CN110226509A - 一种气雾栽培装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气雾栽培装置，属于无水栽培设备技术领域。本发明技术方案要点为：在螺旋式栽培管道上开设数个等距离分布的栽培口，用于放置定植杯，栽培的植株可放入对应的定植杯中，一定占地面积内可最大化栽培多棵植株，通过装置中的超声波雾化器将营养液雾化后经配气支管输入螺旋式栽培管道，使得营养液气雾在螺旋式栽培管道中流动时附着并浸湿植株根系，较窄管道使流入的营养液可充分浸湿每棵植株的根系，并且本装置下方设有一旋转底盘，充足时可自转使每棵植株都可得到光照，螺旋式栽培管道中间设有补光灯，可在自然光照不足时对植株进行补光，本发明装置较传统方式相比植株受光效果提高，并且对植株根系喷洒更全面，营养液利用率更高。

Description

一种气雾栽培装置

技术领域

本发明属于无水栽培设备技术领域，具体涉及一种气雾栽培装置。

背景技术

气雾栽培是一种新型的栽培方式，也是无土栽培技术的一种。气雾栽培利用喷雾装置将营养液雾化成小雾滴状，直接喷射在植物的根系以提供植物生长所需的水分和养分。与水培、基质栽培相比，很好的解决了无土栽培技术中根系的水气矛盾，尤其是在茎叶类蔬菜中具有广泛的应用市场。它能使作物产量成倍增长，它是不用土壤或基质来栽培植物的一项农业高新技术，其因以人工创造作物根系环境取代了土壤环境，可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分供应的矛盾，使作物根系处于最适宜的环境条件下，从而发挥作物的增长潜力，使植物生长量、生物量得到大大提高。气雾栽培除了加快植物生长速度，使农业生产上栽培的瓜果蔬菜生长发育进程加快，时间缩短生物量大大提高外，还有以下诸多优势。1、是一种最节水的栽培技术，水是植物生长相关因子中最为重要的外界因子，一切生理活动都赖于水，所以农业生产中水的管理成为一项重要的农业技术措施。如施肥时需要用水冲兑，灌溉时需要用水进行浇灌漫溉或者喷灌，而且要做到科学合理的用水，又倡导资源节约型的节水农业，形成了诸如滴灌的节水农业技术措施，但不管是哪种灌溉方式，在土壤栽培中，都存在着以下无谓的耗水浪费现象，如土壤水份的渗漏及表面蒸腾，甚至还有地面的径流损失，这对于水资源缺乏的地区来说，这些灌溉方法还没有达到最节约化，最高效化的利用程度。而气雾栽培可以使水的利用率达到几乎接近100％的水平，因为气雾栽培中，水是以喷雾的方式供给植物的根系，而且经雾化集流的水份又经回液管回流至营养液池进行循环利用，植物种植在相对密封且有一定体积的容器或空间内，充斥于该空间的根域环境，没有任何水份蒸发的损耗，所有的水份都是经过根系的吸收，尔后经叶片蒸腾弥散至大气环境中，也就是所有的雾化水都参予了水份代谢，由根系吸收参予各种代谢活动，其余的经由叶片蒸腾作用扩散回大气中，形成了水份的生理循环，没有其他任何的非生理损耗，所以说气雾栽培与传统土壤栽培相比，省水率可达98％。是一种最节水的先进栽培模式，可以用于缺水少雨的地区及水资源极度匮乏的沙漠，当然也可用于淡水紧缺的军事岛屿上生产运用。2、也是一种最节肥的种植技术，肥是植物生长形成生物量的基础，植物对肥的需要主要以矿质离子元素的方式进行吸收与参予代谢活动，植物对肥的吸收是以离子交换方式进行，而且是在呼吸动力的推动下发生，所以对肥的吸收除了根域环境的离子浓度相关外，还与根域的氧气代谢紧密联系，当根域环境缺氧时，即使根系置于肥水充足的环境中，也不能正常快速吸收，而气雾栽培植物的根系以悬于空中的方式固定着，具有最充足的氧气环境，所以它对矿质离子肥料的吸收效率极高，也就是利用率极高，在生产试验中发现，许多植物就是利用无土栽培的废液都可以使植物良好生长，如利用废液进行蚕豆的气雾栽培试验就充分证明了气雾法能使根系选择吸收的功能得到了最大化的发挥。