一种立体多层栽培设施及其种植箱

1.本实用新型涉及蔬菜种植技术领域，特别是涉及一种立体多层栽培设施及其种植箱。


背景技术：

2.目前，立体种植设施发展迅速，具有各种结构的立体种植设施和方法。现有的种植设施能够充分利用立体空间进行种植，降低对于土地面积的需求，比较适合于庭院种植。但是，现有的立体种植设施也存在一些问题，例如，采用灌溉或滴灌方式进行补充水分，需要设置水泵连接水池，或者需要设置高空水箱，导致设施结构复杂，水池的设置导致占用过多的土地面积，高空水箱的设置导致需要设置独立的支架或可能导致立体架不稳定，因此，现有的立体种植设置并不利于庭院种植方式的推广。
3.已有专利文献中也有关于立体种植系统的描述，例如，申请公布号为cn107409850a的中国专利公开了一种生态阳台农场种植系统，包括支撑架、菜盒、滴灌管、水泵、水管和水箱，支撑架由钢管和螺栓拼装而成，包括纵向分为若干层隔层，每层隔层上并排设置若干菜盒，每层上各菜盒均由滴灌管贯穿连接，各滴灌管通过水管连接，水泵与水管连接并通过另一根水管与水箱连接。使用时，控制装置与电源连接，可以通过控制装置手动开启水泵向各菜盒内送水，也可通过湿度探头测量土壤内湿度、在通过控制装置内程序决定是否送水灌溉。由此可见，该方案的浇灌系统包括有水泵和水箱，需要利用水泵将底部水箱的水输送到上方的滴灌管，滴灌过程始终需要水泵参与，结构复杂。而且，需要占用场地安放水箱，本方案将水箱设置在支撑架底层，节约了其他位置土地的占用，但是，挤占了支撑架种植植物的空间，减少了一层植物的种植，降低了土地利用率。
4.再如，授权公告号为cn201928767u的中国专利公开了一种三维育菜装置，包括育菜塑管、支架、培养基质、滤布和陶粒，育菜塑管固定在支架上，育菜塑管的横管上部开有植物孔，横管内的下部装有陶粒，横管内的上部设有培养基质，陶粒和培养基质之间设置有滤布，育菜塑管的上端设有进液口。该方案将陶粒放入管内下层，用滤布分离，上面用培养基质让植株固定于植物孔内，植物根上部可以用海绵包住，将配置好的营养液泵入管内，通过陶粒渗入到培养基质中，从上而下，植物充分吸收水和营养，每天定时自动供给，最后由育菜塑管的回流口流回到营养液池，不断循环。该方案采用水泵循环供给营养液的方式补充水分，营养液位于营养液池内，需要专门的场地安装营养液池，导致占地面积较大，并不利于节约土地面积。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种立体多层栽培设施及其种植箱，以解决上述现有技术存在的问题，通过在支撑架的横梁和/或立柱上设置储水管道，能够利用储水管道依靠水体重力势能供给滴灌用水，降低对于泵体的依赖，能够有效利用支撑架对储水管道进行支撑，避免设置额外的水箱或水池所导致的场地占用，能够提高场地利用率，适合庭院式或阳
台式种植。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
7.本实用新型提供一种立体多层栽培设施，包括具有横梁和立柱的呈框架式的支撑架，所述支撑架高度方向设置有多层用于安放种植箱的种植层，所述横梁和/或所述立柱上沿其长度方向设置有储水管道，所述支撑架上围绕所述种植层设置有滴灌主管，所述滴灌主管与所述储水管道连通，所述滴灌主管和/或所述储水管道连接有用于连通所述种植箱的滴灌支管，所述储水管道的高度高于所述种植箱的高度，所述滴灌支管设置有通断开关。
8.优选地，每一所述种植层上阵列式安放有多个所述种植箱，多个所述种植箱连通有同一所述滴灌主管。
9.优选地，所述储水管道在高度方向上分层设置，不同层的所述种植层对应于不同的所述储水管道。
10.优选地，下层的所述种植层的所述种植箱的幅面尺寸大于相邻上层的所述种植层的所述种植箱的幅面尺寸。
11.优选地，所述储水管道的顶部设置有注水口，所述注水口设置有过滤结构。
