一种客土盆栽种植有机蔬菜的装置及种植方法与流程

本发明涉及一种客土盆栽种植有机蔬菜的装置及种植方法，属于蔬菜有机种植
技术领域：
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背景技术：
：种植有机蔬菜标准严苛，要求土壤、水、空气达到国家标准，要求种植过程不使用农药、化肥、激素，这些要求在传统种植中很难实现，农地普遍的重金属超标、农残超标，种植过程对化肥和激素的过分依赖，病虫害不使用化学农药就难以控制，这些外部条件极大地制约了有机种植。病虫害通常通过风雨、昆虫和土壤传播。在温室条件下，空间封闭，没有风雨传播条件，防虫网隔离了昆虫传播，只有土传病害难以隔绝并产生累积效应。另外，重茬种植还会带来土壤缺素，使得作物不能健康生长。为解决这些问题，本发明采用盆栽方式进行种植，实现了对土壤的有效管理。盆栽要考虑种植作物的实际需求，首先是盆的结构和尺寸，在结构上要适合作物生长，在尺寸上能装下作物生长所需的土壤，太小不能满足作物需要，太大不易管理。其次是对于土壤的管理，怎样消毒杀菌和配肥。盆栽的优缺点如下：盆栽的优点：土壤以盆为单位容易管理，两个主要管理目标，一个是配肥，一个是消毒杀菌，能够较好实现。另外，盆栽使得作物之间相互独立，也有隔离病害的作用。盆栽的缺点：受容量限制，影响植物根系的自然生长，生长空间小，土壤的蓄水能力低，对于生长期长、棵型较大的作物，比如番茄、黄瓜等难以满足生长需求，特别是在阳光强烈的时候，叶子的蒸腾量大，根部吸水不足，极易形成生理病害，甚至造成叶子和顶尖局部枯死。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供了一种客土盆栽种植有机蔬菜的装置及种植方法，旨在发挥盆栽种植的技术优势，克服盆栽种植存在的问题，适用于温室大棚种植，特别是番茄、黄瓜、彩椒的有机生产，具体采用如下技术方案：一种客土盆栽种植有机蔬菜的装置，用于温室大棚种植，其结构包括：种植容器，位于温室内，用于盛放客土和栽培有机蔬菜；温湿度传感器，安装在距地面1.8-2.2m高的位置处，用于测量温室大棚内的温度和湿度；光照度传感器，安装在种植容器的上方且光照不受遮挡的位置处，用于测量温室大棚内的光照强度；二氧化碳传感器，安装在距地面1.8-2.2m高的位置处，用于测量温室大棚内的二氧化碳浓度；土壤传感器，安装在种植容器中的客土内，用于测量客土的湿度；温控装置，设置于温室内，用于控制棚内温度；二氧化碳发生器，连通有输出管道，输出管道上设置有气管路电磁阀，二氧化碳发生器用于产生二氧化碳气，气管路电磁阀用于控制输出管路的导通或截止；水肥系统，用于提供种植所需的水肥；给水装置，设置于种植容器内的客土中，通过管路连通种植容器和水肥系统；水管路电磁阀，安装在输送水肥的管路上；以及控制器，分别与温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、土壤传感器电性连接；与温控装置、气管路电磁阀、水肥系统、给水装置和水管路电磁阀电性连接。本发明采用农业设施，在土壤管理、水肥控制上设计了新的方法，发挥了盆栽的优势，解决了盆栽种植受容量限制、蓄水能力低的问题，成功控制了病虫害的传播。本发明解决了客土盆栽方法用于有机生产的关键技术，并成功地在温室大棚内种植了符合有机生产标准的番茄、黄瓜和彩椒。进一步，种植容器为控根器，控根器为圆柱形，包括一体连接的侧壁和底壁，侧壁上均匀分布有凸起椎体和凹陷椎体，凸起椎体上设有透气孔，底壁为网筛结构。