一種設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，包括槽式栽培容器和灌溉裝置，所述槽式栽培容器埋置在土壤中，其上端開口，底端封閉，側(cè)壁上設(shè)有開孔，內(nèi)部裝有栽培基質(zhì)；所述灌溉裝置用于向所述栽培容器內(nèi)滴灌營(yíng)養(yǎng)液。優(yōu)選地，所述槽式栽培容器埋置在栽培壟里，栽培容器上邊緣略高于栽培壟上端，栽培容器被栽培壟的土壤緊密包裹。所述灌溉裝置包括營(yíng)養(yǎng)液容器、滴灌管路、泵動(dòng)系統(tǒng)、水分傳感器和控制裝置。本實(shí)用新型適合在日光溫室或塑料大棚使用，適合各種果菜和西甜瓜等作物的栽培生產(chǎn)，成本低、通用性強(qiáng)、管控方便。
【專利說明】一種設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于設(shè)施農(nóng)業(yè)無土栽培【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，涉及一種一種設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]設(shè)施蔬菜生產(chǎn)是在連棟溫室、日光溫室、塑料大棚等設(shè)施內(nèi)進(jìn)行冬春季反季節(jié)蔬菜生產(chǎn)的方式，是滿足我國(guó)城鄉(xiāng)居民“菜籃子”安全和有效供給不可或缺的技術(shù)手段。我國(guó)設(shè)施蔬菜栽培面積已近400萬公頃，其中以土壤栽培為主要方式，占99%以上，而無土栽培僅占極少比例。
[0003]與露地栽培相比，設(shè)施土壤處于相對(duì)封閉的空間內(nèi)，受高溫濕度和蒸發(fā)量、高肥水投入、高復(fù)種指數(shù)等環(huán)境條件和農(nóng)藝活動(dòng)的影響，設(shè)施土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)演變劇烈，途徑復(fù)雜多樣，常導(dǎo)致土壤次生鹽潰化、養(yǎng)分失調(diào)、有害元素積累、微生物群落區(qū)系惡化等土壤質(zhì)量問題。當(dāng)前，因土壤質(zhì)量惡化導(dǎo)致的設(shè)施園藝生產(chǎn)問題十分嚴(yán)重，連作障礙、病蟲害頻發(fā)、水肥資源利用率低、生態(tài)環(huán)境惡化、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)差等問題已經(jīng)成了制約設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的“瓶頸”。更為嚴(yán)重的是，因土壤環(huán)境不可調(diào)控，設(shè)施蔬菜土壤栽培產(chǎn)量低、品質(zhì)差，日益不能滿足人們對(duì)高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的要求。
[0004]無土栽培是解決這一問題的有效方法，采用基質(zhì)代替土壤，蔬菜根系被限制在人造環(huán)境中，避免水肥的環(huán)境釋放和污染；同時(shí)，基質(zhì)重量輕、用量少，可消毒反復(fù)利用，避免了連作障礙、鹽潰化等生產(chǎn)問題的發(fā)生。但是，無土栽培在日光溫室和塑料大棚內(nèi)的應(yīng)用推廣技術(shù)難度極大，傳統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)液栽培根本無法實(shí)施。
[0005]傳統(tǒng)設(shè)施無土栽培或營(yíng)養(yǎng)液栽培需要成本較高的專門設(shè)施栽培裝置，而且農(nóng)藝管理技術(shù)較復(fù)雜，而且對(duì)溫室環(huán)境控制要求較高，適用于硬化地面的連棟溫室或玻璃溫室，不適合耕作土壤利用型日光溫室和塑料大棚。雖然，我國(guó)學(xué)者研發(fā)的一些設(shè)施蔬菜有機(jī)生態(tài)無土栽培技術(shù)和有機(jī)土栽培雖可脫離或部分脫離土壤，但需要用磚等建筑材料或挖土建造栽培槽，配制栽培基質(zhì)，操作煩瑣，且基質(zhì)用量大，成本頗高，重復(fù)利用性差，不適宜工廠化生產(chǎn)應(yīng)用。而且，設(shè)施蔬菜土壤栽培為開放式栽培模式，水肥管理粗放，水肥(特別是氮肥)極易通過淋洗、揮發(fā)等方式向環(huán)境釋放，造成養(yǎng)分資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題，可持續(xù)性差。此外，長(zhǎng)期實(shí)施必將產(chǎn)生連作障礙，病蟲害頻發(fā)的生產(chǎn)問題。
