無土垂直栽培裝置的製作方法
2023-04-28 03:47:51 1
專利名稱：無土垂直栽培裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及蔬菜、花卉的栽培，屬於無土栽培技術，是一種適於工廠化種植生產的無土垂直栽培裝置。
世界人口不斷增加，耕地面積日益減少，在未來世紀中農業的某些方面可能會產生新的供求矛盾，為迎接這一挑戰，世界各國都在研究新農業、新的栽培及耕作方法和裝置。在蔬菜或花卉的栽培技術方面早已向無土栽培技術進軍，有的已實現溫室化的工廠化種植生產。但現在溫室中進行的植物無土栽培技術及其所用裝置，大都是一種平面栽培技術，即大都是在固定置放在地面上或架子上的單個無底孔花盆或容器中實施的。也有一些無土、垂直栽培裝置在研究開發中，但因其結構複雜，特別是有些植物生長的根本問題-如植物受光問題，沒有得到很好的解決，故至今尚無較為實用的垂直栽培裝置在園藝中使用。
本發明的目的是提供一種無土垂直栽培裝置，實現植物、特別是矮莖的蔬菜、花卉類植物的立體化栽培，使植物栽培向空間發展，以節約地面，提高單位平面上的種植量和收穫量，促進植物種植的產業化進程。
實現上述目的的本發明主要包含有種植床、一底座、一中心管軸及一澆灌裝置；中心管軸固定在底座上，種植床穿套在中心管軸上，澆灌裝置的澆灌頭設置在種植床頂部上方如此基本結構的垂直栽培裝置可很方便地使其繞中心管軸轉動，以使種植床中的植物能較均勻地接受光照。
本發明中的種植床可作多種形式的設計。一種結構形式是該種植床可由多隻單元種植床疊置串接而成。在本發明中，每一單元種植床由一空心圓柱體、多個立柱體及一中心套管構成，該多個立柱體均勻配置在空心圓柱體的圓周外側並使該兩體部分互相連通，並且，空心圓柱體與多個立柱體設置有同一下底面；所說中心套管設置在空心圓柱體的中心並與該下底面相連接。該空心圓柱體、中心套管及下底面即構成本發明單元種植床的基架，均勻凸設在空心圓柱體圓周面外側並與該圓柱體內部相通的立柱體即為植物的種植區。一般說，無土栽培技術有兩種基本培植方法，一是水耕培植，所用的種植床其底部為封閉型的，可讓水存積在種植床內；另一種是基質培植，則種植床的底部應具有漏水孔(槽)。據此，本發明對單元種植床的底部作了兩種結構設計，其一是在單元種植床的下底面上離中心套管適當距離處設有一小圓孔，該小孔的作用是供插置固定導水溢流管用，該溢流管的高度低於種植床(亦即空心圓柱體)的頂面；其二是在單元種植床的下底面上離中心套管適當距離處開設有幾個以同心圓方式布置的、由數個徑向肋條分隔而形成的弧段形漏水孔。本設計中構成單元種植床的該多個均勻凸出配置在空心圓柱體圓周外側的立柱體可以設計成各種幾何形狀，如梯形、正方形、三角形、長方形、半橢圓形或半圓形，最好是半圓形；該凸出的立柱體的個數依種植床的直徑大小而定，可為三個、四個、五個至八個不等。當採用五個半圓形幾何形狀的立柱體時，把該五個半圓形立體柱如梅花瓣似地配置在空心圓柱體的外側上。因植物生長必定有一定的高度，因此構成本發明裝置的上、下相鄰單元種植床的立柱體--種植區必須錯開，以不影響植物向上生長。故本發明中上、下相鄰單元種植床其突出的半圓形立柱體部分互相錯位設置。為使上、下相鄰單元種植床能牢固地組裝成一體，本發明在單元種植床之空心圓柱體的上緣口均布設有凹陷的母扣，下緣口均布設有與母扣數量相等、並能與之相配扣合的凸出的公扣。因為有些植物容易倒伏，故本發明在立柱體側壁的中部或上部設置一便於固定植物的耳環。
