十字错层立体管道栽培装置的制作方法

本实用新型涉及农业设施技术领域，特别涉及一种十字错层立体管道栽培装置。

背景技术：

无土栽培(soillessculture)是指不用天然土壤而用基质或仅育苗时用基质，在定植以后用营养液进行灌溉的栽培方法。无土栽培可人工创造良好的根区环境以取代土壤，有效防止土壤连作病害及土壤盐分积累造成的生理障碍，充分满足作物对营养元素、水分、气体等环境条件的需要，具有省水、省肥、省工、高产优质等特点。

近年来，无土栽培的兴起为栽培设施的多样化发展提供了机遇，各类栽培设施被广泛应用于蔬菜生产及设施园艺景观等领域中，立体栽培作为无土栽培的一种形式，具有空间利用率高，单位面积产量高等有点，在无土栽培领域广泛发展，随着农业技术的不断发展，预计今后无土栽培将会出现蓬勃发展的新局面。

立体管道式水培属于设施立体栽培中的一种新型栽培方式，多应用于温室大棚的蔬菜生产及设施园艺景观造景中，一般都是建设成多层次结构，进行水培蔬菜的展示。常见的管道水培呈单立式，管道一般有3至4层，外观形式单一，阵列式排布，同时单体的常规布置间距为100cm，阻碍底层植物对光照的吸收的同时，单位面积的有效蔬菜产出比并不高。

针对以上问题，我们设计了一种十字错层立体管道栽培装置，以水培管道栽培为设计要素，以方形钢架为支撑构件，上下两层采用十字错层的方式排布，提高栽培装置的光照利用率，保证各层植物的光照，通过单层模块叠加的方式来改变栽培设施的高度形成错落有致的立体构成景观效果。

国内现有无土栽培设施主要针对单纯的水培或者基质栽培，单纯的基质栽培因为营养液通过基质后多余的液体遭受污染无法回收利用，会导致部分水肥的浪费；无法准确控制基质含水量，常因外部环境变化导致浇水过多或水分供应不足等情况，单纯的水培容易造成根部缺氧状况常常需要额外配置增氧设施增加生产成本，对种植大部分深根或者喜氧型植物并不适合。因此在错层水培设施模式中，我们使用复合型栽培模式——一种自吸式栽培管道，营养液从亲水无纺布自动吸入栽培管道中可以保证水分适中不会造成缺氧或水分供应不足等情况。自吸式供水方式保证水体不被污染可以进行营养液循环利用，提高肥水利用率。使实用新型在功能交叉的基础上，更加节约栽培成本。

技术实现要素：

针对以上现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种十字错层立体管道栽培装置，为提高管道水培设施的景观效果及空间层次变化，提高安装便捷性，同时保证多层植物种植模式下，植物对光照的吸收，该实用新型以实用型、便捷性、功能交叉、立体景观等方面考虑作为设计的主要方向，使本实用新型兼具美观、实用便捷、高效种植等功能。

一种十字错层立体管道栽培装置，其技术方案是这样实现的：其包括支撑架、种植组件和供回水循环组件；

所述支撑架包括立柱和管道支撑杆件，所述立柱垂直于地面设置，所述管道支撑杆件平行于地面设置且两端固定在所述立柱上，

所述种植组件包括栽培管道、植物定植杯、无纺布和营养液池，所述栽培管道，用于叶菜类蔬菜植物的种植，每层的栽培管道以相同的长度水平固定在所述管道支撑杆件上；所述栽培管道的上方均匀开设有植物生长口，所述植物定植杯放置在所述植物生长口上，所述无纺布放置在植物生长口处且包裹住植物根系的上端部分；所述营养液池，设置在所述支撑架的底部一角的位置，所述营养液池中盛有营养液；

所述供回水循环组件包括给水主管、回水主管、同层供水连接支管和水泵，所述栽培管道的第一端开设有给水口，所述栽培管道的第二端开设有回水口，所述给水主管的第一端与放置于营养液池中的所述水泵的输出端相连接，所述给水主管的第二端与所述栽培装置的最上层靠近一侧的第一根栽培管道上的给水口相连接；相邻所述栽培管道之间通过所述同层供水连接支管将给水口和回水口相连接，上下两层所述栽培管道之间通过上下层回水连接管相连接；所述回水主管的第一端与所述栽培装置的最下层靠近所述营养液池一侧的栽培管道的回水口相连接，所述回水主管的第二端直接伸入到所述营养液池中。

优选地，单层上的所述栽培管道长度相等，且水平并列固定在管道支撑杆件上，所述栽培管道间距均匀。

优选地，所述栽培装置的相邻上下层的栽培管道排列的方向呈十字型交错方向。

优选地，每层的所述栽培管道上的植物生长口位置相对应。

优选地，所述给水口在所述栽培管道给水端距离底部6cm处开孔，所述回水口在所述栽培管道出水端距离底部5cm处开孔，所述给水口开设的高度高于回水口的高度，所述栽培装置的所有栽培管道通过连接给水口和回水口串连而成。