[0006]當(dāng)前，亟待開發(fā)適合我國(guó)日光溫室和塑料大棚應(yīng)用的設(shè)施蔬菜栽培技術(shù)，既能克服土壤栽培的固有問題，又能解決設(shè)施蔬菜無土栽培成本高、技術(shù)復(fù)雜等問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種低成本、通用性強(qiáng)、易管控的一種設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置。
[0008]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，包括槽式栽培容器和灌溉裝置，所述槽式栽培容器埋置在土壤中，其上端開口，底端封閉，側(cè)壁上設(shè)有開孔，內(nèi)部裝有栽培基質(zhì)；所述灌溉裝置用于向所述栽培容器內(nèi)滴灌營(yíng)養(yǎng)液。
[0010]進(jìn)一步地，所述槽式栽培容器埋置在栽培壟里，栽培容器上邊緣略高于栽培壟上端，栽培容器被栽培壟的土壤緊密包裹；所述栽培壟上覆膜，以保持墑情。
[0011]進(jìn)一步地，所述槽式栽培容器的底部為平底或尖底，頂部開口處尺寸大于或等于底部尺寸。
[0012]進(jìn)一步地，所述槽式栽培容器采用PVC、PE等材料制作，栽培容器長(zhǎng)50-300cm，寬5-30cm，高10-30cm?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需要選擇槽式栽培容器(或稱栽培槽)的長(zhǎng)度，比如可以采用與栽培壟長(zhǎng)度一致的栽培槽，也可以由多段栽培槽連接而成，即將多段短栽培槽連接在一起形成一個(gè)長(zhǎng)栽培槽。其中相鄰短栽培槽間可以采用粘接、咬合等連接方式進(jìn)行密封連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述槽式栽培容器側(cè)壁上的開孔靠近栽培容器底部，距離底部2?5cm,開孔行數(shù)為1-3行,行距0.2-lcm,水平方向兩孔的間距為l_2cm,孔徑0.2-0.8cm。
[0014]進(jìn)一步地，所述栽培基質(zhì)包含蛭石、草炭、珍珠鹽，體積比例為1: (0.5?2): (0.5?I)，優(yōu)選可以為1:1:1，2:1:1，1:2:1等。更進(jìn)一步地，所述栽培基質(zhì)進(jìn)行消毒處理，其中草炭可以由稻殼、椰殼、腐熟糞便等一些可用于無土栽培的材料代替。
[0015]進(jìn)一步地，所述灌溉裝置包括營(yíng)養(yǎng)液容器、滴灌管路、泵動(dòng)系統(tǒng)和控制裝置(單片機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng))。
[0016]更進(jìn)一步地，所述灌溉裝置還包括水分傳感器(土壤水分含量傳感器)，該水分傳感器連接所述控制裝置，通過水分傳感器檢測(cè)栽培容器內(nèi)的水量，通過控制裝置進(jìn)行控制，使栽培容器保持合適的持水率。持水率選擇在40%以上。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果如下:
[0018]1、該裝置適合在日光溫室或塑料大棚使用，適合各種果菜和西甜瓜等作物的栽培生產(chǎn)。
[0019]2、作物根系被限制在栽培容器中，可有效吸收利用養(yǎng)分和水分，提高了養(yǎng)分和水分的利用效率；而且，少量根系通過孔伸到栽培容器外，可吸收土壤中的養(yǎng)分和水分，提高了作物的穩(wěn)定性和支撐性，抗倒伏，減少了土傳病害感染幾率。
[0020]3、栽培容器被埋在栽培壟中，相對(duì)固定，周圍的土壤可增加栽培容器的保溫能力，通過土壤緩沖，可減少低溫危害，保證冬春季夜間作物根系安全。
[0021]4、栽培基質(zhì)體積小，重量輕，可經(jīng)過消毒處理，避免病蟲害發(fā)生；而且，茬口間消毒后的基質(zhì)可重復(fù)使用，茬口緊湊，提高了栽培效率和單位面積的產(chǎn)量。
[0022]5、栽培容器底部密閉設(shè)計(jì)可有效阻斷水肥流失，避免了土壤污染、鹽潰化等問題的發(fā)生，土壤僅承擔(dān)了部分栽培基質(zhì)功能，從而保護(hù)了土壤質(zhì)量和設(shè)施生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。
[0023]6、栽培容器小，水肥供應(yīng)充足可控，可加大栽培密度，提高光能利用效率，提高產(chǎn)量。
