端之间固定连接有弹簧,所述滑座远离所述弹簧的一侧水平固定连接有齿条,所述密封阀体上固定连接有第二电机,所述第二电机的输出轴上固定套设有齿轮,所述齿轮与所述齿条相啮合,所述封盖远离所述弹簧的一端与所述池塘之间传动连接有浮力驱动组件。
优选的,所述浮力驱动组件包括竖向开设在所述池塘侧壁上的滑槽,所述滑槽位于所述池塘侧壁的上部,所述滑槽内滑动连接有滑块,所述滑块上固定连接有浮力球,所述滑块内滑动穿设有主动拉杆,所述主动拉杆的顶端固定连接有顶块,所述顶块与所述滑块的顶壁抵接,所述主动拉杆的底端贯穿所述池塘的侧壁且铰接有L型连杆,所述L型连杆的另一端铰接有被动拉杆的一端,所述被动拉杆的另一端与所述封盖远离所述弹簧的一端相铰接,所述L型连杆的中部铰接在所述池塘的底部。
优选的,所述集水组件包括若干开设在所述种植棚外侧底部的集水槽,所述集水槽靠近所述种植棚的侧壁设置,所述集水槽用于收集沿种植棚侧壁流下的雨水或雪水,若干所述集水槽通过管路连通有暂存罐,所述暂存罐的出水端通过回水管与所述池塘内部连通,所述暂存罐内的水用于在池塘需要适当降温时向池塘内添加低温水源,所述回水管上连通有第三水泵。
优选的,所述灌溉组件包括水平固定连接在所述种植棚内的灌溉水管,所述灌溉水管的一端密封,所述灌溉水管的另一端与所述低温水管连通,所述灌溉水管的底部连通有若干喷洒口,所述喷洒口用于将冷却水罐内的冷却水和污物喷洒到所述种植棚的土壤上。
与现有技术相比,本发明具有如下优点和技术效果:地热水管路单元的主要作用是围绕池塘外侧一圈,在将地热水灌入池塘之前,利用地热水在地热水管路单元里辐射出来的热量对池塘的侧壁进行保温,减缓池塘中水温的降低速度;滤水组件的主要作用是在地热水进行池塘之前,对地热水进行去氟和杂质过滤,同时控制地热水的流速;温度传感器的主要作用是监测池塘内的水的水温变化;灌溉组件的主要作用是通过利用池塘中的水对种植棚内的植物进行灌溉;集水组件的主要作用是通过收集种植棚上留下的雨水或雪水,为池塘调节水温提供水源,达到快速调节和节约水资源的目的;水温降温单元的主要作用是将从池塘中排出的水进行降温并避免水中的污物大量沉底;排水量调节部的主要作用是在池塘中的水深超过设定深度时,自动向水温降温单元中放水,维持池塘中的水深在设定范围内。整体上,本发明可以利用地热水对池塘进行保温,减缓热量流失,还可以充分利用水资源,快速的调节池塘水温,最大程度的为鱼类提供适宜的生长环境,同时可以使鱼类排泄物充分得到利用,适用范围广,能源利用率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明种植养殖一体系统的结构示意图;
图2为图1中的A局部放大图;
图3为图1中的B局部放大图;
图4为本发明池塘的左视图;
图5为本发明池塘的俯视图;
其中,1、电磁阀;2、过滤器;3、高温进水管;4、环绕水管;5、池塘;6、出水口;7、温度传感器;8、出水管;9、第一水泵;10、冷却水罐;11、第一电机;12、搅拌杆;13、叶片;14、低温水管;15、第二水泵;16、种植棚;17、灌溉水管;18、暂存罐;19、回水管;20、集水槽;21、分水箱;22、集水箱;23、L型连杆;24、主动拉杆;25、被动拉杆;26、浮力球;27、滑块;28、顶块;29、滑槽;30、密封阀体;31、第二电机;32、水源管路;33、齿条;34、滑座;35、弹簧;36、封盖;37、喷洒口;38、第三水泵。
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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-5所示,本发明提供了一种利用地热水种植养殖一体系统,包括:
池塘5,池塘5用于养殖鱼类,池塘5的外壁上绕接有地热水管路单元,地热水管路单元的进水端连通有滤水组件,地热水管路单元的出水端与池塘5内侧连通,地热水管路单元用于对池塘5侧壁进行保温并将地热水灌入池塘5内,池塘5的底部开设有出水口6,池塘5的内壁上设置有温度传感器7;
种植棚16,种植棚16用于种植作物,种植棚16内设置有灌溉组件和集水组件,集水组件与池塘5内部连通;
水温降温单元,水温降温单元的进水口通过出水管8与出水口6连通,水温降温单元的出水口与灌溉组件连通,出水管8与池塘5之间设置有排水量调节部。
