一种马铃薯种薯气雾栽培装置和方法与流程

本发明属于马铃薯种薯生产技术领域，具体涉及一种马铃薯种薯气雾栽培装置和方法。

背景技术：

马铃薯是一年生茄科块茎作物，属于第四大粮食作物，8000多年前发源于南美洲安第斯山脉，具有很高的经济价值。世界粮农组织的统计资料显示，马铃薯全球种植面积和年产量仅次于玉米、小麦和水稻，全球有超过2/3的国家种植马铃薯，且种植面积近年来持续增加，许多贫困地区居民的粮食和营养主要来源于马铃薯。马铃薯也是一种理想的食品，含有丰富的淀粉、蛋白质、维生素c、b族维生素、矿物质、β-胡萝卜素、有机酸等营养物质，马铃薯还广泛用作工业原料和燃料生产。马铃薯块茎既是无性繁殖器官，又是营养贮藏器官，由地下匍匐茎顶端膨大形成。马铃薯因为无性繁殖，导致病菌代际传递严重，成为马铃薯生产中最大的技术问题。目前应用组织培养技术，通过茎尖培养可获得无病毒马铃薯植株，移苗种植后获得无病毒种薯应用于生产，这种技术已被广泛应用。

气雾栽培技术大约在上世纪九十年代应用在马铃薯种薯生产中，但沿用至今的马铃薯脱毒种薯气雾栽培生产中存在雾培营养液直接喷洒在块茎上，导致块茎含水量大，储存周期较短；营养液直接喷洒在块茎上风干后形成高浓度盐分造成渗透损伤的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于提供一种马铃薯种薯气雾栽培装置和方法，申请人在2019年11月11日申请的“马铃薯脱毒种薯培养系统”（cn201911102553.7）的基础上提出新的技术方案。采用多级层板上的小孔让马铃薯根穿过，而匍匐茎大多在根基部附近，从而实现上层的层板生长马铃薯块茎，下层的层板实现喷雾吸收营养和水分。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种马铃薯种薯气雾栽培装置，其结构包括：支架由角铁通过固定件构成，支架上放置顶板，顶板设有定植孔，定植孔旁边放置固定架，支架中部设有层板，层板上设有层板孔，层板孔下方设有喷管，喷管连接水泵，水泵由电机驱动，喷管上安装截止阀，最下方的层板上放置有水槽，支架底部设有万向轮，支架左右侧壁安装有风机，支架前后侧设有遮光布。

优选的，支架采用角铁或不锈钢角铁组装而成，采用普通螺栓固定，安装层板的支架之间的距离由不同马铃薯品种匍匐茎的生长位置在5-200cm灵活设置。

优选的，定植孔的形状与大小与培养组件配套，能够将培养组件放入其中。

优选的，固定架插入顶板的小孔内，固定架分为立柱和设有开口的圆环，马铃薯茎套在圆环内被固定。

优选的，顶板和层板均放置在支架上，支架角铁凹槽相对，使顶板和层板直接放在凹槽内；层板设置2-5层。

优选的，层板孔的数量每平方米设置1600-6400孔，层板孔的直径设为12.5-25mm，包括：12.5、15、17.5、20、25mm，以筛选不同级别的种薯。

优选的，喷管设有供液体喷射的喷射孔，喷射孔设置在侧下方，喷射孔内小外大形成锥形，喷管通过弹片安装在顶板和层板下方。

优选的，电机采用220v家庭电路电机，并配套定时器进行使用，可以设置不同工作时间。

优选的，水槽为塑料制成，并列放置，根据培养需要可以盛放不同配方的营养液，水槽下方设有连通孔，当培养液相同时采用软管连接。

优选的，风机在层板之间相对设置，一侧将空气吹入另一侧吸出，实现层板间空气对流，从而保证根细胞有足够氧气，另外空气对流实现根部温度与外界温度恒定，没有喷雾的层板的马铃薯空气对流进一步降低湿度。

本发明具有以下有益效果：1、采用多级层板实现喷雾只针对没有马铃薯种薯的根部，降低马铃薯块茎含水量；喷雾的营养液不直接喷洒在块茎上，避免了渗透损伤。3、层板间实现通风进一步降低马铃薯含水量。4、层板间通风保证根细胞有足够氧气。5、空气对流实现根部温度与外界温度一致并恒定。6、采用多级层板实现先后采收，种薯分级销售更方便。7、本发明采用可拆卸的组间，方便生产和安装，生产成本低，底部安装万向轮方便移动。

附图说明

图1是一种马铃薯种薯气雾栽培装置结构示意图；

图2是一种马铃薯种薯气雾栽培装置固定架示意图；

图3是一种马铃薯种薯气雾栽培装置喷雾系统结构示意图；

图4是一种马铃薯种薯气雾栽培装置支架安装示意图；

图5是一种马铃薯种薯气雾栽培装置喷管结构和安装示意图；

图6是一种马铃薯种薯气雾栽培装置立体示意图；

图7是一种马铃薯种薯气雾栽培装置的培养效果图；

图中，支架1、顶板2、定植孔3、固定架4、层板5、层板孔6、喷管7、水槽8、万向轮9、风机10、固定件11、弹片12、电机13、水泵14、截止阀15、遮光布16、马铃薯17。

