一种蔬菜种植箱及自动化种植蔬菜的方法与流程

本发明涉及到一种种植蔬菜的方法，尤其涉及到一种在种植箱中自动化种植蔬菜的方法。

背景技术：

众所周知，靠天吃饭的蔬菜种植，其产量、品种和品质受到了太多因素的制约。为此，人们发明了种植大棚，通过种植大棚来控制各种蔬菜在其各个茎叶阶段所需要的茎叶环境，大大提高了蔬菜的产量和品质，并丰富了蔬菜的品种。然而，这种大棚种植的人工成本较贵，尤其是在欧美发达国家，这样就使得大棚蔬菜的价格非常高；除此之外，作为广大消费者不可能都进到大棚去观察蔬菜的茎叶过程，也不了解在蔬菜的各种茎叶阶段是不是使用了农药、肥料以及使用了什么农药和肥料，因此，广大消费者吃得不放心。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以降低种植的人工成本的蔬菜种植箱。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种蔬菜种植箱，包括：箱体，箱体中设置有幼苗区、茎叶区和成熟区、以及位于幼苗区与茎叶区之间、茎叶区与成熟区之间的转运区，各个转运区中分别设置有相应的转运装置，幼苗区、茎叶区和成熟区中分别设置有输送装置、以及与蔬菜的相应生长阶段即幼苗期、茎叶期和成熟期相对应的光照装置、营养液补给装置和水补给装置，所述箱体中还设置有湿度控制装置和温度控制装置，所述的箱体上开设有送入口和送出口。

作为一种优选方案，在所述的蔬菜种植箱中，所述箱体中的幼苗区、茎叶区和成熟区为层状结构，自上而下分别处于不同的层。

作为一种优选方案，在所述的蔬菜种植箱中，所述的箱体中在幼苗区的上方还设置有育苗区，育苗区与幼苗区之间设置有转运区，转运区中设置有转运装置，育苗区中设置有输送装置、以及与育苗区中蔬菜的生长阶段即育苗期相对应的光照装置、营养液补给装置和水补给装置。

作为一种优选方案，在所述的蔬菜种植箱中，所述的箱体中在成熟区的下方设置有收获区，成熟区与收获区之间设置有转运区，转运区中设置有转运装置，收获区中设置有输送装置、以及与收获区中蔬菜的生长阶段即收获期相对应的光照装置和水补给装置。

作为一种优选方案，在所述的蔬菜种植箱中，所述的箱体上还设置有通风系统。

本发明还提供了一种可降低种植的人工成本的自动化种植蔬菜的方法，其步骤为：将处于幼苗期、茎叶期和成熟期蔬菜的载具分别放置在权利要求1所述的蔬菜种植箱的相应区域中，根据其生长情况，通过蔬菜种植箱中相应的输送装置和转运装置的运动，在将茎叶区中的载具不断地移至成熟区的同时，将幼苗区中的载具不断地移至成熟区中空出的位置上，与此同时，从送出口中向外送出载具，在送入口中不断地装入种植了下一个同一批次种苗的载具；所述的温度控制装置和湿度控制装置分别对整个蔬菜种植箱中的温度和湿度进行控制；幼苗区、茎叶区和成熟区中的光照装置、营养液补给装置和水补给装置分别对各自区域内的载具中的蔬菜进行管理。

作为一种优选方案，在所述的一种自动化种植蔬菜的方法中，将处于育苗期、幼苗期、茎叶期、成熟期和收获期蔬菜的载具均放置在权利要求5所述的蔬菜种植箱的相应区域中，根据蔬菜的生长情况，通过蔬菜种植箱中相应的输送装置和转运装置的运动，在将成熟区中的载具不断地移至收获区的同时，将茎叶区中的载具不断地移至成熟区中空出的位置上，将幼苗区中的载具不断地移至茎叶区中空出的位置上，将育苗区中的载具不断地移至幼苗区中空出的位置上，育苗区中的光照装置、营养液补给装置和水补给装置分别对育苗区内的载具中的蔬菜进行管理，收获区中的光照装置和水补给装置分别对收获区内的载具中的蔬菜进行管理。

