一种双色栽培装置的制作方法

本发明属于植物栽培技术领域，具体涉及一种双色栽培装置。

背景技术：

在我国和世界范围内，保护地设施和植物工厂的面积越来越大，水培和气雾培技术被广泛的应用，有利于作物均衡、全面、快速地吸收营养元素，提高品质和产量。但在实际的生产和科学研究中，营养液和气雾培栽培模式下，营养液、培养槽和根系表面几乎不可避免的生长藻类。而且藻类是一种非常容易在潮湿环境中大量繁殖的生物，难以防控和彻底清除，是世界范围内，植物工厂和保护地设施栽培的一个难以解决的难题。藻类一方面和栽培的作物争夺养分，另一方面，栽培系统难以清洗和消毒，且易染病，清洗成本高。另外，在植物工厂和保护地设施内，通常无法获得足够的太阳光，而需要人工补光，或者完全使用人工光照，降低电能消耗成为生产中需要实现的重要目标之一。因此需要最大限度地利用光照，提高光利用效率，降低成本。所以栽培板还需有足够的反光效果，以保证在一定的光照条件下，栽培板上生长的植株依然可以获得足够的光照。因此设计出一种可以防治藻类生长，同时又具有良好的反光效果的栽培装置对提高植物工厂和保护地栽培作物的产量和品质、降低成本有重要意义。

现有的避光培养装置多采用泡沫板或者塑料膜。泡沫板材料易污损且难以清洗、多次利用率低，不利于环保；cn201726700u公开的一种可遮光的喷雾栽培槽装置，其采用塑料膜遮光易破损移位，安装费时费事，使用时间短；cn204560490u是通过减少两块板拼接缝隙来防止漏光，使用材料较多，材料和安装成本高，对颜色未做改进，而且这些避光装置都不易移动，不适合机械作业。另外目前尚没有可阻止光线透入栽培槽内部，同时反光效果好栽培装置。前人开发的具有反光功能的栽培装置中，cn106465652a公开了一种反光式栽培装置，提出用镀铝镜面，但易氧化，清洗易损伤，制备工艺复杂，成本较高。cn103039343a是将平的栽培槽表面改为l型，但不能适用需要平表面的情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种双色栽培装置。

本发明的技术方案如下：

一种双色栽培装置，包括一栽培槽和一定植板，定植板盖设在栽培槽上并与栽培槽适配形成一用以盛放营养液或容纳营养气雾的空腔，以使营养液或营养气雾中的藻类得不到足够的光照，进而无法繁殖生长，同时为植物的根系提供黑暗的生长环境，其中栽培槽的内侧壁、栽培槽的内底面和定植板的下表面中的至少之一具有完全覆盖的至少一阻光层，该阻光层的制备方法包括覆膜、注塑、压合、粘贴和喷涂。

在本发明的一个优选实施方案中，所述定植板的上表面、栽培槽的外壁面和栽培槽的外底面均具有至少一浅色层，有利于反光，以使植物得到足够的光强并减少能耗，该浅色层的颜色包括白色、浅灰色和荧光色，该浅色层的制备方法包括覆膜、注塑、压合、粘贴和喷涂。

在本发明的一个优选实施方案中，所述阻光层包括第一阻光层和第二阻光层，第一阻光层设于所述栽培槽的内侧壁，第二阻光层设于所述栽培槽的内底面，且第一阻光层和第二阻光层相连成一整体。

在本发明的一个优选实施方案中，所述阻光层包括第三阻光层，第三阻光层设于定植板的下表面。

在本发明的一个优选实施方案中，所述阻光层的颜色包括黑色、蓝色、紫色、深灰色和绿色。

在本发明的一个优选实施方案中，所述定植板上开设有若干定植通孔。

本发明的另一技术方案如下：

一种双色栽培装置，包括一栽培槽和一定植板，定植板盖设在栽培槽上并与栽培槽适配形成一内部透过光强为0～5μmol/m²·s^-1的用以盛放营养液或容纳营养气雾的空腔，以使营养液或营养气雾中的藻类得不到足够的光照，进而无法繁殖生长，同时为植物的根系提供黑暗的生长环境，

其中，所述栽培槽的内侧壁完全覆设至少一第一阻光层，内底面完全覆设至少一第二阻光层；所述定植板的上表面完全覆设至少一浅色层，有利于反光，以使植物得到足够的光强并减少能耗，其下表面完全覆设至少一层第三阻光层；第一阻光层、第二阻光层和第三阻光层彼此配合形成所述空腔。

