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CN110024589A - 一种用于大棚的半自动化基质栽培系统及方法 - Google Patents

一种用于大棚的半自动化基质栽培系统及方法 Download PDF

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CN110024589A
CN110024589A CN201910223657.7A CN201910223657A CN110024589A CN 110024589 A CN110024589 A CN 110024589A CN 201910223657 A CN201910223657 A CN 201910223657A CN 110024589 A CN110024589 A CN 110024589A
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曹欢欢
杨银娟
吴珏
殷春煜
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Shanghai Luyu Vegetable Planting Specialized Cooperative
Vegetables Technical Advice Station Senior Residents In Fengxian District Of Shanghai
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Abstract

本发明具体涉及一种基质栽培系统及方法。一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，包括大棚、装有基质的栽培槽以及水肥一体化灌溉装置，栽培槽包括若干模块化的槽体单元，栽培槽的边缘设有连接件，通过连接件将各槽体单元前后左右拼接相连；水肥一体化灌溉装置包括依次连接的营养液储存罐、水泵、灌溉装置，灌溉机构包括滴灌装置和喷灌装置。本发明通过装有基质的标准化、模块化的栽培槽代替传统的土壤栽培，使用基质配合水肥一体化灌溉装置使蔬菜一年中的播种次数提高2‑3茬，年亩产量提高20％以上，标准化的栽培槽还创造了小型农机具的使用环境，使整地、播种、打药等需要大量劳动力的工作可以由半自动化的机器操作替代，提高生产效率。

Description

一种用于大棚的半自动化基质栽培系统及方法
技术领域
本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种基质栽培系统。
背景技术
现有的大棚通常采用传统的土壤栽培方式种植水果和蔬菜。传统的土壤栽培具有以下几个缺点：(1)难以连作，常年在同一地块进行同一种蔬菜的栽培不可避免地带来病虫害的积累、作物的自毒、土壤板结盐渍化等问题；
(2)农药污染，由于病虫害的积累，在栽培过程中不可避免的要使用农药，造成蔬菜表面有农药残留；
(3)劳动强度大，传统土壤栽培中繁重的整地、作畦、播种、移栽、除草等需要大量的劳动力，劳动强度大，重复率高且效率较低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，解决以上至少一个技术问题。
本发明的目的还在于，提供一种用于大棚的半自动化基质栽培方法，解决以上至少一个技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，包括大棚、装有基质的栽培槽以及水肥一体化灌溉装置，其特征在于，所述栽培槽包括若干模块化的槽体单元，所述栽培槽的边缘设有连接件，通过所述连接件将各槽体单元前后左右拼接相连；
所述水肥一体化灌溉装置包括依次连接的过滤器、营养液储存罐、水泵、灌溉装置，所述灌溉机构包括滴灌装置和喷灌装置。
