可移动植物led光照循环水培装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种可移动植物LED光照循环水培装置，主要由多层支架、定植装置、光照系统、控温系统和水肥气一体化循环补充系统组成。该装置可根据自然光照情况和空间大小，移动到适当地点进行水培，既可在室内固定使用又可移动到室外、走廊使用；由于结构简单、操作方便，既适合家庭使用，也适合实验室研究使用；同时适用于多种植物苗木种植、枝条插植和种子播种。本发明通过设置控制光照时间、水培液温度，水肥气(氧)循环补充，促进植物生长发育，从而实现低耗电、易操作、快生长、高效率的植物水培,具有较高的实用价值和广阔的市场前景。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于现代植物栽培、植物生理及自动化控制领域，涉及水肥一体化与LED 植物灯栽培，尤其是一种可移动植物LED光照循环水培装置。 可移动植物LED光照循环水培装置
【背景技术】
[0002] 植物栽培需要阳光、土壤、水分、空气，传统种植植物方式有：土地种植、盘栽种植、 大棚设施栽植、非土基质栽培，这些种植方式均需要土壤（基质）、太阳光照，在种植的时 间、空间上均受限制。植物水培以营养液、太阳光照或人工光照来进行栽培，无需土壤或基 质。人工光照下的植物水培，就连太阳光也不需要，种植植物不受土地、时间、空间的限制， 具有安全、简便、省力、1?效等特点。
[0003] 现有的植物水培装置存在不易移动、种植空间相对固定等问题。实验室多用人工 气候箱种植植物，其光源为荧光灯，耗电量大、效率低且易发热，较笨重，种植的空间有限， 要人工补充水分和养分。大多数水培装置的加温是通过安装在水培槽的电热管直接加温， 各部位水培液温度不均匀，靠近电热管的部位温度较高，远离电热管的部位温度较低，易造 成植物生长不整齐，产生试验误差，甚至出现黄化死苗现象。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种移动方便、操作简便、低耗高效、适用范围广 的可移动植物LED光照循环水培装置。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：可移动植物LED光照循环水培 装置，主要由多层支架、定植装置、光照系统、控温系统和水肥气一体化循环补充系统组成； 多层支架底层安装贮液罐，底层以上各层设置水培槽，多层支架底部四角有4个万向轮；水 培槽上盖定植装置，定植装置由定植板、定植海绵块构成；光照系统由LED植物灯、光照控 制器构成并由光照控制器控制，LED植物灯安装在定植板上方；控温系统由电热管、温度传 感器、温度控制器构成并由温度控制器控制，电热管安装在贮液罐中，温度传感器安装在水 培槽和贮液罐中；水肥气一体化循环补充系统由水培槽、贮液罐、输液管、潜水泵、回液管、 循环控制器构成，贮液罐经潜水泵、输液管、水培槽、回液管相互连接形成循环并由循环控 制器控制。
[0006] 多层支架为方形，由普通货架材料组装，每层高50_80cm。
[0007] 水培槽以方形泡沫槽框为骨架，以整块黑色塑料膜里外包裹防渗漏而成，槽深 15-20cm ;定植板用泡沫板作成，定植板上打有定植孔，定植海绵块塞在定植孔中。
[0008] LED植物灯为LED植物灯泡、多个LED植物灯泡按一字形集成的LED植物灯条或按 方阵或圆形排列集成的LED植物灯盘或灯板。
[0009] LED植物灯的红光与蓝光配比为7:1-9:1。
[0010] 输液管的入水口连接潜水泵，输液管的出水口在水培槽的一侧；回液管的入水口 在水培槽的另一侧，回液管的出水口连接贮液罐。
[0011] 针对目前植物水培装置存在的问题，发明人设计制作了一种可移动植物LED光照 循环水培装置，该装置采用普通材料制作，具有制作成本低、组装灵活方便、便于移动操作 和清洗等特点；水培槽、定植板使用泡沫材料制作，重量轻、保温性能好；多层结构充分利 用立体空间增加种植面积,周年均可种植，土地、空间和设施的利用率高；LED植物灯作为 光源，功耗小，比日光灯和高压钠灯补光节能60 %。本发明的水培装置可根据自然光照情况 和空间大小，移动到适当地点进行水培，既可在室内固定使用又可移动到室外、走廊使用； 由于结构简单、操作方便，既适合家庭使用，也适合实验室研究使用；同时适用于多种植物 苗木种植、枝条插植和种子播种。
