一种省力型高产中药材种植系统及方法与流程

本发明涉及种植技术领域，特别涉及一种省力型高产中药系统及方法。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，愈来愈多的自动化技术被应用到农业种植领域当中，这些技术被用来降低种植农作物所需的人力成本，提高了单位土壤面积下的农作物产出量及总量，提高了粮食产出的总量以满足人们日益增长的物质需求。

现有技术中存在如下问题，在于除虫方面还是单纯的进行物理除虫，还是会有害虫被遗漏掉，而在种植方面是单一的对其温湿度与光照进行把控，从而模拟出中药材的生长环境，生产效率较低。

技术实现要素：

为此，需要提供一种省力型高产中药材种植系统，采用相对封闭隔离的微种植系统，通过二氧化碳制备装置注入二氧化碳的方式，提供足够的植物光合作用需要的碳源，提高生长速率、优化产品产量和品质。

为实现上述目的，本发明提供了一种省力型高产中药材种植系统，包括多个封闭式种植盒、二氧化碳制备装置和二氧化碳输送总管路，所述二氧化碳制备装置包括纯净二氧化碳发生器和二氧化碳浓度稀释容器，所述纯净二氧化碳发生器与二氧化碳浓度稀释容器相连通，所述二氧化碳浓度稀释容器通过二氧化碳输送总管路与封闭式种植盒相连接通。通过设立单独的形状独特的封闭式种植盒，完美实现了水分在种植盒内循环利用，提高了水分利用效率，同时有效保证了种植盒内部空间的洁净度和湿度，而通过纯净二氧化碳发生器和二氧化碳浓度稀释容器的设置能够有效的调控种植盒内的二氧化碳溶度，防止浓度过高抑制植物生长。适宜浓度的co2供应，可以提供足够的植物光合作用需要的碳源，最大限度的提高生长速率、优化产品产量和品质。

进一步的，所述封闭式种植盒包括一上盖和一盒体，所述上盖放置在盒体上，所述上盖设有至少一个通气孔。通过在上盖上设立有通气孔来保证种植容器内外气压平衡。

更进一步的，所述二氧化碳输送总管路与所述通气孔连接，所述通气孔与封闭式种植盒内部相通,输气分管插入的设置，使其能通过透气孔输送二氧化碳到种植盒内。

更进一步的，所述封闭式种植盒的上盖为圆弧顶、锥形顶，或其他形状顶，所述上盖采用透光材料制成，所述上盖和盒体的连接处采用倒钩回流结构设计。采用圆弧顶设计，可以使内部凝结的露珠沿着容器壁流下，回到基质中，这样可以避免露珠从顶部直接滴到叶片上，降低植株污染几率。

进一步的，所述上盖的底端外沿向外延伸有一圈直角形的延伸板，所述盒体的顶端外沿也向外延伸有一圈直角形的延伸板，所述两连接板相匹配形成倒钩回流结构。上盖和盒体采用倒钩回流结构设计，可以长时间保证盒内水分充足，在半年内不需要补充水分。

相应地，本发明提供了一种应用上述种植系统的省力型高产中药材种植方法，包括测定该种植植物的二氧化碳-光合作用曲线，确定该种植植物最佳的co2浓度范围；将种植植物种苗放入种植系统中的封闭式种植盒中栽培，通过调节通气孔的开闭来调节种植盒内外气压平衡；待该种植植物光合作用加强时，通过调节通气流量来调节co2浓度，使封闭式种植盒内co2浓度保持在最佳范围。

进一步地，所述种植植物为金线莲时，种植方法具体包括如下步骤：

1)co2浓度的确定：测定金线莲的二氧化碳-光合作用曲线，确定最佳co2浓度在800～1200ppm；

2)基质准备：采用泥炭土：蛭石＝3～4:1的基质混合均匀，用标准通用的hoagland营养液，调配基质到适宜的含水量55～75％；

3)将处理好的基质装入预先擦拭干净的封闭式种植盒盒体内，基质厚度5～6cm，为盒体高度的75～90％；

4)将经过冲根、灭菌等措施处理好的金线莲瓶苗，按照400～900株/m²的种植密度栽种，种植深度以遮埋住植株下部根系，植株能正常站立即可；

5)种植好金线莲后，将上盖盖在盒体上以封闭，通气孔调节到合适的大小；

6)将种植好金线莲的封闭式种植盒放到具有适宜光源的栽培架上，整个生育期光照强度维持在60～90μmolm^-2s^-1，光照时间8～16小时，环境温度22～28℃，环境湿度45～65％；

7)将封闭式种植盒通过二氧化碳输送总管路与二氧化碳浓度稀释容器连通，通过调节通气流量来稀释co2浓度，使封闭式种植盒内co2浓度保持在800～1200ppm。

更进一步地，二氧化碳浓度稀释容器将纯净co2稀释到浓度在1500～2000ppm。

区别于现有技术，上述技术方案具有以下有益效果：

1、本发明通过二氧化碳制备装置将高浓度的co2稀释到一定浓度后注入封闭式种植盒内部，再通过控制通气孔开合数量，来调节容器内外气压平衡，根据植物需求，通过调节气体流量来控制种植盒内适宜的co2浓度(800～1200ppm)，从而最大限度的满足植物光合作用对co2需求；本密闭式种植系统不仅可以满足植株对气体的需求，还可以控制水分的散失，从而提高水分利用效率、优化产品产量和品质。

2、本发明封闭式种植盒的设置，不仅可以有效的规避周围环境的不利影响，而且可以保温、保湿，种植盒的顶部圆顶形设计可以使内部凝结的露珠沿着容器壁流下回到基质中，这样可以避免露珠从顶部直接滴到叶片上，降低植株污染几率，还可以实现水分循环利用，节约用水。