地热水管路单元的主要作用是围绕池塘5外侧一圈,在将地热水灌入池塘5之前,利用地热水在地热水管路单元里辐射出来的热量对池塘5的侧壁进行保温,减缓池塘中水温的降低速度;滤水组件的主要作用是在地热水进入池塘5之前,对地热水进行去氟和杂质过滤,同时控制地热水的流速;温度传感器7的主要作用是监测池塘5内的水的水温变化;灌溉组件的主要作用是通过利用池塘5中的水对种植棚16内的植物进行灌溉;集水组件的主要作用是通过收集种植棚16上留下的雨水或雪水,为池塘5调节水温提供水源,达到快速调节和节约水资源的目的;水温降温单元的主要作用是将从池塘5中排出的水进行降温并避免水中的污物大量沉底;排水量调节部的主要作用是在池塘5中的水深超过设定深度时,自动向水温降温单元中放水,维持池塘5中的水深在设定范围内。整体上,本发明可以利用地热水对池塘进行保温,减缓热量流失,还可以充分利用水资源,快速的调节池塘水温,最大程度的为鱼类提供适宜的生长环境,同时可以使鱼类排泄物充分得到利用,适用范围广,能源利用率高。
进一步优化方案,地热水管路单元包括固定连接在池塘5两相邻侧壁外壁上的分水箱21和集水箱22,分水箱21与集水箱22之间连通有若干环绕水管4,若干环绕水管4与池塘5的四组侧壁分别相接触,用于通过地热水的热辐射对池塘5进行保温,分水箱21的进水端与滤水组件连通,集水箱22的出水端与池塘5的内侧连通。
如图1、图4和图5所示,地热水通过滤水组件流入到分水箱21内后,流入若干环绕水管4中,通过地热水的热辐射对池塘5进行保温。尤其当地热水温度过高时,地热水在环绕水管4中绕池塘5的外围流动时,部分热量以热辐射的形式向池塘5散发,可以避免池塘5内水的温度过快降低,提高热利用效率,同时可以使地热水适当降低温度,避免了当池塘5中的水温度过高时需再加入冷水进行调节的问题,提高资源利用效率。
进一步优化方案,滤水组件包括过滤器2,过滤器2的内部填充有氟离子吸附剂,用于吸附地热水中的氟离子并对地热水的杂质进行阻挡,过滤器2的底部通过水源管路32与地热水源连通,水源管路32上连通有电磁阀1,过滤器2的顶部通过高温进水管3与分水箱21的进水端连通。
氟离子吸附剂为粒状活性氧化铝,通过过滤法吸附水中的氟离子。通过控制电磁阀1的开合大小,可以控制地热水源向过滤器2中的流入速度,进而控制地热水进入池塘5的速度。
进一步优化方案,水温降温单元包括冷却水罐10,冷却水罐10内设置有搅拌组件,搅拌组件用于避免水在降温冷却过程中固体污物大量沉积在水底,冷却水罐10的侧壁顶部设置有进水口,出水管8远离出水口6的一端与冷却水罐10的进水口连通,冷却水罐10的侧壁底部连通有低温水管14的一端,低温水管14的另一端与灌溉组件连通,低温水管14上连通有第二水泵15。
进一步优化方案,搅拌组件包括竖向固定连接在冷却水罐10顶部的第一电机11,第一电机11的输出轴贯穿冷却水罐10的顶部且同轴线固定连接有搅拌杆12,搅拌杆12上固定连接有若干叶片13。
进一步优化方案,出水管8上连通有第一水泵9。
如图1所示,在池塘5从出水口6,通过出水管8向冷却水罐10内排水时,第一水泵9可以加速水在出水管8内的流动。
池塘5中的水进入到冷却水罐10内后,会进行静置暂存,冷却水罐10内的水会将热量通过冷却水罐10的侧壁向外散发,使水得以降至室温。而在进行静置冷却时,水中的鱼类排泄物等污物容易沉底,沉底的污物得不到利用容易造成资源浪费,从底部集中排向灌溉组件又容易造成灌溉组件的堵塞。因此,在冷却水的过程中,可以定时启动第一电机11,第一电机11转动带动搅拌杆12转动,搅拌杆12转动带动其上的若干叶片13绕搅拌杆12进行转动,对水体进行扰动,既避免了污物沉积,又可以使污物在水中均匀分布,提高灌溉效果。
进一步优化方案,排水量调节部包括水平连通在出水管8上的密封阀体30,密封阀体30靠近出水口6设置,密封阀体30内水平滑动连接有封盖36,封盖36用于控制出水管8的流通或密封,密封阀体30的一端水平滑动连接有滑座34,滑座34的一侧壁与封盖36的一端之间固定连接有弹簧35,滑座34远离弹簧35的一侧水平固定连接有齿条33,密封阀体30上固定连接有第二电机31,第二电机31的输出轴上固定套设有齿轮,齿轮与齿条33相啮合,封盖36远离弹簧35的一端与池塘5之间传动连接有浮力驱动组件。
