專利名稱：一種植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種植物營(yíng)養(yǎng)液的供給系統(tǒng)，尤其涉及一種營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)是基于太陽(yáng)光照與土壤基質(zhì)而進(jìn)行的自然生產(chǎn)方式的農(nóng)業(yè)，產(chǎn)品的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量受到種植面積和自然環(huán)境條件的制約，很難滿足人們對(duì)食品數(shù)量和質(zhì)量的要求。
溫室栽培在一定程度上擺脫了環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的限制，人們可以在任何時(shí)間吃到各種蔬菜或水果。溫室無土栽培技術(shù)是隨著溫室生產(chǎn)發(fā)展而研究采用的一種最新栽培方式。無土栽培大體上分為基質(zhì)栽培和無基質(zhì)栽培兩大類?；|(zhì)栽培，即作物根系固定在基質(zhì)中，植株通過基質(zhì)吸收營(yíng)養(yǎng)液，主要栽培方式有袋培、巖棉培和營(yíng)養(yǎng)液膜法。而無基質(zhì)栽培一般稱為水培，即根系直接和營(yíng)養(yǎng)液接觸，水培系統(tǒng)中，比較先進(jìn)的營(yíng)養(yǎng)液供給形式為淺液流供給方式，即植物的根部位于較淺的以一定速率流動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)液中。
植物工廠是繼溫室栽培之后發(fā)展的一種高度專業(yè)化、現(xiàn)代化的設(shè)施農(nóng)業(yè)。它與溫室生產(chǎn)不同點(diǎn)在于，完全擺脫大田生產(chǎn)條件下自然條件和氣候的制約，應(yīng)用近代先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，完全由人工控制環(huán)境條件，全年均衡供應(yīng)農(nóng)產(chǎn)品。目前，高效益的植物工廠在某些發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展迅速，實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)蔬菜、食用菌和名貴花木等。植物工廠的最主要特點(diǎn)之一是營(yíng)養(yǎng)液栽培技術(shù)，如日本營(yíng)
養(yǎng)液栽培的方法有許多種，如NFT、湛液培、固體基質(zhì)培(包括巖棉培、礫培、砂培等)，其中以巖棉培和NFT為主，而巖棉培更是占到營(yíng)養(yǎng)液栽培面積的近50%。典型的營(yíng)養(yǎng)液栽培裝置有以下幾種形式①三水式NFT裝置一一栽培床用泡沫制成，有一定的斜度(l/ 80—1 / 100)，底部營(yíng)養(yǎng)液呈薄膜狀緩緩流動(dòng)，可以自動(dòng)供肥，還設(shè)有殺菌裝置；②協(xié)和式一一使用成型塑料栽培床，分成若干單元，適用于果菜栽培；③M式一一栽培槽用"U"型泡沫制作的成型產(chǎn)品連接而成，定植板也用泡沫做成，里面鋪聚乙烯薄膜，適于葉菜特別是鴨兒芹栽培；④新和式等量交換裝置一一其主要特征是栽培槽分成兩部分，相互間進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液的等量交換，以補(bǔ)給根系充足的氧氣(②、③、④均屬于湛液栽培裝置)；⑤誠(chéng)和式一一這是一種循環(huán)式巖棉栽培裝置，在栽培槽中央安裝排水管，從下到上依次鋪放粒狀巖棉墊、巖棉塊和定型灌水管，采用滴灌方式，多余的營(yíng)養(yǎng)液經(jīng)排水管流回集水槽供循環(huán)使用。植物工廠中多采用移動(dòng)栽培裝置，主要有平面式、立體式和傾斜式三種，通過合理密植，提高了有效栽培面積。上述栽培方式，植物的根部在大部分時(shí)間均位于營(yíng)養(yǎng)液中，不能為植物提供更佳的呼吸環(huán)境，直接影響了植物新陳代謝的速率。
