[發明專利]一種植物交互式立體水培設備與工藝

有效

• 申請號: 201510065950.7
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104620964B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 郝志龍;吳春柏;艾合麥提江·喀迪爾;金心怡;林碧英
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02;A01G31/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種植物交互式立體水培設備與工藝。

背景技術

水培是無土栽培的主要形式。采用營養液作為栽培介質，營養液可依據栽培作物種類、生育階段、栽培季節和品質要求等自主調整，營養液可供給植株生育需要的完全營養，可進行精量化準確控制的高科技、高水平的現代農業栽培方式。目前水培系統主要有“NFT”、“DFT”、“FCH”等。但這些形式在生產應用中都還存在缺陷，一定程度上限制了水培技術的推廣與應用。如“NFT”系統營養液層很薄，緩沖能力較弱，不能很好地滿足根系對營養液的需要，特別是系統發生故障或停電時，根系會吸收不到營養液，“DFT”系統雖然營養液層較深，緩沖能力強，但在低溫季節營養液溫度偏低，根系供氧不足，直接影響根系生長與營養吸收，這都是生產中一直尋求解決的難題。

霧培同樣采用營養液作為植株營養和水分來源，很好的解決了水培中的根系供氧問題。但對栽培設施要求較高，也同樣存在以下問題：1、投資大，成本高2、易造成病害的蔓延3、技術要求含量高等。

立體栽培是立體化的無土栽培。立體栽培是把無土栽培提升一層，是把栽培向空間發展，充分利用溫室空間，有效的提高了土地利用率。我國現有的立體栽培有柱狀栽培、長袋裝栽培、層架及管狀立體栽培、立體花壇等類型。立體栽培隨著空間的拓展主要存在植物接受光照不均勻的缺陷。

目前我國的水培裝置中常見的模式如下：1、毛管水培裝置2、滴灌式水培裝置3、水氣培裝置4、NFT水培5、潮汐灌溉式水培6、氣霧培等。這些裝置都不可避免地存在水培與立體栽培存在的缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種植物交互式立體水培設備與工藝，該設備不僅結構簡單，而且工藝簡便，采用交互式手段使植株冠層間歇性地接受頂部光照，同時接受轉軸中部長軸狀光源的光照，有效解決立體栽培上下層光照不均勻的問題。

本發明的技術方案在于：一種植物交互式立體水培設備，包括座架，所述座架上架設有由驅動機構驅動的轉軸，所述轉軸上同軸設置有兩相平行的環形座圈，兩環形座圈之間間隔設置有若干與轉軸相平行的連接桿，所述連接桿兩端分別與環形座圈外周相連接，連接桿上鉸接有垂直懸掛機構，所述垂直懸掛機構下部設置有用于種植植物的定植裝置，所述轉軸中部還設置有長軸狀植物生長光源。

優選的，所述定植裝置為定植板，所述定植板為白色聚苯乙烯板，定植板沿長度方向間隔布設有若干定植孔，所述座架上還設置有位于兩環形座圈下方的可拆營養液池。

優選的，所述定植裝置為定植槽，所述定植槽內設置有用于固定植株的定植板，所述定植板沿長度方向布設有若干定植孔。

優選的，所述驅動機構包括設置于座架一旁側的電機，所述電機與一電機調速器相連接，電機輸出端經傳動鏈與轉軸上的從動齒輪相連接以驅動轉軸轉動。

優選的，所述垂直懸掛機構包括扣于連接桿上的兩倒V型懸掛件，所述倒V型懸掛件兩支板下部分別設置有拐向內側用于放置定植裝置的支撐板，倒V型懸掛件上部設置有穿過其兩支板以使倒V型懸掛件鉸接于連接桿上的調節螺栓。

優選的，所述連接桿上還設置有用于倒V型懸掛件限位的固定節，所述倒V型懸掛件的兩支板上部分別設置有用于穿過調節螺栓的縱向長槽。

優選的，位于兩環形座圈上方還設置有補充光源。

一種植物交互式立體水培工藝，包括一種植物交互式立體水培設備，包括以下步驟：

1）根據種植植物的需求選定定植裝置，將定植裝置安設于鉸接在連接桿的垂直懸掛機構上；

2）為植物供給生長所需營養液；

3）開啟植物生長光源，并根據植物需求設定轉軸轉速；

4）于交互式立體水培設備上方給予直射陽光或補充光源，使定植裝置在旋轉上升過程中，植物均勻地間歇性接受頂部光照，而在植物在旋轉下降的過程中，使植物另一側受光，同時植物接受轉軸上植物生長光源的光照，從而使植物全方位受光，以使植物受光均勻。

優選的，所述步驟1中的定植裝置為定植板，通過海綿或類似物品將植株固定在定植板的孔中，使其根部在定植板下；所述步驟2中為植物供給生長所需營養液的方式為：在座架上設置一位于兩環形座圈下方的可拆營養液池，使植物間斷性旋轉至交互式立體水培設備底部時，植物根系在營養液中浸潤，以使植物吸收正常生長所需養分，植物旋轉上升時使根系間歇性地暴露于空氣中，吸收根系呼吸作用所需的氧氣。

優選的，所述定植裝置為定植槽，定植槽內設置有用于固定植株的定植板，通過海綿或類似物品將植株固定在定植板的孔中，使植株根部在定植板下，于定植槽內盛裝營養液以供植物生長所需。