本發明中，根據不同形式的種植床其澆灌裝置的澆灌頭具有不同的結構，相應於上述結構種植床，澆灌頭採用一種圓盤形噴淋頭。該噴淋頭由上、下兩部分圓盤螺合而成，其中，上部圓盤與供水管道相連，並在其中心處有一圓形出水孔，下部圓盤內部中心處有一突起的、用以調節出水孔之出水量的錐形短軸，並離該中心適當距離處周向均勻設有四個貫通的噴淋小孔；該噴淋頭通過設在其下部圓盤底面上的一段中央套管固定在裝置的中心管軸上。
本發明中的另一種結構的種植床呈立柱式多層結構，由一空心圓柱體、一中心軸水管及多塊圓形漏水隔板構成；其中，空心圓柱體柱壁上等距離間隔的圓周上均勻地設置有作為栽培孔的通孔，柱體下部呈漏鬥狀的錐體，多塊圓形漏水隔板等距離間隔地穿置在中心軸水管上，並使其圓周面緊貼空心圓柱體的內壁面，空心圓柱體柱壁上栽培通孔的位置位於兩漏水隔板之間；在空心圓柱體與隔板間的空間填充有基質。為節約成本及簡化工藝，所說空心圓柱體的柱壁最好用丙烯纖維編織布製成。因為本設計的單元種植床是一種屬於基質培植的無土栽培種植床，故所說圓形漏水隔板上的漏水孔呈幾個同心圓方式組成的網狀結構；採用一種吸飽泥水的塑料海綿小塊作為栽培基質。相應於這種立柱式多層結構種植床，其澆灌裝置的澆灌頭是一種以十字形結構設置在伸出於立柱式種植床頂部的中心軸水管上的出水管，並在該中心軸水管的下端配置有堵塞漏水的塞子。
如上所述無土垂直栽培裝置，不論其種植床是由多隻單元種植床疊置串接而成、還是一種在其柱壁上開有栽培孔的立柱式多層結構，都可組裝成適於工廠化種植生產的大面積立體栽培裝置，具體是可用數量眾多的本發明垂直栽培裝置作行列式排列，並作縱、橫連接固定而成。
本發明的優點是結構簡單，通水換氣流暢，冬季根際升溫快，夏季根際散熱降溫也快，有利於植物生長；種植床可繞中心管軸轉動，則本發明種植床上的各面植物都可得到均勻的光照。最主要的是本發明為立體種植、提高單位平面上的種植量和收穫量提供了一個較為理想的設施，促進了植物種植的產業化進程。本發明與一般地面平面栽培方式相對比的蔬菜栽培實驗結果如下1，在540平方米土地上種植生菜，平面栽培方式的產量為813公斤，用本發明裝置栽培的產量為3010公斤，兩者的比率為3．7。
2，在540平方米土地上種植番茄，平面栽培方式的產量為2153公斤，用本發明裝置栽培的產量為5184公斤，兩者的比率為2．4。
3，在540平方米土地上種植芹菜，平面栽培方式的產量為1362公斤，用本發明裝置栽培的產量為3132公斤，兩者的比率為2．3。
由上述數據可見，本發明裝置的技術效果是顯著的，有實用價值的。
本發明的實施例如附圖所示。
圖1為本發明一個實施例的立體示意圖。
圖2為圖1所示實施例中一種梅花形單元種植床的立體示意圖。
圖3為圖2的俯視圖。
圖4、圖5為梅花形單元種植床的兩種底面結構圖。
圖6為本發明中澆灌裝置的一種噴淋頭的剖視圖。
圖7為圖6所示噴淋頭的俯視圖。
圖8為本發明另一個實施例的立體示意圖。
以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步說明。
首先請參閱圖1。由圖見，本發明主要由種植床1、底座6、中心管軸4及一澆灌裝置構成。中心管軸4固定在底座6上，種植床1穿套在中心管軸4上，澆灌裝置的澆灌頭2設置在種植床1頂部上方，通過連接軸套3固定在中心管軸4上。在圖1中能清楚地看到本實施例中的種植床1由多隻單元種植床5疊置串接而成。