[0024]7、栽培容器小，埋置方便，可重復(fù)使用，茬口安排快捷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是實(shí)施例中設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置的示意圖。
[0026]圖2是栽培容器埋置在栽培壟中的剖面示意圖。
[0027]圖3是實(shí)施例中栽培容器的長(zhǎng)槽形狀示意圖。
[0028]圖4是實(shí)施例中裝有栽培基質(zhì)的栽培容器的示意圖。
[0029]圖5是多段式栽培槽的示意圖。
[0030]圖6是帶有傳感設(shè)備的設(shè)施蔬菜土壤內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培裝置的示意圖。
[0031]圖7是實(shí)施例中設(shè)施蔬菜栽培的步驟流程圖。
[0032]圖中標(biāo)號(hào)說明:10—栽培容器，11—開孔，12—栽培基質(zhì)，20—栽培壟，21—營(yíng)養(yǎng)液容器，22—泵動(dòng)系統(tǒng)，23—滴灌管路，24—水分傳感器，25—控制裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0033]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面通過具體實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0034]圖1是本實(shí)用新型的設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置的整體示意圖，主要包括栽培容器10和灌溉裝置。灌溉裝置用于向栽培容器10內(nèi)澆灌營(yíng)養(yǎng)液，包括營(yíng)養(yǎng)液池(營(yíng)養(yǎng)液容器)21，并配置泵動(dòng)系統(tǒng)22和滴灌管路23，并由控制裝置25進(jìn)行控制，進(jìn)行水肥供給。栽培容器10埋置在栽培壟20上，栽培容器10的上邊緣略高于栽培壟20上端，栽培容器10被栽培壟20的土壤緊密包裹，如圖2所示。
[0035]圖3是栽培容器10的形狀示意圖，其為長(zhǎng)槽形，上端開口，底端封閉。栽培容器10側(cè)壁上設(shè)有開孔11，內(nèi)部裝有栽培基質(zhì)12，如圖4所示。栽培容器10可以采用PVC、PE等材料制作，底部為為平底或尖底。栽培容器10的側(cè)壁上的開孔11，靠近底部，距離底部2?5cm,開孔行數(shù)可為1-3行,行距0.2-lcm,水平方向兩孔的間距為l_2cm,孔徑0.2-0.8cm。
[0036]栽培基質(zhì)12包含蛭石、草炭、珍珠鹽，體積比例為1: (0.5?2): (0.5?I)，優(yōu)選可以為1:1:1,2:1:1，1:2:1等。更進(jìn)一步地，所述栽培基質(zhì)進(jìn)行消毒處理，其中草炭可以由稻殼、椰殼、腐熟糞便等一些可用于無土栽培的材料代替。
[0037]本實(shí)用新型的槽式栽培容器可以直接埋置在土壤中，也可以預(yù)先在土壤上起壟，將栽培容器埋置在栽培壟里。栽培容器可局部埋到地平面以下，也可以在地平面以上，埋在壟內(nèi)，栽培容器上邊緣略高于土壤表面(或略高于栽培壟上端)，栽培容器被土壤緊密包裹。本實(shí)用新型優(yōu)選采用起壟的方式，這樣可以在冬春季節(jié)低溫時(shí)保持栽培容器內(nèi)的溫度，提高基質(zhì)溫度緩沖能力，防止凍害發(fā)生；起壟有利于行間通風(fēng)，以及操作人員行走；也有利于壟上覆膜，提高壟內(nèi)溫度，防止雜草產(chǎn)生，保墑效果好。
[0038]其它實(shí)施例中，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇栽培容器的長(zhǎng)度，比如可以與栽培壟長(zhǎng)度一致，也可以采用多段式栽培槽，即將多個(gè)栽培槽連接在一起形成一個(gè)長(zhǎng)栽培槽，如圖5所示。其中中間各段栽培槽呈“U”形，相鄰栽培槽間可以采用粘接、咬合等連接方式進(jìn)行密封連接。
[0039]其它實(shí)施例中，如圖6所示，灌溉裝置還可包括水分傳感器24，通過水分傳感器24檢測(cè)栽培容器內(nèi)的水量，通過控制裝置25進(jìn)行控制，使栽培容器保持合適的持水率。持水率一般為40%以上。比如按照栽培基質(zhì)數(shù)量確定80%持水率時(shí)的灌溉量，定時(shí)控制。根據(jù)栽培面積大小，每畝可設(shè)置數(shù)個(gè)比如2個(gè)傳感器，也可以在每個(gè)栽培容器處均設(shè)置傳感器，在栽培容器開孔處插入傳感器檢測(cè)基質(zhì)水分含量。
