CN204682102U - 全自动平行移动托盘式有机植物种植系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型创造涉及一种全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,包括一个封闭式的温室大棚,所述温室大棚内分别设置有自动翻转倾倒系统(1)、自动筛分系统(2)、自动混合系统(3)、自动消毒系统(4)、自动装盘系统(5)、自动播种系统(6)、自动收割系统(7)、自动包装系统(8)、托盘自动传送系统(9)、平行移动托盘种植系统(10)、自动浇水系统(11)和自动监控系统(12)。本实用新型创造使得有机叶菜类植物的种植实现了种植过程的完全自动化、定量化、标准化,种植过程能完全有效防止土传病虫害的发生,人工使用量仅仅只是半封闭槽式有机营养土有机植物种植法的10%-20%。

Description

全自动平行移动托盘式有机植物种植系统
技术领域
[0001] 本发明创造属于农业种植领域,用于有机蔬菜及有机药材、有机烟草的等叶菜类植物的种植,具体是一种全自动平行移动托盘式有机植物种植系统。
背景技术
[0002] 人工土壤栽培技术在农作物的种植中,是一项极具推广价值的技术,由于可耕土壤的逐渐减少以及人们对作物品种的营养成分、品质、安全性的不断高要求,其应用将会逐渐扩大起来。目前在世界上许多发达国家中,发展速度非常快,作为蔬菜等作物的优质、高产生产方式被广泛应用,特别是有机蔬菜的种植中,并使之在设施农业面积中已经占到了相当高的比重。因为,人工土壤栽培作为现代农业发展中的一项高新技术,除具有节省肥料、节省水、节省劳动力、稳产、高产和便于实施标准化管理以及可满足绿色、有机要求的特点外,尚具有不受环境、地域限制、能有效克服各种障碍和防止地下病虫害传播的特点。比如中国在这方面的应用有了一定的基础,以中国农科院花丼所为代表的研宄部门,已经研宄出了适合中国国情、符合有机农业和农业可持续发展要求,并具有显著的经济、社会和生态效应实用的人工土壤栽培体系与方法,将传统的高成本、大难度和非环保的化学营养液无土栽培法,采用有机固态肥法取代,取得了满意的效果,并进行推广使之逐渐进入到有机农业的轨道中。值此,所种作物在整个生长过程中,只需灌溉清水和施加精细有机肥即可,成功突破了无土栽培必须使用化学营养液的制约,可使一次性投资较原来最简单的营养液槽培法降低达50%以上,肥料成本降低70%以上,并且,大大简化了操作管理程序,可逐渐纳入到“标准化”管理中。然而,据有关资料表明,上述有机固态肥法,其所用物质取自于玉米秸、锯末、菇渣、炉渣等,也有选取河炭等带纤维的粗土壤的,虽说这些物质多是生态系统中可不断再生的廉价废弃资源,但它作为一种肥液载体,毕竟是占据了大部分的体积,导致其储肥量大大降低,另外因其使用的肥料来源多为膨化鸡粪,也有掺加不纯质羊粪肥的,其肥效和被滋养的农作物的营养种类、含量和品质与纯质的羊厩肥加牛粪比较要逊色的多。所以,本发明人针对上述情况,借鉴已有技术,首先以纯质羊厩肥为主要原料,以纯质牛粪为辅助材料制成人工土壤混合,经不断试验、总结,精制成一种既适合植物生长,又管理操作简单的土壤、肥源一体化的固态人工土壤和使用方法,目前已将这一技术成熟化,是一项极具推广价值的先进实用的农业科技成果。实验表明,比现有的各种无土栽培技术体现出诸多优点,尤其是在推行有机、绿色生产方面,更具有先进性和独特性。因为,要想发展有机农业,首先是必须利用无污染的栽种土壤和有机肥料资源,目前,无土栽培中使用的固态有机肥来源杂乱,不确定因素较多,对其中的营养成分和有害物质含量,无法用科学数据和标准化来衡量与选择,也不可能将每一项成分都能做到检验,因此,在人工土壤和肥料的混合配比过程中难以统一标准,随意性较大,使用时只能凭经验和感觉操作,这样生长出的产品,品质差异较大。特别是由于其原料来源的不统一性,内含各种成分的不确定性以及包容有害物质的可能性,加上其中营养成分的不全面性,而且由于肥料不足,在植物生长的整个过程中,还必须要追加一定量的化学营养液,所以目前使用的一般人工土壤栽培技术和所选择使用的人工土壤是很不规范的,没有形成真正意义上的人工土壤栽培标准体系,因此,这种人工土壤形式和使用方法只能停留在局部地域的小范围内使用,其产品自然也就不可能确定在同一个等级标准上,更谈不上用这种方法生产有机食品。而要实施规模化、标准化和工厂化的生广必须做进一步的完善和提尚。