作为一种优选方案，在所述的一种自动化种植蔬菜的方法中，分别对各自区域内的载具中的蔬菜进行管理，包括：

1)对育苗区载具中的蔬菜进行管理，其过程为：

①光照控制在75～150μmol/㎡/s，r/b＝6～10，红外光占3～6％；8～16小时开，16～8小时关；

②当载具中的水位低于设定水位时，对载具进行补水；

2)对幼苗区载具中的蔬菜进行管理，其过程为：

①光照控制在200～500μmol/㎡/s，r/b＝6～10，红外光占3～6％，紫外光占1～4％；18～24小时开，6～0小时关；

②当载具中的水位低于设定水位时，对载具进行补水；

③在幼苗生长的后期即幼苗期的后期，在载具中加入适量的营养液；

3)对茎叶区载具中的蔬菜进行管理，其过程为：

①光照控制在200～500μmol/㎡/s，r/b＝6～10，红外光占3～6％，紫外光占1～4％；16～24小时开，8～0小时关；

②当载具中的水位低于设定水位时，对载具进行补水；

③在补水时，在载具中添加适量的营养液；

4)对成熟区载具中的蔬菜进行管理，其过程为：

①光照控制在200～500μmol/㎡/s，r/b＝6～10，红外光占3～6％，紫外光占1～4％；16～24小时开，8～0小时关；

②当载具中的水位低于设定水位时，对载具进行补水；

③在补水时，在载具中添加适量的营养液；

5)对成熟区载具中的蔬菜进行管理，其过程为：

①光照控制在100～300μmol/㎡/s，r/b＝6～10，红外光占3～6％，紫外光占1～4％；6～12小时开，18～12小时关；

②当载具中的水位低于设定水位时，对载具进行补水。

作为一种优选方案，在所述的一种自动化种植蔬菜的方法中，所述红外光的波长在720～740nm之间，所述的紫外光的波长在380～390nm之间；所述的载具包括：接水盆和种植盆，种植盆用于植入种苗，植入种苗的种植盆摆放在所述的接水盆中。

本发明的有益效果是：采用本发明所述的蔬菜种植箱所进行的自动化种植蔬菜的方法，实现了蔬菜生产的自动化流水作业，大大降低了生产成本；除此之外，该自动化生产过程可以做到可视化，消费者可以直观地看到蔬菜的整个生长过程，从而做到吃得放心。

附图说明

图1是本发明所述的蔬菜种植箱的第一种实施例的结构示意图。

图2是本发明所述的蔬菜种植箱的第二种实施例的结构示意图。

图1至图2中的附图标记为：10、底板，11、左侧板，111、送入口，12、右侧板，121、送出口，13、箱体顶板，14、顶柜顶板，15、水箱，16、湿度控制装置，17、温度控制装置，18、前面板，19、顶柜，191、显示窗口，21、育苗区输送装置，22、幼苗区输送装置，23、茎叶区输送装置，24、成熟区输送装置，25、收获区输送装置，31、育苗区光照装置，32、幼苗区光照装置，33、茎叶区光照装置，34、成熟区光照装置，35、收获区光照装置，41、育苗区转运装置，42、幼苗区转运装置，43、茎叶区转运装置，44、成熟区转运装置，51、进水管。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明所述的一种蔬菜种植箱以及在该蔬菜种植箱中自动化种植蔬菜的方法的具体实施方案：