3、本发明通过上盖的材料采用透光材质制成，最大限度的减少光源浪费，提高光能利用率。

4、本发明采用封闭式种植方式，植物种植后到收获前这段时间没有任何农事操作(浇水、除草等)，极大地减少了用工成本。

5、本发明采用封闭式种植方式，种植盒内形成一个相对洁净的微环境，避免了病虫害的发生和种植盒间的相互干扰，杜绝了农药的使用，所以本发明种植的中药材无农残、安全无污染。

6、本发明以金线莲为例，封闭式种植盒中co2提高到800～1200ppm时，植株产量较常规种植(co2浓度为380～450ppm)产量提高20～40％。

附图说明

图1为本发明一种省力型高产中药材种植系统；

图2为实施例中封闭式种植盒的结构示意图图；

图3为实施例中封闭式种植盒的剖视图；

图4为实施例中倒钩回流结构的剖视细节图。

附图标记说明：

1、封闭式种植盒，101、上盖，102、盒体，103、通气孔，105、倒钩回流结构，2、纯净二氧化碳发生器，3、二氧化碳浓度稀释容器，4、二氧化碳输送总管路。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

实施例1

请参阅图1-图3，本实施例一种省力型高产中药材种植系统，包括四个封闭式种植盒1，所述封闭式种植盒1分为包括一上盖101和一盒体102，所述封闭式种植盒1的上盖101为圆弧顶形状，且上盖101采用透光材质制成，所述上盖101放置盒体102上，且上盖101和盒体102的连接处都是采用倒钩回流结构105设计，所述上盖101的底端外沿向外延伸有一圈直角形的延伸板，所述盒体102的顶端外沿也向外延伸有一圈直角形的延伸板，所述两连接板相匹配形成倒钩回流结构105。所述上盖101的顶端位置向上延伸设有多个通气孔103。

本实施例中，一种省力型高产中药材种植系统还包括二氧化碳制备装置和连接在二氧化碳制备装置输出端口的二氧化碳输送总管路4，所述二氧化碳制备装置的输出端通过二氧化碳输送总管路4与封闭式种植盒1的输入口固定连接，所述二氧化碳制备装置包括纯净二氧化碳发生器2和二氧化碳浓度稀释容器3，所述纯净二氧化碳发生器2的输出端设有一输送管路与二氧化碳浓度稀释容器3的内部相连通，所述二氧化碳浓度稀释容器3的输出端与二氧化碳输送总管路4的输入端相连通。所述安装在二氧化碳浓度稀释容器3上的二氧化碳输送总管路4输出端上延伸出四根分管，所述分管与对应的封闭式种植盒1的顶端相连接。所述分管通过凸起块6正中间的通气孔插入与封闭式种植盒1的内部相连通，且使二氧化碳浓度稀释容器3的内部通过二氧化碳输送总管路4与封闭式种植盒1的内部相通，所述分管插入的通气孔为凸起块6中间位置的通气孔。

在具体运作时，先将封闭式种植盒1的上盖101打开，将其预先处理好的中药材幼苗，按照适宜的种植密度栽种在封闭式种植盒1盒体102的内部，然后再将其上盖101盖设在盒体102上，再通过控制通气孔103调节到合适的大小，来调节封闭式种植盒1内外气压平衡。在幼苗过了缓苗期后，通过纯净二氧化碳发生器2产生二氧化碳，通过二氧化碳输送总管路4传输到二氧化碳浓度稀释容器3内部进行稀释到标准的浓度，再通过二氧化碳输送总管路4上分管送到封闭式种植盒1内，直到采收再停止输送，从而通过控制封闭式种植盒1内的二氧化碳浓度，优化碳同化速率，提高产量。

实施例2

一种应用实施例1所述种植系统的金线莲种植方法，包括如下步骤：

1)co2浓度的确定：测定金线莲的二氧化碳-光合作用曲线，确定最佳co2浓度在800～1200ppm；

2)基质准备：采用泥炭土：蛭石＝3～4:1的基质混合均匀，用标准通用的hoagland营养液，调配基质到适宜的含水量55～75％；

3)将处理好的基质装入预先擦拭干净的封闭式种植盒盒体内，基质厚度5～6cm，为盒体高度的75～90％；

4)将经过冲根、灭菌等措施处理好的金线莲瓶苗，按照400～900株/m²的种植密度栽种，种植深度以遮埋住植株下部根系，植株能正常站立即可；

5)种植好金线莲后，将上盖盖在盒体上以封闭，通气孔调节到合适的大小；

6)将种植好金线莲的封闭式种植盒放到具有适宜光源的栽培架上，整个生育期光照强度维持在60～90μmolm^-2s^-1，光照时间8～16小时，环境温度22～28℃，环境湿度45～65％；

7)将封闭式种植盒通过二氧化碳输送总管路与二氧化碳浓度稀释容器连通，二氧化碳发生器生产的纯净co2，通过调节通气流量，二氧化碳浓度稀释容器将纯净co2稀释到浓度在1500～2000ppm；再通过调节通气流量，使封闭式种植盒内co2浓度保持在800～1200ppm。

本实施例描述的金线莲种植方法且较常规种植(co2浓度为380～450ppm)产量可提高20～40％，植株封闭式生长可达5～6个月，整个生长过程中，不需要浇水、施肥等管理措施，只需要巡检观察植株的长势和健康情况，本种植方法除能减少植株染病的机会外，最大的优点是省工省力、无农残、质量均一，便于工厂化种植推广。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。