[0003] 本人此前发明了 “半封闭槽式人工有机营养土有机植物种植方法”,于2013年 12 月 26 日以 “MANUFACTURE AND USE AN ORGANIC NUTRIT1N SOIL FOR GROWINGORGANIC PLANTS” 的发明名称在新加坡申请了专利,Singapore Patent Applicat1nN0.201309584-9, Accorded a Date of Filing 26/12.2013,发明的目的在于克服上述所有不足,提供一种新型的人工土壤和使用方法,它既是作为植物生长的温床和载体,又是植物生长的营养储存库,并且,其所含成分稳定,肥种全面,在种植全过程中无需追加化肥,是一种无污染、全营养、纯天然、保安全的一体化固态有机肥人工有机土壤,符合生产有机食品肥料使用原则,具有有机、绿色、生态、环保的特点。同时,经与其他无土栽培基质比较,省月巴、省力、省水、省时,植物生长快,产量高、品质好。
[0004] 基于上述发明,由于半封闭槽式种植法虽然经过种植试验后已经成功进入可以大面积种植阶段,但是,由于使用半封闭种植槽的土地有效利用率较低(仅60%-70%),不能杜绝病虫害的发生,因此,在种植有机植物的过程中,发生病虫害的几率较高,又由于种植有机植物不能使用强力杀虫剂,一旦虫害及病害大面积爆发,不能有效控制,可能造成大面积减产。又由于上述种植方式采用全部人工操作,人工使用量太大,越来越高的人工工资造成产品成本较高。
[0005] 基于此,特提出本发明创造。
发明内容
[0006] 为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明创造提供一种全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,采用全封闭和全自动方式,既提升了土地有效利用率、又杜绝了病虫害的发生,还能大大降低人工使用量。
[0007] 本发明创造的技术方案为:
[0008] 一种全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,包括一个封闭式的温室大棚,所述温室大棚内分别设置有自动翻转倾倒系统、自动筛分系统、自动混合系统、自动消毒系统、自动装盘系统、自动播种系统、自动收割系统、自动包装系统、托盘自动传送系统、平行移动托盘种植系统、自动浇水系统和自动监控系统,所述自动翻转倾倒系统、自动筛分系统、自动混合系统、自动消毒系统、自动装盘系统、自动播种系统、自动收割系统和自动包装系统分别设置在温室大棚内部的边缘区域,所述平行移动托盘种植系统设置在温室大棚中央位置,所述自动浇水系统和自动监控系统设置在平行移动托盘种植系统的上方,所述自动翻转倾倒系统、自动筛分系统、自动混合系统、自动消毒系统、自动装盘系统、自动播种系统、自动收割系统和自动包装系统之间的种植托盘的传递由托盘自动传送系统来实现。
[0009] 优选地,温室大棚为具有自动调节温度功能的智能温室。
[0010] 进一步地,从自动收割系统传输到自动翻转倾倒系统的带有旧料的种植托盘被自动翻转倾倒系统所倾倒,旧料被倒入自动筛分系统,经自动混合系统混合后传送到自动消毒系统,经消毒后被送入自动装盘系统,而种植托盘在倾倒掉旧料后被直接送到自动装盘系统中。
[0011] 进一步地,全自动平行移动托盘式有机植物种植系统还包括空气净化消毒系统和蔬菜自动预冷系统,空气净化消毒系统搭载在自动浇水系统上,蔬菜自动预冷系统安装在自动收割系统和自动包装系统之间。
[0012] 进一步地,所述自动翻转倾倒系统包括圆形支架、托盘传送装置、锁定装置、动力装置和搬运器,圆形支架中心设置有托盘传送装置和锁定装置,圆形支架的旋转中心轴与动力装置相连,搬运器设置在旋转中心轴的垂直空间下部。
[0013] 进一步地,所述自动筛分系统和自动混合系统组成一个自动筛分混合系统,该自动筛分混合系统包括旧料仓、升降机、筛机、配料仓、均匀混合机和新料仓,I日料仓用于盛装由自动筛分系统过来的旧的种植物料,新料仓用于盛装未使用过的、新的种植物料。
[0014] 进一步地,所述自动监控系统包含有自动温湿度计。