进一步优化方案,浮力驱动组件包括竖向开设在池塘5侧壁上的滑槽29,滑槽29位于池塘5侧壁的上部,滑槽29内滑动连接有滑块27,滑块27上固定连接有浮力球26,滑块27内滑动穿设有主动拉杆24,主动拉杆24的顶端固定连接有顶块28,顶块28与滑块27的顶壁抵接,主动拉杆24的底端贯穿池塘5的侧壁且铰接有L型连杆23,L型连杆23的另一端铰接有被动拉杆25的一端,被动拉杆25的另一端与封盖36远离弹簧35的一端相铰接,L型连杆23的中部铰接在池塘5的底部。
如图1-3所示,当需要控制池塘5内的液面处于较高位置再放水时,可以通过控制第二电机31转动,第二电机31转动通过齿轮电动齿条33向远离封盖36的方向移动一定距离,齿条33带动滑座34远离封盖36的同时,滑座34适当拉伸弹簧35,使被动拉杆25拉动封盖36的力增大。当需要控制池塘5内的液面处于较低位置再放水时,控制第二电机31反转即可。
池塘5内的水面升高会带动浮力球26升高,浮力球26升高带动滑块27在滑槽29内上升,当上升到滑块27的顶面与顶块28接触时,滑块27继续上升会拉动主动拉杆24上提。随水面继续升高,浮力球26浸入水中的体积增加,浮力增加,滑块27上提主动拉杆24的力也跟随增加,直到主动拉杆24通过拉动L型连杆23绕L型连杆23与池塘5的铰接轴转动,L型连杆23转动拉动被动拉杆25,被动拉杆25拉动封盖36移动并拉绳弹簧35,将密封阀体30打开,使池塘5中的水可以从出水口6流入到出水管8中,使池塘5内的水面下降。水面下降时会带动浮力球26下降,弹簧35通过拉动封盖36反向移动,可以使封盖36重新将密封阀体30关闭。
进一步优化方案,集水组件包括若干开设在种植棚16外侧底部的集水槽20,集水槽20靠近种植棚16的侧壁设置,集水槽20用于收集沿种植棚16侧壁流下的雨水或雪水,若干集水槽20通过管路连通有暂存罐18,暂存罐18的出水端通过回水管19与池塘5内部连通,暂存罐18内的水用于在池塘5需要适当降温时向池塘5内添加低温水源,回水管19上连通有第三水泵38。
如图1所示,集水槽20设置为一头高一头低的形式,雨水或雪水通过种植棚16的侧壁流入到集水槽20内后,会通过管路汇流到暂存罐18内进行收集。当池塘5中的水需要降温或地热水温度过高时,可以启动第三水泵38,第三水泵38通过回水管19将收集的水灌入池塘5中,实现快速调节水温的作用。
进一步优化方案,灌溉组件包括水平固定连接在种植棚16内的灌溉水管17,灌溉水管17的一端密封,灌溉水管17的另一端与低温水管14连通,灌溉水管17的底部连通有若干喷洒口37,喷洒口37用于将冷却水罐10内的冷却水和污物喷洒到种植棚16的土壤上。
如图1所示,当种植棚16内需要进行灌溉时,可以启动第二水泵15,第二水泵15将冷却水罐10内的水和污物通过低温水管14通入到灌溉水管17中,再通过若干喷洒口37喷洒到种植棚16的土壤上,为植物进行灌溉并使鱼类的排泄物等污物成为肥料,提高资源的利用效率。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种利用地热水种植养殖一体系统,其特征在于,包括:
池塘(5),所述池塘(5)用于养殖鱼类,所述池塘(5)的外壁上绕接有地热水管路单元,所述地热水管路单元的进水端连通有滤水组件,所述地热水管路单元的出水端与所述池塘(5)内侧连通,所述地热水管路单元用于对池塘(5)侧壁进行保温并将地热水灌入所述池塘(5)内,所述池塘(5)的底部开设有出水口(6),所述池塘(5)的内壁上设置有温度传感器(7);
种植棚(16),所述种植棚(16)用于种植作物,所述种植棚(16)内设置有灌溉组件和集水组件,所述集水组件与所述池塘(5)内部连通;
水温降温单元,所述水温降温单元的进水口通过出水管(8)与所述出水口(6)连通,所述水温降温单元的出水口与所述灌溉组件连通,所述出水管(8)与所述池塘(5)之间设置有排水量调节部;