專利號(hào)為ZL96105058.6、授權(quán)公告日為2000年4月19日的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種植物的營(yíng)養(yǎng)液霧化培養(yǎng)反應(yīng)器，采用了營(yíng)養(yǎng)液的霧化供給方式，但是該反應(yīng)器用于培養(yǎng)植物組織，必須為密閉的玻璃罐體，而且玻璃罐體內(nèi)需要保證一定的溫度，罐體內(nèi)從上至下設(shè)置有多層用于放置組織塊的不銹鋼網(wǎng)，由于該反應(yīng)器采用多層狀結(jié)構(gòu)，噴出的營(yíng)養(yǎng)液需要在螺旋槳的帶動(dòng)下在整個(gè)反應(yīng)器中循環(huán)，進(jìn)而充滿整個(gè)反應(yīng)器，使位于不同層上的組織塊均可以吸收到營(yíng)養(yǎng)液。另外，由于該營(yíng)養(yǎng)液霧化培養(yǎng)反應(yīng)器為密閉形式，因此需要在停霧期間進(jìn)行通氣。上述植物的營(yíng)養(yǎng)液霧化培養(yǎng)反應(yīng)器不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，也不適于栽培植物，更不能為植物生長(zhǎng)出氣生根提供優(yōu)越的條件。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了提供一種適于栽培植物的植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為 一種植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)，包括營(yíng)養(yǎng)液池，用于存儲(chǔ)培養(yǎng)植物的營(yíng)養(yǎng)液；以及，高壓水泵，其輸入端口與所述營(yíng)養(yǎng)液池的輸出管道連通；以及，噴頭，設(shè)置在植物生長(zhǎng)區(qū)內(nèi)，所述噴頭與高壓水泵的輸出端口連通。
優(yōu)選地，所述營(yíng)養(yǎng)液池至高壓水泵的輸出管道上設(shè)置有用于對(duì)營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行磁化處理的磁化裝置，所述磁化裝置提供2萬高斯至4萬高斯的強(qiáng)磁場(chǎng)。
優(yōu)選地，所述高壓水泵的輸出端口與噴頭之間設(shè)置有用于過濾營(yíng)養(yǎng)液中雜質(zhì)的過濾器。
優(yōu)選地，所述植物生長(zhǎng)區(qū)內(nèi)具有傾斜設(shè)置的回流槽，待回流的營(yíng)養(yǎng)液通過所述回流槽依次通過分別對(duì)回流營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行過濾和殺菌的回流過濾器和回流殺菌裝置流回至所述營(yíng)養(yǎng)液池。
優(yōu)選地，還包括緩沖溝槽，其設(shè)置在臨近所述營(yíng)養(yǎng)液池的位置上，并與所述營(yíng)養(yǎng)液池連通；所述緩沖溝槽的內(nèi)部設(shè)置有減緩回流營(yíng)養(yǎng)液流速的緩沖壁；所述回流殺菌裝置為紫外線燈管，所述紫外線燈管安裝在所述緩沖溝槽的上部 或者內(nèi)壁上。
本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型所述的植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)， 無需配合密閉的立體種植體使用，對(duì)立體種植體進(jìn)行遮擋的要求只需在噴射營(yíng) 養(yǎng)液時(shí)，不至于浪費(fèi)營(yíng)養(yǎng)液即可，而且立體種植體內(nèi)部也應(yīng)該是通風(fēng)的，位于 立體種植體內(nèi)部的根部可以時(shí)刻裸露在空氣當(dāng)中，有利于根部呼吸氧氣，可以 加快植物的新陳代謝，進(jìn)而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)；另外，通過噴頭噴出的氣霧態(tài)營(yíng) 養(yǎng)液將彌漫整個(gè)立體種植體的內(nèi)部，植物的根部可以直接吸收營(yíng)養(yǎng)液內(nèi)的營(yíng)養(yǎng) 成分，在加快植物吸收速度的同時(shí)，也有利于提高植物所含營(yíng)養(yǎng)成分的含量； 本實(shí)用新型所述的植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)，除基本的要求外，無特殊的硬 性要求，如果本實(shí)用新型所使用的立體種植體，對(duì)其材質(zhì)無特殊的要求，如可 以使用普通的泡沫板等，因此，本實(shí)用新型所述的圓柱形立體種植體的噴霧式 立體栽培系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)，有利于農(nóng)業(yè)工廠化技術(shù)的推廣， 易于使農(nóng)民轉(zhuǎn)型為藍(lán)領(lǐng)工人。