[0015] 进一步地,所述平行移动托盘种植系统的平行移动采用轨道托架滚轮系统来实现,包括一系列拼装在一起的托盘自动传送单元,每个托盘自动传送单元包括支架、电机、减速器、链轮、链条、滚轮和托架,电机和减速器固定在托架上,托架悬挂在支架上,电机和减速器通过链轮、链条与滚轮动力连接,驱动滚轮单向滚动,以驱使其上的种植托盘单向移动。
[0016] 进一步地,所述大棚分为多层,每层大棚都设置有自动翻转倾倒系统、自动筛分系统、自动混合系统、自动消毒系统、自动装盘系统、自动播种系统、自动收割系统、自动包装系统、托盘自动传送系统、平行移动托盘种植系统、自动饶水系统和自动监控系统。
[0017] 本发明创造的有益效果是:本发明创造使得有机叶菜类植物的种植实现了种植过程的完全自动化、定量化、标准化。由于采用了有效的种植物料消毒系统,使得种植过程能完全有效防止土传病虫害的发生,为有机叶菜类植物的种植在植保方面开拓了完全新型、有效的方法。由于本发明创造整个系统完全自动化,人工使用量仅仅只是半封闭槽式有机营养土有机植物种植法的10%-20%,大大节约了人工成本,对有机产品总成本的降低起到了决定性的作用。
附图说明
[0018] 图1是本发明创造全自动平行移动托盘式有机植物种植系统的平面结构示意图;
[0019]图2是本发明创造全自动平行移动托盘式有机植物种植系统的自动翻转倾倒系统示意图;
[0020]图3是本发明创造全自动平行移动托盘式有机植物种植系统的自动筛分混合系统的结构示意图;
[0021]图4是本发明创造全自动平行移动托盘式有机植物种植系统的自动装盘系统的工作示意图;
[0022] 图5是本发明创造全自动平行移动托盘式有机植物种植系统的平行移动托盘种植系统的托盘自动传送单元的结构示意图;
[0023]图6是本发明创造全自动平行移动托盘式有机植物种植系统的自动浇水系统工作示意图。
[0024] 其中,1-自动翻转倾倒系统,101-包括圆形支架,102-托盘传送装置,103-锁定装置、104-动力装置,105-搬运器;
[0025] 2-自动筛分系统;
[0026] 3-自动混合系统,301-旧料仓,302-升降机,303-筛机,304-配料仓,305-均匀混合机,306-新料仓;
[0027] 4-自动消毒系统;
[0028] 5-自动装盘系统,501-物料仓,502-称重台,503-卸料口自动开关装置,
[0029] 6-自动播种系统;
[0030] 7-自动收割系统;
[0031] 8-自动包装系统;
[0032] 9-托盘自动传送系统;
[0033] 10-平行移动托盘种植系统,1001-支架,1002-电机,1003-减速器,1004-链轮,1005-链条,1006-滚轮,1007-托架;
[0034] 11-自动浇水系统,1101-支撑梁和进水主管,1102-行车和进水支管,1103-喷头,1104-水幕;12_自动监控系统;
[0035] 13-种植托盘。
具体实施方式
[0036] 以下结合附图,对本发明创造做进一步地说明。
[0037] 如图1所示,本发明创造全自动平行移动托盘式有机植物种植系统包括一个封闭式的温室大棚,温室大棚内分别设置有自动翻转倾倒系统1、自动筛分系统2、自动混合系统3、自动消毒系统4、自动装盘系统5、自动播种系统6、自动收割系统7、自动包装系统8、托盘自动传送系统9、平行移动托盘种植系统10、自动浇水系统11和自动监控系统12,自动翻转倾倒系统1、自动筛分系统2、自动混合系统3、自动消毒系统4、自动装盘系统5、自动播种系统6、自动收割系统7和自动包装系统8分别设置在温室大棚内部的边缘区域,平行移动托盘种植系统10设置在温室大棚中央位置,占据了温室大棚的绝大部分面积,所述自动浇水系统11和自动监控系统12设置在平行移动托盘种植系统10的上方,所述自动翻转倾倒系统1、自动筛分系统2、自动混合系统3、自动消毒系统4、自动装盘系统5、自动播种系统6、自动收割系统7和自动包装系统8之间的种植托盘13的传递由托盘自动传送系统9来实现。
[0038] 平行移动托盘种植系统10划分为若干个生长区域,例如50个生长区域,每个生长区域内包含若干个并排设置的种植托盘13,例如20个并排设置的种植托盘13,由平行移动托盘种植系统10的动力推动装置定时例如每一个小时对该区域内的种植托盘13进行定尺单向平移,最先进入第一个生长区域的种植托盘13依次进入第二个生长区域、第三个生长区域、…、最后一个生长区域,当这批最先进入的种植托盘13离开最后一个生长区域后,这批种植托盘13被托盘自动传送系统9输送到自动收割系统7和自动包装系统8。定尺单向平移后空出来的生长区域由从自动播种系统6中出来的种植托盘13进行补充。