实施例一：

如图1所示，本发明所述的蔬菜种植箱，其结构包括：由框架(属于本领域的惯常技术、图中未画出)、以及设置在框架上的底板10、左侧板11、右侧板12、后侧板、箱体顶板13、以及位于前面的玻璃门构成(后侧板和玻璃门均属于本领域的惯常技术、图中未画出)的箱体，箱体中自上而下依次设置有层状结构的育苗区a、幼苗区b、茎叶区c和成熟区d和收获区e、以及位于育苗区a与幼苗区b之间、幼苗区b与茎叶区c之间、茎叶区c与成熟区d之间和成熟区d与收获区e的四个转运区，这四个转运区中分别设置有育苗区转运装置41、幼苗区转运装置42、茎叶区转运装置43和成熟区转运装置44，所述的育苗区a、幼苗区b、茎叶区c、成熟区d和收获区e中分别设置有育苗区输送装置21、幼苗区输送装置22、茎叶区输送装置23、成熟区输送装置24和收获区输送装置25，育苗区a、幼苗区b、茎叶区c、成熟区d和收获区e中还分别设置有与蔬菜的相应生长阶段即育苗期、幼苗期、茎叶期、成熟期和收获期相对应的育苗区光照装置31、幼苗区光照装置32、茎叶区光照装置33、成熟区光照装置34、收获区光照装置35、以及营养液补给装置和水补给装置(营养液补给装置和水补给装置均属于本领域的惯常技术、图中未画出)；所述的箱体在左侧板11上开设有送入口111、在右侧板12上开设有送出口121；所述箱体的左、右侧板11和12上还设置有通风系统(属于本领域的惯常技术、图中未画出)。在本实施例中，所述的框架上在箱体顶板13的上方还设置有顶柜顶板14，顶柜顶板14与前面板18、左侧板11、右侧板12、以及后侧面构成顶柜19，顶柜19的右侧设置有显示窗口191，所述的箱体中在收获区e的下方还设置有湿度控制装置16和温度控制装置17(湿度控制装置16和温度控制装置17均属于本领域的惯常技术、其详细结构图中未画出)、以及为水补给装置供水的水箱15，水箱15通过进水管51与外部水源相连。

在实际应用时，用于种植蔬菜的载具包括：接水盆和种植盆(接水盆和种植盆均属于本领域的惯常技术，图中未画出)，种植盆用于植入种苗，接水盆用于摆放植入种苗的种植盆。

本发明提供了一种在上述的蔬菜种植箱中自动化种植蔬菜的方法，其具体步骤为：

通过育苗区a的育苗区输送装置21的转动，在送入口111中送入种植了第一批次种苗的载具，送入后，对育苗区a载具中的蔬菜进行管理；

当育苗区a中载具中的蔬菜即将进入幼苗期时，通过位于育苗区a右侧转运区中的育苗区转运装置41、育苗区a中苗区输送装置21和幼苗区b中的幼苗区输送装置22的相互配合，将育苗区a中载具转运至幼苗区b中，从送入口111中将种植了第二批次种苗的载具送入育苗区a中空出来的位置上，转运完成后，分别对育苗区a和幼苗区b载具中的蔬菜进行管理；

当幼苗区b中的蔬菜即将进入茎叶期时，通过育苗区a右侧转运区中的育苗转运装置41、幼苗区左侧转运区中的幼苗区转运装置42以及育苗区a中的育苗区幼苗区21、幼苗区b中的幼苗区输送装置22和茎叶区c中的茎叶区输送装置23的相互配合，将幼苗区b中的载具转运至茎叶区c中，将育苗区a中的载具幼苗区b中空出来的位置上，从送入口111中将种植了第三批次种苗的载具送入育苗区a中空出来的位置上，转运完成后，分别对育苗区a、幼苗区b和茎叶区c载具中的蔬菜进行管理；

当茎叶区c中的蔬菜即将进入成熟期时，通过育苗区a右侧转运区中的育苗转运装置41、幼苗区左侧转运区中的幼苗区转运装置42、茎叶区c右侧的茎叶区转运装置43、以及育苗区a中的育苗区幼苗区21、幼苗区b中的幼苗区输送装置22、茎叶区c中的茎叶区输送装置23和成熟区d中的成熟区输送装置24的相互配合，将茎叶区c中的载具转运至成熟区d中，将幼苗区b中的载具转运至茎叶区c中空出来的位置上，将育苗区a中的载具转运至幼苗区b中空出来的位置上，从送入口111中将种植了第四批次种苗的载具送入育苗区a中空出来的位置上，转运完成后，分别对育苗区a、幼苗区b、茎叶区c和成熟区d载具中的蔬菜进行管理；