圖1為本實(shí)用新型所述營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)的連接關(guān)系示意圖； 圖2為本實(shí)用新型所述立體種植體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型所述緩沖溝槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型所述植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)進(jìn)行具體說明。 植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)，如圖1所示，包括營(yíng)養(yǎng)液池l，用于存儲(chǔ)培養(yǎng) 植物的營(yíng)養(yǎng)液，其中所述營(yíng)養(yǎng)液可以為液體的有機(jī)肥料。為了使?fàn)I養(yǎng)液可以通
過噴頭以氣霧態(tài)的形式噴出，需要通過高壓水泵3對(duì)從營(yíng)養(yǎng)液池1的輸出管道 流出的營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行加高壓處理，即高壓水泵3的輸入端口與營(yíng)養(yǎng)液池1的輸出 管道連通，高壓水泵3的輸出端口與設(shè)置在植物生長(zhǎng)區(qū)5內(nèi)的噴頭連通，其中 對(duì)高壓水泵3的選擇需要使經(jīng)過加高壓處理的營(yíng)養(yǎng)液到達(dá)噴頭時(shí)，其壓力能夠 達(dá)到1公斤至5公斤，或者達(dá)到使?fàn)I養(yǎng)液可以以氣霧態(tài)噴出，兼顧成本與效果 可以選在1.8公斤，高壓水泵3與噴頭之間的輸送管路越長(zhǎng)，對(duì)高壓水泵3的 要求越高。
在植物生長(zhǎng)區(qū)5內(nèi)，如圖2所示，設(shè)置有噴頭54，直接與噴頭54連接的連 接管55可以依附在噴頭支架53上，所述噴頭可以一部分直接安裝在噴頭支架 53上，也可以根據(jù)需要通過其連接管55的可定型性懸置在空中。所述噴頭54 設(shè)置在立體種植體51的內(nèi)部空間中，如搭接為如圖2所示的縱向截面為三角形 的立體種植體51，也可以為縱向截面為梯形和半圓形的立體種植體，以及圓筒 形的立體種植體等，其中，立體種植體優(yōu)選為由單片種植板搭接而成，如立體 種植體51由兩片矩形的單片種植板搭接而成。立體種植體51上設(shè)置有彼此間 隔的種植孔，每個(gè)種植孔上設(shè)置有供種子附著的附著體，如比較薄的海綿，所 述種植孔優(yōu)選在立體種植體51上呈整齊的矩陣式排列，則可以在立體種植體51 的背面粘貼與每排或者每列種植孔相對(duì)應(yīng)的整條附著體，該種方式便于通過自 動(dòng)化設(shè)備自動(dòng)粘貼整條附著體。當(dāng)每粒種子通過人工或者自動(dòng)的方式植入每個(gè)種植孔的附著體中時(shí)，即可將立體種植體51放置在植物生長(zhǎng)區(qū)5的噴頭54的 外部，再通過塑料布等物品覆蓋至立體種植體51的兩個(gè)敞開的面上，可以防止 噴頭54噴出的營(yíng)養(yǎng)液向立體種植體51外部飛濺。另外，植物生長(zhǎng)區(qū)5內(nèi)排列 有多個(gè)立體種植體51，立體種植體51可以排列為多排，每排包括多個(gè)并行排列 的多個(gè)立體種植體51，如此，可在每排立體種植體51的最外側(cè)兩個(gè)立體種植體 的朝外的側(cè)面使用塑料布等物品覆蓋即可，覆蓋時(shí)無需作密封處理，只需不至 于浪費(fèi)營(yíng)養(yǎng)液即可。
起初，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液經(jīng)過高壓水泵3的加高壓處理后通過噴頭54以氣霧態(tài)噴出 時(shí)，營(yíng)養(yǎng)液將滲過附著體滋潤(rùn)種子，當(dāng)種子發(fā)芽向立體種植體51的內(nèi)部長(zhǎng)出根 部52后，營(yíng)養(yǎng)液便可以直接噴射至根部52上，為植物提供營(yíng)養(yǎng)，當(dāng)植物逐漸 長(zhǎng)大，根部52越來越發(fā)達(dá)后即可將附著體撐破，而使其掉落在地面上，采用該 中營(yíng)養(yǎng)液供給方式可以真正得到氣生根。