12.优选地，所述储水管道的底部设置有杂质清理口，所述杂质清理口的高度低于所述滴灌主管的高度。
13.本实用新型还提供一种应用于前文记载的所述的立体多层栽培设施的种植箱，所述种植箱包括箱体和位于所述箱体内的栽培基质，所述栽培基质上方分布有与所述滴灌支管连通的滴灌带，所述滴灌带上间隔设置有滴灌头。
14.优选地，包括定植板，所述定植板支撑在所述栽培基质上方且与所述栽培基质具有间隙，所述定植板上开设有用于植株生长的定植孔，所述滴灌带设置在所述定植板上，所述滴灌头位于所述定植孔一侧且与所述定植孔一一对应。
15.优选地，所述箱体底部设置有电热线，所述电热线呈蛇形布置。
16.优选地，所述栽培基质中设置有水分传感器和温度传感器。
17.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
18.(1)本实用新型通过在支撑架的横梁和/或立柱上设置储水管道，能够利用储水管道供给滴灌用水，降低对于泵体的依赖，能够有效利用支撑架对储水管道进行支撑，避免设置额外的水箱或水池所导致的场地占用，能够提高场地利用率，适合庭院式或阳台式种植；
19.(2)本实用新型储水管道在高度方向上分层设置，不同层的种植层对应于不同的储水管道，能够对不同种植层采用不同的储水管道进行分区供水，避免储水管道只能设置在高于最上层的种植层的区域，使得储水管道可以设置在高于最下层的种植层的所有区域，能够提高储水管道所能设置的位置区域，进而提高储水量，降低对储水管道进行补水的频率；
20.(3)本实用新型下层的种植层的种植箱的幅面尺寸大于相邻上层的种植层的种植箱的幅面尺寸，即各种植层的种植箱呈梯形设置，能够尽量减少上层的种植箱或植物对于下层的植物的遮挡，提高光照率，保障植物较好的生存环境；
21.(4)本实用新型定植板支撑在栽培基质上方，定植板上开设有用于植株生长的定植孔，能够利用定植孔达到播种数量的精准化，利用定植板有效降低种植箱的水分蒸发，使水分利用效率达到最大化，同时降低设施内空气湿度，进而便于病虫害防控，最终促进庭院
设施蔬菜生产综合效益的提升。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型供水系统整体结构示意图；
24.图2为图1中顶层种植层供水系统结构示意图；
25.图3为图1中中间层种植层供水系统结构示意图；
26.图4为图1中底层种植层供水系统结构示意图；
27.图5为本实用新型种植箱及其定植板结构示意图；
28.图6为本实用新型定植板正面结构示意图；
29.图7为本实用新型定植板背面结构示意图；
30.图8为本实用新型种植箱底部电热线结构示意图；
31.其中，1、储水管道；11、注水口；12、杂质清理口；2、滴灌主管；3、滴灌支管；4、通断开关；5、电热线；51、电源开关；6、滴灌带；7、定植板；71、定植孔；72、支腿；8、种植箱；10、支撑架。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
33.本实用新型的目的是提供一种立体多层栽培设施及其种植箱，以解决现有技术存在的问题，通过在支撑架的横梁和/或立柱上设置储水管道，能够利用储水管道供给滴灌用水，降低对于泵体的依赖，能够有效利用支撑架对储水管道进行支撑，避免设置额外的水箱或水池所导致的场地占用，能够提高场地利用率，适合庭院式或阳台式种植。
34.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