在本发明的一个优选实施方案中，所述第一阻光层和第二阻光层相连成一整体。

在本发明的一个优选实施方案中，所述第一阻光层、第二阻光层和第三阻光层的颜色包括黑色、蓝色、紫色、深灰色和绿色，其制备方法包括覆膜、注塑、压合、粘贴和喷涂。

在本发明的一个优选实施方案中，所述浅色层的颜色包括白色、浅灰色和荧光色，其制备方法包括覆膜、注塑、压合、粘贴和喷涂。

在本发明的一个优选实施方案中，所述定植板上开设有若干定植通孔。

本发明的有益效果：

1、本发明的栽培装置的阻光层可以最大限度降低定植板下方的光照强度防治藻类，而且能提供根系一个避光的环境。

2、本发明的浅色层具有高反光性，能够减少能耗损失，保证栽培作物所需光强。

3、本发明可以通过一次成型制成，结构简单，使用方便，耐使用，耐清洗，适合机械化作业。

附图说明

图1为本发明实施例1和2的结构剖视图。

图2为本发明实施例3的光强监测点的分布示意图。

图3为本发明实施例4中培养25天后的单色栽培装置的营养液中生长大量藻类的照片。

图4为本发明实施例4中培养25天后的双色栽培装置的营养液中无可见藻类的照片。

图5为本发明实施例4中培养25天后的单色栽培装置的营养液中藻类的放大40倍的显微照片。

图6为本发明实施例4中培养25天后的单色栽培装置的营养液中不同藻类的放大400倍的显微照片。

图7为本发明实施例4中培养25天后的双色栽培装置的营养液放大40倍的显微照片。

图8为本发明实施例4中绿蝶生菜的从外到内各叶片的长度。

图9为本发明实施例4中绿蝶生菜的从外到内各叶片的宽度。

图10为本发明实施例4中生菜在生长期的植株对比图。

图11为本发明实施例4中生菜在采收期的植株对比图。

图12为本发明实施例4中生菜根系颜色的对比图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。

实施例1

如图1所示，一种双色栽培装置，包括一栽培槽1和一定植板2，定植板2上开设有若干定植通孔，定植板2盖设在栽培槽1上并与栽培槽1适配形成一用以盛放营养液或容纳营养气雾的空腔10，以使营养液或营养气雾中的藻类得不到足够的光照，进而无法繁殖生长，同时为植物的根系提供黑暗的生长环境，其中栽培槽1的内侧壁、栽培槽1的内底面和定植板2的下表面中的至少之一具有完全覆盖的至少一阻光层，该阻光层的制备方法包括覆膜、注塑、压合、粘贴和喷涂。

优选的，所述定植板2的上表面、栽培槽1的外壁面和栽培槽1的外底面均具有至少一浅色层21，有利于反光，以使植物得到足够的光强并减少能耗，该浅色层21的颜色包括白色、浅灰色和荧光色，该浅色层21的制备方法包括覆膜、注塑、压合、粘贴和喷涂。该浅色层的反光率优选大于75％。

优选的，所述阻光层包括第一阻光层11、第二阻光层12和第三阻光层22，第一阻光层11设于所述栽培槽1的内侧壁，第二阻光层12设于所述栽培槽1的内底面，且第一阻光层11和第二阻光层12相连成一整体，第三阻光层22设于定植板2的下表面。

优选的，所述阻光层还包括第三阻光层22，该第三阻光层22设于定植板2的下表面。

上述各阻光层的颜色优选包括黑色、蓝色、紫色、深灰色和绿色。

优选的，定植板2和栽培槽1的除相应的浅色层和阻光层以外的材质为具有一定透光性的材质，进一步优选为塑料。

实施例2

如图1所示，一种双色栽培装置，包括一栽培槽1和一定植板2。

栽培槽1，其内侧壁覆设一第一阻光层11，内底面覆设一第二阻光层12；

定植板2，其上表面覆设一反光率大于75％的浅色层21，有利于反光，以使植物得到充足的光强并减少能耗，其下表面覆设一层第三阻光层22；优选的，该定植板2上开设有若干定植通孔，该定植通孔为圆形、矩形或椭圆形；

定植板2适配盖设在栽培槽1上，第一阻光层11、第二阻光层12和第三阻光层22彼此配合形成一内部透过光强为0～5μmol/m²·s^-1的用以盛放营养液或容纳营养气雾的空腔10，以使营养液或营养气雾中的藻类得不到足够的光照，进而无法繁殖生长，同时为植物的根系提供黑暗的生长环境。

