CN214482396U - 一种设施种植装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种设施种植装置，包括种植桶体、插槽架、水肥存储腔以及水肥浇灌管道；水肥存储腔位于种植桶体内的底部；插槽架设置于种植桶体内，并与种植桶体的内壁固定；插槽架上设有一组纵向插槽，用于插入陶土板和/或陶土管，插入的陶土板和/或陶土管底部插入水肥存储腔内，顶部位于种植桶体内的种植介质中；水肥浇灌管道架设于插槽架的顶部，其排水口与对应于各插槽设置，将水肥浇灌至下方的陶土板和/或陶土管上，通过陶土板和/或陶土管的渗透作用将水肥均匀分散于种植介质中，多余的水肥可以下渗到桶体底部的存储腔。当种植介质中含水量降低到一定程度，存储腔中的水肥可以通过空心陶土管渗入到上面的种植介质，供给根系吸收。

Description

一种设施种植装置

技术领域

本实用新型属于设施农业生产、设施园艺装备、水肥一体化装置等领域，具体涉及一种设施种植装置。

背景技术

设施蔬菜如番茄、黄瓜等已成为我国乃至世界上的主要生产来源。其市场经济利润较高，市场稳定。水肥是限制设施蔬菜增产的两大因子，合理的水肥管理是设施蔬菜优质高产的重要保证。不合理的灌溉与施氮不仅难于增加产量，还会增加种植介质中硝态氮累积、降低作物品质及水氮利用效率。当前蔬菜生产中过量水肥问题普遍存在，特别是氮肥过量、施肥方式粗放等问题，不仅造成水肥资源浪费、环境污染，也导致土壤板结、盐渍化、土传病害加重等连作障碍。水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，实现了水肥的精准控制，满足作物需肥规律，具有良好的节肥节水、提质增效等特性。近年来，水肥一体化技术在蔬菜、果树、花生和小麦等作物生产上得到大面积推广，在设施蔬菜生产中做好水肥一体化技术模式的选择和技术集成创新，开展不同灌溉方式、灌水量、施肥量等对比试验，探索相关技术参数，形成当地主要园艺作物水肥一体化栽培技术规程，为有序推广水肥一体化技术打下基础。因此，如何优化设施蔬菜水氮管理措施就显得尤为重要。

在设施种植中，水肥调控装置样也是设施农业发展的重要措施。设施蔬菜种植装备研发及应用在快速发展，呈现设施规模大、产业作用大、装备需求大、装备技术进步明显、新趋势影响大等特点。其中高效水肥灌溉设备研发投入相当大。而小型规模的种植方法在设施农业上广泛应用，因此有很大的发展空间和前景。现阶段的设施园艺中最简单的是种植盆钵，市场上各式各样的种植盆眼花缭乱，功能不一，但多数实现了精准灌水控制。但是很少考虑到水肥资源的回收或循环利用，以及怎样提高水肥资源的利用。对于种植土壤本身的吸水排水功能以及蔬菜在实际生长过程中所需种植介质的不同，对肥料的需求不同。所以需要研发建议的能够控制并提高水肥资源利用的装置进行设施蔬菜等生产。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设施种植装置，实现更好的节约水肥资源、提高设施种植产量。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种设施种植装置，包括种植桶体、插槽架、水肥存储腔以及水肥浇灌管道；

所述水肥存储腔位于种植桶体内的底部；

所述插槽架设置于种植桶体内，并与种植桶体的内壁相互固定；插槽架上设有一组纵向插槽，用于插入陶土板和/或陶土管，插入的陶土板和/或陶土管底部插入水肥存储腔内，顶部位于种植桶体内的种植介质中；

所述水肥浇灌管道架设于插槽架的顶部，其排水口与对应于各插槽设置，将水肥浇灌至下方的陶土板和/或陶土管上，通过陶土板和/或陶土管的渗透作用将水肥均匀分散于种植介质中。

通过水肥浇灌管道将水肥等液体流到具有渗漏作用的陶土板和/或陶土管缓慢渗入到种植介质中。多余的水肥可以下渗到桶体底部的存储腔。当种植介质中含水量降低到一定程度，存储腔中的水肥可以通过空心陶土管渗入到上面的种植介质，供给根系吸收。