請同時參閱圖2和圖3，每一單元種植床5具有一空心圓柱體7，並沿其圓周均勻配置有五個凸出的、與空心圓柱體7部分周壁相通的半圓形立柱體10，從上面向下看象具有五個花瓣的梅花，植物就種在該立柱體10中，該處即為植物的種植區。本實施例中該單元種植床5的設計高度為15釐米，直徑也為15釐米；在其空心圓柱體7的上緣口均布設有凹陷的母扣9，下緣口均布設有與母扣9數量相等、並能與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體重疊固定。再由圖見，空心圓柱體7中央設有一與底面相連的中心套管8，上下單元種植床5相疊合時，中心套管8對準連接成縱向孔道，而凸出的立柱體10是相間隔錯位排列布置的，即上下相鄰兩個單元種植床的凸出的立柱體10不是對準處於同一垂直線上的，因此在其頂部留有相當於單元種植床高度的空間。立柱體10之凸出的側壁上設有一便於固定植物使其直立的耳環11。在單元種植床5的底面上離中心套管8適當距離的位置處設有一小圓孔13，以插入並固定一高度低於單元種植床5頂面的導水溢流管。本發明中，單元種植床5之空心圓柱體7與多個立柱體10設置有同一下底面6，故本實施例中單元種植床5的下底面6亦呈梅花形。如圖4所示，對水耕培植法來說，該下底面6上只設一用以插置並固定導水溢流管的小孔13；如圖5所示，對基質培植法來說，該下底面6上離中心套管8適當距離處還開設有幾個以同心圓方式布置的、由數個徑向肋條分隔而形成的弧段形漏水孔14。
本實施例中的噴淋頭2如圖6、圖7所示，由上、下兩部分圓盤16、17螺合而成，其中，上部圓盤16與供水管道15相連，並在其中心處有一圓形出水孔18，下部圓盤17內部中心處有一突起的、用以調節出水孔18之出水量的錐形短軸19，並離該中心適當距離處周向均勻設有四個貫通的噴淋小孔21；該噴淋頭2通過設在其下部圓盤17底面上的一段中央套管3固定在裝置的中心管軸4上。由圖7見，本實施例在噴淋頭2之上部圓盤16上還對稱地設有兩扣環22。當把本發明配置成工廠化生產性培植裝置時，數量眾多的本實施例栽培裝置作行列式排列後，藉該各種植床1上部的噴淋頭裝置2，在橫向可通過其上的通水管道串連連接固定，在縱向則可用一定位鉤鉤卡在噴淋頭2的相鄰扣環22中，以把各行裝置並連固定連接。
由圖8所示本發明的另一實施例圖見，其中種植床1呈立柱式多層結構，多個等距離排列的圓形漏水隔板25由中心軸水管23通過其上的中心孔而串連成一列並固定在該中心軸水管23上，該圓形漏水隔板25上的漏水孔是呈幾個同心圓方式組成的網狀結構。在兩隔板25之間的空間26填充有作為栽培基質的一種吸飽泥水的塑料海綿小塊。本實施例中，空心圓柱體的柱壁27是由丙烯纖維編織布包封縫合而成，柱體下部構成漏鬥狀的錐體，其下口與中心軸水管23下端接觸相連，在該柱壁27上於兩圓形漏水隔板25間的位置周向均勻地設置有作為栽培孔的通孔28，植物則從該孔28插入。本實施例中的澆灌頭是一種設置在中心軸水管23上端的十字形分布的出水管24，中心軸水管23下端配置有堵塞漏水的塞子29。
權利要求
1，一種適於工廠化種植生產蔬菜、花卉及培養苗木的無土垂直栽培裝置，其特徵在於主要包含有一種植床、一底座、一中心管軸及一澆灌裝置；中心管軸固定在底座上，種植床穿套在中心管軸上，澆灌裝置的澆灌頭設置在種植床頂部上方。
