一种用于无土栽培立体种植的种植管及其填充基质的制作方法

本发明涉及无土栽培立体种植领域，具体涉及一种用于无土栽培立体种植的种植管和种植基质。

背景技术：

无土栽培不使用土壤，极大的减少了病虫害的发生几率，解决了传统农业中的连作障碍问题。同时，立体种植又能最大限度的提高土地利用率，使单位面积产出成倍增长，可谓为今后农业发展的一大方向。

传统无土栽培立体种植大多采用层架结构的方式来实现，即种植管横向放置，利用支撑架在纵向上进行堆叠，以实现立体种植的效果。有槽式的基质培，也有管式的水培。该层架结构的方式，其支撑架结构相对复杂，建造成本高周期长，上下层给水回水相互衔接、相互连通，系统耦合性高，安装要求严格。

另有少部分采用竖管种植的方式，即种植管纵向放置，多个种植管或线性整齐排列或星罗棋布分散布置。该方式需要在种植管四周或其中一侧管壁自下而上均匀开孔，植物定植在所开孔的定植孔中。采用基质培技术的，其种植管内多填充有陶粒、珍珠岩、蛭石等传统散粒基质，植物直接或通过定植篮固定在定植孔中，营养液由种植管顶部滴灌供给。基质饱水后，种植管整体重量大，且颗粒状基质也容易从管道底部散落脱出，不便于整体移动搬运。定植时，可操作空间仅定植孔孔径范围，作业效率低。采用水培技术的，其种植管内不填充基质，植物多数通过定植篮固定在种植孔中，营养液则由种植管顶部喷淋装置供给，由于没有基质的缓冲，营养液滴直接冲击植物根部组织，会造成一定的伤害，影响植物生长。这种竖管种植方式的支撑架结构相对简单，但也极易出现种植管内水肥分布不均的情况。而且随着种植管高度的增加这种水肥分布不均的情况就越发明显。

同时以上提到的两种方式，其设施建设完毕后，种植管皆无法轻易的拆装。定值、采收、清洗、消毒等作业，必须在种植现场完成。这样也就限制整个立体种植结构的高度，通常高度都只能控制在两米以下，整个高度空间利用不够。另外，对于管道开孔种植的方法，后期如因变更种植品种而需调整种植株距的时，或保留原有孔位增加新种植孔位或全部重新更换种植管。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了一种用于无土栽培立体种植的种植管及其填充基质。使用本种植管及基质，整体重量轻，基质不会散落，方便移动搬运，可避免登高作业，有助于提高定植和采收时的工作效率；可根据不同的种植品种灵活调整种植间距，而无需更换种植管；仅需小流量滴灌供液，且不会出现水肥分布不均的情况。

本发明提供了一种用于无土栽培立体种植的种植管及其填充基质，分为种植管和种植基质两个部分。

具体地，种植管包括u型槽和盖板。盖板以拼接的方式，安装在u型槽上的种植间隙区域。其有益效果是：使得种植管既具有槽式的便捷性、灵活性，又具有管式的封闭性、稳固性。

进一步地，u型槽和盖板在安装重叠处均设计有用于固定的凹结构。其有益效果是：使盖板稳固安装在u型槽上，同时，防止u型槽开口处因填充基质而导致的形变。

具体地，种植基质包括聚氨酯网状海绵和亲水性布料两部分。其有益效果是：聚氨酯网状海绵和亲水性布料皆为整料，区别于传统的颗粒散料，整体稳固性好、重量轻，便于移动搬运。聚氨酯网状海绵具有优异的透气性、良好的柔软性和较高的机械强度，起到压紧固定植物根系的作用，其上的多孔结构不仅可以增强植物根部环境的透气效果，还有利于植物根系穿过其多孔结构，更加提高植株生长的稳固性。亲水性布料主要起到引导吸存营养液的作用。营养液在亲水布料上缓慢地自上而下渗透流动，避免了营养液滴直接对植物根系的冲击伤害，又能在小流量的情况下，达到营养液均匀分布的目的。