本发明通过装有基质的标准化、模块化的栽培槽代替传统的土壤栽培，可以根据大棚环境和作物的不同灵活排列栽培槽。作物在栽培槽内的根系浅，便于在重茬或换茬时清理根系，使土传病害发生率降低80％以上。使用基质配合水肥一体化灌溉装置使得蔬菜一年中的播种次数提高2-3茬，年亩产量提高20％以上，标准化的栽培槽还创造了小型农机具的使用环境，使整地、播种、打药等需要大量劳动力的劳动过程可以由半自动化的机器操作替代，节约劳动力，提高生产效率。
所述滴灌装置包括过滤器、文丘里施肥器和贴片式滴灌带，所述滴灌带位于所述栽培槽内基质的表面。
通过滴灌直接将水输送到作物根系，可使水的利用率达到95％，较常规灌溉具有更高的节水增产效果，同时结合施肥，使肥效提高一倍以上。
所述喷灌装置包括比例式注肥泵和喷灌喷头，所述喷灌喷头位于所述栽培槽内基质的上方。
喷灌则能够将肥水输送到叶片上，以适应不同作物的需求。
所述大棚的上部悬挂有至少三行雾化喷头和至少两行喷水喷头，每个所述雾化喷头间隔14～16米，每个所述喷水喷头间隔2.2～2.6米。
用于在种植前喷灌底水以及移栽后的活棵水。
一种用于大棚的半自动化基质栽培方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将生物有机肥作为底肥混入已经过充分灭虫杀菌后的基质中进行搅拌，基质由草炭、珍珠岩按照一定比例混合而成，使肥料和基质充分混合，然后将搅拌好的基质装入栽培槽内。
步骤二，将滴灌带铺设在基质的表面；
步骤三，使用电动播种机将种子播种到栽培槽中；
步骤四，在作物栽培周期中，储存罐内的营养液由灌溉装置定时定量输送到作物的根系和叶片；
步骤五，在作物栽培周期中采用性诱、色诱、灯诱、食诱、防虫网以及农药的方式进行病虫害防治。
步骤六，采收；
步骤七，采收完毕后使用手推式旋耕机对基质松土，为下茬种植做准备。
附图说明
图1为本发明槽体单元1的一种俯视图；
图2为本发明四个槽体单元1拼接的一种俯视图；
图3为本发明槽体单元1的一种右视图；
图4为本发明连接件2的一种结构示意图；
图5为本发明连接件2、底座3、侧板4的一种连接示意图；
图6为本发明连接件2的另一种结构示意图；
图7为本发明伸缩杆7与滑轮8的一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
参照图1～图7，一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，包括大棚、装有基质的栽培槽以及水肥一体化灌溉装置，栽培槽包括若干模块化的槽体单元1，栽培槽的边缘设有连接件2，通过连接件2将各槽体单元1前后左右拼接相连；水肥一体化灌溉装置包括依次连接的营养液储存罐、水泵、灌溉装置，灌溉机构包括滴灌装置和喷灌装置。本发明通过装有基质的标准化、模块化的栽培槽代替传统的土壤栽培，可以根据大棚环境和作物的不同灵活排列栽培槽。作物在栽培槽内的根系浅，便于在重茬或换茬时清理根系，使土传病害发生率降低80％以上。使用基质配合水肥一体化灌溉装置使得蔬菜一年中的播种次数提高2-3茬，年亩产量提高20％以上，标准化的栽培槽还创造了小型农机具的使用环境，使整地、播种、打药等需要大量劳动力的劳动过程可以由半自动化的机器操作替代，节约劳动力，提高生产效率。
滴灌装置包括过滤器、文丘里施肥器和贴片式滴灌带，滴灌带位于栽培槽内基质的表面。通过滴灌直接将水输送到作物根系，可使水的利用率达到95％，较常规灌溉具有更高的节水增产效果，同时结合施肥，使肥效提高一倍以上。
喷灌装置包括比例式注肥泵和喷灌喷头，喷灌喷头位于栽培槽内基质的上方。喷灌则能够将肥水输送到叶片上，以适应不同作物的需求。
大棚的上部悬挂有至少三行雾化喷头和至少两行喷水喷头，每个雾化喷头间隔14～16米，每个喷水喷头间隔2.2～2.6米。用于在种植前喷灌底水以及移栽后的活棵水。
