一种水培植物墙面垂直栽培设备及其栽培方法与流程

本发明涉及一种水培植物墙面垂直栽培设备，本发明还涉及水培植物墙面垂直栽培方法。

背景技术：

植物墙是用绿色植物编植成的墙体，是一个小型的生态系统，既有分隔内外空间的功能，又有葱茏的色彩，给人舒适与美感。根据设计师及客户的需求，在结合气候、温度、湿度、色彩等综合条件的基础上选配适宜的植物，搭配出造型各异、高低错落的墙体造型，在经过培植修剪，随时在人们想要的地方构建出一个贴近自然又超脱自然的生活环境，尤其是世界最大“植物墙”亮相世博会，加速了整个植物墙产业的发展。植物墙相对普通盆景，造价更高，利润空间更大，因此很多人在利润的驱使下投入植物墙产业链，但盲目的跟风以及不了解植物的习性与室内外环境相互之间的作用，导致目前在植物墙领域出现了相当严重的问题。

目前，市面上植物墙类型有3类，分别是袋式植物墙、毯式植物墙和盒式植物墙。原理基本上雷同，将植物去盆栽种到上述设备中，运用滴管系统保持植物湿润，从而达到简单养护的功能。但现实情况确并非如此，首先是袋式植物墙系统，因为水流从上往下流的时候，是弥漫式的扩散，所以不可能确保是一条直线，因此会导致同一垂直面上的植物水量不均，经常出现有些植物干枯死亡，有些植物因水多烂根死亡的现象，而一旦出现死亡现象后，不及时清除的话容易出现长菌，长小虫子，加剧了养护的成本，且袋式使用寿命有限，容易破损；其次是毯式植物墙系统，毯式不容易出现缺水的问题，反而经常出现水多导致烂根的问题，且毯式使用一年后，会产生一股霉味，不环保，加上毯式栽种植物过程中容易伤根，影响植物存活率；最后是盒式植物墙，具有环保、不易破损等优势，但安装十分复杂，必须确保同一垂直面对齐，尤其是上盒的出水口跟下盒的进水口必须对齐，否则水流无法向下传递，影响整面墙的观赏期。不管是袋式、毯式还是盒式，采用的都是基质栽种模式，而基质一般只能使用1-2年，否则会有难以消除、反复出现的长菌，生虫等问题，更达不到美化环境的目的。此外，而且所有的这些植物墙质量都很重，对墙面承重能力要求高，且施工时候设备复杂，施工期长，成本高，而且土壤很容易散出来污染室内环境。

技术实现要素：

本发明的目的在于提一种水培植物墙面垂直栽培设备及其栽培方法，以解决上述问题。

本发明采用了如下技术方案：

一种水培植物墙面垂直栽培设备，其特征在于，包括：钢结构，固定在墙面上，由横杆和纵向杆交叉形成；植物栽培盒，挂在钢结构的横杆上；定植篮，插接在植物栽培盒中；植物栽培盒有底部储水空间，距离定植篮底部预定的高度，植物栽培盒的前面板上具有排水空隙，植物栽培盒底部开若干孔，在每个孔处有预定高度的排水管道。

进一步，本发明的水培植物墙面垂直栽培设备，还可以具有这样的特征：其中，排水管道的高度为2厘米。

进一步，本发明的水培植物墙面垂直栽培设备，还可以具有这样的特征：其中，植物栽培盒两侧边各有一个缺口。

进一步，本发明的水培植物墙面垂直栽培设备，还可以具有这样的特征：其中，植物栽培盒内部的两侧边有两个纵向安装管道。

进一步，本发明的水培植物墙面垂直栽培设备，还可以具有这样的特征：其中，定植篮和植物栽培盒，在前侧对应的位置分别开有排水孔。

本发明还提供一种水培植物墙面垂直栽培方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、水培植物诱导栽培所用的设备管道制作；

步骤二、植物水培生根诱导处理:

1)清除植物所有的土壤；

2)修剪根系，剪去植物大部分根系，留3-5根粗壮根吸水；

3)消毒，杀菌剂处理植物根部，在杀菌剂中浸泡，进行消毒；

4)晾置，用清水洗去杀菌剂，放在通风阴凉处晾置，直到伤口愈合；

5)促根—用95％酒精溶解abt1生根粉，配成生根剂，待伤口愈合后浸泡1-10min，拿出静置，

6)采用温控设备使水培室温度维持在20-25℃，保持空气湿度在80％-90％，控制光照时间在6h左右，避免阳光直射，每10天喷洒杀菌剂混合液600倍液一次，直到生根，从而获得水培植物，植物水培诱导时间为5-30日，水生根培育生长出来后可从培育管道容器中移栽出来用于后续的立体植物景观墙的栽培；

