一種無土栽培的供液系統及應用的製作方法
2023-09-14 05:44:30 2
本發明涉及無土栽培的裝置領域，具體涉及一種無土栽培的供液系統。
背景技術：
無土栽培可以在傳統農業無法利用的鹽鹼地、戈壁、沙漠等非可耕地上進行蔬菜生產，而且無土栽培也是解決設施蔬菜連作障礙的有效方法。因此，開發無土栽培技術是實現蔬菜高產、優質、高效的重要途徑，也是蔬菜生產由傳統農業生產向現代化、規模化、集約化轉化的新型栽培方式。建立適合我國國情、環境友好、操作簡易的無土栽培技術體系，不僅可實現優質高效生產、資源的循環利用、減輕生態環境負荷目標，還可簡化無土栽培的操作和投入。
目前無土栽培操作中，營養液的供給和排出大多通過水泵來實現，水泵的使用提高了設施成本，其使用和維護還需要一定的人力和物力；特別是無土栽培採用的滴灌系統經常出現滴箭堵塞，從而帶來灌水不均進一步影響產量的問題。農業生產急需一種抗堵塞、簡便灌溉的無土栽培的供回液系統。
技術實現要素：
(一)要解決的技術問題
針對現有的無土栽培設施中，營養液的供給和排出大多通過水泵實現而存在的成本高的缺陷，本發明提供一種不需電力，利用重力作用進行供液的無土栽培的供液系統；同時利用基質槽中混合基質的毛細管吸附水分從而灌溉溼潤基質，以取代滴箭等滴灌末端，避免滴箭堵塞，從而帶來灌水不均進一步影響產量的問題。
(二)技術方案
本發明所述的供液系統包括通過管道依次相連的原液桶、液面調控桶和至少一個基質栽培槽；
所述原液桶的出水口位於所述液面調控桶的入水口以上，以實現所述原液桶通過重力向所述液面調控桶供液；所述液面調控桶內設有感應液位高度和控制原液桶供液的液位感應器；所述液面調控桶與所述基質栽培槽相連通。
若基質栽培槽為多個，所述液面調控桶可通過並聯的方式與其分別連通；也可與其中一個栽培槽相連後，通過栽培槽之間的管道串聯實現連通。
優選的，所述基質栽培槽內從下往上依次設置起支撐作用的多孔隔板、起過濾作用的多孔材料、培養基質和帶有定植孔的蓋板，所述蓋板將栽培槽的開口完全蓋住，在所述基質栽培槽的下表面設有向下突出的供液口；所述供液口通過管道與所述液面調控桶相連。
優選的，所述培養基質為草炭、蛭石和珍珠巖的混合物。
優選的，所述草炭、蛭石和珍珠巖的體積比為1:0.5：(1～2)、1:0.5:(4～5)、1:1：(1～3)或1:2：(2～4)。
優選的，所述草炭、蛭石和珍珠巖的體積比1：1：1。
本發明所述的供液系統是從底部對無土栽培系統進行供液，若供液液位過高，植物根浸於液體中，易發生爛根，若液位過低，植物不能吸收到足夠的水分。針對這一問題，本發明人對培養基質進行了優化，提供了一種毛細管力強，綜合性質優良的混合培養基質。現有的無土栽培基質種類眾多，草炭、珍珠巖、蛭石混合具有優良的效果。容重反映出質地疏鬆、緊密程度及支撐植物的強弱，草炭最高，蛭石居中，珍珠巖最低；持水能力表示基質對水分保持能力的大小，珍珠巖持水能力最大，蛭石次之，草炭持水能力最小；通氣孔隙可衡量基質與空氣交換的能力，由大到小依次為珍珠巖、草炭、蛭石；持水孔隙指基質總容積中水佔有的孔隙容積，由大到小依次為蛭石、草炭、珍珠巖。將這幾種物質按體積比為1:0.5：(1～2)、1:0.5:(4～5)、1:1：(1～3)或1:2：(2～4)混合，所得培養基質容重為0.1～0.5g/cm3，持水能力為300～450％，總孔隙度為54～96％，大小孔隙比為1:2～4，具有較大的毛細管力，也可理想地支撐植物地生長，適用於大多數植物的生長。
優選的，所述液位感應器為液位浮球，液面上長升到一定高度時，浮球帶動連稈，將所述原液桶的出液口封閉，液面下降時，浮動帶動連杆，將所述原液桶的出液口打開，完成供液。
優選的，所述原液桶與液面調控桶之間設有原液桶閥門，所述液面調控桶與所述基質栽培槽之間設有液面調控桶出水閥門。在上述位置設置閥門，方便在不需供液時切斷供應。
本發明所述的供液系統，優選包括通過管道依次相連的原液桶、液面調控桶和多個基質栽培槽；
所述原液桶的水平位置位於所述液面調控桶的入水口以上，以實現所述原液桶通過重力向所述液面調控桶供液；所述液面調控桶內設有浮球閥；所述液面調控桶與基質栽培槽相連通；
所述基質栽培槽內從下往上依次設置起支撐作用的多孔隔板、起過濾作用的多孔材料、培養基質和帶有定植孔的蓋板，所述蓋板將栽培槽的開口完全蓋住，在所述基質栽培槽的下表面設有向下突出的供液口；所述供液口通過管道與所述液面調控桶相連；
所述培養基質為草炭、蛭石和珍珠巖的混合物，三者的體積比為1:0.5：(1～2)、1:0.5:(4～5)、1:1：(1～3)或1:2：(2～4)。
本發明的另一目的是保護利用本發明所述的無土栽培供液系統在無土栽培供液方面的應用，包括如下步驟：
