CN1205163A

CN1205163A - 无土垂直栽培装置

Info

Publication number: CN1205163A
Application number: CN97106519A
Authority: CN
Inventors: 李止正; 龚颂福; 刘宗海
Original assignee: SHANGHAI INST OF PLANT PHYSIOL
Current assignee: Shanghai Institutes for Biological Sciences SIBS of CAS
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-01-20
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: CN1090897C

Abstract

本发明是一种适于工厂化种植生产的无土垂直栽培装置,其主要包含有一种植床、一底座、一中心管轴及一浇灌装置;中心管轴固定在底座上,种植床穿套在中心管轴上,浇灌装置的浇灌头设置在种植床顶部上方。数量众多的本装置作行列式排列,并作纵、横连接固定后,即可实现大面积立体种植。本发明还具有结构简单,种植床可绕中心管轴转动,光照均匀,通水换气流畅,冬季根际升温快,夏季根际散热降温也快,有利于植物生长等优点。

Description

无土垂直栽培装置

本发明涉及蔬菜、花卉的栽培，属于无土栽培技术，是一种适于工厂化种植生产的无土垂直栽培装置。

世界人口不断增加，耕地面积日益减少，在未来世纪中农业的某些方面可能会产生新的供求矛盾，为迎接这一挑战，世界各国都在研究新农业、新的栽培及耕作方法和装置。在蔬菜或花卉的栽培技术方面早已向无土栽培技术进军，有的已实现温室化的工厂化种植生产。但现在温室中进行的植物无土栽培技术及其所用装置，大都是一种平面栽培技术，即大都是在固定置放在地面上或架子上的单个无底孔花盆或容器中实施的。也有一些无土、垂直栽培装置在研究开发中，但因其结构复杂，特别是有些植物生长的根本问题-如植物受光问题，没有得到很好的解决，故至今尚无较为实用的垂直栽培装置在园艺中使用。

本发明的目的是提供一种无土垂直栽培装置，实现植物、特别是矮茎的蔬菜、花卉类植物的立体化栽培，使植物栽培向空间发展，以节约地面，提高单位平面上的种植量和收获量，促进植物种植的产业化进程。

实现上述目的的本发明主要包含有种植床、一底座、一中心管轴及一浇灌装置；中心管轴固定在底座上，种植床穿套在中心管轴上，浇灌装置的浇灌头设置在种植床顶部上方如此基本结构的垂直栽培装置可很方便地使其绕中心管轴转动，以使种植床中的植物能较均匀地接受光照。

本发明中的种植床可作多种形式的设计。一种结构形式是该种植床可由多只单元种植床叠置串接而成。在本发明中，每一单元种植床由一空心圆柱体、多个立柱体及一中心套管构成，该多个立柱体均匀配置在空心圆柱体的圆周外侧并使该两体部分互相连通，并且，空心圆柱体与多个立柱体设置有同一下底面；所说中心套管设置在空心圆柱体的中心并与该下底面相连接。该空心圆柱体、中心套管及下底面即构成本发明单元种植床的基架，均匀凸设在空心圆柱体圆周面外侧并与该圆柱体内部相通的立柱体即为植物的种植区。一般说，无土栽培技术有两种基本培植方法，一是水耕培植，所用的种植床其底部为封闭型的，可让水存积在种植床内；另一种是基质培植，则种植床的底部应具有漏水孔(槽)。据此，本发明对单元种植床的底部作了两种结构设计，其一是在单元种植床的下底面上离中心套管适当距离处设有一小圆孔，该小孔的作用是供插置固定导水溢流管用，该溢流管的高度低于种植床(亦即空心圆柱体)的顶面；其二是在单元种植床的下底面上离中心套管适当距离处开设有几个以同心圆方式布置的、由数个径向肋条分隔而形成的弧段形漏水孔。本设计中构成单元种植床的该多个均匀凸出配置在空心圆柱体圆周外侧的立柱体可以设计成各种几何形状，如梯形、正方形、三角形、长方形、半椭圆形或半圆形，最好是半圆形；该凸出的立柱体的个数依种植床的直径大小而定，可为三个、四个、五个至八个不等。当采用五个半圆形几何形状的立柱体时，把该五个半圆形立体柱如梅花瓣似地配置在空心圆柱体的外侧上。因植物生长必定有一定的高度，因此构成本发明装置的上、下相邻单元种植床的立柱体--种植区必须错开，以不影响植物向上生长。故本发明中上、下相邻单元种植床其突出的半圆形立柱体部分互相错位设置。为使上、下相邻单元种植床能牢固地组装成一体，本发明在单元种植床之空心圆柱体的上缘口均布设有凹陷的母扣，下缘口均布设有与母扣数量相等、并能与之相配扣合的凸出的公扣。因为有些植物容易倒伏，故本发明在立柱体侧壁的中部或上部设置一便于固定植物的耳环。