具体地，所述的插槽架包括外围骨架，位于外围骨架中心的中心插槽，以及均布在外围骨架内侧并交于外围骨架中心的第一插槽；

所述中心插槽为纵向设置的圆形骨架槽，用于纵向插入陶土管；

所述第一插槽为纵向设置的方形骨架槽，用于纵向插入L型陶土板；

第一插槽的骨架一端焊接在外围骨架内侧，另一端焊接在中心插槽的骨架上。

进一步地，所述的外围骨架内侧，还均匀焊接有第二插槽，所述第二插槽为纵向设置的方形骨架槽，用于纵向插入陶土竖板；所述的第二插槽长度小于外围骨架内经，一端焊接在外围骨架内侧，另一端与中心插槽间隔一定距离。

具体地，所述水肥存储腔的顶部具有一带插槽顶盖，用于陶土管、L型陶土板、陶土竖板的底部插接进入水肥存储腔内；水肥存储腔底部侧面，设有用于水肥存储腔内水肥排出的排液口。

具体地，所述的水肥浇灌管道包括架设在插槽架的顶部的水平环行管道和水肥补液管；所述水肥补液管纵向地设置在水平环行管道的一侧；所述水平环行管道的底部通过一组纵向的出水管连接至插槽架顶部对应的插槽处，补充的水肥通过水平环行管道均匀分流至各出水管，浇灌至各插槽内的陶土板和/或陶土管上，利用陶土板和/或陶土管的渗透作用将水肥均匀分散于种植介质中。

进一步地，所述水肥浇灌管道好包括一纵向设置于种植桶体外的垂直流管道；所述垂直流管道的顶部与水平环行管道一侧通过并联的方式与水肥补液管连接，垂直流管道的底部连接至水肥存储腔内。

进一步地，所述水肥补液管位于垂直流管道和水平环行管道并联处的前端，设有补液总阀；水平环行管道靠近并联处设有水平流阀门；垂直流管道靠近并联处设有垂直流阀门。通过补液总阀控制进水情况，水平流阀门控制水流进入水平环行管道后进入桶体，垂直流阀门控制水流进入桶底部的水肥存储腔。水肥浇灌管道首先通过水平环行管道将水肥等液体浇灌至陶土板和/或陶土管，通过水平流阀门控制液体流速，缓慢渗入到种植介质中。另外还能打开垂直流阀门，让液体通过垂直流管道进入到水肥存储腔，多余的水肥通过排液口排走。

优选地，水肥补液管管道直径大于其余管道直径。

优选地，所述的陶土管为一体无釉空心管，顶部封闭，包括底部具有圆孔的透水段以及上部的带有渗漏微孔的渗水段，透水段插入水肥存储腔内，水肥通过圆孔进入空心的陶土管内。透水段采用常规陶土管制作，过程中表面留出圆孔。渗水段在制作时加入一定比常规使用大的1-2mm石英砂，以及加入质量占比1％的细沙，形成表面带有渗漏微孔的管壁。当种植介质中含水量很少时，空心的陶土管中的液体根据水吸力被渗入种植介质。

优选地，所述的L型陶土板的底部大于顶部，底部插入水肥存储腔内，顶部留空，根据作物根系预留种植基质填充空间。

优选地，所述陶土管、L型陶土板、陶土竖板的高度为种植桶体内壁高度的2/3；陶土竖板的宽度为L型陶土板宽度的一半。

有益效果：

本实用新型种植装置可以控制水肥等液体从水平或者垂直方向进入种植桶体。水肥等液体通过管道系统流到具有渗漏作用的陶土板和/或陶土管缓慢渗入到种植介质中。多余的水肥可以下渗到桶体底部的存储腔。当种植介质中含水量降低到一定程度，存储腔中的水肥可以通过空心陶土管渗入到下面的种植介质，供给根系吸收。本实用新型可根据实际生产需要施用水或者液体肥，或者水肥一体化施入。且可以回收利用多余的水肥，实现了水肥资源的高效利用；同时，本实用新型也可根据作物根系发达程度选择不同的L型陶土板插入来调整种植根际区大小，实现了资源的合理利用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是该设施种植装置的纵向剖面图。

