CN109964804A - 一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法及装置 - Google Patents

一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及立体节水栽培技术领域，且公开了一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培装置,包括定植盆，所述定植盆的右侧底端开设有排水孔，所述定植盆的内腔底壁固定连接有网状锥型支撑柱，所述立柱为三层套管式结构，上下密封，最里层套管是压力供水管，与第二层套管夹层为储水仓，第三层套管夹层是栽培介质仓，最外层管壁分布有攀援孔。该三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法及装置，是一种不依赖电能和物联网技术，结构简单、成本经济的立体栽培新模式，为农民依托简易大棚实现园艺栽培基本免维护，提供了一种投资少、成本低、管理简单的技术途径，特别适合一些气生根攀援园艺植物的栽培，也可以扩展应用在花卉园艺和小型叶菜类植物上。

Description

一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法及装置
技术领域
本发明涉及立体节水栽培技术领域，具体为一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法及装置。
背景技术
现有设施农业推广的栽培模式，一种是基于物联网技术的水肥一体化自动灌溉，一种是通过储液箱和循环泵进行循环供液的无土栽培，但不论是柱型结构还是床式结构都投入太大或集成配套要求较高，具体生产中难以大面积推广利用，现大多是科研单位、技术部门或现代农业示范园作为技术展示，共性问题是技术门槛太高、投资过大、能源或信息化依赖程度较高，这与当下广大农村地区空心化和劳动力老龄化的现实不相适应，与现阶段发展适度规模经营和农民的技术水平不匹配，即使一些高附加值农作物在现有设施农栽培条件下也会因成本提升而丧失价格竞争优势，提供一种与小农户、家庭农场或合作社财力相匹配，技术水平相适应，投入较少、结构简单、维护方便的新型技术装置及方法成为现实需要，故而提出一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法及装置来解决上述所提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法及装置，具备不依赖自动化设备和实现了“节水、省事、省钱、省力和省心”的优点，解决了现有一次性投入成本过大，技术难度和维护成本较高的问题，与现阶段发展适度规模经营和农民的技术水平不匹配，小农户、家庭农场或合作社经济实力不相适应的问题。
(二)技术方案
为实现上述不依赖自动化设备和实现了“节水、省事、省钱、省力和省心”的目的，本发明提供如下技术方案：一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培装置，包括定植盆，所述定植盆的右侧底端开设有排水孔，所述定植盆的内腔底壁固定连接有网状锥型支撑柱，所述网状锥型支撑柱的上端固定连接有底座，所述底座的顶部固定连接有PVC立柱，所述PVC立柱的顶部固定连接有最外层管，所述最外层管的外部等距离开设有气生根攀援孔，所述PVC立柱顶端的内部且位于最外层管的内侧固定连接有第二层PVC管，所述PVC立柱顶端的内部且位于第二层PVC管的内侧固定连接有最里层PVC 管，所述最里层PVC管的内部固定安装有塑料浮子液位开关，所述第二层PVC 管和最里层PVC管相对一侧的底端开设有互通口，所述第二层PVC管和最外层管相对的一侧均等距离固定安装有渗水绳，所述最外层管内壁的顶端活动连接有螺旋盖，所述第二层PVC管内腔顶侧壁的左端开设有注水口，所述塑料浮子液位开关的顶部固定连接有浮子连接线。
优选的，所述定植盆为高强度PVC，定植盆的底部为平面，定植盆的上直径为三十厘米,下直径为十八厘米,高度为五十厘米，所述PVC立柱下部为空心结构，上部为封闭式三层套管。