[0040]圖7是采用上述裝置的一個(gè)實(shí)施例的設(shè)施蔬菜培方法的步驟流程圖，對(duì)各步驟具體說明如下:
[0041]I)配制栽培基質(zhì):將栽培基質(zhì)的各組分(蛭石、草炭、珍珠鹽等)按照一定體積比例混合，制成栽培基質(zhì)；
[0042]2)制作栽培容器:采用PVC、PE等材料定制長(zhǎng)槽形栽培容器，栽培容器內(nèi)裝滿基質(zhì)。通過滴灌系統(tǒng)澆灌營(yíng)養(yǎng)液，多余營(yíng)養(yǎng)液積聚在容器底部，避免滲漏到深層土壤。絕大部分根系被限制在栽培容器內(nèi)，部分吸收活力強(qiáng)的根尖部分可通過孔伸出栽培容器進(jìn)入土壤中，吸收土壤中的水分和養(yǎng)分，同樣土壤中的水肥可通過空隙進(jìn)入容器，被根系吸收利用。
[0043]3)制作栽培壟:預(yù)先起壟，寬度和高度分別為20-30cm和20-30cm。栽培容器埋置在栽培壟上。栽培容器上邊緣略高于栽培壟上端，栽培容器被栽培壟土壤緊密包裹?？深A(yù)調(diào)節(jié)栽培壟的墑情，也可覆膜，以保持墑情，避免雜草生長(zhǎng)。
[0044]4)育苗移栽:采用穴盤基質(zhì)育苗，成苗后連同基質(zhì)一同移栽到栽培容器中央。
[0045]5)制作灌溉裝置:采用營(yíng)養(yǎng)液池或容器，配置泵動(dòng)系統(tǒng)和滴灌系統(tǒng)進(jìn)行水肥供給，按照栽培基質(zhì)數(shù)量確定80%持水率時(shí)的灌溉量，定時(shí)控制。
[0046]以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，其特征在于，包括槽式栽培容器和灌溉裝置，所述槽式栽培容器埋置在土壤中，其上端開口，底端封閉，側(cè)壁上設(shè)有開孔，內(nèi)部裝有栽培基質(zhì)；所述灌溉裝置用于向所述栽培容器內(nèi)滴灌營(yíng)養(yǎng)液。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，其特征在于:所述槽式栽培容器埋置在栽培壟里，栽培容器上邊緣略高于栽培壟上端，栽培容器被栽培壟的土壤緊密包裹；所述栽培壟上覆膜以保持墑情。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，其特征在于:所述槽式栽培容器的底部為平底或尖底，頂部開口處尺寸大于或等于底部尺寸。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，其特征在于:所述槽式栽培容器采用PVC或PE材料制作，栽培容器長(zhǎng)5(T300cm，寬5?30cm，高l(T30cm。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，其特征在于:所述槽式栽培容器由多段栽培槽連接而成。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，其特征在于:所述槽式栽培容器側(cè)壁上的開孔靠近底部，距離底部2?5cm，開孔行數(shù)為f 3行，行距為0.2^1cm,水平方向兩孔的間距為f 2cm，孔徑為0.2^0.8cm。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，其特征在于:所述栽培基質(zhì)包含蛭石、草炭、珍珠鹽，其體積比例為1: (0.5^2): (0.5?I)。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，其特征在于:述栽培基質(zhì)中的草炭由稻殼、椰殼或者腐熟糞便代替。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，其特征在于:所述灌溉裝置包括營(yíng)養(yǎng)液容器、滴灌管路、泵動(dòng)系統(tǒng)和控制裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)施蔬菜土壤起壟埋槽式無土栽培裝置，其特征在于:所述灌溉裝置還包括水分傳感器，用于檢測(cè)所述栽培容器內(nèi)的水量，并通過所述控制裝置進(jìn)行控制，使栽培容器保持合適的持水率。
【文檔編號(hào)】A01G25/16GK203985389SQ201420397263
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】劉文科, 楊其長(zhǎng) 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所