这是水培及土壤栽培所不能比的。除了离子的吸收利用率较高外，它也像水的循环利用一样，没有如土壤栽培环境下的肥水渗漏、土壤固定，微生物分解利用，或者氨的蒸发损耗发生，是一种循环吸收利用率极高的栽培技术，除了选择吸收剩余的部份矿质离子外，全都参予了植物的生理代谢，所以说气雾培与土壤栽培相比，节肥率可达95％以上。3、杀虫灭菌所需的农药可以做到用量最小化或者实现免农药栽培。气雾栽培采用气桶，气雾槽或者金字塔型的泡沫板种植系统，远离了土壤，创造出一个洁净的无土环境，而且是没有有机物的无机环境，病菌及细菌或者昆虫没有滋生的有机营养及藏匿的空间，使病虫发生的机率大大减小。如以挤塑板为定植板金字塔型气雾种植系统，环境清洁无污垢，清洗消毒方便而明亮，植株间通风良好而少挤压，病虫难以滋生与繁衍，如果再结合大棚外围的防虫网隔绝技术，基本上可以做到免农药生产，栽培出真正的免农药的安全瓜果与蔬菜，即使有少量的病害发生，只要结合物理的电功能水防治技术，也不会对环境及蔬菜产生任何的化学残留，所以说气雾栽培与土壤栽培相比，农药使用率可以减少99％-100％，是当前世界上生产安全蔬菜食品的最先进技术。4、气雾栽培的增产率是其它任何技术措施无法相比的，农业生产的增产技术措施很多，如配方施肥，科学的水管理，合理的整形修剪或者激素的运用和环境的控制，但不管哪种技术，它所发挥的增产潜力与气雾培相比都是相形见屈，一般瓜果类单株增产潜力可提高数倍，甚至有些达到数十倍，而叶菜类也至少可使产量增加45％-75％以上。这种增产潜力的产生原因，主要是根域环境优化及根系生理与形态演化的结果，在气雾环境中，根系大多是吸收肥水效率极高的不定根根系，根且是根毛发达的气生根为主，在氧气充足的空气中，它的吸收速度得以最大化发挥，几倍甚至数十倍于土壤栽培或者水培。生长加快后，还可以使生育期缩短，如果栽培蔬菜又可以使生产的茬数得以增加，再加上立体式的塔型种植，综合产量提高率可达5-10倍以上，也就是一亩气雾培蔬菜，其年产量就相当于土壤栽培的5-10亩。这样既节省了土地，又达到了集约高效管理的目的，是当前高产栽培技术中最先进的模式。5、种植的环境不受局限，只要有电有水有光照的地方就可以进行气雾栽培，而且可以最大化地实施立体种植。离开土壤种植或者水循环的水栽培后，对于土壤土质的问题就不复存在，不管是在城镇的空旷水泥地面上，还是没有土壤的沙漠环境，还是不适生长的盐碱地上，都可以进行植物的栽培，使植物生长的空间及环境得以最大化拓展，另外，以气雾方式供肥水后，可以进行立体式栽培，使空间利用率大大提高，原本的土壤栽培或者水培，立体栽培即使可以通过立体苗床来实现，也要化费大量的物力与人力来构建立体式的苗床系统，还要解决系统的承重问题。而气雾方式，栽培系统中只是充斥着根本没有重量的气雾，系统的立体构造可以轻巧地构建，不管是采用管道方式还是苗床及塔型模式，都无需考虑承重问题。可以随心所欲地搭建立体栽培系统，让空间得以最大化的利用。当前蔬菜栽培中，常遇的重茬问题也制限着蔬菜产业的发展，而气雾栽培根本不会像土壤栽培那样，因多茬栽培后蓄积着大量的土传病菌，而导致土传病的危害，许多蔬菜瓜果必须进行轮作或者换地栽培，否则就会影响产量及质量，而气雾栽培系统，可根本性地避免该问题的发生。6、环境洁净化，没有任何土壤或其它污染所致的污垢发生，可完全做到工厂式的洁净化生产。离开土壤环境后，草的滋长，虫的匿藏，菌的滋生环境得以彻底根除，根本没有任可污染源及污染物的发生，是未来农业生产中最为洁净的一种先进模式，采用它生产出来的瓜果蔬菜是一流的高档的洁净的无农药的安全食品，它将成为人类健康保障及生态环境维护的最先进技术。

