一种无土栽培的方法和装置与流程

本发明涉及无土栽培技术领域，具体涉及一种无土栽培的方法和装置。

背景技术：

无土栽培是以草炭或森林腐叶土、膨胀蛭石等轻质材料做育苗基质固定植株，让植物根系直接接触营养液，采用机械化精量播种一次成苗的现代化育苗技术。水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。

最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长，这种方式会出现缺O₂现象，影响根系呼吸，严重时造成料根死亡。为了解决供O₂问题，英国的Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式，简称“NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营养液(0.5-1厘米)层，不断循环流经作物根系，既保证不断供给作物水分和养分，又不断供给根系新鲜O₂。NFT法栽培作物，灌溉技术大大简化，不必每天计算作物需水量，营养元素均衡供给。根系与土壤隔离，可避免各种土传病害，也无需进行土壤消毒。

此方法栽培植物直接从溶液中吸取营养，相应根系须根发达，主根明显比露地栽培退化。例：黄瓜无限型生长，主蔓可达10-15米，主根根系可达45厘米。

以叶菜类水培为例简单地介绍叶菜类水培的意义及其基础设施结构。

1、叶菜类水培的意义，绝大多数叶菜类蔬菜采用水培方式进行，其原因是：

(1)、产品质量好：叶菜类多食用植物的茎叶，如生菜、菊苣这样的叶菜还以生食为主，这就要求产品鲜嫩、洁净、无污染。土培蔬菜容易受污染，沾有泥土，清洗起来不方便，而水培叶菜类比土培叶菜质量好，洁净、鲜嫩、口感好、品质上乘。

(2)、适应市场需求：可在同一场地进行周年栽培。叶菜类蔬菜不易贮藏，但为了满足市场需求，需要周年生产。土培叶菜倒茬作业繁琐，需要整地作畦，定植施肥，浇水等作业，而无土栽培换茬很简单，只需将幼苗植入定植孔中即可，例如生菜，一年365天天天可以播种、定植、采收，不间断地连续生产。所以水培方式便于茬口安排，适合于计划性、合同性生产。

(3)、解决蔬菜淡季供应的良好生产方式：叶菜类一般植株矮小，无需要增加支架设施，故设施投资小于果菜类无土栽培。水培蔬菜生长周期短，周转快。水培方式又属设施生产，一般不易被台风所损坏。沿海地区台风季节能供应新鲜蔬菜的农户往往可以获得较高利润。

(4)、不需中途更换营养液，节省肥料：由于叶菜类生长周期短，如果中途无大的生理病害发生，一般从定植到采收只需定植时配一次营养液，无需中途更换营养液。果菜类由于生长期长，即使无大的生理病害，为保证营养液养分的均衡，则需要半量或全量更新营养液。

(5)、经济效益高：水培叶菜可以避免连作障害，复种指数高。设施运转率一年高达20茬以上，生产经济效益高。为此一般叶菜类蔬菜常采用水培方式进行。

但是上述叶菜类水培方法适用性不广泛，无法作用于所用植物。

雾培又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上，根系悬挂于容器的空间内部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距离钻孔，于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形，形成空间，供液管道在三角形空间内通过，向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2-3分钟喷雾几秒钟，营养液循环利用，同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高，需要消耗大量电能，且不能停电，没有缓冲的余地，还只限于科学研究应用，未进行大面积生产，因此最好不要用此方法。此方法栽培植物机理同水培，因此根系状况同水培，缺点是费用太高。

基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中，通过滴灌或细流灌溉的方法，供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内，或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的，称为开路系统，这可以避免病害通过营养液的循环而传播。

基质栽培缓冲能力强，不存在水分、养分与供O₂之间的矛盾，且设备较水培和雾培简单，甚至可不需要动力，所以投资少、成本低，生产中普遍采用。从我国现状出发，基质栽培是最有现实意义的一种方式，但是该方法重量太高不利于太空运输，耗水量和有土滴灌一样大,不利于太空种植。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无土栽培的方法和装置，利用本发明装置的方法能够进行无土栽培。