优选的，上述第一阻光层11、第二阻光层12和第三阻光层22的颜色为黑色。浅色层21的颜色包括白色、浅灰色和荧光色。第一阻光层11、第二阻光层12、第三阻光层22和浅色层21均可通过包括覆膜、注塑、压合、粘贴或喷涂制得。进一步优选的，所述第一阻光层11和第二阻光层12相连成一整体，并完全覆盖所述栽培槽1的内侧壁和内底面。

本发明中浅色层21的颜色不限于白色、浅灰色和荧光色。第一、二和三阻光层的颜色也不限于黑色、蓝色、紫色、深灰色和绿色，所有能使透过光强为0～5μmol/m²·s^-1的颜色均在本发明涵盖的范围内。阻光层和浅色层的制备工艺包括覆膜、注塑、压合、粘贴或喷涂，但透过其他方式也取得同样效果的制备方法也在本发明涵盖的范围内。

优选的，定植板2和栽培槽1的除相应的浅色层和阻光层以外的材质为具有一定透光性的材质，进一步优选塑料。

实施例3

实验设置：本发明实施例1的双色栽培装置(无定植通孔，聚丙烯pp材质)。

测定指标：选择本发明实施例1的双色栽培装置的定植板的角边以及中间9个点(a-i)检测光强(图2)。测定上表面2cm处的光强；以及栽培装置内部，距栽培板顶部2cm处的光强。本发明实施例1的双色栽培装置的定植板表面光强如表1，而相应的内部光强已检测不到。

表1本发明双色栽培装置的表面和内部的光照强度(单位：μmol/m²·s^-1)

也就是说本发明的双色栽培装置的一面浅色可反光，保证植物吸收足够的光照，另一面深色可阻光，防治藻类生长。实现光能的充分利用，藻类的有效防治，植株吸收足够的养分，可良好、快速的生长，提高效率，降低成本。

实施例4

用实施例1的双色栽培装置与传统的单色栽培装置栽培相同种类的生菜，进行培养试验，以对比效果：

①营养液中藻类含量：栽培25天后，单色栽培装置的营养液中大量滋生藻类(图3，表2)，光学显微镜放大40倍观察可见大量藻类(图5)，且藻类由不同形态(线形和椭圆形)的种类组成(图6)，根系表面呈绿色，附着藻类(图12)。与单色栽培装置相比，双色栽培装置的营养液中始终无可见藻类(图4，表2)，光学显微镜放大40倍未观察到可见藻类，图中黑斑为营养液中的杂质(图7)，根系呈健康的白色(图12)。

表2栽培25天时本发明双色栽培装置和传统单色栽培装置营养液内藻数量比较

②营养液的ec和ph值：单色栽培装置下，营养液的ec和ph值变化速度快，变化幅度剧烈，需要经常调整ec和ph值，本实验的ec和ph分别从第一天的1.5和6.5降低到了1.2和升高至7.2，因此于第8天分别调整ec和ph回到1.5和6.5。经常变化的ec和ph值既不能给予植物稳定的生长环境，又耗费人工和调节剂。双色栽培装置下，避免了藻类吸收营养，营养液的ec和ph变化明显减小，在检测的10天内都无需进行调整。根系的生长环境可控制在一个较稳定的范围内，根系无需不断适应变化的环境，可快速、良好的生长，保证了营养的良好吸收，有利于根系生长，培育壮苗。具体如表3所示：表3本发明双色栽培装置和传统单色栽培装置蔬菜栽培时营养液ec和ph值变化动态

③生菜的生长指标：

绿蝶生菜和优雅生菜在生长期和采收期的生长指标见表4。双色栽培装置上种植的两个品种的生菜的均重、单株最高鲜重显著高于单色栽培装置，而且采收时间缩短。双色栽培装置上，绿蝶生菜从外到内每个叶片的长度和宽度都大于单色栽培装置(图8，9)，且单色栽培装置上生长的生菜的叶片数少，叶片编号数到35为止，双色栽培装置生菜的叶片数多，叶片编号数到46。如图10、11和表5所示，无论是生长期还是采收期，在本发明的双色栽培装置中的生菜的地上部和根系均明显大于在单色栽培装置中的生菜的植株。

表4本发明双色栽培装置和传统单色栽培装置对生菜的重量及采收时间的影响

表5本发明双色栽培装置和传统单色栽培装置对生菜生长期和采收根长的影响

本领域普通技术人员可知，单独使用本发明中的定植板、单独使用本发明中的栽培槽或一起使用本发明的定植板和栽培槽，均属于本发明的保护范围。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。