优选的，所述网状锥型支撑柱的高度为八厘米，网状锥型支撑柱的数量为八个，八个网状锥型支撑柱等距离分布在底座的底部。
优选的，所述底座呈圆盘状网格，底座的直径为二十厘米，所述最外层管为空心圆筒，最外层管和第二层PVC管之间存在间隙，间隙内填充有栽培介质，最外层管的高度为一百二十厘米,直径为七点五厘米，所述最外层管外壁四面均匀分布有气生根攀援孔，每面九个，总数量为三十六个。
优选的，所述第二层PVC管为空心圆筒，第二层PVC管的直径为六厘米，所述渗水绳为棉质或亚麻，每十厘米高度分布一根，渗水绳的一端贯穿第二层PVC管的内部，另一端放置在最外层管和第二层PVC管中间的栽培介质中。
所述螺旋盖呈环状，所述塑料浮子液位开关放置在最里层PVC管中，所述最里层PVC管为自压供水管。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法，包括以下步骤：
1)将清水或营养水从第二层PVC管顶部开设的注水口注入第二层PVC管内部，清水或营养水顺着第二层PVC管注入一定量后，清水会经过互通口流入最里层PVC管，最里层PVC管内部的塑料浮子液位开关在达到设定水位高度时自动停止注水；
2)在定植盆底部和底座上部填满土壤或栽培介质，将气生根攀援型植物根部栽植在底座上方，将植物茎秆捆扎到固定到最外层管上，植物根系向水向肥的特性会使气生根伸入上部气生根攀援孔向上生长，渗水绳使栽培介质保持湿润的状态，为气生根输送养料，向上生长的植物茎部会生出新的气生根，在通过攀援孔向上生长，周而复始。
3)最外层管和第二层PVC管夹层栽培介质中植物吸收不了的多余重力水会渗漏到管壁底部，通过底层气生根攀援孔流入定植盆中为底部根系提供养分，定植盆中多余水分会通过底盘的网状结构渗漏到定植盆底部，植物根系也会通过网状结构下伸到网状锥型支撑柱，多余积水会从排水孔流出，确保根系不积水；
4)根据植物生长高度，可在不同时期设置不同液位，塑料浮子液位开关在最里层PVC管液位下降时自动补水，确保设定液位高度的栽培介质保持湿润状态。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法及装置，具备以下有益效果：
1、该三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法及装置，通过圆形网格状底座和锥形网状锥型支撑柱阵列构成底座支撑单元，圆形网状底座可以卡在定植盆的内壁，起到稳定作用，网状结构可以滤走多余水分，同时给植物根系留下向下生长空间，还能防止土壤板结，保证根系的呼吸，锥形网状锥型支撑柱阵列外壁同样是空心网状结构，可以让植物根系充分和土壤接触，获取养分，为防止毛细水变重力水形成积水，在外管的下部开设了出水口，定植盆的内壁底部设计有排水孔，该装置不依赖物联网技术，让植物能够获得稳定的水肥供应，实现了节约投入成本、人力成本，省钱、省力和省心的目的，生产上只要蓄水装置和电源就行，条件艰苦地区依靠太阳能蓄电方式也能满足生产需要，在成本上优于现有推广自动循环供液方式，生产上即可以自成单元进行家庭种养，也可群体性规模化生产，实现在较长时间内的免维护管理。
2、该三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法及装置，通过根据水的帕斯卡定律、毛细现象和渗透水达西定律设计了一种成本相对低廉、结构比较简单和能源依赖度低的立体栽培新模式，摄氏二十度的正常气温下，可实现水肥供应一个月免维护，特别适合一些气生根攀援植物的栽培，可以广泛应用在花卉园艺等方面，柱式结构的生长孔与相应容器连接后这种供水供肥方式可以应用到所有叶菜类植物之上。
附图说明
图1为本发明结构正面剖视图；
图2为本发明结构正视图；
图3为本发明结构俯视图；
图4为本发明结构俯视剖视图。
图中：1定植盆、2排水孔、3网状锥型支撑柱、4底座、5PVC立柱、6 最外层管、7气生根攀援孔、8第二层PVC管、9最里层PVC管、10渗水绳、 11塑料浮子液位开关、12浮子连接线、13螺旋盖、14互通口、15注水口。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：一种三明治式气生根植物自压供水立体栽培绿萝的方法，包括以下步骤：