当成熟区d中的蔬菜即将进入收获期时，通过育苗区a右侧转运区中的育苗转运装置41、幼苗区左侧转运区中的幼苗区转运装置42、茎叶区c右侧的茎叶区转运装置43、成熟区d左侧的成熟区转运装置44以及育苗区a中的育苗区幼苗区21、幼苗区b中的幼苗区输送装置22、茎叶区c中的茎叶区输送装置23、成熟区d中的成熟区输送装置24和收获区e中的收获区输送装置25的相互配合，将成熟区d中的载具转运至收获区e中，将茎叶区c中的载具转运至成熟区d空出来的位置上，将幼苗区b中的载具转运至茎叶区c中空出来的位置上，将育苗区a中的载具转运至幼苗区b中空出来的位置上，从送入口111中将种植了第五批次种苗的载具送入育苗区a中空出来的位置上，转运完成后，分别对育苗区a、幼苗区b、茎叶区c、成熟区d和收获区e载具中的蔬菜进行管理；

当收获区e中的蔬菜从送出口121中送出时，蔬菜种植就进入了自动化流水作业过程，通过所述的湿度控制装置16和温度控制装置17分别对整个蔬菜种植箱中湿度和温度进行控制，同时对育苗区a、幼苗区b、茎叶区c、成熟区d和收获区e的载具中的蔬菜进行管理，具体操作如下：

1)对育苗区载具中的蔬菜进行管理，其过程为：

①光照控制在75～150μmol/㎡/s，r/b＝6～10，红外光占3～6％；8～16小时开，16～8小时关；

②当载具中的水位低于设定水位时，对载具进行补水；

2)对幼苗区载具中的蔬菜进行管理，其过程为：

①光照控制在200～500μmol/㎡/s，r/b＝6～10，红外光占3～6％，紫外光占1～4％；18～24小时开，6～0小时关；

②当载具中的水位低于设定水位时，对载具进行补水；

③在幼苗生长的后期即幼苗期的后期，在载具中加入适量的营养液；

3)对茎叶区载具中的蔬菜进行管理，其过程为：

①光照控制在200～500μmol/㎡/s，r/b＝6～10，红外光占3～6％，紫外光占1～4％；16～24小时开，8～0小时关；

②当载具中的水位低于设定水位时，对载具进行补水；

③在补水时，在载具中添加适量的营养液；

4)对成熟区载具中的蔬菜进行管理，其过程为：

①光照控制在200～500μmol/㎡/s，r/b＝6～10，红外光占3～6％，紫外光占1～4％；16～24小时开，8～0小时关；

②当载具中的水位低于设定水位时，对载具进行补水；

③在补水时，在载具中添加适量的营养液；

5)对成熟区载具中的蔬菜进行管理，其过程为：

①光照控制在100～300μmol/㎡/s，r/b＝6～10，红外光占3～6％，紫外光占1～4％；6～12小时开，18～12小时关；

②当载具中的水位低于设定水位时，对载具进行补水。

在上述的管理过程中，采用的红外光的波长在720～740nm之间，采用的紫外光的波长在380～390nm之间；所述的营养液及其配比都属于本领域的惯常技术，在此不再赘述。

所述的r/b＝6～10是指红、蓝光的比例控制在6～10之间；红外光占3～6％，紫外光占1～4％是指，如果说红、蓝光、红外光和紫外光加起来是100个灯珠的话，则：红外光为3～6个灯珠，紫外光为1～4个灯珠。

实施例二：

如图2所示，本发明还公开了一种简易型的蔬菜种植箱，其与图1所示的蔬菜种植箱相比，少了育苗区a和收获区e两层，其他结构完全一样，在此不再赘述。

与之相对应，处于幼苗期、茎叶期和成熟期蔬菜的载具分别在箱体中的幼苗区b、茎叶区c和成熟区d进行转运和管理，其过程与上述的具有育苗区a、幼苗b、茎叶区c、成熟区d和收获区e的自动化种植蔬菜过程类似，在此不再详述；并将处于育苗期和收获期的载具在箱外进行。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所作的均等变化与修饰，均应包括在本发明的权利要求范围内。