CN1466868A - 一种植物根部自动给水方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种植物根部自动给水方法，将吸水绳的近水端固定于一杠杆的第一端，将一吸水材料固定于杠杆的第二端，同时将吸水材料用另一吸水绳连到土壤里，并将杠杆的支点固定于离水面一定高度，给水过程为：土壤和吸水材料均处于缺水状态，杠杆的第一端重于第二端，第一端向下进入水里，吸水绳向土壤供水，同时吸水材料从土壤中吸收水分，当土壤中的水分达到需要量时，杠杆的第二端重于第一端，杠杆第一端向上脱离水面，吸水绳停止向土壤供水；当土壤进入缺水状态，杠杆第一端重于第二端，第一端进入水里，吸水绳向土壤供水。本发明能够使植物的根部在不同的季节和不同的生长时期都能够从土壤中获得所需的适当的水分。

Description

一种植物根部自动给水方法及装置
背景技术
本发明涉及一种植物给水方法及装置，特别是一种植物根部自动给水方法及装置。
技术领域
在植物的培植过程中，既需要供给植物一定的水分，保证植物的生长所需，又必须使土壤中的水分保持一定的含量，以避免过分的水分存积影响土壤的透气性，从而影响植物的生长。为解决水分存积的问题，通常的做法是在盆体的底部设置一定数量的小孔，以漏出多余的积水。这种方法的缺陷是显而易见的，一方面，盆中泥土的含水量变化过大，刚浇水时含水量太大，一段时间不浇水又会造成泥土干燥缺水；另一方面，施在土里的肥料容易被漏出盆外的水带走，不利于肥料的保持。
为解决上述问题，有人设计一种自动吸水式植物栽培盆，该栽培盆分为两层，上层装有栽培植物的泥土，下层装水，上层和下层之间用一根吸水杆相连，可将水分吸收到泥土里，使泥土保持一定的湿度。土壤从干燥状态开始吸水，随着土壤中水分含量的增加，其形态经过吸湿水、膜状水、毛管水、重力水等几种形态，最后达到饱和持水量，其中，土壤对毛管水的吸力约为8×103-6.25×105Pa，毛管水可以在土壤中上下左右移动，同时还有溶解养分和输送养分的作用，所以毛管水是土壤中最有效的水分形态。上述自动吸水式植物栽培盆使泥土始终处于饱和持水量，并不是植物所需的最有效的水分形态，而且，植物对水分的吸收量和吸收速度在不同时期是不同的，而泥土始终处于饱和持水量对植物的生长是不利的。因此，上述自动吸水式植物栽培盆不能真正地按植物需要量供给水分。
发明内容
本发明提供一种植物根部自动给水方法及装置，解决了现有技术中的自动吸水式植物栽培盆不能只能使土壤处于饱和持水量，而无法按植物需要量供给水分的缺陷。
本发明的植物根部自动给水方法采用的技术方案为：采用吸水绳从水里吸收水分到土壤里，将所述的吸水绳的近水端固定于一杠杆的第一端，将一吸水材料固定于杠杆的第二端，同时将吸水材料用另一吸水绳连到土壤里，并将杠杆的支点固定于离水面一定高度，给水过程为：土壤和吸水材料均处于缺水状态，杠杆的第一端重于第二端，第一端向下进入水里，吸水绳向土壤供水，同时吸水材料从土壤中吸收水分，当土壤中的水分达到需要量时，杠杆的第二端重于第一端，杠杆第一端向上脱离水面，吸水绳停止向土壤供水；植物根部从土壤中吸收水分，同时吸水材料上的水分向土壤中移动，直到土壤进入缺水状态，杠杆第一端重于第二端，第一端进入水里，吸水绳向土壤供水。
上述植物根部自动给水方法所采用的装置，包括蓄土容器和蓄水容器，在蓄水容器上方固设有一杠杆，杠杆的第一端通过一吸水绳与蓄土容器中的土壤相连，第二端固定有一吸水材料，吸水材料通过另一吸水绳与蓄土容器中的土壤相连。
所述吸水材料为片状。
所述吸水绳采用毛线、棉线或玻璃拉丝线，所述吸水材料采用毛纺布、土陶片或土壤。
所述的吸水绳和蓄土容器中的土壤有多个接触点。
所述蓄水容器连有进水管，进水管上设有水位控制阀。
所述的蓄土容器和蓄水容器分别为同一容器的上层和下层。
所述的上层和下层之间的隔板的一半向上弯折，在隔板中部形成一折痕，所述杠杆的支点固定于隔板下表面的折痕处，杠杆的第二端位于隔板向上弯折的一边。
本发明的植物根部自动给水方法及装置通过杠杆的原理来平衡土壤中的含水量，从而能够使植物的根部在不同的季节和不同的生长时期都能够从土壤中获得所需的适当的水分。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图。
具体实施例
本发明的一个实施例，参照图1，包括蓄土容器6和蓄水容器7，蓄土容器6和蓄水容器7分别为同一容器的上层和下层，两层通过一隔板5隔开，隔板5的一半向上弯折，在隔板5中部形成一折痕50，另设有一杠杆1，其支点10固定于隔板5下表面的折痕50处，杠杆1的第一端11通过一吸水绳2与蓄土容器6中的土壤60相连，第二端12固定有一吸水材料4，吸水材料4通过另一吸水绳3与蓄土容器6中的土壤60相连，杠杆1的第二端12位于隔板5向上弯折的一边。隔板5上设有小孔51，吸水绳2和吸水绳3从小孔51中穿过。吸水材料4采用壳状体内放置土壤60，吸水绳2和吸水绳3采用毛线、棉线或玻璃拉丝线作为材料，吸水绳2和蓄土容器6中的土壤60有多个接触点21，蓄水容器7连有进水管8，进水管8上设有水位控制阀9。
土壤从干燥状态开始吸水，随着土壤中水分含量的增加，其形态经过吸湿水、膜状水、毛管水、重力水等几种形态，最后达到饱和持水量，其中，土壤对毛管水的吸力约为8×103-6.25×105Pa，毛管水可以在土壤中上下左右移动，同时还有溶解养分和输送养分的作用，所以毛管水是土壤中最有效的水分形态。
本发明的给水过程为：预先设定杠杆1的第一端11的重量大于第二端12和吸水材料4干燥状态的重量和，因此第一端11向下进入水70里，此时由于土壤60处于较干燥状态，其吸水力促使水分通过吸水绳2向土壤60中移动，土壤60中的水分不断增加，当其水分形态达到最有效的水分形态即毛管水形态时，土壤60对水分的保持力大大下降。
在上述过程发生的同时，吸水材料4的吸水力促使水分从土壤60中通过吸水绳3向吸水材料4上移动，其含水量始终保持和土壤60的含水量一致，当土壤60中的水分形态达到毛管水形态时，吸水材料4和杠杆1的第二端12的重量和大于杠杆1第一端11的重量，因此杠杆1第一端11向上翘起离开水面，停止对土壤60进行供水。
此后，由于植物对土壤60中水分的吸收，土壤60中的水分不断减少，同时吸水材料4上的水分也不断向土壤60中移动，当土壤60中的水分含量又低于最有效状态即毛管水状态时，吸水材料4和杠杆1的第二端12的重量和小于杠杆1第一端11的重量，杠杆1的第一端11向下进入水面，又开始向土壤60供水。
上述过程由于杠杆1的作用不断地自动重复，使土壤60中的水分始终维持在植物需要量这样一个平衡状态，并且能根据不同时期植物对水分吸量不同而相应地从蓄水容器7中吸收水分。
本发明实现的重点在于控制杠杆1的平衡状态以及蓄水容器7中水面的高低，控制杠杆1的平衡状态可以通过控制吸水材料4的厚度来实现，而控制蓄水容器7中水面的高低则通过进水管8上的水位控制阀9来实现。陆生植物分为湿生、中生、旱生三种，对于湿生植物，需要使土壤60中的水分含量保持在一个较高的状态，因此可相应减小吸水材料4的厚度，以增加杠杆1的第一端11处于水中的时间，即增大供水时间；同理，对于旱生植物，则需要相应加大吸水材料4的厚度。
本发明并不局限于采用盆状容器的形式，也可广泛应用于温室大棚等各种陆生植物根部的供水。