35.如图1～4所示，本实用新型提供一种立体多层栽培设施，包括具有横梁和立柱的呈框架式的支撑架10，支撑架10主要用于形成立体的支撑结构，能够将所种植的植物分层形成立体种植空间，采用框架式结构能够在形成有效支撑的基础上，尽量避免对光照的遮挡，以能够符合植物生长的环境条件。支撑架10包括有多个横梁和立柱，横梁和立柱之间可以通过焊接的方式连接固定，也可以采用螺栓等可拆卸的方式连接固定。在支撑架10高度方向上设置有多层用于安放种植箱8的种植层，每一层种植层的高度可以根据所要种植的植物的自身生长大小进行确定。不同层的空间高度可以相同也可以不同，通过设置成不同的空间高度，能够在同一支撑架10上种植不同的植物品种。依据支撑架10的设置结构，可以单独在横梁上或单独在立柱上设置储水管道1，或同时在横梁上和立柱上设置储水管道1，
储水管道1可以形成一个或多个供给区，用于供给不同层或同一层不同位置的种植箱8，满足种植箱8内植物对水分的需求。储水管道1可以通过绑扎固定或卡箍固定等方式固定在横梁或立柱上，并且储水管道1的轴向沿着横梁或立柱的长度方向，在达到对储水管道1有效支撑和固定的基础上，又不会因为将其设置在支撑架10上而过多影响所种植的植物的生长环境。储水管道1可以采用pe材质的塑质管。在支撑架10上围绕种植层设置有滴灌主管2，滴灌主管2可以绑扎固定在支撑架10上，滴灌主管2与储水管道1连通，且滴灌主管2连接有用于连通种植箱8的滴灌支管3，滴灌支管3也可以直接连通储水管道1。滴灌主管2和滴灌支管3的直径大小可以依次减小，或者，滴灌主管2和滴灌支管3的直径大小可以相等，设置相对较小的滴灌主管2和滴灌支管3能够降低材料成本，同时还可以降低滴灌主管2和滴灌支管3在设置时对于植物的遮挡影响。储水管道1的直径大小可以为8-10cm，滴灌主管2的直径大小可以为2cm。储水管道1的高度高于种植箱8的高度，以能够形成储水管道1内水体与种植箱8之间的高度差，能够利用水体的重力势能实现水体的自然流动，将储水管道1内的水流通过滴灌主管2或滴灌支管3顺利引流至各个种植箱8，滴灌支管3上设置有通断开关4，能够控制对于某个种植箱8或某个分区的种植箱8的水供给，即在需要水时，打开通断开关4，将水供给到种植箱8，在不需要水时，关闭通断开关4，阻断水供给到种植箱8。本实用新型通过在支撑架10的横梁和/或立柱上设置储水管道1，能够利用储水管道1供给滴灌用水，降低对于泵体的依赖，能够有效利用支撑架10对储水管道1进行支撑，避免设置额外的水箱或水池所导致的场地占用，能够提高场地利用率，适合庭院式或阳台式种植。
36.每一种植层上可以设置有承载网或承载梁，将种植箱8阵列式安放在承载网或承载梁上，种植箱8通过滴灌支管3连通滴灌主管2或通过滴灌支管3直接连通储水管道1。一个滴灌主管2上可以连通有多个滴灌支管3，多个种植箱8可以通过多个滴灌支管3连通在同一滴灌主管2上。滴灌支管3上还可以设置有能够与种植箱8方便拆卸和连接的可拆式管接头，在需要拆卸时能够断开种植箱8与滴灌支管3的连接。
37.储水管道1可以在高度方向上分层设置，不同层的种植层对应于不同的储水管道1，也就是说，每一层的种植层的上方均设置有储水管道1，从而，能够对不同种植层采用不同的储水管道1进行分区供水，避免储水管道1只能设置在高于最上层的种植层的区域所造成的储水容量有限的弊端，使得储水管道1可以设置在高于最下层的种植层的所有区域，能够提高储水管道1所能设置的位置区域范围，进而提高储水量，降低对储水管道1进行补水的频率。
38.各种植层上的种植箱8的幅面尺寸可以相同也可以不同，如果同等尺寸设置，上方的种植箱8可能会遮挡下方的种植箱8，造成对光照遮挡的影响，进而影响下方植物的生长。可以将下层的种植层的种植箱8的幅面尺寸设置的大于相邻上层的种植层的种植箱8的幅面尺寸，即种植箱8的幅面大小由上到下逐渐增大。各种植层的种植箱8呈梯形设置，能够尽量减少上层的种植箱8或所种植的植物对于下层的植物的遮挡，提高光照利用率，保障下层植物较好的生存环境。
39.储水管道1的顶部设置有注水口11，注水口11用于向储水管道1内补充水。可以在注水口11处设置有过滤结构，以尽量避免杂质进入到储水管道1而造成对滴灌的影响。