[0039] 从自动采摘分拣系统7传输到自动翻转倾倒系统I的带有旧料的种植托盘13被自动翻转倾倒系统I所倾倒,旧料被倒入自动筛分系统2,经自动混合系统3混合后传送到自动消毒系统4,经消毒后被送入自动装盘系统5,而种植托盘13在倾倒掉旧料后被直接送到自动装盘系统5中。
[0040] 该全自动平行移动托盘式有机植物种植系统的自动监控系统12包含有自动温湿度计,用于定时检测各生长区域内的温度和湿度,以确定是否需要进行浇水,以及判定浇水量的多少。
[0041] 为了充分利用有限的土地资源,在条件许可的地方可以将温室大棚内部分为多层,每层大棚都设置有自动翻转倾倒系统1、自动筛分系统2、自动混合系统3、自动消毒系统4、自动装盘系统5、自动播种系统6、自动收割系统7、自动包装系统8、托盘自动传送系统9、平行移动托盘种植系统10、自动浇水系统11和自动监控系统12。
[0042] 本发明创造的温室大棚必须建造成连栋大棚,根据系统所使用的面积,单个连栋大棚的平行移动托盘种植系统10占用面积应该为10000平方米,要根据地区不同建造不同的大棚,但目的都是为了 A、隔绝外界恶劣气候对作物的影响;B、有效防治病虫害;C、隔绝人为有害物质的污染比如药物等对作物品质的影响。
[0043] 如图2所示,为自动翻转倾倒系统I的结构示意图,自动翻转倾倒系统I包括圆形支架101、托盘传送装置102、锁定装置103、动力装置104和搬运器105,圆形支架101中心设置有托盘传送装置102和锁定装置103,圆形支架101的旋转中心轴与动力装置104相连,搬运器105设置在旋转中心轴的垂直空间下部,当带有旧料的种植托盘13被托盘自动传送系统9传送到自动翻转倾倒系统I时,锁定装置103将种植托盘13锁定,动力装置104驱动锁定装置103和种植托盘13旋转,在旋转约195度后锁定装置103对种植托盘13解锁,使得种植托盘13顺托盘传送装置102和托盘架自动滑入托盘自动传送系统9后进入自动装盘系统5进行装盘。
[0044] 如图3所示,为自动筛分系统2和自动混合系统3的结构示意图,自动筛分系统2和自动混合系统3组成一个自动筛分混合系统,该自动筛分混合系统包括旧料仓301、升降机302、筛机303、配料仓304、均匀混合机305和新料仓306,旧料仓301用于盛装由自动筛分系统2过来的旧的种植物料,新料仓306用于盛装未使用过的、新的种植物料,旧料仓301的旧的种植物料经过升降机302提升到筛机303进行自动筛分,将采摘后遗留的根/茎/叶筛出后作垃圾处理或者发酵无害化处理后制成有机肥料待用,筛分后的种植物料送入配料仓304,与由新料仓306送入的新种植物料进行初步混合,然后一起送入均勾混合机305进行均质混合,均质后的种植物料被送往自动消毒系统4。这里的升降机302可以是斗式提升机或螺旋升降机。
[0045]自动消毒系统4采用电力蒸汽机和中子发生器综合对种植物料进行彻底消毒,本发明人研宄发现,中子发生器对虫卵、细菌有明显的杀伤作用,而且没有残留,非常适合对种植物料的消毒。
[0046] 如图4所示,为自动装盘系统5的工作示意图,作用是将消毒后的物料装入种植托盘13后送到自动播种系统6,自动装盘系统5包括物料仓501、称重台502和卸料口自动开关装置503,称重台502上承载由托盘自动传送系统9传送过来的空的种植托盘13,卸料口自动开关装置503打开,开始将物料仓501内的种植物料排到称重台502上的种植托盘13里,当称重台502上的种植托盘13重量达到预定重量后,卸料口自动开关装置503关闭,称重台502上的种植托盘13被传送到自动播种系统6中。
[0047]自动播种系统6采用气吸式播种机在装入种植物料的种植托盘13内进行自动播种操作,在播种前需要对种植物料进行自动整平。
[0048]自动收割系统7包括自动机械手,对叶菜植物进行自动采摘分拣。
[0049]自动包装系统8包括全自动蔬菜包装机,采摘分拣后的蔬菜通过自动称量系统后送入自动包装机包装。
[0050] 在室内温度较高的情况下,需要对采摘后的叶菜植物进行冷却,因此在自动收割系统7和自动包装系统8设置有一个蔬菜自动预冷系统,以对采摘分拣后的蔬菜进行冷却,以使蔬菜保持持久的新鲜状态。