本发明中，根据不同形式的种植床其浇灌装置的浇灌头具有不同的结构，相应于上述结构种植床，浇灌头采用一种圆盘形喷淋头。该喷淋头由上、下两部分圆盘螺合而成，其中，上部圆盘与供水管道相连，并在其中心处有一圆形出水孔，下部圆盘内部中心处有一突起的、用以调节出水孔之出水量的锥形短轴，并离该中心适当距离处周向均匀设有四个贯通的喷淋小孔；该喷淋头通过设在其下部圆盘底面上的一段中央套管固定在装置的中心管轴上。

本发明中的另一种结构的种植床呈立柱式多层结构，由一空心圆柱体、一中心轴水管及多块圆形漏水隔板构成；其中，空心圆柱体柱壁上等距离间隔的圆周上均匀地设置有作为栽培孔的通孔，柱体下部呈漏斗状的锥体，多块圆形漏水隔板等距离间隔地穿置在中心轴水管上，并使其圆周面紧贴空心圆柱体的内壁面，空心圆柱体柱壁上栽培通孔的位置位于两漏水隔板之间；在空心圆柱体与隔板间的空间填充有基质。为节约成本及简化工艺，所说空心圆柱体的柱壁最好用丙烯纤维编织布制成。因为本设计的单元种植床是一种属于基质培植的无土栽培种植床，故所说圆形漏水隔板上的漏水孔呈几个同心圆方式组成的网状结构；采用一种吸饱泥水的塑料海绵小块作为栽培基质。相应于这种立柱式多层结构种植床，其浇灌装置的浇灌头是一种以十字形结构设置在伸出于立柱式种植床顶部的中心轴水管上的出水管，并在该中心轴水管的下端配置有堵塞漏水的塞子。

如上所述无土垂直栽培装置，不论其种植床是由多只单元种植床叠置串接而成、还是一种在其柱壁上开有栽培孔的立柱式多层结构，都可组装成适于工厂化种植生产的大面积立体栽培装置，具体是可用数量众多的本发明垂直栽培装置作行列式排列，并作纵、横连接固定而成。

本发明的优点是结构简单，通水换气流畅，冬季根际升温快，夏季根际散热降温也快，有利于植物生长；种植床可绕中心管轴转动，则本发明种植床上的各面植物都可得到均匀的光照。最主要的是本发明为立体种植、提高单位平面上的种植量和收获量提供了一个较为理想的设施，促进了植物种植的产业化进程。本发明与一般地面平面栽培方式相对比的蔬菜栽培实验结果如下：