40.储水管道1的底部设置有杂质清理口12，杂质清理口12的高度低于滴灌主管2的高度，由于滴灌头流出水流的速度很小，储水管道1内的水体扰动较小，经过较长时间的静置
后，储水管道1内的杂质会沉积下来，由于杂质清理口12的高度相对较低，杂质会大部分集中在该位置处，在开启杂质清理口12后能够实现对杂质的有效去除操作。
41.结合图5～8所示，本实用新型还提供一种应用于前文记载的立体多层栽培设施的种植箱8，种植箱8包括箱体和位于箱体内的栽培基质，箱体具有底板和侧板，并在顶部设置有敞口。在栽培基质上方，即敞口处分布有与滴灌支管3连通的滴灌带6，滴灌带6上间隔设置有滴灌头。滴灌带6可以通过支杆等方式进行支撑，根据需要，滴灌带6的进口端设置有通断开关4。滴灌头均匀分布在栽培基质的上方，能够对栽培基质进行均匀补充水分。为进一步的节约用水，可以只是将滴灌头对准植株位置，直接对植株进行滴灌。箱体的尺寸与立体多层栽培设施的各种植层配套，可以以镶嵌方式放置在种植层，深度为30cm；材质可以是聚酯类，确保不漏水。在植物(蔬菜)种植前将栽培基质施足底肥，浇透水，水肥拌匀，以手将栽培基质攥成团不滴水、松手后基质团不散开为适宜含水量，栽培基质准备好后即可播种或育苗移栽。
42.还可以包括定植板7，定植板7可以通过支腿72支撑在栽培基质上方且与栽培基质具有间隙，该间隙值可以为1-2cm，以能够在将滴灌头设置在定植板7下方时，为其预留设置间距，确保滴灌头不被基质堵塞。定植板7上开设有用于植株生长的多个定植孔71，利用定植孔71能够约束播种数量和植株之间的间距，达到播种数量的精准化、也可避免撒播过密或不均匀，影响后期生长发育。在种植时，将蔬菜种子从定植孔71投进箱体，落到栽培基质面即可。对特殊种子，如瓜类种子，为防止子叶带帽，投入后覆盖一定栽培基质(即：种子投入后，再投入一定量的栽培基质，用于子叶脱帽)。定植孔71的间距可以为：边行距离四周5cm、其它行距均为10cm；定植孔71直径可以为1.5cm；定植板7厚度可以为1cm；材质可以是聚酯类。滴灌带6可以设置在定植板7下方，与定植板7一体化设置，依靠定植板7进行支撑和固定，在固定定植板7后，使得滴灌头位于定植孔71一侧且与定植孔71一一对应。定植板7除了设置有供种子种植和植株穿过的定植孔71外，其余部分对栽培基质进行了遮挡，能够利用定植板7有效降低种植箱8的水分蒸发，使水分利用效率达到最大化，同时降低设施内空气湿度，进而便于病虫害防控，最终促进庭院设施蔬菜生产综合效益的提升。蔬菜成熟后可以在定植板7上采摘，采摘结束后掀开定植板7，清除蔬菜根系，以便下茬播种。
43.箱体的底部可以设置有电热线5，电热线5呈蛇形布置，实现对箱体的均匀加热，进而保证箱体内的栽培基质获得适宜的温度条件。同时，电热线5还可以对箱体下方的空间进行传热，有利于维持或提高植株周围环境的温度，利于植物适应于冬季等温度较低的生长环境。每一独立的种植箱8或一层种植层或一定的种植区的电热线5设置有单独的电源开关51，由控制系统控制通电或断电。
44.栽培基质中可以设置有水分传感器和温度传感器，并将水分传感器和温度传感器连接到控制装置，同时，水分传感器与通断开关4联锁控制，温度传感器与电源开关51联锁控制，实现对栽培基质的温度和水分的监测和调节。根据水分传感器和温度传感器的监测结果，结合种植的植物(包括蔬菜作物)对于水分和温度的需求特点，控制电热线5的电源开关51的开启或关闭，控制通断开关4的开启或关闭，调整温度和水量。
45.本实用新型的方案能够实现水分和温度的更好管理，即播种后在储水管道1加满水后即可实现自动灌溉，叶菜类蔬菜在一个种植期内加注两次左右水分即可满足需求。
46.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上
实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。