[0012] 本发明的水培装置能设置控制光照时间、水培液温度，水肥气（氧）循环补充，促 进植物生长发育，从而实现低耗电、易操作、快生长、高效率的植物水培。其中，循环控制器 定时启动水泵工作，把贮液箱的营养液抽送到水培槽，分散流动，补充养分和氧气，溢入回 液管流向贮液罐；光照控制器按设定的光周期时间启动LED植物灯照明；控温系统监测水 培槽营养液温度，低温时自动加温。使用本发明进行植物水培生产，不受时间空间限制，随 时随处可种植植物；实现标准化生产和精准栽培，缩短种植周期，达到高产、优质、高效；全 程洁净栽培和生产，无有害物质和微生物污染，安全环保；节省劳力、土地和能源，具有较高 的实用价值和广阔的市场前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本发明可移动植物LED光照循环水培装置的结构示意图。
[0014] 图中：1多层支架，2万向轮，3水培槽，4营养液，5输液管，6循环控制器，7潜水泵， 8贮液罐，9回液管，10定植板，11定植海绵块，12LED植物灯，13光照控制器，14电热管，15 温度传感器，16温度控制器。
【具体实施方式】
[0015] 如图1所示，本发明的可移动植物LED光照循环水培装置，主要由多层支架1、定植 装置、光照系统、控温系统和水肥气（氧）一体化循环补充系统组成；多层支架为方形，由普 通货架材料组装，每层高50-80cm;多层支架底层（第一层）安装贮液罐8,底层以上（从第 二层起）各层设置水培槽3,多层支架底部四角有4个万向轮2,可轻松移动水培架；水培槽 以方形泡沫槽框为骨架，以整块黑色塑料膜里外包裹防渗漏而成，槽深15_20cm ;水培槽上 盖定植装置，定植装置由定植板10、定植海绵块11构成，定植板用泡沫板作成，定植板上根 据种植的适宜密度打有定植孔（2-5cm)，定植海绵块塞在定植孔中；光照系统由LED植物灯 12、光照控制器13 (即定时器）构成并由光照控制器控制，LED植物灯安装在定植板上方； 控温系统由电热管14、温度传感器15、温度控制器16构成并由温度控制器控制，电热管安 装在贮液罐中（50升的贮液罐安装500-1000W的电热管即可），温度传感器安装在水培槽和 贮液罐中；水肥气（氧）一体化循环补充系统由水培槽、贮液罐、输液管5、潜水泵7、回液管 9、循环控制器6(即定时器）构成，输液管的入水口连接潜水泵，输液管的出水口在水培槽 的一侧且高出水培槽的液面5cm以上；回液管的入水口在水培槽的另一侧，回液管的出水 口连接贮液罐且高出贮液罐液面5cm以上；贮液罐经潜水泵、输液管、水培槽、回液管相互 连接形成循环并由循环控制器控制。
[0016] LED植物灯可使用三种类型：LED植物灯泡、多个LED植物灯泡按一字形集成的 LED植物灯条或按方阵或圆形排列集成的LED植物灯盘（或灯板）。根据每层支架的可种 植面积、所用LED植物灯的有效照射范围来确定灯泡间、灯条间、灯盘间的距离及与定植板 的间距，进行布局安装，如灯泡功率是4W或以4W灯泡组合成的灯条或灯盘，植物灯泡架设 高度为30cm，灯与灯距离为20cm。其中，LED植物灯的红光与蓝光配比为7:1-9:1，可根据 植物营养生长或生殖生长的需要选择更合适的波长比例。
[0017] 工作原理及过程
[0018] 通过循环控制器设定抽液充氧时间，潜水泵定时把贮液罐里的营养液4通过输液 管输送到水培槽，同时起到增氧作用；营养液向回液管方向流动，溢入回液管，回流到贮液 罐，形成循环；通过调整回液管入水口的高度，保持水培槽营养液的量，使固定在定植板的 植株的根系能够部分浸在营养液中或者使定植海绵块部分浸在营养液中供种植穴的小苗 生长发育需要。
[0019] 通过控温系统对水培槽间接加温，由温度控制器设定水培的温度，温度传感器采 集水培槽和贮液槽的温度数据传到温度控制器，当水培槽或贮液槽的液温低于设定的最低 值（一般植物设定15°C)时，自动启动电热管对贮液罐的营养液加温，高于上限温度停止加 热；贮液罐的营养液经过加温后，通过水肥气（氧）一体化循环补充，使水培槽的液温均匀 升高到设定温度。