1)将清水或营养水从内管顶部开设有的注水口注入第二层管内部，注入一定量后，水会经过互通口向外流出，内管内侧的塑料浮子液位开关在达到设定高度时，自动停止注水；注入的水肥通过渗水绳将水肥传导到夹层中栽培介质中，渗水绳使栽培介质保持湿润的状态；
2)将底座拿起，给底部铺上栽培介质，然后将立柱垂直放入定植盆中，将一组绿萝苗根系沿立柱一圈种植在定植盆中，同时将绿萝茎向上捆扎在立柱上，然后浇上少许定植水；
3)一周左右，绿萝上部的气生根就会伸入攀援孔吸收养分，这样绿萝同时从根部和气生根获取养分，生长速度加快，而且不需要每天对立柱喷水就能维持较高的空气湿度，夹层中植物吸收不了的水分转化为部分重力水沿第二层管和外管壁流下，通过最底层的攀援孔流入定植盆，供绿萝根部吸收，为防止上部积水，影响绿萝根系呼吸，网状底座可过滤积水，同时满足绿萝根系发展空间，一般情况下这种栽培绿萝根系十分健康发达，可通过底座网格下伸长满整个支撑柱；
4)底层根系通过网状支撑柱与栽培介质接触吸收养分，最下层如有积水可通过排水孔排出，这种栽培装置和方法，在温度适宜情况下，绿萝可以达到一周2片叶，每周3厘米的生长速度，2个月就可以培育出一盆120cm高的商品绿萝。
利用该栽培方法种植绿萝，和其他种植方式相比更加的节约人力和财力，并成功培育绿萝。
实施例二：一种三明治式气生根植物自压供水立体栽培生菜的方法，包括以下步骤：
1)将清水或营养水从内管顶部开设有的注水口注入第二层管内部，注入一定量后，水会经过互通口向外流出，内管内侧的塑料浮子液位开关在达到设定的最高高度时，自动停止注水，注入的水肥通过渗水绳将水肥传导到夹层中栽培介质中，渗水绳使栽培介质保持湿润的状态；
2)将底座拿起，给底部铺上栽培介质，然后将立柱垂直放入定植盆中，将处理后的生菜种子均匀播种在定植盆中，浇上少许定植水，同时将生菜种子，播入立柱外管壁上的36个攀援孔中，每孔三到四粒；
3)生菜发芽后，定植盆和攀援孔生菜同时生长分别从定植盆和攀援栽培孔介质中，获取稳定水肥供应，互不影响，攀援孔中的按照每孔一苗进行间苗，生长时期，可以根据生菜长势通过供水装置提供不同需要的水肥，满足生长需要。
利用该栽培方法种植生菜，和其他种植方式相比更加环保、绿色，生长周期短，产出效益高。
本发明的有益效果是：通过圆形网格状底座4和锥形网状锥型支撑柱3 阵列构成底座支撑单元，圆形网状底座4可以卡在定植盆1的内壁，起到稳定作用，网状结构可以滤走多余水分，同时给植物根系留下向下生长空间，还能防止土壤板结，保证根系的呼吸，锥形网状锥型支撑柱3阵列外壁同样是空心网状结构，可以让植物根系充分和土壤接触，获取养分，夹层中植物吸收不了的毛细水可变重力水从底部攀援孔流出，定植盆1的内壁底部设计有排水孔2防止定植盆积水，该装置不依赖物联网技术，让植物能够获得稳定的水肥供应，实现了节约投入成本、人力成本，省钱、省力和省心的目的，生产上只要蓄水装置和电源就行，条件艰苦地区依靠太阳能蓄电方式也能满足生产需要，在成本上优于现有推广自动循环供液方式，生产上即可以自成单元进行家庭种养，也可群体性规模化生产，实现在较长时间内的免维护管理，通过水的帕斯卡定律、毛细现象和渗透水达西定律设计了一种成本相对低廉、结构比较简单和能源依赖度低的立体栽培新模式，特别适合一些气生根攀援植物的栽培，可以广泛应用在小型叶菜类植物之上。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培装置，包括定植盆(1)，其特征在于：所述定植盆(1)的右侧底端开设有排水孔(2)，所述定植盆(1)的内腔底壁固定连接有网状锥型支撑柱(3)，所述网状锥型支撑柱(3)的上端固定连接有底座(4)，所述底座(4)的顶部固定连接有PVC立柱(5)，所述PVC立柱(5)的顶部固定连接有最外层管(6)，所述最外层管(6)的外部等距离开设有气生根攀援孔(7)，所述PVC立柱(5)顶端的内部且位于最外层管(6)的内侧固定连接有第二层PVC管(8)，所述PVC立柱(5)顶端的内部且位于第二层PVC管(8)的内侧固定连接有最里层PVC管(9)，所述最里层PVC管(9)的内部固定安装有塑料浮子液位开关(11)，所述第二层PVC管(8)和最里层PVC管(9)相对一侧的底端开设有两个互通口(14)，所述第二层PVC管(8)和最外层管(6)相对的一侧均等距离固定安装有渗水绳(10)，所述最外层管(6)内壁的顶端活动连接有螺旋盖(13)，所述第二层PVC管(8)内腔顶侧壁的左端开设有注水口(15)，所述塑料浮子液位开关(11)的顶部固定连接有浮子连接线(12)。