尽管气雾栽培有如此巨大的优势，但由于作物悬挂在一个密闭的栽培装置槽、箱或床中，而根系裸露在栽培装置内部，营养液通过喷雾装置雾化后喷射到根系表面，减少栽培植物硝酸盐含量；它能使作物产量成倍增长，它是不用土壤或基质来栽培植物的一项农业高新技术，其因以人工创造作物根系环境取代了土壤环境，可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分供应的矛盾，使作物根系处于最适宜的环境条件下，从而发挥作物的增长潜力，使植物生长量、生物量得到大大提高，节水、节肥，但是也存在一些缺陷，如：如今气雾栽培装置通常采用两侧倾斜的梯形或“A”字形结构，将植株放置在两侧，虽然使装置占地面积得到了最大化利用，但是这种结构不能使所有植株受到最佳光照，并且由于植株分布位置高度不同且分布较广，喷雾无法均匀喷洒到每棵植株根系，从而造成浪费，营养液喷洒利用率有待提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前的气雾栽培装置中植株受光率不佳，并且植株根系无法得到全面的喷洒，营养液喷洒利用率较低的问题，提供一种气雾栽培装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种气雾栽培装置，包括底座、驱动电机、超声波雾化器和植株；所述底座四周竖直固定连接有四个等距分布的支架，所述位于左侧的支架上并列固定连接有配气管道，所述底座正上方设有一螺旋式栽培管道，所述螺旋式栽培管道盘旋向下并且内接固定连接在四个支架中间，所述螺旋式栽培管道上位于管道正上方开有数个圆形的栽培口，所述每个栽培口中放置有定植杯，所述植株一一对应放置在定植杯中，并且所述植株枝叶端朝上，根系端朝下，所述螺旋式栽培管道盘旋延伸至最下端设有回水口，所述超声波雾化器固定连接在底座上且位于螺旋式栽培管道下方位置处，并且所述超声波雾化器右上侧设置的回水管道与螺旋式栽培管道上的回水口相连通，所述超声波雾化器左侧设置有排雾管，所述排雾管与配气管道下端相连通，所述配气管道上设有数个配气支管，所述配气支管末端连通在螺旋式栽培管道每次盘旋经过左侧支架的拐角处部分，所述底座正下方转动连接有旋转底盘。

优选的，所述左右两相对支架上端固定连接有横架，所述横架中间靠下位置固定连接有竖直向下的补光灯。

优选的，所述驱动电机固定连接在底座上，并且所述驱动电机上的输出轴贯穿过底座并延伸至底座外的输出轴末端固定连接连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与旋转底盘中心处固定连接的从动齿轮轴外圆端齿部相啮合。

优选的，所述螺旋式栽培管道最上侧设有管道清理口并设有旋盖对其进行密封。

优选的，所述定植杯上侧设有凸缘，所述定植杯开口处固定连接有大小形状相对应的海绵，所述海绵中间开有十字开口，所述定植杯下端为带孔杯体。

优选的，所述带孔杯体的直径略小于螺旋式栽培管道上的栽培口。

优选的，所述超声波雾化器上设有进风口。

优选的，所述超声波雾化器中的水箱装有供栽培植株生长的营养液。

优选的，所述螺旋式栽培管道为PVC材质制作，并且外侧涂有遮光层。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

本发明装置通过设置一个盘旋向下的螺旋式栽培管道，螺旋式栽培管道上开设数个等距离分布的栽培口，用于放置定植杯，栽培的植株可放入对应的定植杯中，根系部分朝向杯体，在一定占地面积内可最大化栽培多棵植株，通过装置中的超声波雾化器将营养液细化成小颗粒雾状从配气管道输送到中，再通过配气管道上数个配气支管从螺旋式栽培管道每次盘旋经过左侧支架的拐角处部分输入气雾，使得营养液气雾在螺旋式栽培管道中流动，并经过植株根系附着在上方便于供其吸收，由于管道横截面较窄，流入的营养液气雾可充分地浸湿每棵植株的根系，并且本装置下方设有一旋转底盘，白天阳光充足时可通过自转使每棵植株都可得到光照，螺旋式栽培管道中间设有补光灯，可在自然光照不足时对植株进行补光，且补光灯位于中心处位置，可使每棵植株受到同样强度的光照，本发明装置较传统方式相比植株受光效果大大提高，并且在营养液气雾在管内流通喷洒的方式使得对植株根系附着更全面，营养液利用率更高。