[0020] 通过光照控制器设定光周期，定时开灯照明或补光。
[0021] 本发明通过上述措施供给水培植物适宜的温度、光照、养分和氧气，促进植物生长 发育。
[0022] 使用本发明，可根据所种植的植物，选用无土栽培生长期专用型水溶性肥料 (20-10-20型）或无土栽培通用型水溶性肥料（20-20-20型），按兑水1000倍配成通用水 培液或专用型水培液。
[0023] 应用本发明水培装置种植生菜实例
[0024] 选用良种"玻璃生菜"，种子用自来水浸种lh。在育苗盘摆放好海绵块，边淋水，边 挤压，使海绵球吸足水。把种子播于海绵块的的十字缝内，每块海绵块播种子2-4粒。
[0025] 把已播种的育苗盘移至水培架上，用无土栽培通用型水溶性肥料2克加水2000ml 配成营养液，加入育苗盘，使海绵呈湿润状态。育苗温度以20°C -25°C为宜，设置育苗这一 层的光照周期：光照14h(6:00至20:00光照）、黑暗10h。注意补充营养液保持海绵湿润， 2d后全部萌芽出苗，7d后每块海绵留1株，其余植株去掉或移栽其它基质上种植。第10d， 先配制营养液：把自来水加入到水培槽与贮液罐，记录水量，按1:1000的比例计算所需肥 料量，准确称量无土栽培通用型水溶性肥料的量，分别加入到水培槽与贮液罐中。启动循环 补充系统l〇min，使营养液混勻。把生菜苗连同海绵块移到育苗架的定植板，种植于定植孔 内，使苗根浸入水培槽营养液中。设定抽水循环时间：每小时抽水l〇min ;设置光照周期：每 天光照14小时（6:00至20:00光照）、黑暗10h。设定水培液温15°C?20°C，低于15°C加 温。让水培装置自行运转。期间注意观察补充贮液罐的营养液量，保持液面高于潜水泵顶 部；注意观察叶片是否靠近LED灯，如有靠近的，转动植株或轻压叶片，避免叶片被LED灯强 光灼伤。
[0026] 结果：生菜移植水培槽生长20d?25d即可收获；生菜产量每株达100g?120g，
【权利要求】
1. 一种可移动植物LED光照循环水培装置，其特征在于：主要由多层支架、定植装置、 光照系统、控温系统和水肥气一体化循环补充系统组成；所述多层支架底层安装贮液罐，底 层以上各层设置水培槽，多层支架底部四角有4个万向轮；所述水培槽上盖定植装置，定植 装置由定植板、定植海绵块构成；所述光照系统由LED植物灯、光照控制器构成并由光照控 制器控制，LED植物灯安装在定植板上方；所述控温系统由电热管、温度传感器、温度控制 器构成并由温度控制器控制，电热管安装在贮液罐中，温度传感器安装在水培槽和贮液罐 中；所述水肥气一体化循环补充系统由水培槽、贮液罐、输液管、潜水泵、回液管、循环控制 器构成，贮液罐经潜水泵、输液管、水培槽、回液管相互连接形成循环并由循环控制器控制。
2. 根据权利要求1所述的可移动植物LED光照循环水培装置，其特征在于：所述多层 支架为方形，由普通货架材料组装，每层高50-80cm。
3. 根据权利要求2所述的可移动植物LED光照循环水培装置，其特征在于：所述水培 槽以方形泡沫槽框为骨架，以整块黑色塑料膜里外包裹防渗漏而成，槽深15_20cm ;所述定 植板用泡沫板作成，定植板上打有定植孔，定植海绵块塞在定植孔中。
4. 根据权利要求3所述的可移动植物LED光照循环水培装置，其特征在于：所述LED植 物灯为LED植物灯泡、多个LED植物灯泡按一字形集成的LED植物灯条或按方阵或圆形排 列集成的LED植物灯盘或灯板。
5. 根据权利要求4所述的可移动植物LED光照循环水培装置，其特征在于：所述LED植 物灯的红光与蓝光配比为7:1-9:1。
6. 根据权利要求5所述的可移动植物LED光照循环水培装置，其特征在于：所述输液 管的入水口连接潜水泵，输液管的出水口在水培槽的一侧；所述回液管的入水口在水培槽 的另一侧，所述回液管的出水口连接贮液罐。
【文档编号】A01G31/02GK104082119SQ201410348053
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】朱方容, 周永华, 朱光书, 邱长玉, 林强, 曾燕蓉, 张朝华 申请人:广西壮族自治区蚕业技术推广总站