作为一种优选方案，槽体单元1包括矩形的底座3和至少一块侧板4，底座3一个侧壁的两端分别设有沿着竖直方向的第一卡榫31，其余三个侧壁的两端设有与第一卡榫31形状、位置相匹配的第一卡槽32；底座3四个角的上端可拆卸连接有柱状的连接件2，连接件2的侧壁上设有沿着连接件2长度方向设置的一个第二卡榫21和三个与第二卡榫21形状相匹配的第二卡槽22，第二卡榫21和第二卡槽22绕连接件2一周均匀设置；侧板4的两端设有与第二卡槽22形状相匹配的第三卡榫41。通过将一个底座3的第一卡槽32嵌入另一块底座3第一卡槽32从而将若干底座3拼接起来，同时，位于底座3拼接面上的连接件2也可以通过第二卡榫21和第二卡槽22拼接起来，实现双重固定。而侧板4则通过第三卡榫41插入相邻两个连接件2的第二卡槽22中从而将侧板4固定在底座3上，使整个栽培槽为模块化设计，
作为另一种优选方案，槽体单元1包括矩形的底座3和至少一块侧板4，底座3四个侧壁的两端分别设有沿着竖直方向的第一卡槽32；底座3四个角的上端可拆卸连接有一柱状的连接件2，连接件2的侧壁上分别设有沿着连接件2长度方向设置的第二卡槽22，第二卡槽22绕连接件2一周均匀设置，第一卡槽32对准上方的第二卡槽22；侧板4的两端设有与第二卡槽22形状相匹配的第三卡榫41；在安装过程中，工字型卡榫5同时插入两个相抵的第二卡槽22和第一卡槽32。通过工字型卡榫5实现两个连接件2和底座3的可拆卸连接，免去了连接件2和底座3上的卡榫结构，全部改为卡槽，使连接件2和底座3不用再区分方向。
侧板4的下沿设有朝向槽体单元1内侧的下翻边，翻边的下表面设有若干卡扣，底座3上设有与卡扣位置、数量、形状相对应的卡孔。以实现侧板4和底座3的可拆卸连接。
侧板4的上沿设有朝向槽体单元1内侧的上翻边42，翻边上设有若干卡孔。使侧板4可以互相堆叠安装，以灵活调整栽培槽侧面的高度。
侧板4上设有若干阵列排布的通孔44以作为排水孔或透气孔。既可以改善蔬菜根系的透气环境，又可以排出基质内多余的水分。
连接件2为中空结构，连接件2侧壁的下端内陷形成一插头23，底座3的四角分别设有四个插头23位置相对应的插孔34。中空结构能够节省材料，降低生产成本。同时，连接件2一端为插头23，既方便插接到底座3上，又能使两个连接件2互相头尾插接，便于侧板4的增高。
底座3的侧壁上开设有排水口33；灌溉装置还包括渗灌装置，渗灌装置包括渗灌管，渗灌管由槽体单元1的外侧穿过排水口33埋设在基质的下方。还可以从排水口33处安装渗灌管，根据作物习性的不同灵活选择灌溉方式。
一种用于大棚的半自动化基质栽培方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将生物有机肥作为底肥混入已经过充分灭虫杀菌后的基质中进行搅拌，基质由草炭、珍珠岩按照一定比例混合而成，使肥料和基质充分混合，然后将搅拌好的基质装入栽培槽内；
步骤二，将滴灌带铺设在基质的表面；
步骤三，使用电动播种机将种子播种到栽培槽中；
步骤四，在作物栽培周期中，储存罐内的营养液由灌溉装置定时定量输送到作物的根系和叶片；
步骤五，在作物栽培周期中采用性诱、色诱、灯诱、食诱、防虫网以及农药的方式进行病虫害防治。
步骤六，采收；
步骤七，采收完毕后使用手推式旋耕机对基质松土，为下茬种植做准备。
步骤五中，性诱是指通过诱芯释放人工合成的性信息化合物，并缓释到田间，引诱雄虫至诱捕器诱杀雄虫，从而阻止其交配，达到防治害虫的目的；色诱是指利用害虫成虫对特定颜色例如黄色、蓝色、灰色等具有强烈的趋性，利用具有上述特定颜色的粘虫板诱杀成虫；灯诱是指利用害虫的趋光的特性，引诱害虫成虫扑灯，灯外配以频振高压电网或水盆等杀虫装置，达到杀灭害虫控制虫害的目的；食诱是指利用害虫的趋化性，在其所喜爱的食物中加入适量毒剂来达到诱杀害虫的效果。
侧板4的上翻边42设有沿着翻边长度方向的条状凹槽，条状凹槽的开口朝上；电动播种机和手推式旋耕机的把手6上均固定有一朝向左侧或右侧的伸缩杆7，伸缩杆7的末端固定有一滑轮8，滑轮8嵌入条状凹槽中，滑轮8的滚动方向平行于电动播种机和手推式旋耕机的行进方向。
生产人员在推行播种机和旋耕机时需要站在侧后方而不是正后方，因此容易在推行过程中偏离直线，影响后续操作。通过将滑轮8嵌入条状凹槽中，辅助生产人员操作，避免在推行过程中偏离直线。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，包括大棚、装有基质的栽培槽以及水肥一体化灌溉装置，其特征在于，所述栽培槽包括若干模块化的槽体单元，所述栽培槽的边缘设有连接件，通过所述连接件将各槽体单元前后左右拼接相连；
