本发明涉及一种农业种植系统，特别是涉及一种基于太阳能发电的人造地暖的农业种植系统。
背景技术：
土壤温度是直接或间接影响植物生长和发育的重要环境因子，土壤温度主要影响种子萌发、根系生长和吸收水分及养分。植物根系生长对土壤温度变化非常敏感，每个物种都有一个根系发育的最适温度范围。目前已经实现通过灌溉、大棚种植、电灯照射等技术手段对水、气温、光照等植物生长要素进行人为干预和控制。然而土壤的热量基本来源于太阳辐射，土壤温度则由气温、环境、土地状况等因素决定，无法人为直接对土壤温度的进行干预。
技术实现要素：
发明要解决的问题
为了解决上述问题，本发明提出一种基于太阳能发电的人造地暖农业种植系统，以较低的经济成本直接干预控制土壤温度，促进农作物的生长。
用于解决问题的方案
本发明的农业种植系统为基于太阳能发电的人造地暖的农业种植系统，该农业种植系统的特征在于，包括：太阳能发电装置，其将太阳能转化为电能；以及电热转化装置，其埋设于土壤中，并与所述太阳能发电装置连接，对该电热转化装置周围的土壤供热。根据本发明的农业种植系统，系统将太阳能转化为电能后再转化为热能，持续地向周围的土壤供热，以将土壤温度保持在目标植物的最合适温度区间内。由此实现对土壤温度的人工干预，以促进作物生长。并且，由于以太阳辐射为能量来源，因而能够抑制成本。
优选的是，本发明的农业种植系统包括蓄电池，该蓄电池设在所述太阳能发电装置和所述电热转化装置之间，用于储存来自所述太阳能发电装置的电能以及向所述电热转化装置供电。通过将来自太阳能发电装置的电能利用蓄电池贮存起来，从而即便在夜晚或阴雨天太阳能发电装置无法工作时，也能够利用蓄电池对电热转化装置进行供电。
优选的是，所述蓄电池经由dc/dc斩波器与所述太阳能发电装置连接。
优选的是，所述蓄电池经由控制器与所述电热转化装置连接，该控制器控制所述蓄电池的电能输出。通过利用控制器对电能输送进行控制，从而能够根据需要将电热转化装置的温度控制在预设的范围内，进而对土壤温度进行控制。
优选的是，该农业种植系统包括温度传感器，其反馈所述土壤的实时温度，所述控制器根据所述温度传感器的反馈信号进行电能输出控制。通过利用控制器和温度传感器进行控制，能够自动地保持土壤温度恒定。
优选的是，所述电热转化装置包括由高分子基热敏电阻材料制成的电热线材。这种高分子基热敏电阻材料为例如pvc材料，是一种添加了导电组分的高分子材料，其电阻率随着温度的上升而呈非线性增大。这种非线性性能使得电热线材加热温度存在极限，不至于伤害植物的根系。此外，这种高分子材料还具有优异的防腐蚀性能，可以长年埋在土壤中，并保持性能稳定。且工作在安全电压以下，不会出现因漏电而导致安全事故。
优选的是，所述电热线材呈线状、圈状或轮状。从而不会影响土壤的透气性能、渗水性能，也不影响植物根系的生长空间。
优选的是，所述电热转化装置包括多孔材料制的板构件，所述电热线材铺设在所述板构件上，由此能够实现电热线材的铺设平面平整。
优选的是，所述电热转化装置设置在成熟植物根系纵向深度的1/3或1/2或2/3或1倍处。
优选的是，所述电热转化装置与市电电网连接。由此能够将电热转化装置的供电系统自由切换为太阳能供电或市电电网，从而能够在天气条件不好时或者夜间接入电网，采用市电供电，以对土壤持续供热，确保温度稳定。
发明的效果
根据本发明的农业种植系统，能够实现对土壤温度的人工干预，以促进作物生长。并且，由于以太阳辐射为能量来源，因而能够抑制成本。
附图说明
图1是表示本发明的农业种植系统的示意图。
附图标记说明
1、太阳能发电装置；2、dc/dc斩波器；3、蓄电池；4、控制器；5、市电电网；6、温度传感器；7、板构件；8、电热转化装置
具体实施方式
图1中示出本发明的农业种植系统的示意图。如图1所示，通过在种植作物周围的土壤中埋设电热转化装置8，从而能够对土壤温度进行人工干预。作为电热转化装置8的供电装置，使用太阳能发电装置1。由此以太阳辐射为能量来源，能够大幅地降低成本。作为太阳能发电装置1，可以使用光热组件，也可以使用光伏发电的光伏组件。在使用光伏组件情况下，根据种植作物对温度的要求及种植面积的大小，在田间空旷地带布置相应规模的光伏阵列。
为了实现对太阳能发电的充分利用，还可以使蓄电池3与太阳能发电装置1连接，从而将来自太阳能发电装置1的电能输送至蓄电池3中贮存。从而即便在夜晚或阴雨天太阳能发电装置1无法工作时，也能够利用蓄电池3对电热转化装置8进行供电。太阳能发电装置1和蓄电池3可以经由dc/dc斩波器2连接，通过dc/dc斩波器2将太阳能发电装置1产生的恒定电压的直流电转换为电压值可变的直流电源，进行蓄电池3充电。
蓄电池3可以借助控制器4对电热转化装置8进行控制，通过利用控制器4对来自蓄电池3的电能进行电能输送控制，从而能够根据需要将电热转化装置8的温度控制在预设的范围内，进而对土壤温度进行控制。
为了对土壤温度进行实时监控，还可以在种植作物周围的土壤中埋设温度传感器6。温度传感器6监测温度变化而输出实时信号，反馈土壤的实时温度。控制器4根据来自温度传感器6的信号进行控制，从而将土壤的温度保持在预设的范围内。
本发明的电热转化装置8包括由高分子基热敏电阻材料制成的电热线材。这种高分子基热敏电阻材料为例如pvc材料，是一种添加了导电组分的高分子材料，其电阻率随着温度的上升而呈非线性增大。这种非线性性能使得电热线材加热温度存在极限，不至于伤害植物的根系。此外，这种高分子材料还具有优异的防腐蚀性能，可以长年埋在土壤中，并保持性能稳定。且工作在安全电压以下，不会出现因漏电而导致安全事故。
电热线材可以是线状、圈状或轮状，根据需要铺设在成熟植物根系纵向深度范围内的任意位置。由此，能够在进行土壤加热的同时不影响土壤的透气性能、渗水性能，且不影响植物根系的生长空间。在该电热转化装置8中，还可以将电热线材铺设在多孔材料制成的板构件上，从而使得电热转化装置8的电热线材的铺设平面平整。优选电热转化装置8配置在成熟植物根系纵向深度的1/3、1/2、2/3或1倍处。
另外，本发明的农业种植系统中的电热转化装置8还可以与市电电网5直接连接。作为电热转化装置8的供电系统，可以在太阳能供电和市电电网之间自由切换，从而在天气条件不好时或者夜间能够接入电网，采用市电供电。