图2是插槽架的俯视结构示意图。

图3是空心的陶土管结构示意图。

图4是L型陶土板的结构示意图。

图5是陶土竖板的结构示意图。

其中，各附图标记分别代表：

1种植桶体；2插槽架；21外围骨架；22中心插槽；23第一插槽；24第二插槽；3水肥存储腔；31带插槽顶盖；32排液口；4水肥浇灌管道；41水平环行管道；42水肥补液管；43出水管；44垂直流管道；45补液总阀；46水平流阀门；47垂直流阀门；5陶土管；51透水段；52渗水段；6L型陶土板；7陶土竖板。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，该设施种植装置包括种植桶体1、插槽架2、水肥存储腔3以及水肥浇灌管道4。

其中，种植桶体1直径为约为50cm，高度为80cm。水肥存储腔3位于种植桶体1内的底部，高度为3cm。

插槽架2设置于种植桶体1内，并与种植桶体1的内壁相互固定；插槽架2上设有一组纵向插槽，用于插入陶土板和陶土管，插入的陶土板和/或陶土管底部插入水肥存储腔3内，顶部位于种植桶体1内的种植介质中。

水肥浇灌管道4架设于插槽架2的顶部，其排水口与对应于各插槽设置，将水肥浇灌至下方的陶土板和/或陶土管上，通过陶土板和陶土管的渗透作用将水肥均匀分散于种植介质中。

通过水肥浇灌管道将水肥等液体流到具有渗漏作用的陶土板和/或陶土管缓慢渗入到种植介质中。多余的水肥可以下渗到桶体底部的存储腔。当种植介质中含水量降低到一定程度，存储腔中的水肥可以通过空心陶土管渗入到上面的种植介质，供给根系吸收。

如图2所示，插槽架2包括外围骨架21，位于外围骨架21中心的中心插槽22，以及均布在外围骨架21内侧并交于外围骨架21中心的第一插槽23。中心插槽22为纵向设置的圆形骨架槽，用于纵向插入陶土管5。第一插槽23为纵向设置的方形骨架槽，用于纵向插入L型陶土板6。第一插槽23的骨架一端焊接在外围骨架21内侧，另一端焊接在中心插槽22的骨架上。

外围骨架21内侧，还均匀焊接有第二插槽24，第二插槽24为纵向设置的方形骨架槽，用于纵向插入陶土竖板7；所述的第二插槽24长度小于外围骨架21内经，一端焊接在外围骨架21内侧，另一端与中心插槽22间隔一定距离。

水肥存储腔3的顶部具有一带插槽顶盖31，用于陶土管5、L型陶土板6、陶土竖板7的底部插接进入水肥存储腔3内；水肥存储腔3底部侧面，设有用于水肥存储腔3内水肥排出的排液口32。

水肥浇灌管道4包括架设在插槽架2的顶部的水平环行管道41和水肥补液管42；所述水肥补液管42纵向地设置在水平环行管道41的一侧；所述水平环行管道41的底部通过一组纵向的出水管43连接至插槽架2顶部对应的插槽处，补充的水肥通过水平环行管道41均匀分流至各出水管43，浇灌至各插槽内的陶土板和/或陶土管上，利用陶土板和/或陶土管的渗透作用将水肥均匀分散于种植介质中。

水肥浇灌管道4好包括一纵向设置于种植桶体1外的垂直流管道44；所述垂直流管道44的顶部与水平环行管道41一侧通过并联的方式与水肥补液管42连接，垂直流管道44的底部连接至水肥存储腔3内。

水肥补液管42位于垂直流管道44和水平环行管道41并联处的前端，设有补液总阀45；水平环行管道41靠近并联处设有水平流阀门46；垂直流管道44靠近并联处设有垂直流阀门47。通过补液总阀45控制进水情况，水平流阀门46控制水流进入水平环行管道41后进入桶体，垂直流阀门47控制水流进入桶底部的水肥存储腔3。水肥浇灌管道4首先通过水平环行管道41将水肥等液体浇灌至陶土板和/或陶土管，通过水平流阀门46控制液体流速，缓慢渗入到种植介质中。另外还能打开垂直流阀门47，让液体通过垂直流管道44进入到水肥存储腔3，多余的水肥通过排液口32排走。