2.根据权利要求1所述的一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培装置，其特征在于：所述定植盆(1)为高强度PVC，定植盆(1)的底部为平面，定植盆(1)的上直径为三十厘米,下直径为十八厘米,高度为五十厘米，所述PVC立柱(5)下部为空心结构，上部为封闭式三层套管。
3.根据权利要求1所述的一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培装置，其特征在于：所述网状锥型支撑柱(3)的高度为八厘米，网状锥型支撑柱(3)的数量为八个，八个网状锥型支撑柱(3)等距离分布在底座(4)的底部。
4.根据权利要求1所述的一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培装置，其特征在于：所述底座(4)呈圆盘状网格，底座(4)的直径为二十厘米，所述最外层管(6)为空心圆筒，最外层管(6)和第二层PVC管(8)之间存在间隙，间隙内填充有栽培介质，最外层管(6)的高度为一百二十厘米,直径为七点五厘米，最外层管(6)外壁四面均匀分布有气生根攀援孔(7)，每面九个，总数量为三十六个。
5.根据权利要求1所述的一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培装置，其特征在于：所述第二层PVC管(8)为空心圆筒，第二层PVC管(8)的直径为六厘米，所述渗水绳(10)为棉质或亚麻，每十厘米高度分布一根，渗水绳(10)的一端贯穿第二层PVC管(8)的内部，另一端放置在最外层管(6)和第二层PVC管(8)中间的栽培介质中。
6.根据权利要求1所述的一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培装置，其特征在于：所述螺旋盖(13)呈环状，所述塑料浮子液位开关(11)放置在最里层PVC管(9)中，所述最里层PVC管(9)为自压供水管。
7.一种三层套管式气生根植物自压供水立体栽培方法，包括以下步骤：
1)将清水或营养水从第二层PVC管(8)顶部开设的注水口(15)注入第二层PVC管(8)内部，清水或营养水顺着第二层PVC管(8)注入一定量后，清水会经过互通口(14)流入最里层PVC管(9)，最里层PVC管(9)内部的塑料浮子液位开关(11)在达到设定水位高度时自动停止注水；
2)在定植盆(1)底部和上部中填满土壤或栽培介质，将气生根攀援型植物根部栽植在底座(4)上方，将植物茎秆捆扎到固定到最外层管(6)上，植物气生根因向水性会将根系伸入气生根攀援孔(7)，再通过最外层管(6)内侧均匀分布的渗水绳(10)吸收夹层中的水分和养分，渗水绳(10)使栽培介质保持湿润的状态，通过气生根吸收给植物输送养料，生茎秆会生出新的气生根，通过气生根攀援孔(7)向上生长，并获取养分；
3)最外层管(6)和第二层PVC管(8)夹层栽培介质中植物吸收不了的多余重力水会渗漏到管壁底部，通过底层气生根攀援孔(7)流入定植盆(1)中为底部根系提供养分，定植盆(1)中多余水分会通过底盘(4)的网状结构渗漏到定植盆(1)底部，植物根系也会通过网状结构下伸到网状锥型支撑柱(3)，多余积水会从排水孔(2)流出，确保根系不积水；
4)根据植物生长高度，可在不同时期设置不同液位，塑料浮子液位开关(11)在最里层PVC管(9)液位下降时自动补水，确保设定液位高度的栽培介质保持湿润状态。
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