1，在540平方米土地上种植生菜，平面栽培方式的产量为813公斤，用本发明装置栽培的产量为3010公斤，两者的比率为3．7。

2，在540平方米土地上种植番茄，平面栽培方式的产量为2153公斤，用本发明装置栽培的产量为5184公斤，两者的比率为2．4。

3，在540平方米土地上种植芹菜，平面栽培方式的产量为1362公斤，用本发明装置栽培的产量为3132公斤，两者的比率为2．3。

由上述数据可见，本发明装置的技术效果是显著的，有实用价值的。

本发明的实施例如附图所示。

附图说明：

图1为本发明一个实施例的立体示意图。

图2为图1所示实施例中一种梅花形单元种植床的立体示意图。

图3为图2的俯视图。

图4、图5为梅花形单元种植床的两种底面结构图。

图6为本发明中浇灌装置的一种喷淋头的剖视图。

图7为图6所示喷淋头的俯视图。

图8为本发明另一个实施例的立体示意图。

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步说明。

首先请参阅图1。由图见，本发明主要由种植床1、底座6、中心管轴4及一浇灌装置构成。中心管轴4固定在底座6上，种植床1穿套在中心管轴4上，浇灌装置的浇灌头2设置在种植床1顶部上方，通过连接轴套3固定在中心管轴4上。在图1中能清楚地看到本实施例中的种植床1由多只单元种植床5叠置串接而成。

请同时参阅图2和图3，每一单元种植床5具有一空心圆柱体7，并沿其圆周均匀配置有五个凸出的、与空心圆柱体7部分周壁相通的半圆形立柱体10，从上面向下看象具有五个花瓣的梅花，植物就种在该立柱体10中，该处即为植物的种植区。本实施例中该单元种植床5的设计高度为15厘米，直径也为15厘米；在其空心圆柱体7的上缘口均布设有凹陷的母扣9，下缘口均布设有与母扣9数量相等、并能与之相配扣合的凸出的公扣，藉公扣和母扣的扣合而使上下盆体重叠固定。再由图见，空心圆柱体7中央设有一与底面相连的中心套管8，上下单元种植床5相叠合时，中心套管8对准连接成纵向孔道，而凸出的立柱体10是相间隔错位排列布置的，即上下相邻两个单元种植床的凸出的立柱体10不是对准处于同一垂直线上的，因此在其顶部留有相当于单元种植床高度的空间。立柱体10之凸出的侧壁上设有一便于固定植物使其直立的耳环11。在单元种植床5的底面上离中心套管8适当距离的位置处设有一小圆孔13，以插入并固定一高度低于单元种植床5顶面的导水溢流管。本发明中，单元种植床5之空心圆柱体7与多个立柱体10设置有同一下底面6，故本实施例中单元种植床5的下底面6亦呈梅花形。如图4所示，对水耕培植法来说，该下底面6上只设一用以插置并固定导水溢流管的小孔13；如图5所示，对基质培植法来说，该下底面6上离中心套管8适当距离处还开设有几个以同心圆方式布置的、由数个径向肋条分隔而形成的弧段形漏水孔14。

本实施例中的喷淋头2如图6、图7所示，由上、下两部分圆盘16、17螺合而成，其中，上部圆盘16与供水管道15相连，并在其中心处有一圆形出水孔18，下部圆盘17内部中心处有一突起的、用以调节出水孔18之出水量的锥形短轴19，并离该中心适当距离处周向均匀设有四个贯通的喷淋小孔21；该喷淋头2通过设在其下部圆盘17底面上的一段中央套管3固定在装置的中心管轴4上。由图7见，本实施例在喷淋头2之上部圆盘16上还对称地设有两扣环22。当把本发明配置成工厂化生产性培植装置时，数量众多的本实施例栽培装置作行列式排列后，藉该各种植床1上部的喷淋头装置2，在横向可通过其上的通水管道串连连接固定，在纵向则可用一定位钩钩卡在喷淋头2的相邻扣环22中，以把各行装置并连固定连接。

由图8所示本发明的另一实施例图见，其中种植床1呈立柱式多层结构，多个等距离排列的圆形漏水隔板25由中心轴水管23通过其上的中心孔而串连成一列并固定在该中心轴水管23上，该圆形漏水隔板25上的漏水孔是呈几个同心圆方式组成的网状结构。在两隔板25之间的空间26填充有作为栽培基质的一种吸饱泥水的塑料海绵小块。本实施例中，空心圆柱体的柱壁27是由丙烯纤维编织布包封缝合而成，柱体下部构成漏斗状的锥体，其下口与中心轴水管23下端接触相连，在该柱壁27上于两圆形漏水隔板25间的位置周向均匀地设置有作为栽培孔的通孔28，植物则从该孔28插入。本实施例中的浇灌头是一种设置在中心轴水管23上端的十字形分布的出水管24，中心轴水管23下端配置有堵塞漏水的塞子29。