为实现上述目的，本发明提供一种无土栽培的方法，该方法包括：a、将植物的根穿过塑料膜并将植物固定在塑料膜上，然后在植物根的外部包裹用于吸附营养液的纸包裹层；b、将该固定有植物的塑料膜覆盖在盛有营养液的容器的上端出口处，使植物的根位于所述容器中营养液的上方；c、将植物在容器中进行培育，通过容器中的营养液蒸发并在漏斗形的塑料膜上汇聚至植物根外部的纸包裹层中，使植物吸收营养液。

优选地，所述容器包括容器本体以及位于容器本体上方的入口管，所述入口管的顶部管口为所述容器上端出口；在步骤b中，先将塑料膜覆盖在所述入口管的顶部管口，然后将入口管的底部管口与容器本体上端的开口相重合，将植物的根置入所述容器本体中。

优选地，所述入口管的底部设置有筛孔网，所述入口管中塑料膜与筛孔网之间设置有吸附有无机盐的活性炭小球。

优选地，所述筛孔网的网口大小为50-200微米，所述活性炭小球的直径为1-2毫米。

优选地，所述纸包裹层上设置有供植物根茎呼吸的呼吸孔。

本发明还提供一种无土栽培的装置，所述装置包括可容纳营养液的容器、包覆所述容器上端出口的塑料膜，所述塑料膜中间设置有使植物穿过的开孔，所述装置还包括将植物固定在所述塑料膜上的胶带以及包裹在所述植物根茎外部的用于吸附营养液的纸包裹层。

优选地，所述容器包括容器本体以及位于容器本体上方的入口管，所述入口管的底部管口与所述容器本体的上端开口相重合，所述入口管的顶部管口为所述容器上端出口。

优选地，所述入口管的底部设置有筛孔网，所述入口管中塑料膜与筛孔网之间设置有吸附有无机盐的活性炭小球，所述活性炭小球外部包裹有纸。

优选地，所述筛孔网的网口大小为50-200微米，所述活性炭小球的直径为1-2毫米。

优选地，所述纸包裹层上设置有供植物根茎呼吸的呼吸孔。

本发明方法和装置具有如下优点：

本装置结构简化，且加工方便，使本发明的方法生产效率提高，环境污染减少，栽培广泛性，重量轻，利于太空种植。

附图说明

图1是本发明装置一种具体实施方式的结构示意图。

图2是本发明装置一种具体实施方式的结构示意图。

图3是本发明装置一种具体实施方式的结构示意图。

图4是本发明装置的容器本体一种具体实施方式的结构示意图(侧视图)。

图5是本发明装置的入口管的一种具体实施方式的结构示意图(侧视图)。

图6是本发明装置的入口管的一种具体实施方式的结构示意图(俯视图)。

图7是本发明装置的筛孔网的一种具体实施方式的结构示意图(侧视图)。

图8是本发明装置的筛孔网的一种具体实施方式的结构示意图(俯视图)。

附图标记说明

1、塑料膜，2、入口管，3、筛孔网，4、植物，5、呼吸孔，6、纸包裹层，7、容器本体，8、营养液，9、活性炭小球。

具体实施方式

以下具体实施方式用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明提供一种无土栽培的方法，该方法包括：a、将植物的根穿过塑料膜1并将植物固定在塑料膜1上，然后在植物根的外部包裹用于吸附营养液的纸包裹层6；b、将该固定有植物的塑料膜1覆盖在盛有营养液的容器的上端出口处，使植物的根位于所述容器中营养液的上方；c、将植物在容器中进行培育，通过容器中的营养液蒸发并在漏斗形的塑料膜1上汇聚至植物根外部的纸包裹层6中，使植物吸收营养液。

为了使植物容易栽培到容器中，如图1所示，所述容器可以包括容器本体7以及位于容器本体7上方的入口管2，所述入口管2的顶部管口为所述容器上端出口；在步骤b中，可以先将塑料膜1覆盖在所述入口管2的顶部管口，然后将入口管2的底部管口与容器本体7上端的开口相重合，将植物的根置入所述容器本体7中。

由于营养液中的无机盐不易随着营养液其他组分一起挥发，如图2和3所示，所述入口管2的底部可以设置有筛孔网3，所述入口管2中塑料膜1与筛孔网3之间可以设置有吸附有无机盐的活性炭小球9，所述筛孔网3的网口大小可以为50-200微米，所述筛孔网的网口可以是正方形或圆形，若为正方形，网口的大小为正方形的边长，若为圆形，网口的大小则为圆的直径，所述活性炭小球9的直径可以为1-2毫米。