[0051] 托盘自动传送系统9由连续的滚柱轴承滑动传输零部件组成,用于连接自动翻转倾倒系统1、自动筛分系统2、自动混合系统3、自动消毒系统4、自动装盘系统5、自动播种系统6、自动收割系统7、自动包装系统8和平行移动托盘种植系统10。
[0052] 如图5所示,为平行移动托盘种植系统10的部分结构示意图,平行移动托盘种植系统10的平行移动采用轨道托架滚轮系统来实现,包括一系列拼装在一起的托盘自动传送单元,每个托盘自动传送单元包括支架1001、电机1002、减速器1003、链轮1004、链条1005、滚轮1006和托架1007,电机1002和减速器1003固定在托架1007上,托架悬挂在支架1001上,电机1002和减速器1003通过链轮1004、链条1005与滚轮1006动力连接,驱动滚轮1006单向滚动,以驱使其上的种植托盘13单向移动。
[0053] 优选地,托盘自动传送单元采用加速器和电机一体制造的减速电机,滚轮分为动力驱动滚轮和无动力滚轮两种,动力驱动滚轮与减速电机动力连接,为种植托盘的移动提供动力,无动力滚轮没有动力连接,因此无动力滚轮只起到支撑种植托盘的作用,多个动力驱动滚轮均匀布置,确保种植托盘在平行移动托盘种植系统10内的任何位置都与至少一个动力驱动滚轮接触。
[0054] 平行移动托盘种植系统10划分为若干个生长区域,每个生长区域内包含若干个并排设置的种植托盘13,播种好的种植托盘13在整个叶菜植物生长阶段均在这些生长区域中行走,由平行移动托盘种植系统10的动力推动装置定时对该生长区域内的种植托盘13进行定尺单向平移,例如种植一种生长期为25天的叶菜,这种叶菜在平行移动托盘种植系统10中要待满25天,作为动力推动装置的电机1002每12小时运转一段时间,每次沿种植托盘13前进方向移动一个种植托盘13宽度的距离即I米,每次移动后就有一个播种好的种植托盘13进入种植区,同时有一个可以采摘的种植托盘13被送出种植区。在种植托盘13移动的同时开启水幕式浇水系统11,完成对植物的浇水行为,浇水前,自动温控系统12的自动温湿度计会自动完成对种植托盘13内种植物料的温湿度测量,根据湿度确认浇水量(种植物料的湿度一般控制在50%-60%,根据不同植物的需求不同进行调整),浇水量的多少靠种植托盘13行走速度来控制,托盘行走速度的快慢靠调整推动滚轮1006的变频电机1002的速度来实现。当一批种植托盘13离开最后一个生长区域后,这批种植托盘13被托盘自动传送系统9输送到自动收割系统7和自动包装系统8,叶菜被收割并被称重打包,旧的种植物料装在种植托盘13里,被托盘自动传送系统9输送到自动翻转倾倒系统I,从而开始新的一次利用。定尺单向平移后空出来的生长区域由从自动播种系统6中出来的种植托盘13进行补充。
[0055] 如图6所示,为自动浇水系统11的使用示意图,自动浇水系统11包括支撑梁和进水主管1101、行车和进水支管1102和喷头1103,支撑梁和进水主管1101里面的水进入行车和进水支管1102,并由若干个喷头1103喷出,形成水幕1104,以浇灌其下面的种植托盘
13。支撑梁和进水主管1101的开关动作由自动监控系统12来控制。
[0056] 为了给整个温室大棚消毒的需要,在自动浇水系统11上搭载了括空气净化消毒系统,以类似浇水的方式对温室大棚内部的空气进行消毒净化。
[0057] 自动监控系统12包括了设置在平行移动托盘种植系统10上方的自动温湿度计,用于及时测量平行移动托盘种植系统10中的种植托盘的温度和湿度,并按照预设的程序控制自动浇水系统11的浇水动作。自动监控系统12也用于控制连接自动翻转倾倒系统1、自动筛分系统2、自动混合系统3、自动消毒系统4、自动装盘系统5、自动播种系统6、自动收割系统7、自动包装系统8、托盘自动传送系统9和平行移动托盘种植系统10的动作。
[0058] 种植托盘13采取变性塑料环保材料制成,以防止托盘材料对种植物料的污染,如果有其他种植有机植物允许使用的不会给植物生长带来有害污染的材料,又能适用于本系统,同样可以采用。
[0059] 本发明创造的一个典型的应用过程如下:
[0060] (I)、托盘自动传送系统9将种植一个周期后的种植托盘13传送到自动翻转倾倒系统1,自动翻转倾倒系统I将物料自动倾倒入作为旧料仓301的搬运器105内;
[0061] (2)、使用斗式提升系统或螺旋提升系统将旧料仓301中的种植物料提升供给作为筛机303的滚筒筛,利用滚筒筛对种植后的人工有机营养土即旧种植物料进行筛分,把采摘后遗留下的植物根、茎、叶筛除,筛分后的旧种植物料进入配料仓304 ;