采用上述进一步的有益效果在于，控根器是一种专门的种植容器，过去主要用于培育树苗，圆柱形，在容器侧壁上布满了凸凹相间的锥状结构，向外凸出的锥体有透气孔，向内凹进的锥体不透气，底盘结构为网筛型，透水透气。这种结构通风透气利于作物生长，而且当植物的根系生长到透气孔附近时受外部干燥空气的作用就不再向外生长，而是转向内部方向生长，使得作物根系充满整个容器内部，提高对土壤中水分和养分的吸收利用效率。对以单株种植的果蔬类蔬菜，如西红柿、黄瓜、甜椒等，盆的适宜尺寸是，直径25～35cm，高25～35cm。进一步，水管路末端的给水装置为滴箭，滴箭插入控根器内的土壤，插入位置距所种作物的根部4～6cm并朝向所述作物的根部方向倾斜10°～20°，且其插入土壤的深度不小于5cm。采用上述进一步的有益效果在于，滴箭的输出端相对于植株根部的位置关系，能够确保水分快速被植株根部吸收，一方面能精准地对植株根部进行水分供给，另一方面，能够基本保持土壤表面的干燥，以阻止有害虫菌的滋生繁衍。进一步，所述温控装置包括风扇、电动窗、热泵、湿帘、遮阳网、保温幕；水肥系统包括水池、施肥罐、恒压水泵、混肥器，所述恒压水泵压力为0.1mpa。本发明还提供了一种以上述客土盆栽种植有机蔬菜的装置种植有机蔬菜的方法，包括以下步骤：在种植容器中加入客土并栽种有机蔬菜，通过温/湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器和土壤传感器监控有机蔬菜生长环境状态，并反馈至控制器，利用控制器内的预设软件，控制温控装置、水管路电磁阀、气管路电磁阀，对光照和温/湿度协调管理、对二氧化碳气的浓度进行调节、对水肥施用量进行控制；其中，预设软件对施水量的控制，对作物生长的不同阶段和每天的不同时段差别化管理，以使作物不因缺水而打蔫，盆底也没有多余的水漏出。采用上述进一步的有益效果在于，利用滴灌技术浇水，在每个控根器中插入一根滴箭，利用计算机控制，预设程序实现多频次短时长的浇水方式，在作物生长的不同阶段，和每天的不同时段，设置不同的浇水量和浇水次数。一般情况下，使用1升/小时流量的滴箭，每次浇水持续时间4-8秒为宜，每天次数可根据具体温度、天气等情况预设，允许范围从1次到5000次。利用上述客土盆栽种植有机蔬菜的装置的种植方法避免了人工给水及施肥的繁琐操作，节省了时间和人力，种植方法完全满足有机种植的要求，土壤、用水、果实的指标均符合有机标准，所生长出的有机蔬菜产量较高，果实饱满，重量均匀进一步，客土为土壤、发酵粪肥和饼肥三种物料以60：35：5的重量比的混合物，混合物料加入至加热搅拌机，以15～20转/min的转速，180～185℃的加热温度，边搅拌边加热至物料温度为70～100℃，保持15～20min后卸出。采用上述进一步的有益效果在于，选择加热搅拌机作为土壤配肥和杀菌装置，可以在混合搅拌的同时实现对物料的高温杀菌；所用物料，土壤选用草炭土，草炭土为取自盆地、湿地的沼泽植物沉积形成的矿化物，发酵粪肥采用发酵的牛粪、羊粪或二者的混合，饼肥采用豆饼、芝麻饼或二者的混合，按照60：35：5的比例混合搅拌加热。上述制成的客土，可满足蔬菜生长各阶段的主要养分需求。进一步，还包括每个种植周期的土壤再生操作，具体为：将控根器中的土壤取出，与发酵粪肥和饼肥按70：25：5的重量比加入至搅拌机，以15～20转/min的转速，180～185℃的加热温度，边搅拌边加热至物料温度为70～100℃，保持15～20min后卸出。采用上述进一步的有益效果在于，土壤再生能够恢复土壤肥效，以维持养分充足，确保作物生长各阶段的养分需求。