Claims

1，一种适于工厂化种植生产蔬菜、花卉及培养苗木的无土垂直栽培装置，其特征在于主要包含有一种植床、一底座、一中心管轴及一浇灌装置；中心管轴固定在底座上，种植床穿套在中心管轴上，浇灌装置的浇灌头设置在种植床顶部上方。

2，根据权利要求1所述无土垂直栽培装置，其特征在于：所说种植床由多只单元种植床叠置串接而成，每一单元种植床由一空心圆柱体、多个立柱体及一中心套管构成，该多个立柱体均匀配置在空心圆柱体的圆周外侧并使该两体部分相连通，空心圆柱体与多个立柱体设置有同一下底面，所说中心套管设置在空心圆柱体的中心并与该下底面相连接。

3，根据权利要求1或2所述无土垂直栽培装置，其特征在于：在单元种植床的下底面上离中心套管适当距离处设有一小圆孔，或者在下底面上离中心套管适当距离处开设有几个以同心圆方式布置的、由数个径向肋条分隔而形成的弧段形漏水孔。

4，根据权利要求3所述无土垂直栽培装置，其特征在于：所说立柱体其几何形状可以为梯形、正方形、三角形、长方形、半椭圆形或半圆形；立柱体的个数可三至八个不等。

5，根据权利要求4所述无土垂直栽培装置，其特征在于：所说立柱体其几何形状为半圆形，个数为五个，如梅花瓣似地配置在空心圆柱体的外侧上；上、下相邻单元种植床该突出的半圆形立柱体部分互相错位设置。

6，根据权利要求5所述无土垂直栽培装置，其特征在于：单元种植床之空心圆柱体的上缘口均布设有凹陷的母扣，下缘口均布设有与母扣数量相等、并能与之相配扣合的凸出的公扣。

7，根据权利要求1所述无土垂直栽培装置，其特征在于：所说浇灌装置的浇灌头是一种圆盘形喷淋头，由上、下两部分圆盘螺合而成，其中，上部圆盘与供水管道相连，并在其中心处有一圆形出水孔，下部圆盘内部中心处有一突起的、用以调节出水孔之出水量的锥形短轴，并离该中心适当距离处周向均匀设有四个贯通的喷淋小孔；该喷淋头通过设在其下部圆盘底面上的一段中央套管固定在装置的中心管轴上。

8，根据权利要求1所述无土垂直栽培装置，其特征在于：所说种植床呈立柱式多层结构，由一空心圆柱体、一中心轴水管及多块圆形漏水隔板构成；其中，空心圆柱体柱壁上等距离间隔的圆周上均匀地设置有作为栽培孔的通孔，柱体下部呈漏斗状的锥体，多块圆形漏水隔板等距离间隔地穿置在中心轴水管上，并使其圆周面紧贴空心圆柱体的内壁面，空心圆柱体柱壁上栽培通孔的位置位于两漏水隔板之间；在空心圆柱体与隔板间的空间填充有培植基质。

9，根据权利要求8所述无土垂直栽培装置，其特征在于：所说空心圆柱体的柱壁由丙烯纤维编织布制成。

10，根据权利要求8所述无土垂直栽培装置，其特征在于：所说圆形漏水隔板上的漏水孔呈几个同心圆方式组成的网状结构；所说基质是一种吸饱泥水的塑料海绵小块。

11，根据权利要求1或8所述无土垂直栽培装置，其特征在于所说浇灌装置的浇灌头是一种以十字形结构设置在伸出于立柱式种植床顶部的中心轴水管上的出水管，该中心轴水管的下端配置有堵塞漏水的塞子。

12，根据权利要求1或8所述无士垂直栽培装置，其特征在于：数量众多的包含有由多只单元种植床叠置串接而成种植床的本发明，或数量众多的包含有在其柱壁上开有栽培孔的立柱式多层结构种植床的本发明可作行列式排列，并作纵、横连接固定。