1)打開所述原液桶的出水閥門，營養液由所述原液桶流至所述液面調控桶，根據U形管的原理，由液面調控桶流至所基質栽培槽，至所述液面調控桶內的液面達到基質栽培槽的設定高度，所述浮球閥上升，封閉所述原液桶的出水口，完成供液；
2)隨著所述基質栽培槽內營養液的消耗，所述液面調控桶內的液面不斷下降，下降至極限液位時，液位浮球下降，打開所述原液桶的出水口，進行供液；在植物培養的過程中，不斷重複上述過程，完成自動供液。
優選的，所述基質栽培槽內從下往上依次設置起支撐作用的多孔隔板、起過濾作用的多孔材料、培養基質和帶有定植孔的蓋板，所述蓋板將栽培槽的開口完全蓋住，在所述基質栽培槽的下表面設有向下突出的供液口；所述供液口通過管道與所述液面調控桶相連。
優選的，所述設定高度為所述培養液沒過所述培養基質底部1～2cm。
優選的，在供液過程中，所述栽培槽內的基質選擇為草炭、蛭石和珍珠巖的混合物，三者的體積比為1:0.5：(1～2)、1:0.5:(4～5)、1:1：(1～3)或1:2：(2～4)。
優選的，若栽培槽內栽培茄果類植物，其培養基質為1:0.5：(1～2)或1:1：(1～3)；
優選的，若栽培槽內栽培瓜類植物，其培養基質為1:0.5:(4～5)、或1:2：(2～4)。
(三)有益效果
1)本發明所述的供液系統，在使用過程中，利用液位落差，通過重力自動完成供液操作，不需要使用水泵，不消耗電等能源，可實現綠色節能環保的目的，特別是不具備供電能力的設施和地區，也能夠實現自動灌溉。
2)本發明所述的供液系統，可適用於所有的無土栽培裝置，在實際生產中，操作簡便，達到省力化效果，更容易被廣大種植人員所接受。
3)本發明所述的供液系統，無需滴灌管或其他滴管設施，節省材料的同時，避免了滴灌設施因長期使用造成的堵塞問題。
4)本發明所述的供液系統，可在本發明所述的培養基質的範圍內，調節培養基質的組成及組成比例，達到調整基質間孔隙度大小的作用，從而調整基質的吸水能力，最終根據種植作物特性及周邊種植環境因素，進行基質選擇，適應多種作物多種環境的種植，併到達最佳的種植效果。
附圖說明
圖1為供液系統示意圖；
圖中：1為原液桶；2為原液桶出水閥門；3為液面調控桶；4為液位感應器；5為液面調控桶供液閥門；6為基質栽培槽；7為供液孔；8為供液管；9為營養液液面。
具體實施方式
以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
實施例1
本實施例涉及一種無土栽培中的供液系統，如圖1所示,包括通過管道依次相連的原液桶1、液面調控桶3和多個基質栽培槽6；
所述原液桶1的出水口位於所述液面調控桶3的入水口以上，以實現所述原液桶通過重力向所述液面調控桶供液；所述液面調控桶內設有感應液位高度和控制原液桶供液的液位感應器4；所述液面調控桶3與所述基質栽培槽6相連通。
實施例2
本實施例涉及一種無土栽培的供液系統，同實施例1相比，其區別在於：
所述原液桶1與所述液面調控桶3之間設有閥門2.
所述液面調控桶3與所基質栽培槽6之間設有閥門5。
所述原液桶1的水平位置位於所述液面調控桶3之上。
所述液位感應器4為浮球閥。
實施例3
本實施例涉及一種無土栽培的供液系統，包括通過管道依次相連的原液桶、液面調控桶和多個基質栽培槽；
所述原液桶的水平位置位於所述液面調控桶的入水口以上，以實現所述原液桶通過重力向所述液面調控桶供液；所述液面調控桶內設有浮球閥；所述液面調控桶與基質栽培槽相連通；
所述基質栽培槽內從下往上依次設置起支撐作用的多孔隔板、起過濾作用的多孔材料、培養基質和帶有定植孔的蓋板，所述蓋板將栽培槽的開口完全蓋住，在所述基質栽培槽的下表面設有向下突出的供液口；所述供液口通過管道與所述液面調控桶相連；
所述培養基質為草炭、蛭石和珍珠巖的混合物，三者的體積比為1:0.5：(1～2)、1:0.5:(4～5)、1:1：(1～3)或1:2：(2～4)。
實施例4
本實施例涉及利用本發明所述的供液系統進行供液的方法，包括如下步驟：
1)打開所述原液桶的出水閥門，營養液由所述原液桶流至所述液面調控桶，根據U形管的原理，由液面調控桶流至所基質栽培槽，至所述液面調控桶內的液面達到基質栽培槽的設定高度，所述浮球閥上升，封閉所述原液桶的出水口，完成供液；
2)隨著所述基質栽培槽內營養液的消耗，所述液面調控桶內的液面不斷下降，下降至極限液位時，液位浮球下降，打開所述原液桶的出水口，進行供液；在植物培養的過程中，不斷重複上述過程，完成自動供液。
雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬於本發明要求保護的範圍。