將營(yíng)養(yǎng)液以氣霧態(tài)噴出，將彌漫于立 體種植體51的整個(gè)內(nèi)部空間，即可以彌漫于植物的整個(gè)根系空間，讓植物即可 獲取礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，又能從空氣中吸收更多的氧氣，所以根系生長(zhǎng)特別發(fā)達(dá)，植株 生長(zhǎng)速度是水培植株和陸陪植株的生長(zhǎng)速度的3至5倍。如瓜果類，通過本實(shí) 用新型所述的植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)可以使其藤在1個(gè)月的時(shí)間長(zhǎng)出2至3 米，根部長(zhǎng)出2至3米。利用本實(shí)用新型所述的植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)進(jìn) 行栽培，植物的生長(zhǎng)周期一般是一個(gè)月，理論上可以在一年內(nèi)種植12茬，在實(shí) 際應(yīng)用中也可以種植10茬。
所述營(yíng)養(yǎng)液一般為分子團(tuán)結(jié)構(gòu)，植物的根部52需要通過自身微生物對(duì)其進(jìn) 行分解后再進(jìn)行吸收，減緩根部52的吸收速度，所以，可以在營(yíng)養(yǎng)液池l至高壓水泵3的輸出管道上設(shè)置磁化裝置2，所述磁化裝置2可以包括兩塊吸合在一 起的強(qiáng)磁鐵，提供2萬高斯至4萬高斯的強(qiáng)磁場(chǎng)，磁化裝置2可以將流經(jīng)的營(yíng) 養(yǎng)液切割為單個(gè)分子結(jié)構(gòu)，單個(gè)分子結(jié)構(gòu)的營(yíng)養(yǎng)液可以被根部52直接吸收，無 需通過自身的微生物進(jìn)行分解。
另外，在所述高壓水泵3的輸出端口與噴頭54之間可以設(shè)置用于過濾營(yíng)養(yǎng) 液中雜質(zhì)的過濾器4，避免在長(zhǎng)期使用過程中，發(fā)生堵塞噴頭54的現(xiàn)象。
由于在立體種植體51中噴出的營(yíng)養(yǎng)液，只有一部分被根部52吸收，另一 部分會(huì)經(jīng)由根部52滴落或者直接落到地面上，為了減少浪費(fèi)，可以在植物生長(zhǎng) 區(qū)50的底面上設(shè)置傾斜的回流槽56，將待回流的營(yíng)養(yǎng)液通過所述回流槽56， 并通過回流管路11進(jìn)入位于工作區(qū)8內(nèi)的回流區(qū)12，進(jìn)入回流區(qū)12的回流營(yíng) 養(yǎng)液依次經(jīng)過回流過濾器6對(duì)其進(jìn)行過濾，經(jīng)過回流殺菌裝置7進(jìn)行殺菌后回 流至所述的營(yíng)養(yǎng)液池l，以待進(jìn)一步循環(huán)使用。其中，所述回流殺菌裝置可以為 紫外線燈管，回流過濾器6和回流殺菌裝置7優(yōu)選為設(shè)置在臨近營(yíng)養(yǎng)液池1的 位置上。由于通過紫外線燈管對(duì)回流營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行殺菌需要限定回流營(yíng)養(yǎng)液的流 速，如果流速過快，則起不到殺菌的效果，為此，可以通過一種簡(jiǎn)單的方式解 決該問題，即在所述營(yíng)養(yǎng)液池1旁邊設(shè)置如圖3所示的緩沖溝槽10，緩沖溝槽 10的內(nèi)部設(shè)置有緩沖壁14，緩沖壁14的高度低于緩沖溝槽10的高度，所述緩 沖壁14將緩沖溝槽10分成兩部分，分別為緩沖前區(qū)101和緩沖后區(qū)102，緩沖 后區(qū)102與所述營(yíng)養(yǎng)液池1之間設(shè)置有連通區(qū)15，如連通孔?；亓鳡I(yíng)養(yǎng)液進(jìn)入 緩沖溝槽10的緩沖前區(qū)101后，需要越過緩沖壁14進(jìn)入緩沖后區(qū)102，進(jìn)而降 低了回流營(yíng)養(yǎng)液在緩沖溝槽10內(nèi)的流速。所述回流殺菌裝置7，如紫外線燈管，可以安裝在緩沖溝槽10的上部或者內(nèi)壁上，如設(shè)置在緩沖溝槽的位于緩沖前區(qū) 101的上部或者內(nèi)壁上。另外，也可以通過更簡(jiǎn)單的方式降低回流營(yíng)養(yǎng)液的流速， 即限制緩沖溝槽與營(yíng)養(yǎng)液池1之間的連通區(qū)15的橫截面積等。另外，緩沖溝槽 10還具有在經(jīng)緩沖壁14減速過程中沉淀雜質(zhì)的作用。