所述水肥一体化灌溉装置包括依次连接的营养液储存罐、水泵、灌溉装置，所述灌溉机构包括滴灌装置和喷灌装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，其特征在于：所述滴灌装置包括过滤器、文丘里施肥器和贴片式滴灌带，所述滴灌带位于所述栽培槽内基质的表面。
3.根据权利要求1所述的一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，其特征在于：所述喷灌装置包括比例式注肥泵和喷灌喷头，所述喷灌喷头位于所述栽培槽内基质的上方。
4.根据权利要求1所述的一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，其特征在于：所述大棚的上部悬挂有至少三行雾化喷头和至少两行喷水喷头，每个所述雾化喷头间隔14～16米，每个所述喷水喷头间隔2.2～2.6米。
5.根据权利要求1所述的一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，其特征在于：槽体单元包括矩形的底座和至少一块侧板，底座一个侧壁的两端分别设有沿着竖直方向的第一卡榫，其余三个侧壁的两端设有与第一卡榫形状、位置相匹配的第一卡槽；底座四个角的上端可拆卸连接有一柱状的连接件，连接件的侧壁上设有沿着连接件长度方向设置的一个第二卡榫和三个与第二卡榫形状相匹配的第二卡槽，第二卡榫和第二卡槽绕连接件一周均匀设置；侧板的两端设有与第二卡槽形状相匹配的第三卡榫。
6.根据权利要求1所述的一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，其特征在于：槽体单元包括矩形的底座和至少一块侧板，底座四个侧壁的两端分别设有沿着竖直方向的第一卡槽；底座四个角的上端可拆卸连接有一柱状的连接件，连接件的侧壁上分别设有沿着连接件长度方向设置的第二卡槽，第二卡槽绕连接件一周均匀设置，第一卡槽对准上方的第二卡槽；侧板的两端设有与第二卡槽形状相匹配的第三卡榫；在安装过程中，一工字型卡榫同时插入两个相抵的第二卡槽和第一卡槽。
7.根据权利要求4或5所述的一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，其特征在于：连接件为中空结构，连接件侧壁的下端内陷形成一插头，底座的四角分别设有四个插头位置相对应的插孔。
8.根据权利要求4或5所述的一种用于大棚的半自动化基质栽培系统，其特征在于：底座的侧壁上开设有排水口；灌溉装置还包括渗灌装置，渗灌装置包括渗灌管，渗灌管由槽体单元的外侧穿过排水口埋设在基质的下方。
9.一种用于大棚的半自动化基质栽培方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将生物有机肥作为底肥混入已经过充分灭虫杀菌后的基质中进行搅拌，基质由草炭、珍珠岩按照一定比例混合而成，使肥料和基质充分混合，然后将搅拌好的基质装入权利要求1-8中任一项所述的栽培槽内；
步骤二，将滴灌带铺设在基质的表面；
步骤三，使用电动播种机将种子播种到所述栽培槽中；
步骤四，在作物栽培周期中，储存罐内的营养液由灌溉装置定时定量输送到作物的根系和叶片；
步骤五，在作物栽培周期中采用性诱、色诱、灯诱、食诱、防虫网以及农药的方式进行病虫害防治。
步骤六，采收；
步骤七，采收完毕后使用手推式旋耕机对所述栽培槽内的基质进行松土，为下茬种植做准备。
10.根据权利要求9所述的一种用于大棚的半自动化基质栽培方法，其特征在于：侧板的上沿设有朝向槽体单元内侧的上翻边，所述上翻边设有沿着翻边长度方向的条状凹槽，所述条状凹槽的开口朝上；电动播种机、手推式旋耕机的把手上均固定有一朝向左侧或右侧的伸缩杆，所述伸缩杆的末端固定有一滑轮，所述滑轮嵌入所述条状凹槽中，所述滑轮的滚动方向平行于所述电动播种机或所述手推式旋耕机的行进方向。
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