为了方便植物的根部呼吸，所述纸包裹层6上设置有供植物根茎呼吸的呼吸孔5。

本发明所述植物可以为万年青、吊兰、绿萝、莲花掌和银叶菊，也可以是叶菜类植物。

营养液是本领域技术人员熟知的，含有植物所需的组分，本发明的营养液可以和其他无土栽培的营养液的组成一致。

本发明所用的纸张并未使用湿强剂。

本发明还提供一种无土栽培的装置，所述装置包括可容纳营养液的容器、包覆所述容器上端出口的塑料膜1，所述塑料膜1中间设置有使植物穿过的开孔，所述装置还包括将植物固定在所述塑料膜1上的胶带以及包裹在所述植物根茎外部的用于吸附营养液的纸包裹层6，所述纸包裹层6中包裹或不包裹有活性炭。

一种具体实施方式，所述塑料膜1优选呈呈上大下小的漏斗形。

为了使植物容易栽培到容器中，一种具体实施方式，如图1所示，所述容器可以包括容器本体7以及位于容器本体7上方的入口管2，所述入口管2的底部管口可以与所述容器本体7的上端开口相重合，所述入口管2的顶部管口可以为所述容器上端出口。另一种具体实施方式，如图4-7所示，所述容器包括容器本体7以及放入容器本体7中的入口管2，所述入口管2的顶部开口处与所述容器本体7通过螺纹固定连接，所述容器本体7的顶部管口为所述容器上端出口。

由于营养液中的无机盐不易随着营养液其他组分一起挥发，一种具体实施方式，所述入口管2的底部设置有筛孔网3，所述入口管2中塑料膜1与筛孔网3之间设置有吸附有无机盐的活性炭小球9，所述活性炭小球9外部包裹有纸，所述筛孔网3的网口大小为50-200微米，所述活性炭小球9的直径为1-2毫米。另一种具体实施方式，如图4-7所示，所述入口管2的底部设置有筛孔网3，所述筛孔网3的中间设置有供植物穿过的小孔，所述入口管2中设置有吸附有无机盐的活性炭小球9，所述活性炭小球9外部包裹有纸。入口管2可以是像围栏一样包裹起来的圆筒，把纸卷起来放进圆筒中，圆筒中间可以放活性炭，入口管2和筛孔网3之间放入纸和塑料膜，将入口管和容器本体盖紧后纸张贴紧入口管内壁就能把水导入植物的根系。

为了方便植物的根部呼吸，所述纸包裹层6上设置有供植物根茎呼吸的呼吸孔5。

下面将结合附图提供本发明的实施例，但是并不因此而限定本发明。

实施例1

如图1所示，取一直径5cm(底部直径)，高20cm的容器，底部放入营养液，取一10cm×10cm的塑料膜，在中间开一直径约0.5cm的开孔，把植物幼苗的根系从开孔中穿过，用透明胶把开孔密封好，再取10cm×10cm的纸(可以采用其他具有毛细孔结构的物质替代，例如树脂)把根卷好固定好，把塑料膜套入瓶口固定好，塑料膜在瓶口是漏斗形，利用水的蒸发和冷凝原理，营养液蒸发带者水分和营养物质在漏斗形塑料膜的底部凝结，顺着塑料膜底部流入纸张，纸张锁住水分，供给根系。塑料膜在瓶口是密封的，可以锁住水分流出瓶子。

实施例2

如图2所示，取一高5厘米的入口管2，在其底部设置筛孔网3，筛孔网的上方装入包裹纸的活性炭小球9，然后在入口管2上端开口密封塑料膜1，将植物4从上至下穿过塑料膜1、活性炭小球层和筛孔网3，使塑料膜形成为上大下小的漏斗形，并采用胶带密封。如图3所示，将纸张包裹在植物4根系的外侧，然后用针插几个呼吸孔5，使植物能够呼吸。如图1所示，将营养液8放入底部直径为5厘米，高度为15厘米的容器本体7中，然后将植物根系放入容器本体7中，并悬在营养液8的上方，利用水的蒸发和冷凝原理，营养液蒸发带者水分和营养物质在漏斗形塑料膜的底部凝结，顺着塑料膜底部流入活性炭中，并带出无机盐一起流入纸张，纸张锁住水分，供给根系。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。