附图说明

图1为本发明装置的主视结构示意图；

图2为图1中本发明装置的俯视结构示意图；

图3为图1中A区域的放大示意图；

图4为图3中定植杯3局剖结构示意图；

图5为图4定植杯3的俯视图；

1、底座；2、螺旋式栽培管道；201、栽培口；202、管道清理口；203、回水口；3、定植杯；301、带孔杯体；302、凸缘；303、海绵；3031、十字开口；4、支架；5、超声波雾化器；501、进风口；502、排雾管；503、回水管道；6、配气管道；601、配气支管；7、横架；8、植株；801、枝叶端；802、根系端；9、驱动电机；901、驱动齿轮；10、旋转底盘；1001、从动齿轮轴；11、补光灯。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1～5所示的一种气雾栽培装置，包括底座1、驱动电机9、超声波雾化器5和植株8；所述底座1四周竖直固定连接有四个等距分布的支架4，所述位于左侧的支架4上并列固定连接有配气管道6，所述底座1正上方设有一螺旋式栽培管道2，所述螺旋式栽培管道2盘旋向下并且内接固定连接在四个支架4中间，这样可对螺旋式栽培管道2进行固定，所述螺旋式栽培管道2上位于管道正上方开有数个圆形的栽培口201，所述每个栽培口201中放置有定植杯3，所述植株8一一对应放置在定植杯3中，并且所述植株8枝叶端801朝上，根系端802朝下，这样便于后续将营养液气化后喷入螺旋式栽培管道2，并经过并附着在植株8的根系端802，供其生长吸收，所述螺旋式栽培管道2盘旋延伸至最下端设有回水口203，所述超声波雾化器5固定连接在底座1上且位于螺旋式栽培管道2下方位置处，并且所述超声波雾化器5右上侧设置的回水管道503与螺旋式栽培管道2上的回水口203相连通，这样多余的营养液就会经螺旋式栽培管道2从回水口203再次回到超声波雾化器5中，便于循环使用，所述超声波雾化器5左侧设置有排雾管502，所述排雾管502与配气管道6下端相连通，所述配气管道6上设有数个配气支管601，所述配气支管601末端连通在螺旋式栽培管道2每次盘旋经过左侧支架4的拐角处部分，这样可将雾化的营养液输送到螺旋式栽培管道2中，在每一盘旋拐角处各安装一个，防止雾化的营养液因为液化过快无法对下面的植株8进行喷洒使其浸湿，所述底座1正下方转动连接有旋转底盘10，这样的结构可使得上端的螺旋式栽培管道2旋转，使其上端的每棵植株8都可转到朝向太阳的一面并对其进行光照。

所述左右两相对支架4上端固定连接有横架7，所述横架7中间靠下位置固定连接有竖直向下的补光灯11，可在自然光线较弱时对植株8进行光照补充，且只需设置一个在中间位置就可对螺旋式栽培管道2上每个植株8进行照射。所述驱动电机9固定连接在底座1上，并且所述驱动电机9上的输出轴贯穿过底座1并延伸至底座1外的输出轴末端固定连接连接有驱动齿轮901，所述驱动齿轮901与旋转底盘10中心处固定连接的从动齿轮轴1001外圆端齿部相啮合，这样当驱动电机9就可通过驱动齿轮901将动力传输至旋转底盘10上的从动齿轮轴1001上，使旋转底盘10旋转，设置在内部这样就不会占用过多空间。

所述螺旋式栽培管道2最上侧设有管道清理口202并设有旋盖对其进行密封，这样可通过管道清理口202对螺旋式栽培管道2内腔进行清理。

所述定植杯3上侧设有凸缘302，所述定植杯3开口处固定连接有大小形状相对应的海绵303，所述海绵303中间开有十字开口3031，所述定植杯3下端为带孔杯体301，凸缘302可使定植杯3卡在栽培口201上，海绵303可阻挡螺旋式栽培管道2中的营养液泄露，植株8可通过十字开口3031贯穿插入，将根系端802放入带孔杯体301，带孔杯体301上的孔洞一方面便于营养液进入附着并浸湿根系端802，另一方面可供根系端802生长时从孔洞穿过。