所述排水量调节部包括水平连通在所述出水管(8)上的密封阀体(30),所述密封阀体(30)靠近所述出水口(6)设置,所述密封阀体(30)内水平滑动连接有封盖(36),所述封盖(36)用于控制出水管(8)的流通或密封,所述密封阀体(30)的一端水平滑动连接有滑座(34),所述滑座(34)的一侧壁与所述封盖(36)的一端之间固定连接有弹簧(35),所述滑座(34)远离所述弹簧(35)的一侧水平固定连接有齿条(33),所述密封阀体(30)上固定连接有第二电机(31),所述第二电机(31)的输出轴上固定套设有齿轮,所述齿轮与所述齿条(33)相啮合,所述封盖(36)远离所述弹簧(35)的一端与所述池塘(5)之间传动连接有浮力驱动组件;
所述浮力驱动组件包括竖向开设在所述池塘(5)侧壁上的滑槽(29),所述滑槽(29)位于所述池塘(5)侧壁的上部,所述滑槽(29)内滑动连接有滑块(27),所述滑块(27)上固定连接有浮力球(26),所述滑块(27)内滑动穿设有主动拉杆(24),所述主动拉杆(24)的顶端固定连接有顶块(28),所述顶块(28)与所述滑块(27)的顶壁抵接,所述主动拉杆(24)的底端贯穿所述池塘(5)的侧壁且铰接有L型连杆(23),所述L型连杆(23)的另一端铰接有被动拉杆(25)的一端,所述被动拉杆(25)的另一端与所述封盖(36)远离所述弹簧(35)的一端相铰接,所述L型连杆(23)的中部铰接在所述池塘(5)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种利用地热水种植养殖一体系统,其特征在于:所述地热水管路单元包括固定连接在所述池塘(5)两相邻侧壁外壁上的分水箱(21)和集水箱(22),所述分水箱(21)与集水箱(22)之间连通有若干环绕水管(4),若干所述环绕水管(4)与所述池塘(5)的四组侧壁分别相接触,用于通过地热水的热辐射对池塘(5)进行保温,所述分水箱(21)的进水端与所述滤水组件连通,所述集水箱(22)的出水端与所述池塘(5)的内侧连通。
3.根据权利要求2所述的一种利用地热水种植养殖一体系统,其特征在于:所述滤水组件包括过滤器(2),所述过滤器(2)的内部填充有氟离子吸附剂,用于吸附地热水中的氟离子并对地热水的杂质进行阻挡,所述过滤器(2)的底部通过水源管路(32)与地热水源连通,所述水源管路(32)上连通有电磁阀(1),所述过滤器(2)的顶部通过高温进水管(3)与所述分水箱(21)的进水端连通。
4.根据权利要求1所述的一种利用地热水种植养殖一体系统,其特征在于:所述水温降温单元包括冷却水罐(10),所述冷却水罐(10)内设置有搅拌组件,所述搅拌组件用于避免水在降温冷却过程中固体污物大量沉积在水底,所述冷却水罐(10)的侧壁顶部设置有进水口,所述出水管(8)远离所述出水口(6)的一端与所述冷却水罐(10)的进水口连通,所述冷却水罐(10)的侧壁底部连通有低温水管(14)的一端,所述低温水管(14)的另一端与所述灌溉组件连通,所述低温水管(14)上连通有第二水泵(15)。
5.根据权利要求4所述的一种利用地热水种植养殖一体系统,其特征在于:所述搅拌组件包括竖向固定连接在所述冷却水罐(10)顶部的第一电机(11),所述第一电机(11)的输出轴贯穿所述冷却水罐(10)的顶部且同轴线固定连接有搅拌杆(12),所述搅拌杆(12)上固定连接有若干叶片(13)。
6.根据权利要求1所述的一种利用地热水种植养殖一体系统,其特征在于:所述集水组件包括若干开设在所述种植棚(16)外侧底部的集水槽(20),所述集水槽(20)靠近所述种植棚(16)的侧壁设置,所述集水槽(20)用于收集沿种植棚(16)侧壁流下的雨水或雪水,若干所述集水槽(20)通过管路连通有暂存罐(18),所述暂存罐(18)的出水端通过回水管(19)与所述池塘(5)内部连通,所述暂存罐(18)内的水用于在池塘(5)需要适当降温时向池塘(5)内添加低温水源,所述回水管(19)上连通有第三水泵(38)。
7.根据权利要求4所述的一种利用地热水种植养殖一体系统,其特征在于:所述灌溉组件包括水平固定连接在所述种植棚(16)内的灌溉水管(17),所述灌溉水管(17)的一端密封,所述灌溉水管(17)的另一端与所述低温水管(14)连通,所述灌溉水管(17)的底部连通有若干喷洒口(37),所述喷洒口(37)用于将冷却水罐(10)内的冷却水和污物喷洒到所述种植棚(16)的土壤上。
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