步骤三、植物栽种定植篮；

步骤四、栽好植物的定植篮放入栽培盒；

步骤五、搭建植物墙支架主体装置并悬挂植物栽培盒；

进一步，本发明的水培植物墙面垂直栽培方法，还可以具有这样的特征：步骤3)中，用杀菌剂处理伤口10-60分钟。

进一步，本发明的水培植物墙面垂直栽培方法，还可以具有这样的特征：步骤3)中，杀菌剂由多菌灵、甲基托布津、农用链霉素、木霉素按照5:3:3:2比例混合，再配置成15％-45％浓度的混合液。

进一步，本发明的水培植物墙面垂直栽培方法，还可以具有这样的特征：步骤4)中，晾置时间为1至6小时。

进一步，本发明的水培植物墙面垂直栽培方法，还可以具有这样的特征：步骤5)中，生根剂配置时需用赤霉素、abt生根粉、阿司匹林按照1：1:2比例混合，用浓度75％浓度酒精溶解配成25％-50％的生根剂混合液。

发明的有益效果

本发明的水培植物墙面垂直栽培设备及其栽培方法，是以水培植物为基础的新型垂直植物墙系统，水培系统避免了后期基质腐烂发臭、长菌长虫等问题，也不需要定期更换基质，只需要定期更换水即可，养护成本极大的下降。而且，通过水培诱导，植物不存在旱涝习性问题，可以将更多的原本土培时后不能同时栽培在一种环境的植物们种在一起，提升视觉效果和空气净化能力。水培植物无土更干净美观，总体质量更轻，扩大了其在室内环境中的摆放位置。水培植物墙由于减少了很多土培植物墙需要考虑的问题，而使得其内部设备更简化，建造成本降低很多。而现有的植物墙系统无法实现让水培植物可以栽种到墙上，本发明的水培植物墙面垂直栽培设备及其栽培方法，不仅满足水培植物的需求，又能降低养护成本，延长观赏周期。

附图说明

图1是定植篮的结构示意图；

图2是植物栽培盒的结构示意图；

图3是另一角度下的植物栽培盒的结构示意图

图4是定植篮与植物栽培盒组装后的结构示意图；

图5是多层植物栽培盒组装后的结构示意图；

图6是支架结构示意图；

图7是植物墙剖面图；

图8是植物栽培盒组合形成一面墙后的结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

如图1至图7所示，水培植物墙面垂直栽培设备，包括：定植篮1、植物栽培盒2、支架结构3。

如图1所示，定植篮1的高度为10cm，长度为10cm，宽度为6cm。定植篮1的材质是pp塑料，是聚丙烯共聚物，具有环保、无味、耐老化等优点。定植篮1做成深度较长的篮子是为了更好的固定一些本身较重的植物。定植篮1底部凹入篮内部约2厘米，留出定植篮底部四角伸出，以保证定植篮可以通过底部的四个角为支点而稳固的站立在平面上。

植物栽培盒2，挂在钢结构的横杆5上；定植篮1，插接在植物栽培盒2中；植物栽培盒2有底部储水空间，距离定植篮1底部预定的高度，植物栽培盒2的前面板上具有排水空隙。

如图3所示，植物栽培盒2底部开若干孔，在每个孔处有预定高度的排水管道4。排水管道4的高度为2厘米。图3中的植物栽培盒中，分成3个区域，分别对应定植篮1。每个区域里面有两个排水管道4。

植物栽培盒2两侧边各有一个缺口7。

植物栽培盒2内部的两侧边有两个纵向安装管道16。

定植篮1和植物栽培盒2，在前侧对应的位置分别开有多个排水孔，分别为第一排水孔8和第二排水孔9。

一个植物栽培盒2可以容纳三个定植篮1，可栽种至少三株植物，如图2所示，植物栽培盒材料为pp塑料，是聚丙烯共聚物，具有环保、无味、耐老化等优点。定定植篮1和植物栽培盒2组装后的效果如图4和图5所示。

植物栽培盒2有以下改进：一、植物栽培盒有底部储水空间，距离盒子底部有2厘米的高度，使栽培盒子底部起到蓄水做用。多余的水将通过盒子一面的第二排水孔9流出。该设计避免局部水多或缺水的问题。；二、盒子内部的两侧边有两个顶部底部开口的纵向安装管道16。作用是分别在两个孔中各通过一条钢管穿过中空柱后，可以把多个栽培盒连成垂直方向的一列；三、盒子底部开若干孔，在每个孔处有2厘米高度的直径1厘米的排水管道4。用于当植物盒内部水位超过2厘米后，水将越过底部的2厘米高度的管道，通过其中空孔道流出。因此每个盒子都有2厘米高度的水量，且盒子里存水，可以减少浇灌频率跟次数，节省养护成本。而且该通道日常不流水，可用于与定植篮底部的通气。四、盒子两侧边各有一个缺口7，在缺口7中可以横贯水平放置滴灌水管或架设植物补光灯管。此外，这个缺口的保留也增加了空气流动性、通气性；五、盒子背侧有挂钩，可以单独悬挂。