[0062] (3)、需要添加的新种植物料根据种植物料配方决定添加数量;
[0063] (4)、新种植物料预先储存在新种植物料储存仓即新料仓306中,通过自动称量加料机加入配料仓304 ;
[0064] (5)、配制好的原料通过输送机送入均质搅拌机即均匀混合机305中搅拌均匀;
[0065] (6)、搅拌均匀后的种植物料送到自动消毒系统4,该消毒系统4使用中子发生器与高温蒸汽发生器双重消毒系统对种植物料进行消毒;
[0066] (7)、消毒后的种植物料通过自动称量装盘机即自动装盘系统5装入种植托盘13 ;
[0067] (8)、装满种植物料的种植托盘13被托盘自动传送系统9送入自动播种系统6自动整平后根据设置自动播种;
[0068] (9)、自动播种后的种植托盘13通过托盘自动传送系统9送入平行移动托盘种植系统10 ;
[0069] (10)、叶菜植物在平行移动托盘种植系统10中吸收种植物料中的营养,并接受自动浇水系统11的水幕浇灌,每天在平行移动托盘种植系统10移动一段距离,并在预定的时间后移出平行移动托盘种植系统10,由托盘自动传送系统9传送到蔬菜自动采摘分拣系统即自动收割系统7中;
[0070] (11)、蔬菜自动采摘分拣系统,利用自动机械手完成各种叶菜植物的自动采摘及分拣,采摘和分拣好的叶菜植物被输送到自动包装系统8 ;
[0071] (12)、自动包装系统8对合格的叶菜植物进行自动包装,包装好的产品通过物流系统被分配到销售商或者终端客户手中。
[0072] 本发明创造的具体应用实例
[0073] —、种植物料的选择:
[0074] 本发明创造种植系统选择本发明人在“MANUFACTURE AND USE AN ORGANICNUTRIT1N SOIL FOR GROWING ORGANIC PLANTS”发明中所制作的人工有机营养土作为种植物料。材料选择及制作方法如下。
[0075] 主原料肥源及营养源的制作:
[0076] 选用纯质草原羊厩粪及牛粪按照总重量中羊厩粪占80%、牛粪占20%混合,经粉碎、充分发酵腐熟、风干、使其粒度在0.2mm-0.5mm左右,袋装以便储存、运输及使用。
[0077] 简易制作方法:将按照总重量中羊厩粪占80%、牛粪占20%的比例充分混合、粉碎好的原料加水使其水分控制在55%±5%以利于发酵腐熟,然后均匀拌入厌氧发酵菌堆放在铺有塑料薄膜或经硬化的地面上,原料堆成底宽3米、上宽2米、高2米、长20-30米的梯形方垛,上面用塑料薄膜完全覆盖,利于使用厌氧发酵方法使其充分发酵腐熟,在发酵腐熟过程中,物料的温度可以达到摄氏70度,瞬间温度有时候可以达到摄氏75度,连续达到或超过70度的时间超过24小时,经过大约45天左右时间的充分发酵腐熟,成品达到无臭味、无活虫卵、无有害菌、杂草种子无活性、成黑褐色时,打开塑料薄膜让其自然风干,如果想加快其风干速度可以将腐熟好的种植有机植物专用有机营养土主原料摊开。等到风干后水分达到小于或等于20%,可以装袋储存,以便运输及使用。
[0078] 工厂化制作方法:主原料是采用带有翻抛机的发酵槽、耗氧发酵法生产。具体步骤:将按照总重中含80%羊厩粪、20%牛粪混合、粉碎、水分在55%±5%之间的原料加入耗氧发酵菌种,放入宽4-8米(根据翻抛机规格决定发酵槽宽度)、深2米、长60米左右的发酵槽中,因发酵槽中置入供氧通风设备,会加快原料发酵腐熟,每48小时翻抛一次,发酵中的原料温度可以达到摄氏70度,瞬时温度有时可以达到摄氏75度,连续超过摄氏70度的时段可以超过24小时,这样经过2-3周,物料就会完全发酵腐熟,由于连续温度达到70度以上的时段超过24小时,因此,原料中的有害菌、虫卵、杂草种子会被全部杀死或灭活,从而达到无害化处理的目的。当发酵好的物料呈黑褐色,无臭味时,将物料摊在硬化后的地面风干,使其水分小于或等于20%时,装袋储存,待运、使用。
[0079] 将上述简易制作方法或者工厂化制作方法制作的种植有机植物专用人工有机营养土主原料与沙、天然泥炭按照主原料10-50%、沙20-70%、天然泥炭10-30%的比例充分混合均匀,制成种植有机植物专用人工有机营养土。
[0080] 二、人工有机营养土在本系统中的应用:
[0081]本发明人在 “MANUFACTURE AND USE AN ORGANIC NUTRIT1N SOIL FOR GROWINGORGANIC PLANTS”对上述人工有机营养土的使用方法做了详细的阐述,在这里以人工有机营养土在种植托盘中的使用加以描述:首先将配制好的人工有机营养土进行消毒,消毒后的人工有机营养土按照种植植物的不同放置在深度不同的种植托盘内,使用托盘种植作物时,要求准确掌握托盘内人工有机营养土的湿度和温度,不同作物所需湿度有所不同,一般要根据普遍经验来决定。要想知道种植托盘内人工有机营养土的温、湿度,我们在种植系统里设置了自动温、湿度计来测量种植托盘内人工有机营养土的温、湿度;水分管理主要根据植株生长情况和气候变化来调节。雨天及阴天不施水或少施水,高温、烈日及大风天气则适宜多施水,但不要在高温、烈日天气的午后进行施水,否则极易造成植物根部缺氧而使植株萎缩甚至死亡。
[0082]由于人工有机土壤所使用的羊厩肥、牛粪同属于缓释型全营养有机肥料,其中有利于植物生长的有效氮、磷、钾含量高,并含有植物生长所需的全部中、微量元素等,在种植蔬菜时,在植物的整个生长过程中,植物可以均匀的、源源不断的从基质中吸收所需要的各种营养,直至收获为止不需加入其它精细有机肥料。本发明创造中的人工有机营养土所体现的营养释放及吸收原理,近似于液体栽培时的营养吸收原理,所不同的是,液体栽培法采用人工化学合成的营养物质通过水的调节,以液态的方式直接供给植物吸收,由于使用了化学肥料,所生产的产品不可能达到有机产品的标准;而本发明创造使用的人工有机营养土,由于其本身既是载体又是营养源,营养的释放是通过水的溶解,在温度和光合作用下让植物吸收,由此,营养物质完全来至纯天然的有机肥料和物料,所生产的产品可以达到AAA级有机产品标准。但是,这种营养吸收方式却要考虑能量的聚集,不能让其过多释放也就是防止植物过多吸收营养物质,防止将植株“烧死”,要达到让人工有机营养土中的营养物质合理、定时的释放,必须通过棚间管理控制施水量和施水时间,来控制温、湿度,使得作物在适合的温、湿度范围内正常生长。
[0083]本发明创造除拥有 “MANUFACTURE AND USE AN ORGANIC NUTRIT1N SOIL FORGROWING ORGANIC PLANTS”发明中所体现的全部优势外,还在以下优势表现突出。
[0084] 1、实现了种植系统的完全自动化。
[0085] 2、为养分管理的定量化和标准化提供了保证,实现了无土栽培施肥管理的定量化、标准化、规范化。
[0086] 3、由于采用了中子发生器及高温蒸汽双系统消毒模式,完全灭绝种植材料中的所有有害菌、虫卵及其他有害活体组织,完全有效防止了病虫害的发生。
[0087] 4、由于采取了全自动平行移动托盘式种植方法,大大提高了生产力。
[0088] 5、此自动化种植系统不存在地域的限制,本全自动化种植系统不需要使用当地土壤,任何环境下皆可种植出有机蔬菜,这将为在偏远、恶劣环境下种植有机蔬菜提供了一个可行方法。
[0089] 6、由于采用了可移动托盘式种植方法,为蔬菜采摘实现全自动化提供了简化的背景平台。
[0090] 本有机种植方法可以实现多层种植,而且可以在不用其他光源的情况下最多实现五层种植,发明人经反复研宄论证,如果在赤道附近太阳光照时间长,强度大的地区完全可以实现5层以下的种植,不需外接光源。利用光源接收-反射-接收-光导系统输送-接收-反射、散射、漫射的方式达到输送蔬菜生长过程中所必须的光照条件。
[0091] 以上所述仅是本发明创造的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明创造的保护范围。

Claims (9)

1.一种全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,包括一个封闭式的温室大棚,其特征在于:所述温室大棚内分别设置有自动翻转倾倒系统(I)、自动筛分系统(2)、自动混合系统(3)、自动消毒系统(4)、自动装盘系统(5)、自动播种系统(6)、自动收割系统(7)、自动包装系统(8)、托盘自动传送系统(9)、平行移动托盘种植系统(10)、自动浇水系统(11)和自动监控系统(12),所述自动翻转倾倒系统(I)、自动筛分系统(2)、自动混合系统(3)、自动消毒系统(4)、自动装盘系统(5)、自动播种系统(6)、自动收割系统(7)和自动包装系统(8)分别设置在温室大棚内部的边缘区域,所述平行移动托盘种植系统(10)设置在温室大棚中央位置,所述自动浇水系统(11)和自动监控系统(12)设置在平行移动托盘种植系统(10)的上方,所述自动翻转倾倒系统(I)、自动筛分系统(2)、自动混合系统(3)、自动消毒系统(4)、自动装盘系统(5)、自动播种系统(6)、自动收割系统(7)和自动包装系统(8)之间的种植托盘(13)的传递由托盘自动传送系统(9)来实现。