水肥补液管42管道直径为5cm，水平环行管道41、垂直流管道44的管道直径为2cm，出水管43的管道直径为0.5cm，排液口32的管道直径为1.5cm。

如图3所示，陶土管5为一体无釉空心管，直径约为1.5cm，顶部封闭，包括底部具有圆孔的透水段51以及上部的带有渗漏微孔的渗水段52，透水段51插入水肥存储腔3内，水肥通过圆孔进入空心的陶土管5内。透水段51采用常规陶土管制作，过程中表面留出圆孔。渗水段52在制作时加入一定比常规使用大的1-2mm石英砂，以及加入质量占比1％的细沙，形成表面带有渗漏微孔的管壁。当种植介质中含水量很少时，空心的陶土管5中的液体根据水吸力被渗入种植介质。

如图4所示，L型陶土板6的底部大于顶部，底部插入水肥存储腔3内，顶部留空，根据作物根系预留种植基质填充空间。陶土竖板7为一竖直地长方形板，如图5所示。

陶土管5、L型陶土板6、陶土竖板7的高度为种植桶体1内壁高度的2/3；陶土竖板7的宽度为L型陶土板6宽度的一半，L型陶土板6、陶土竖板7壁厚约为0.5cm。

2020年3月采用该种植装置进行番茄种植试验，选用番茄品种为金陵美玉，分别利用常规种植桶和本实用新型装置进行基质种植。设置4种水肥互作处理，其中水分两个处理为灌水量总量为65L(W1)和50L(W2)，分别在缓苗期、发育期、开花期、结果前期、结果后期占灌水总量W1或W2的5％、5％、35％、25％、30％。施氮量为两个处理，即设施番茄栽培正常氮肥需求量(300kg/hm²)的100％(N1)、80％(N2)。所有水氮正交互作处理，分别为W1N1、W1N2、W2N1、W2N2。磷肥选用过磷酸钙，钾肥选用硫酸钾。定植前施用基肥为30％氮肥，70％磷肥，30％钾肥，然后分别在开花期追肥氮肥30％，30％磷肥，30％钾肥，在第一序果追氮肥20％，钾肥30％，在第三序果追氮肥20％，钾肥40％。其余种植管理按照正常生产种植管理。所有氮肥随灌水输入，磷钾肥直接施入种植介质中。其余管理均一致。

实施效果如表1所示。从表1中可以看出，无论何种水肥互作处理，该装置的的使用能够促进番茄植株的生长，其株高、径围都大于利用常规盆体种植，其均值分别超出常规盆体种植约17.6％、10％。同时，与常规种植相比，本实用新型装置能够增加产量，均值约为常规盆体种植的112.4％。而本实用新型种植后的西红柿果实甜度、可溶性糖均值高出4.40％、5.60％，但是还原性Vc降低了6.7％。POD和SOD是作物抗旱性能的指标，其值高低能够说明植株的抗旱性能强弱。从表1中可以发现本实用新型种植后番茄植株POD、SOD均值均高于常规盆体种植的番茄，分别高出约23.3％、161.5％。以上结果表明，本发展装置的施用能够极大的提高番茄的抗旱性能。同时，也能提高水分生产效率和氮肥利用率(表2)，尤其是水分生产效率均值提高了约46.1％，氮肥利用率提高了约13.9％。

表1不同水肥一体处理下番茄生长、产质、氮肥利用及抗旱情况

表2不同种植桶下不同水肥互作对番茄水分利用效率和氮肥利用的影响情况

采用本实用新型装置种植作物，水肥通过水肥补液管42进入水平环行管道41，再通过无釉陶土板渗入种植区，精准的施用到作物根系。作物生长过程中多余的水肥流入底座，当种植区水肥不足时，可以通过土壤吸收流下的水肥。若水过多，可以通过底部放水管放出，节省水资源。此外，需要更换种植介质时，倒出后还能更换陶土板，清洗后重复使用，非常实用方便。才有本实用新型装置种植西红柿，可以促进西红柿的生长，提高产质量，增加抗旱性能，能够提高水分及肥料的利用率。

本实用新型提供了一种设施种植装置的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种设施种植装置，其特征在于，包括种植桶体(1)、插槽架(2)、水肥存储腔(3)以及水肥浇灌管道(4)；