如图6所示，钢结构，固定在墙面上，由横杆5和纵向杆6交叉形成。

如图7所示，植物墙包括：图定在原始墙面15上的钢结构3，挂在钢结构上的植物栽培盒2，定植篮1插放在植物栽培盒2中。

水培植物墙面垂直栽培方法，包括以下步骤：

步骤一、水培植物诱导栽培所用的设备管道制作：

在水培温室内选用直径110cm的pvc管制成栽种管道作为扦插容器，用开孔器在管道上按照10cm*6cm打孔，使用类似此口径的塑料定植篮为诱导固定皿，作为定植篮放置口，并用1：1000-1500倍稀释的高锰酸钾溶液对管道进行消毒，浸泡20min后洗净。

步骤二、植物水培生根诱导处理；

按照植物墙的大小、高低等不同规格，先设计出适合的植物搭配方案；根据方案，依次栽种植物栽培盒；

1)去除土壤：清除植物所有的土壤；

2)修剪根系：用75％酒精消毒的剪刀后剪去植物大部分根系，留3-5根粗壮根吸水；

3)消毒：用多菌灵、甲基托布津、农用链霉素、木霉素按一定的比例配成杀菌剂，处理植物根部，进行消毒；

4)晾置：在杀菌剂中浸泡30min-2h，拿出，用清水洗去杀菌剂，放在通风阴凉处晾置，直到伤口愈合；

5)促根：用95％酒精溶解abt1生根粉，配成生根剂，待伤口愈合后浸泡1-10min，拿出静置，使生根剂被植物根部充分吸收；

在本发明中，水培诱导处理五个步骤都有其目的及意义：

1)水培生根诱导前土壤等基质必须尽可能清洗干净，为了避免基质中的细菌、颗粒等对水体产生污染，导致植物在诱导时生病甚至死亡；

2)剪刀消毒后用于修剪根系，剪去大部分原根系。并用杀菌剂处理伤口10-60分钟不等；

3)杀菌剂是由多菌灵、甲基托布津、农用链霉素、木霉素等按照5:3:3:2比例混合，再配置成15％-45％浓度的混合液；

4)杀菌处理后，再晾置一段时间，一般为1至6小时不等。

5)消毒后的植物在栽培在管道容器前，需要用生根剂处理植物。生根剂配置时需用赤霉素、abt生根粉、阿司匹林等按照1：1:2比例混合，用浓度75％浓度酒精溶解配成25％-50％的生根剂混合液。生根剂浓度和种类与处理时间因植物不同而不同，每一款植物对生根剂的需求都有一个范围，过低或过高浓度生根的效果均不佳。

6)采用温控设备使水培室温度维持在20-25℃，利用间歇喷雾装置保持空气湿度在80％-90％。调节遮阴设备，控制光照时间在6h左右，避免阳光直射，保持水培室通风良好，每10天喷洒杀菌剂混合液600倍液一次，直到生根，从而获得水培植物。植物水培诱导时间约5-30日，水生根培育生长出来后可从培育管道容器中移栽出来用于后续的立体植物景观墙的栽培。

步骤三、植物栽种到定植篮中：

植物栽种在不同于水培诱导时的另一种定植篮1中。种植植物12时，用两片10cm*4cm*10cm规格的吸水海绵包住植物根茎部，然后一起栽种到10cm*6cm*10cm规格的专用定植篮1中。因为植物之间存在一定的高度差异，可以通过调整植物在海绵中的种植位置以保证显露出来所需要的植物部分。而且海绵的吸水作用能够保证水分的供应，而且海绵存在一定的空隙又保证氧气的供给。另外，采用吸收海绵栽种方式而代替原有的土壤栽培，可以极大地减轻栽种重量，并且干净美观。

步骤四、将栽好植物的定植篮1放入植物栽培盒：

控制液面保持浸没定植篮1基部，液面下降及时补充，并定时更换水。采将栽培有植物的定植篮1放入植物栽培盒中。

步骤五、搭建植物墙支架主体装置并悬挂植物栽培盒；

该步骤的具体工艺方法为：

1)安装支架——将40*40cm的镀锌方管用直径10mm的膨胀螺栓间隔一米固定于墙体15上。再用扁铁成井字焊接于镀锌钢管，如图7所示。再用直径8mm的丝杆将连成串的植物栽培盒串联后挂入扁铁上。