优选地，所述栽培装置层间的的高度根据种植植物的高度确定。

与现有相比，本实用新型的有益效果如下：

1、操作安装便捷，通过固定模数的组合模块叠加，提高安装组合效率。

2、较强的功能性与观赏性，结构紧凑，便于任意组合拼装，并且合理利用立面空间，展现立体设施园艺景观效果。

3、具有较高的空间利用率和土地利用率，克服单立式管道水培需要拉大间距满足补光需求的缺点。

4、十字错层布置，充分考虑立体种植模式下，减少上下层的遮挡，各层植物对光照的吸收问题，保证各层植物均可吸收光照。

5、使用复合型栽培模式，一种自吸式栽培管道，可以提高水肥利用率，减少肥水的污染，可循环利用，并且减少人工护理时间，整体上节约投入成本。

附图说明

图1是本实用新型十字错层立体管道栽培装置结构示意图；

图2是本实用新型十字错层立体管道栽培装置俯视图；以及

图3是本实用新型十字错层立体管道栽培装置供回水循环组件立体示意图。

图中：

1-水培管道，2-植物生长口，3-叶菜类蔬菜植物，4-无纺布，5-植物定植杯、6-立柱、7-给水主管、8和10-同层供水连接支管、9-上下层回水连接管、11-回水主管、12-水泵、13-营养液池、14-管道支撑杆件。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。

如图1～图3所示，一种十字错层立体管道栽培装置，其包括支撑架、种植组件和供回水循环组件；

支撑架包括立柱6和管道支撑杆件14，立柱6垂直于地面设置，管道支撑杆件14平行于地面且两端焊接固定在立柱6上，立柱6和管道支撑杆件14围合固定成为立方体状的支撑架。

十字错层立体管道栽培装置的种植组件包括栽培管道1、植物定植杯5、无纺布4和营养液池13，栽培管道1用于叶菜类蔬菜植物3的种植；每层上的栽培管道1以相同的长度水平固定在管道支撑杆件14上，且相邻栽培管道1的间距相等；栽培装置上下层的栽培管道排列的方向呈十字型交错方向。

栽培管道1的上方均匀开设有植物生长口2，使植物能够有合适的生长空间，每层的栽培管道上的植物生长口2的位置相对应。植物定植杯5放置在植物生长口2上，适于固定叶菜类蔬菜植物3和无纺布4。无纺布4放置在植物生长口2处且包裹住植物根系的上端部分；

栽培装置的底部的一角靠近支撑架的一根立柱6的位置设置有营养液池13，营养液池中盛放有营养液。

供回水循环组件包括给水主管7、回水主管11、同层供水连接支管和水泵12，栽培管道1的第一端为给水端，在栽培管道给水端距离底部6cm处开设有给水口，用于为栽培管道1供给营养液，栽培管道的第二端为回水端，栽培管道回水端距离底部5cm处开设有回水口，用于栽培管道的回水，开设给水口的高度高于回水口的高度，便于栽培管道中多余的营养液从回水口排出。给水主管7的第一端与放置于营养液池13中的水泵12的输出端相连接，给水主管7的第二端与栽培装置的最上层靠近一侧的第一根栽培管道上的给水口相连接；

相邻栽培管道之间通过同层供水连接支管8、10将给水口和回水口相连接，上下两层栽培管道之间通过上下层回水连接管9相连接；栽培装置上的所有栽培管道1通过连接给水口和回水口串连而成。

回水主管11的第一端与栽培装置的最下层靠近营养液池13一侧的栽培管道1的回水口相连接，回水主管11的第二端直接伸入到营养液池13中。

十字错层立体管道栽培装置的具体制作过程如下：

1)本实用新型的十字错层立体管道栽培装置，包括支撑架、种植组件和供回水循环组件。

2)安装前，先确定单组栽培装置的体量及单层栽培管道1的尺寸，安装立柱6点位，焊接固定栽培管道支撑杆件14，单组栽培装置由4根立柱和若干根管道支撑杆件组成，管道支撑杆件14的数量根据预先设定的层数确定，每层需要4根管道支撑杆件与立柱6焊接固定在一起。

3)组装栽培管道1，将栽培管道裁切成统一长度，在栽培管道1上均匀的开设植物生长口2，在栽培管道的两端开设给水口和回水口，开设的给水口高度高于回水口的高度，同层的栽培管道排列安装时，相邻栽培管道的给水口和回水口交错排列，即第一根的栽培管道的给水口挨着第二根栽培管道的回水口，依次交错排列，上下层的栽培管道排列方向呈十字交错方向排列，通过给水主管7、同层供水连接支管8和10、上下层回水连接管9和回水主管11将栽培管道的给水口与回水口串连起来。

4)从高层到低层安装固定栽培管道1，按顺序安装给水主管7、回水主管11，将给水主管7连接到营养液池13中的水泵12的输出端。在栽培管道上的植物生长口2处放置植物定植杯5和无纺布4，在植物生长口2处种植叶菜类植物3，并用无纺布4包裹植物根系的上端。

5)当水泵12处于工作状态时，营养液池13中的营养液通过给水主管7泵入到栽培管道1中，处于栽培管道1底部一端的无纺布4吸收营养液至位于植物生长口2的植物根系的上端，润湿植物根部，为植物提供水肥供应，多余的营养液通过上下层回水连接管9、回水主管11，回收到营养液池13中。

6)在布置立体管道栽培装置时，应尽量保持管道平衡，便于营养液进入栽培管道，为保持植物的生长及观赏效果，互相平行的栽培管道间的植物生长口尽量相对应，根据叶菜类植物的生长高度，确定各层栽培管道的间距，避免影响立体管道栽培装置整体的美观性。

7)根据栽培现场的场地的大小，可以多组十字错层立体管道栽培装置集中排列在栽培现场。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。