进一步地，其聚氨酯网状海绵和亲水性布料加工成长条状，并以平行于u型槽长度方向的方式，从u型槽的一侧，依次交替填充在u型槽内。其有益效果是：透气、保水材料的相互间隔，既保证了营养液的稳定供给，又为植物的根域创造了良好的高湿有氧环境。相对于颗粒散料，长条状整料也更便于取放和安装。

进一步地，其亲水性布料在u型槽顶端位置延伸出一段距离，并折叠覆盖整个管内截面，形成一个接水面。其有益效果是：后期定位种植管时，只要保证营养液滴入种植管内，即可保证营养液落在亲水布料的接水面上，保证营养液能够顺利的自上而下的渗透流动。提高操作简便性，降低了设施施工的精度要求。

附图说明

图1为u型槽及盖板示意图。

图2为u型槽基质装填示意图。

图3为种植基质顶部接水面示意图。

图4为植物幼苗定植的示意图。

图5为不同种植株距的示意图。

图6本实例种植现场示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需要说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施的目的。

本发明实施例提供的用于无土栽培立体种植的种植管及其填充基质，包括种植管和种植基质。

其中，种植管包括u型槽1和盖板2，填充基质包括聚氨酯网状海绵3和亲水性布料4。

将长条状的聚氨酯网状海绵3和亲水性布料4以平行于u型槽长度方向的方式，从u型槽的一侧，依次交替填充在u型槽内。一般采用二夹一的方式，如图三所示，即两层聚氨酯网状海绵夹一层亲水性布料的方式，也可根据种植需要采用三夹二或者四夹三的方式，这样就可以实现在一根种植管上进行双行或者三行定植的种植效果。要注意的是，在装填基质时，需要在种植管顶端位置将亲水性布料延伸出一段距离，并折叠覆盖整个管内横截面，形成一个接水面41。有两块及以上亲水性布料的，延伸段先合并再折叠。这个接水面41可以保证无论营养液滴在种植管内哪个位置，只要在这个接水面上，都能通过亲水性布料4的毛细引导作用，使营养液沿亲水布料向下渗透流动。聚氨酯网状海绵长度不够时，可在其后顺接一段即可。亲水性布料长度不够时，亦可顺接一段，但需保证接头处有至少3cm左右的重叠，以便营养液的顺畅流动。

基质填充完毕后，即可进行定植操作。定植时，根据定值株距的要求，在定植位置处，单手或利用工具将任一聚氨酯网状海绵3和亲水性布料4的接触面撑开，将定植幼苗5的根部放入所撑开的空间，然后让聚氨酯网状海绵3与亲水性布料4自然夹紧幼苗5的根部即可。幼苗5放入时，适当朝定植管顶端方向倾斜更有助于其生长。幼苗5为海绵或碳棉苗的可直接定植，为土苗或普通基质苗的可保留少部分土或基质进行定植。如图四所示，即为定植完成后的示意图。

定植完成后，将盖板2安装在u型槽1上，覆盖u型槽1上的种植间隙区域。如图五、六所示，即为两种不同定植株距要求情况下的示意图。

最后将种植管放置于一回液槽6中，斜靠在支撑横板7上。滴灌的营养液由位于种植管顶部的供液管供应。种植管整体重量基本都由种植管本身支撑，背面的支撑横板7对受力要求不高，大大降低了整个支撑架的承重要求。顶部滴灌给水，相较于水培来说，大大降低了给水流量，也进一步降低了给排水管路的建设要求和运行能耗。

采收时，可直接将种植管取下，置于工作台上进行采收作业。之后的基质更换、管道清洗、消毒以及再定值作业亦可一并完成。相较于传统需要在种植设施旁进行作业的方式，作业效率高，便于设备化、自动化的应用。

以上仅为本发明的较佳实例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。