附图说明图1为本发明客土盆栽种植有机蔬菜的装置的结构示意图；图2为本发明客土盆栽种植有机蔬菜的装置种植容器的结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、种植容器，2、温/湿度传感器，3、光照度传感器，4、二氧化碳传感器，5、土壤传感器，6、温控装置，7、二氧化碳发生器，8、气管路电磁阀，9、水肥系统，10、给水装置，11、水管路电磁阀，12、控制器。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在以下实施例中，所采用的客土盆栽种植有机蔬菜的装置结构如图1，包括：种植容器1，位于温室内，用于盛放客土和栽培有机蔬菜；温湿度传感器2，安装在距地面1.8-2.2m高的位置处，用于测量温室大棚内的温度和湿度；光照度传感器3，安装在种植容器1的上方且光照不受遮挡的位置处，用于测量温室大棚内的光照强度；二氧化碳传感器4，安装在距地面1.8-2.2m高的位置处，用于测量温室大棚内的二氧化碳浓度；土壤传感器5，安装在种植容器1中的客土内，用于测量客土的湿度；温控装置6；设置于温室内，用于控制棚内温度，包括风扇、电动窗、热泵、湿帘、遮阳网、保温幕；二氧化碳发生器7，连通有输出管道，输出管道上设置有气管路电磁阀8，二氧化碳发生器7用于产生二氧化碳气，气管路电磁阀8用于控制输出管路的导通或截止；水肥系统9，用于提供种植所需的水肥，包括水池、施肥罐、恒压水泵、混肥器；给水装置10，设置于种植容器1内的客土中，通过管路连通种植容器1和水肥系统9；水管路电磁阀11，安装在输送水肥的管路上；以及控制器12，分别与温湿度传感器2、光照度传感器3、二氧化碳传感器4、土壤传感器5电性连接；与温控装置6、气管路电磁阀8、水肥系统9、给水装置10和水管路电磁阀11电性连接。其中，种植容器1为控根器，控根器为圆柱形，包括一体连接的侧壁和底壁，侧壁上均匀分布有凸起椎体和凹陷椎体，凸起椎体上设有透气孔，底壁为网筛结构；给水装置10为滴箭，滴箭的末端插入控根器内的客土中，插入位置距所种作物的根部4～6cm并朝向作物的根部方向倾斜10°～20°，且其插入客土的深度不小于5cm；恒压水泵压力为0.1mpa；控根器选用浙江台州友丰塑业有限公司生产的19.5l控根器，直径300mm，高300mm；控制器12选用北京英泰吉科技有限公司生产的pm系列工业级plc设备；搅拌机选用广东东莞如鼎机械设备有限公司生产的lk-w0.5t型卧式烘干搅拌机。其他未做特殊说明的原料或设备均通过公众渠道获得。实施例1以上述客土盆栽种植有机蔬菜的装置进行温室番茄种植，选取中蔬种业中杂201品种，用52℃的热水浸泡20分钟，捞出冲洗晾干后播种至育苗盘，在育苗室内育苗约30天至长出3-4片真叶后移栽定植。将土壤、发酵粪肥和饼肥以60：35：5的重量比加入加热搅拌机中，以15～20转/min的转速，180～185℃的加热温度边搅拌边加热至物料温度为70～100℃，保持15～20min后卸出得到客土，将客土加入至控根器内。48小时后待土壤凉透至常温，将育苗定植于控根器内。定植后，通过控制器12预设程序控制水管路电磁阀11导通的次数及时长通过滴箭为番茄苗浇水。定植初期，白天时段(早七点到晚七点)，每天启动滴灌约60次，每次间隔720秒，每次持续8秒，在夏季高峰时段，每天启动300次，每次间隔144秒，每次持续8秒，同时进行光照、温度、通风等管理。种植过程中，每12～14个月进行一次土壤再生的操作，具体为：将栽培用土取出，与发酵粪肥和饼肥以70：25：5的重量比加入搅拌机中，以15～20转/min的转速，180～185℃的加热温度，边加热边搅拌至肥料温度为70～100℃，保持15～20min后卸出，装回控根器中自然晾至常温。