所述带孔杯体301的直径略小于螺旋式栽培管道2上的栽培口201，这样便于定植杯3的安装和拆卸。

所述超声波雾化器5上设有进风口501，用于吸入空气用于雾化营养液，这也是气雾栽培的一个优点，因为可将空气中氧气与营养液混合，保持根系的氧份吸收含量。

所述超声波雾化器5中的水箱装有供栽培植株8生长的营养液，这时植株8生长所需养分主要来源。

所述螺旋式栽培管道2为PVC材质制作，可降低生产成本，并且外侧涂有遮光层，以起到隔离光线作用，因为植株8根系生长需要无光条件下。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (9)

1.一种气雾栽培装置，包括底座(1)、驱动电机(9)、超声波雾化器(5)和植株(8)，其特征在于，所述底座(1)四周竖直固定连接有四个等距分布的支架(4)，所述位于左侧的支架(4)上并列固定连接有配气管道(6)，所述底座(1)正上方设有一螺旋式栽培管道(2)，所述螺旋式栽培管道(2)盘旋向下并且内接固定连接在四个支架(4)中间，所述螺旋式栽培管道(2)上位于管道正上方开有数个圆形的栽培口(201)，所述每个栽培口(201)中放置有定植杯(3)，所述植株(8)一一对应放置在定植杯(3)中，并且所述植株(8)枝叶端(801)朝上，根系端(802)朝下，所述螺旋式栽培管道(2)盘旋延伸至最下端设有回水口(203)，所述超声波雾化器(5)固定连接在底座(1)上且位于螺旋式栽培管道(2)下方位置处，并且所述超声波雾化器(5)右上侧设置的回水管道(503)与螺旋式栽培管道(2)上的回水口(203)相连通，所述超声波雾化器(5)左侧设置有排雾管(502)，所述排雾管(502)与配气管道(6)下端相连通，所述配气管道(6)上设有数个配气支管(601)，所述配气支管(601)末端连通在螺旋式栽培管道(2)每次盘旋经过左侧支架(4)的拐角处部分，所述底座(1)正下方转动连接有旋转底盘(10)。

2.根据权利要求1所述的一种气雾栽培装置，其特征在于，所述左右两相对支架(4)上端固定连接有横架(7)，所述横架(7)中间靠下位置固定连接有竖直向下的补光灯(11)。

3.根据权利要求1所述的一种气雾栽培装置，其特征在于，所述驱动电机(9)固定连接在底座(1)上，并且所述驱动电机(9)上的输出轴贯穿过底座(1)并延伸至底座(1)外的输出轴末端固定连接连接有驱动齿轮(901)，所述驱动齿轮(901)与旋转底盘(10)中心处固定连接的从动齿轮轴(1001)外圆端齿部相啮合。

4.根据权利要求1所述的一种气雾栽培装置，其特征在于，所述螺旋式栽培管道(2)最上侧设有管道清理口(202)并设有旋盖对其进行密封。

5.根据权利要求1所述的一种气雾栽培装置，其特征在于，所述定植杯(3)上侧设有凸缘(302)，所述定植杯(3)开口处固定连接有大小形状相对应的海绵(303)，所述海绵(303)中间开有十字开口(3031)，所述定植杯(3)下端为带孔杯体(301)。

6.根据权利要求5所述的一种气雾栽培装置，其特征在于，所述带孔杯体(301)的直径略小于螺旋式栽培管道(2)上的栽培口(201)。

7.根据权利要求1所述的一种气雾栽培装置，其特征在于，所述超声波雾化器(5)上设有进风口(501)。

8.根据权利要求1所述的一种气雾栽培装置，其特征在于，所述超声波雾化器(5)中的水箱装有供栽培植株(8)生长的营养液。

9.根据权利要求1所述的一种气雾栽培装置，其特征在于，所述螺旋式栽培管道(2)为PVC材质制作，并且外侧涂有遮光层。