2，根據權利要求1所述無土垂直栽培裝置，其特徵在於所說種植床由多隻單元種植床疊置串接而成，每一單元種植床由一空心圓柱體、多個立柱體及一中心套管構成，該多個立柱體均勻配置在空心圓柱體的圓周外側並使該兩體部分相連通，空心圓柱體與多個立柱體設置有同一下底面，所說中心套管設置在空心圓柱體的中心並與該下底面相連接。
3，根據權利要求1或2所述無土垂直栽培裝置，其特徵在於在單元種植床的下底面上離中心套管適當距離處設有一小圓孔，或者在下底面上離中心套管適當距離處開設有幾個以同心圓方式布置的、由數個徑向肋條分隔而形成的弧段形漏水孔。
4，根據權利要求3所述無土垂直栽培裝置，其特徵在於所說立柱體其幾何形狀可以為梯形、正方形、三角形、長方形、半橢圓形或半圓形；立柱體的個數可三至八個不等。
5，根據權利要求4所述無土垂直栽培裝置，其特徵在於所說立柱體其幾何形狀為半圓形，個數為五個，如梅花瓣似地配置在空心圓柱體的外側上；上、下相鄰單元種植床該突出的半圓形立柱體部分互相錯位設置。
6，根據權利要求5所述無土垂直栽培裝置，其特徵在於單元種植床之空心圓柱體的上緣口均布設有凹陷的母扣，下緣口均布設有與母扣數量相等、並能與之相配扣合的凸出的公扣。
7，根據權利要求1所述無土垂直栽培裝置，其特徵在於所說澆灌裝置的澆灌頭是一種圓盤形噴淋頭，由上、下兩部分圓盤螺合而成，其中，上部圓盤與供水管道相連，並在其中心處有一圓形出水孔，下部圓盤內部中心處有一突起的、用以調節出水孔之出水量的錐形短軸，並離該中心適當距離處周向均勻設有四個貫通的噴淋小孔；該噴淋頭通過設在其下部圓盤底面上的一段中央套管固定在裝置的中心管軸上。
8，根據權利要求1所述無土垂直栽培裝置，其特徵在於所說種植床呈立柱式多層結構，由一空心圓柱體、一中心軸水管及多塊圓形漏水隔板構成；其中，空心圓柱體柱壁上等距離間隔的圓周上均勻地設置有作為栽培孔的通孔，柱體下部呈漏鬥狀的錐體，多塊圓形漏水隔板等距離間隔地穿置在中心軸水管上，並使其圓周面緊貼空心圓柱體的內壁面，空心圓柱體柱壁上栽培通孔的位置位於兩漏水隔板之間；在空心圓柱體與隔板間的空間填充有培植基質。
9，根據權利要求8所述無土垂直栽培裝置，其特徵在於所說空心圓柱體的柱壁由丙烯纖維編織布製成。
10，根據權利要求8所述無土垂直栽培裝置，其特徵在於所說圓形漏水隔板上的漏水孔呈幾個同心圓方式組成的網狀結構；所說基質是一種吸飽泥水的塑料海綿小塊。
11，根據權利要求1或8所述無土垂直栽培裝置，其特徵在於所說澆灌裝置的澆灌頭是一種以十字形結構設置在伸出於立柱式種植床頂部的中心軸水管上的出水管，該中心軸水管的下端配置有堵塞漏水的塞子。
12，根據權利要求1或8所述無士垂直栽培裝置，其特徵在於數量眾多的包含有由多隻單元種植床疊置串接而成種植床的本發明，或數量眾多的包含有在其柱壁上開有栽培孔的立柱式多層結構種植床的本發明可作行列式排列，並作縱、橫連接固定。
全文摘要
本發明是一種適於工廠化種植生產的無土垂直栽培裝置,其主要包含有一種植床、一底座、一中心管軸及一澆灌裝置;中心管軸固定在底座上,種植床穿套在中心管軸上,澆灌裝置的澆灌頭設置在種植床頂部上方。數量眾多的本裝置作行列式排列,並作縱、橫連接固定後,即可實現大面積立體種植。本發明還具有結構簡單,種植床可繞中心管軸轉動,光照均勻,通水換氣流暢,冬季根際升溫快,夏季根際散熱降溫也快,有利於植物生長等優點。
文檔編號A01G31/02GK1205163SQ97106519
公開日1999年1月20日 申請日期1997年7月15日 優先權日1997年7月15日
發明者李止正, 龔頌福, 劉宗海 申請人:中國科學院上海植物生理研究所