该品种春季3月初定植，5月下旬开始采摘，秋季7月下旬定植，10月中旬开始采摘，西红柿亩栽1600棵，每年产两季，合计产量约1万斤，其中，70％以上的果实单果重量在150～200克，果重均匀，汁多饱满，风味浓郁。实施例2以上述客土盆栽种植有机蔬菜的装置进行温室黄瓜种植，选用中蔬种业中农16号品种，将种子在清水中浸湿，再放入55℃的热水中，水量为种子的3—4倍，不停地搅拌，待水温降到30℃左右时，置室温浸种1—2小时。然后播种至育苗盘，在育苗室内育苗30天左右，长出3-5片真叶后移栽定植。将土壤、发酵粪肥和饼肥以60：35：5的重量比加入搅拌机中，以15～20转/min的转速，180～185℃的加热温度边搅拌边加热至肥料温度为70～100℃，保持15～20min后卸出得到客土，将客土加入至控根器内。48小时后待土壤凉透至常温，将育苗定植于控根器内。通过控制器12预设程序控制水管路电磁阀11的浇水次数及时长，同时进行光照、温度、通风等管理。种植过程中，每12～14个月进行一次土壤再生的操作，具体为：将栽培用土取出，与发酵粪肥和饼肥以70：25：5的重量比加入搅拌机中，以15～20转/min的转速，180～185℃的加热温度，边加热边搅拌至肥料温度为70～100℃，保持15～20min后卸出，装回控根器中自然晾至常温。实施例3以上述客土盆栽种植有机蔬菜的装置进行温室彩椒种植，选用中蔬种业中椒08号品种黄色彩椒。将土壤、发酵粪肥和饼肥以60：35：5的重量比加入搅拌机中，以15～20转/min的转速，180～185℃的加热温度边搅拌边加热至肥料温度为70～100℃，保持15～20min后卸出得到客土，将客土加入至控根器内。48小时后待土壤凉透至常温，将育好的彩椒苗定植于控根器内。定植后，通过控制器12预设程序控制水管路电磁阀11的浇水次数及时长，同时进行光照、温度、通风等管理。种植过程中，每12～14个月进行一次土壤再生的操作，具体为：将栽培用土取出，与发酵粪肥和饼肥以70：25：5的重量比加入搅拌机中，以15～20转/min的转速，180～185℃的加热温度，边加热边搅拌至肥料温度为70～100℃，保持15～20min后卸出，装回控根器中自然晾至常温。性能评价对实施例1-3所使用的灌溉水和栽培用土进行检测，检测项目、方法及结果如表1-2。表1灌溉水检测项目、方法及结果表2栽培用土检测项目、方法及结果对实施例1栽培所得番茄进行检测，结果如表3。表3实施例1收获番茄检测结果目标物方法结果检出限单位仪器镉gb5009.268-2016/第一法未检出0.020mg/kgicp-ms毒死蜱gb23200.8-2016未检出0.010mg/kggc-ms/ms腐霉利gb23200.8-2016未检出0.010mg/kggc-ms/ms对实施例2栽培所得黄瓜进行检测，结果如表4。表4实施例2收获黄瓜检测结果目标物方法结果检出限单位仪器铅gb5009.268-2016/第一法未检出0.020mg/kgicp-ms百菌清asacn-01未检出0.010mg/kggc-ms/ms吡虫啉gb/t20769-2008未检出0.010mg/kglc-ms/ms由上表1-4可知，本发明的种植方法满足有机种植标准gb/t19630-2005中的要求，土壤环境质量符合gb15618-1995中的二级标准，农田灌溉用水水质符合gb5084的规定，环境空气质量符合gb3095-1996中二级标准和gb9137的规定所生长出的有机蔬菜产量较高，果实饱满，重量均匀。根据有机产品标准，有机生产需要在适宜的环境条件下进行。当前第1页12