Claims (8)

1、一种植物根部自动给水方法，采用吸水绳从水里吸收水分到土壤里，其特征在于将所述的吸水绳的近水端固定于一杠杆的第一端，将一吸水材料固定于杠杆的第二端，同时将吸水材料用另一吸水绳连到土壤里，并将杠杆的支点固定于离水面一定高度，给水过程为：土壤和吸水材料均处于缺水状态，杠杆的第一端重于第二端，第一端向下进入水里，吸水绳向土壤供水，同时吸水材料从土壤中吸收水分，当土壤中的水分达到需要量时，杠杆的第二端重于第一端，杠杆第一端向上脱离水面，吸水绳停止向土壤供水；植物根部从土壤中吸收水分，同时吸水材料上的水分向土壤中移动，直到土壤进入缺水状态，杠杆第一端重于第二端，第一端进入水里，吸水绳向土壤供水。
2、如权利要求1所述的一种植物根部自动给水方法所采用的装置，包括蓄土容器和蓄水容器，其特征在于：在蓄水容器上方固设有一杠杆，杠杆的第一端通过一吸水绳与蓄土容器中的土壤相连，第二端固定有一吸水材料，吸水材料通过另一吸水绳与蓄土容器中的土壤相连。
3、如权利要求2所述的一种植物根部自动给水方法所采用的装置，其特征在于：所述吸水材料为片状。
4、如权利要求2所述的一种植物根部自动给水方法所采用的装置，其特征在于：所述吸水绳采用毛线、棉线或玻璃拉丝线，所述吸水材料采用毛纺布、土陶片或土壤。
5、如权利要求2所述的一种植物根部自动给水方法所采用的装置，其特征在于：所述的吸水绳和蓄土容器中的土壤有多个接触点。
6、如权利要求2所述的一种植物根部自动给水方法所采用的装置，其特征在于：所述蓄水容器连有进水管，进水管上设有水位控制阀。
7、如权利要求2所述的一种植物根部自动给水方法所采用的装置，其特征在于：所述的蓄土容器和蓄水容器分别为同一容器的上层和下层。
8、如权利要求7所述的一种植物根部自动给水方法所采用的装置，其特征在于：所述的上层和下层之间的隔板的一半向上弯折，在隔板中部形成一折痕，所述杠杆的支点固定于隔板下表面的折痕处，杠杆的第二端位于隔板向上弯折的一边。
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