具体实施方法

本发明专利下述实施例中使用方法和装置，如无特殊说明，均为常规方法和装置；所用器材、试剂均为试剂公司购买的常规器材和试剂。为使本发明专利的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明专利的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在具体实施例中进行了例示。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明专利的技术方案，在实施例中仅仅示出了与根据本发明专利的方案密切相关的技术方案和/或处理步骤，而省略了关系不大的其他细节。

实施例1

本实施例提供一种马铃薯种薯气雾栽培装置，如附图1-7所示，其结构包括：支架1由角铁通过固定件11构成，支架1上放置顶板2，顶板2设有定植孔3，定植孔3旁边放置固定架4，支架1中部设有层板5，层板5上设有层板孔6，层板孔6下方设有喷管7，喷管7连接水泵14，水泵14由电机13驱动，喷管7上安装截止阀15，最下方的层板5上放置有水槽8，支架1底部设有万向轮9，支架1左右侧壁安装有风机10，支架1前后侧设有遮光布16。

进一步地，支架1采用角铁或不锈钢角铁组装而成，采用普通螺栓或者cn201721794188.7所述的快拆螺栓固定。固定件11为“l”型，其上设有安装孔，与支架1角铁的安装孔相匹配。

进一步地，定植孔3的形状与大小与培养组件配套，能够将培养组件放入其中。

进一步地，固定架4插入顶板的小孔内，可以方便取出和安装，固定架4如图2所示，其作用是固定马铃薯地上部分，防止倒伏。固定架4分为立柱和设有开口的圆环，马铃薯茎套在圆环内被固定。固定架4拆卸非常方便，从上方直接拔出即可。

进一步地，顶板2和层板5均放置在支架1上，支架1角铁凹槽相对，使顶板2和层板5直接放在凹槽内；层板5设置2-5层。

进一步地，层板孔6的数量多于定植孔3，每平方米设置1600-6400孔，层板孔6的直径根据马铃薯品种的种薯大小灵活设置，根据gbny-t2716-2015设为12.5-25mm，包括：12.5、15、17.5、20、25mm，以筛选不同级别的种薯。

进一步地，喷管7设有供液体喷射的喷射孔，如图5（左上）所示，喷射孔设置在侧下方，正下方不设置，使液体向喷管7两侧的根喷射。喷管7向下喷射，不向上喷射，使层板5上侧保持干燥。马铃薯根从层板孔6穿过而堵塞层板孔6，进一步降低层板5上方的湿度。喷射孔内小外大形成锥形，喷管7内液体在压力作用下根据流体力学原理从锥形喷射孔喷出而成气雾状。如图5（右上和下）所示喷管7通过弹片12安装在顶板2和层板5下方。

进一步地，电机13采用220v家庭电路电机，并配套定时器（例如：品益al-06al-06）进行使用，可以设置不同工作时间。

进一步地，水槽8为塑料制成，并列放置在最后一层层板5上，根据培养需要可以盛放不同配方的营养液，水槽8下方设有连通孔，当培养液相同时采用软管连接。

进一步地，风机10在层板之间相对设置，一侧将空气吹入另一侧吸出，实现层板间空气对流，从而保证根细胞有足够氧气，另外空气对流实现根部温度与外界温度恒定，没有喷雾的层板5的马铃薯空气对流进一步降低湿度。

进一步地，支架1左右侧壁除安装有风机10外的地方，设有黑色塑料片进行遮光；支架1前后侧设有遮光布16，遮光布16形如卷帘，可以通过转轴卷起方便观察和采收种薯17。

实施例2

本实施例提供一种马铃薯种薯气雾栽培方法，结合实施例1所述的装置和“马铃薯脱毒种薯培养系统”（cn201911102553.7），包括如下步骤：

（1）组培苗扩繁

采用cn201911102553.7所述方法进行组培苗扩繁。

（2）组培苗定植

采用cn201911102553.7所述方法进行组培苗定植。

（3）块茎形成期前的培养

定植后，采用无糖培养基，开启电机13，调节截止阀15，仅使顶板2下的喷管7进行喷雾，调节定时器合理设置喷雾时间。马铃薯根生长后从层板5中伸入下一层板的空间。

（4）块茎形成期的培养

块茎进入形成期和膨大期后，停止顶板2和上方的层板5的喷管7的喷雾，仅开启下方层板5的喷管7，根据马铃薯生长特性，离根基部近的部位先长出匍匐茎，匍匐茎末端形成马铃薯块茎，因此绝大多数块茎在顶板2下方形成。生长过程中开启风机10，使空气对流降低湿度。生长的时间延长，下方的层板上的匍匐茎也开始生长马铃薯块茎，此时则仅开启再下一层的层板5的喷管7，实现依次采收和种薯分级销售。

（5）种薯采收和种苗回收

如图7所示，由于层板5和层板孔6的限制，马铃薯17种薯无法穿过层板5，从而形成上层层板的种薯先生长，个体达到种薯要求后先行采收，实现方便采收。当全部生长期结束后，拔出固定架4，采用铲刀在顶板2和层板5上铲断马铃薯茎和根，再用耙子回收马铃薯根和茎。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。