另外，在冬季可以對(duì)營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行加溫處理，如在營(yíng)養(yǎng)液池1增加電熱絲，
對(duì)營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行加溫處理，使其達(dá)到5t:至3(rc之間即可，如用計(jì)算機(jī)管理還可
根據(jù)植物的蒸騰作用規(guī)律調(diào)整根部的含水量和濕度，更有效的促進(jìn)了作物潛力 的生長(zhǎng)。
另外，上述的本實(shí)用新型的實(shí)施方式為非限制性實(shí)施方式，凡本領(lǐng)域的技 術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容基礎(chǔ)上進(jìn)行的修飾和變型，均屬于本實(shí)用新型 保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)，其特征在于包括營(yíng)養(yǎng)液池，用于存儲(chǔ)培養(yǎng)植物的營(yíng)養(yǎng)液；以及，高壓水泵，其輸入端口與所述營(yíng)養(yǎng)液池的輸出管道連通；以及，噴頭，設(shè)置在植物生長(zhǎng)區(qū)內(nèi)，所述噴頭與高壓水泵的輸出端口連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)，其特征在于所述 營(yíng)養(yǎng)液池至高壓水泵的輸出管道上設(shè)置有用于對(duì)營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行磁化處理的磁化 裝置，所述磁化裝置提供2萬高斯至4萬高斯的強(qiáng)磁場(chǎng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)，其特征在于所述 高壓水泵的輸出端口與噴頭之間設(shè)置有用于過濾營(yíng)養(yǎng)液中雜質(zhì)的過濾器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一種植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)，其特征在 于所述植物生長(zhǎng)區(qū)內(nèi)具有傾斜設(shè)置的回流槽，待回流的營(yíng)養(yǎng)液通過所述回 流槽依次通過分別對(duì)回流營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行過濾和殺菌的回流過濾器和回流殺菌裝 置流回至所述營(yíng)養(yǎng)液池。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)，其特征在于還包 括緩沖溝槽，其設(shè)置在臨近所述營(yíng)養(yǎng)液池的位置上，并與所述營(yíng)養(yǎng)液池連通； 所述緩沖溝槽的內(nèi)部設(shè)置有減緩回流營(yíng)養(yǎng)液流速的緩沖壁；所述回流殺菌裝置 為紫外線燈管，所述紫外線燈管安裝在所述緩沖溝槽的上部或者內(nèi)壁上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種植物營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給系統(tǒng)，該方法是，用于培養(yǎng)植物的營(yíng)養(yǎng)液經(jīng)過加高壓處理后，通過設(shè)置在植物生長(zhǎng)區(qū)內(nèi)的噴頭將其以氣霧態(tài)噴射至植物的種子上或者植物的裸露在空氣中的根部上。該系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)液池，用于存儲(chǔ)培養(yǎng)植物的營(yíng)養(yǎng)液；高壓水泵，其輸入端口與所述營(yíng)養(yǎng)液池的輸出管道連通；噴頭，設(shè)置在植物生長(zhǎng)區(qū)內(nèi)，所述噴頭與高壓水泵的輸出端口連通。本實(shí)用新型提供的營(yíng)養(yǎng)液氣霧式供給方法及系統(tǒng)適于栽培植物，有利于加快植物的生長(zhǎng)速度，提高植物的營(yíng)養(yǎng)成分的含量。
文檔編號(hào)A01G31/06GK201430824SQ2009200742
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者李付忠 申請(qǐng)人:上海賦民農(nóng)業(yè)科技有限公司