2.如权利要求1所述的全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,其特征在于:从自动收割系统(7)传输到自动翻转倾倒系统(I)的带有旧料的种植托盘(13)被自动翻转倾倒系统(I)所倾倒,旧料被倒入自动筛分系统(2),经自动混合系统(3)混合后传送到自动消毒系统(4),经消毒后被送入自动装盘系统(5),而种植托盘(13)在倾倒掉旧料后被直接送到自动装盘系统(5)中。
3.如权利要求1所述的全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,其特征在于:还包括空气净化消毒系统和蔬菜自动预冷系统,空气净化消毒系统搭载在自动浇水系统(11)上,蔬菜自动预冷系统安装在自动收割系统(7)和自动包装系统(8)之间。
4.如权利要求1所述的全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,其特征在于:所述自动翻转倾倒系统(I)包括圆形支架(101)、托盘传送装置(102)、锁定装置(103)、动力装置(104)和搬运器(105),圆形支架(101)中心设置有托盘传送装置(102)和锁定装置(103),圆形支架(101)的旋转中心轴与动力装置(104)相连,搬运器(105)设置在旋转中心轴的垂直空间下部。
5.如权利要求1所述的全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,其特征在于:所述自动筛分系统(2)和自动混合系统(3)组成一个自动筛分混合系统,该自动筛分混合系统包括旧料仓(301)、升降机(302)、筛机(303)、配料仓(304)、均匀混合机(305)和新料仓(306),旧料仓(301)用于盛装由自动筛分系统(2)过来的旧的种植物料,新料仓(306)用于盛装未使用过的、新的种植物料。
6.如权利要求1所述的全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,其特征在于:所述自动监控系统(12)包含有自动温湿度计。
7.如权利要求1~6任意一项所述的全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,其特征在于:所述平行移动托盘种植系统(10)的平行移动采用轨道托架滚轮系统来实现,包括一系列拼装在一起的托盘自动传送单元,每个托盘自动传送单元包括支架(1001)、电机(1002)、减速器(1003)、链轮(1004)、链条(1005)、滚轮(1006)和托架(1007),电机(1002)和减速器(1003)固定在托架(1007)上,托架(1007)悬挂在支架(1001)上,电机(1002)和减速器(1003)通过链轮(1004)、链条(1005)与滚轮(1006)动力连接,驱动滚轮(1006)单向滚动,以驱使其上的种植托盘(13)单向移动。
8.如权利要求1~6任意一项所述的全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,其特征在于:所述大棚分为多层,每层大棚都设置有自动翻转倾倒系统(I)、自动筛分系统(2)、自动混合系统(3)、自动消毒系统(4)、自动装盘系统(5)、自动播种系统(6)、自动收割系统(7)、自动包装系统(8)、托盘自动传送系统(9)、平行移动托盘种植系统(10)、自动浇水系统(11)和自动监控系统(12)。
9.如权利要求7所述的全自动平行移动托盘式有机植物种植系统,其特征在于:所述大棚分为多层,每层大棚都设置有自动翻转倾倒系统(I)、自动筛分系统(2)、自动混合系统(3)、自动消毒系统(4)、自动装盘系统(5)、自动播种系统(6)、自动收割系统(7)、自动包装系统(8)、托盘自动传送系统(9)、平行移动托盘种植系统(10)、自动浇水系统(11)和自动监控系统(12)。
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