2)水循环装置—植物墙安装前需要对现场进行清理，留出空间，并根据现有条件，解决水源、电路问题。植物墙最重要的是水源问题，按照有无室内水源，分为内水源系统或外水源系统。内水源系统是场地本身靠近水源，只需要通过水管连接到植物墙上，排水也直接通过下水管排出即可。具体为，首先将不锈钢水槽10加满水，然后安装循环水泵至不锈钢水槽10边侧，再将浇灌管11的管壁上开口装上稳压滴头实施灌溉。外水源是场地远离水源，需要在植物墙下安装一个不锈钢水槽10作为水库，利用抽水泵将水抽到顶部，然后再流回到水槽里，循环利用，周期更换。具体为，用ppr水管链接至水源处，再用电磁闸链接prp管将水源通过其其控制。用连接了电磁闸的prp连接于pe灌溉管。pe管开孔装入稳压滴头。驱动电磁阀实施灌溉。放水时，只需要使循环水通过水槽底部预留排水口排出。

将栽培有植物的定植篮放入植物栽培盒中，形成植物墙后的效果如图8所示。

步骤六、调试水循环系统；

针对外水源系统跟内水源系统不同，调试的内容略有差异。外水源系统调试内容包括抽水泵检测、水管有无漏水堵塞、水流频率/次数、换水的周期等方面，而内水源系统调试主要包括水管有无漏水堵塞、换水的周期等方面。

外水源系统调试

1)抽水泵检测——检测抽水泵是否存在漏电、破损、无法抽水等使用情况，检测抽水泵的功率能否满足植物对水的需求，功率跟水的流速跟流量密切相关，流速跟流量过小，耗时大，过大，容易出现水溢出的现象，此外，植物墙的高度不同对抽水泵的功率要求也不同；

2)水管检测——是否存在漏水跟堵塞的情况，从而影响植物的存活率及场所的安全；

3)水流频率/次数检测——检测最佳植物墙水流频率/次数，在满足植物需求的同时最大化节约水资源；

4)换水周期检测——外水源系统有一个外接蓄水池，水在使用一段时间后会出现氧含量下降、杂质增多、细菌滋生等问题，因此需要定期更换，从而维持一个较好的水环境。

内水源系统调试

1)水管检测——是否存在漏水跟堵塞的情况，从而影响植物的存活率及场所的安全；

2)换水周期检测——内水源系统没有蓄水池，直接从水管进出水，因此需要检测多久循环一次，满足植物生长的同时最大程度节约用水；

步骤七、将生根的水培植物移栽到植物墙装置内，并清理现场：

3)栽种完成后，循环水一次，让海绵充分吸水，确保成活率，并在完成后清理场地；

所选的水培植物需要适合场所的需求，这里考虑的是场所的环境对植物生长的影响，主要是光线跟通风两方面，因为植物生长离不开光线，因此向阳面跟向阴面选择的品种肯定不同，光线越好，植物品种越丰富，光线越差，品种选择越少，甚至需要添加人工补光装置。此外，场所的通气性对植物生长也很关键，有些植物品种在不通风的地方没法长期生存，因此需要根据现实条件，合理选择水培植物，对植物墙观赏性的维持至关重要，可以极大的节约维护成本。植物墙效果图见图8。

日常管理:

水培植物墙的日常养护就是定期给植物换水，补充氧气，添加植物生长所需的营养液，摘除一些枯黄烂叶，修剪一些过长的枝条，在天气好的天气，可以给植物叶面喷喷水，让植物更好健康。而内水源系统养护因为无法往水中添加营养液，因此需要定期叶面施肥，以防植物长势不良。

在本发明中水培营养液配制的营养元素包括n、p、k、ca、mg、fe、zn、mn、cu、mo、b等，还包括一些有机物及无机螯合剂。

当采用上述元素时，此类元素在水溶液中的ppm浓度优选为：n：560；p：180；k：360；ca：120；mg：90；fe：15；zn:1.0；mn：1.5；cu：0.05；mo：0.01；b：0.1；有机物的ppm浓度为:甘氨酸：0.01；盐酸吡哆醇：0.01；盐酸硫胺素0.01；烟酸0.01；无机螯合剂ppm浓度为：edta-na2：35。

本发明的作用和效果：

本发明提供的栽培方式及设备可以极大的改善现有土培植物墙的弊端，在保证水培植物可以正常生长的同时，又极大的避免因湿度、基质、病虫害等原因引起的不良情况，延长整体的观赏性。

以水培植物取代土培植物，可以避免了后期基质腐烂发臭、长菌长虫等问题，也不需要定期更换基质，只需要定期更换水即可，养护成本极大的下降，此外，水培植物更干净美观，更适合室内环境，而开发一款适合水培植物的植物墙系统，不仅具有环保、安装简便、维护成本低等优点，又能创造巨大的经济价值，具有极大地推广意义。

本发明提供的一种新型水培植物墙面垂直栽培方式及设备，解决了现阶段常用的景观植物墙中植物种类少，植物死亡率高，养护难度高，观赏期短，建造时污染问题大，耗时长等诸多问题。