所述水肥存储腔(3)位于种植桶体(1)内的底部；

所述插槽架(2)设置于种植桶体(1)内，并与种植桶体(1)的内壁相互固定；插槽架(2)上设有一组纵向插槽，用于插入陶土板和/或陶土管，插入的陶土板和/或陶土管底部插入水肥存储腔(3)内，顶部位于种植桶体(1)内的种植介质中；

所述水肥浇灌管道(4)架设于插槽架(2)的顶部，其排水口对应于各插槽设置，将水肥浇灌至下方的陶土板和/或陶土管上，通过陶土板和/或陶土管的渗透作用将水肥均匀分散于种植介质中。

2.根据权利要求1所述的设施种植装置，其特征在于，所述的插槽架(2)包括外围骨架(21)，位于外围骨架(21)中心的中心插槽(22)，以及均布在外围骨架(21)内侧并交于外围骨架(21)中心的第一插槽(23)；

所述中心插槽(22)为纵向设置的圆形骨架槽，用于纵向插入陶土管(5)；

所述第一插槽(23)为纵向设置的方形骨架槽，用于纵向插入L型陶土板(6)；

第一插槽(23)的骨架一端焊接在外围骨架(21)内侧，另一端焊接在中心插槽(22)的骨架上。

3.根据权利要求2所述的设施种植装置，其特征在于，所述的外围骨架(21)内侧，还均匀焊接有第二插槽(24)，所述第二插槽(24)为纵向设置的方形骨架槽，用于纵向插入陶土竖板(7)；所述的第二插槽(24)长度小于外围骨架(21)内经，一端焊接在外围骨架(21)内侧，另一端与中心插槽(22)间隔一定距离。

4.根据权利要求3所述的设施种植装置，其特征在于，所述水肥存储腔(3)的顶部具有一带插槽顶盖(31)，用于陶土管(5)、L型陶土板(6)、陶土竖板(7)的底部插接进入水肥存储腔(3)内；水肥存储腔(3)底部侧面，设有用于水肥存储腔(3)内水肥排出的排液口(32)。

5.根据权利要求1所述的设施种植装置，其特征在于，所述的水肥浇灌管道(4)包括架设在插槽架(2)的顶部的水平环行管道(41)和水肥补液管(42)；所述水肥补液管(42)纵向地设置在水平环行管道(41)的一侧；所述水平环行管道(41)的底部通过一组纵向的出水管(43)连接至插槽架(2)顶部对应的插槽处，补充的水肥通过水平环行管道(41)均匀分流至各出水管(43)，浇灌至各插槽内的陶土板和/或陶土管上，利用陶土板和/或陶土管的渗透作用将水肥均匀分散于种植介质中。

6.根据权利要求5所述的设施种植装置，其特征在于，所述水肥浇灌管道(4)包括一纵向设置于种植桶体(1)外的垂直流管道(44)；所述垂直流管道(44)的顶部与水平环行管道(41)一侧通过并联的方式与水肥补液管(42)连接，垂直流管道(44)的底部连接至水肥存储腔(3)内。

7.根据权利要求6所述的设施种植装置，其特征在于，所述水肥补液管(42)位于垂直流管道(44)和水平环行管道(41)并联处的前端，设有补液总阀(45)；水平环行管道(41)靠近并联处设有水平流阀门(46)；垂直流管道(44)靠近并联处设有垂直流阀门(47)。

8.根据权利要求2所述的设施种植装置，其特征在于，所述的陶土管(5)为一体无釉空心管，顶部封闭，包括底部具有圆孔的透水段(51)以及上部的带有渗漏微孔的渗水段(52)，透水段(51)插入水肥存储腔(3)内，水肥通过圆孔进入空心的陶土管(5)内。

9.根据权利要求2所述的设施种植装置，其特征在于，所述的L型陶土板(6)的底部大于顶部，底部插入水肥存储腔(3)内，顶部留空，预留种植基质填充空间。

10.根据权利要求3所述的设施种植装置，其特征在于，所述陶土管(5)、L型陶土板(6)、陶土竖板(7)的高度为种植桶体(1)内壁高度的2/3；陶土竖板(7)的宽度为L型陶土板(6)宽度的一半。

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