一种智能生态栽培系统及其使用方法与流程

本发明属于家庭阳台园艺领域，具体涉及一种智能生态栽培系统及其使用方法。

背景技术：

1、随着社会经济的发展，市民对生活环境的生态要求越来越高。然而，在高楼林立、道路纵横的城市空间中，市民能够自行管理的土地越来越少。因此，阳台、窗台等区域逐渐成为市民种植花草、瓜果蔬菜等植物的主要场所；

2、现有技术方案中多采用无土栽培方案，但对其营养液的ph、ec值以及营养元素含量控制难度大，不便于普通市民操作，此外其废弃营养液的处理会对环境产生污染；而已有的基质栽培方案所采用的栽培基质保水保肥能力差，易产生土壤板结、养分流失等现象，故此，现有技术方案存在诸多不足。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种智能生态栽培系统及其使用方法，该系统可根据不同植物、不同生长周期调节光照，以保水保肥能力高、团粒结构好的人工基质为栽培基质，为栽培的植物提供更好的生长环境。

2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种智能生态栽培系统，包括，栽培箱、水肥一体化装置、植物光源以及控制器，所述栽培箱内设置有栽培盒，栽培盒内放置栽培基质，可种植植物，在栽培箱内设置有水肥一体化装置，为植物供水供肥，在栽培箱内还设置有植物光源，为植物生长提供人工光照，还包括控制器，控制器与水肥一体化装置以及植物光源电性连接；

3、进一步的，所述栽培箱包括栽培架以及围护结构，所述栽培架为多层结构，所述栽培盒放置在所述栽培架上，所述围护结构设置在所述栽培架外围，所述围护结构采用散射玻璃，可以使栽培箱内光照强度分布均匀一致；

4、进一步的，所述水肥一体化装置包括水箱、肥箱、水泵、导管、渗灌管以及土壤水分传感器，所述水箱与所述肥箱设置在所述栽培架下方，所述水泵分别设置在所述水箱与所述肥箱内，所述水泵通过所述导管与所述渗灌管连接，所述渗灌管均匀分布于所述栽培盒中；所述土壤水分传感器设置在所述渗灌管中间位置；

5、进一步的，所述植物光源包括led植物灯以及光照传感器，所述led植物灯位于所述栽培盒的上方与所述栽培架的连接，所述光照传感器设置在所述led植物灯的下方，通过吊绳与所述led植物灯连接；

6、进一步的，所述生态栽培基质按其质量份，由高液限土60-70份，腐熟木纤维10-20份，腐熟花生壳10-20份，粘合剂10-20份，保水剂0.2-0.5份，调节剂1-3份组成；

7、进一步的，所述高液限土的ph值为7.0±0.5，直径小于2mm的土壤颗粒质量占比大于80％；

8、进一步的，所述腐熟木屑和腐熟花生壳的技术指标如下：以烘干基计，有机质的质量分数≥30％，总养分(n+p2o5+k2o)的质量分数≥4.0％，ph为5.5-8.5；

9、进一步的，所述保水剂为羟甲基纤维素、海藻酸钠、黄原胶、凹凸棒石粉中的一种或几种混合；所述粘合剂为聚丙烯酸、钠基膨润土、硅酸钠中的一种或几种混合；所述调节剂为改性淀粉、黄腐酸、腐殖酸、甲壳素中的一种或几种混合；

10、进一步的，所述led植物灯设置蓝色与红色led灯珠，可根据不同植物调整led植物灯的光谱。

11、一种智能生态栽培系统的使用方法，包括以下步骤，

12、(1)在控制器中预设目标光照、土壤湿度、施肥周期等数据；

13、(2)通过光照传感器和土壤水分传感器获取光照数据和土壤水分数据，并将数据传给控制器；

14、(3)控制器将回传的光照数据与土壤湿度数据进行分析处理，根据分析处理结果形成预定响应指令，并将回传数据、分析处理结果以及形成的预定指令保存至控制器数据库中；

15、(4)将预定响应指定发送给led植物灯和/或水肥一体化装置，控制其工作。

16、与现有技术相比，本发明的有益之处在于：栽培基质中部分原料由其他产业废弃物加工再利用而成，提高了资源利用率，降低了废弃物对环境的危害性；栽培基质的团粒结构优良，保水保肥能力强，降低水分与养分不足对植物生长的不利影响；栽培系统以日光为主、led植物灯为辅，降低能源消耗，降低碳排放的同时兼顾阴雨天光照不足对植物生长的不利影响；围护结构采用散射玻璃，阳光经过散射玻璃后在系统内部空间形成的光照环境均匀，无阳光直射形成的栽培架阴影区；渗灌管节水效率高，且灌溉均匀度高；本系统的自动化程度高，通过传感器获取实时数据与预设数据进行对比分析，根据分析结果对系统进行反馈调节，可以为植物提供适宜生长的优良环境。

技术特征：

1.一种智能生态栽培系统，其特征在于：包括，栽培箱、水肥一体化装置、植物光源以及控制器，所述栽培箱内设置有栽培盒，栽培盒内放置栽培基质，可种植植物，在栽培箱内设置有水肥一体化装置，为植物供水供肥，在栽培箱内还设置有植物光源，为植物生长提供人工光照，还包括控制器，控制器与水肥一体化装置以及植物光源电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能生态栽培系统，其特征在于：所述栽培箱包括栽培架以及围护结构，所述栽培架为多层结构，所述栽培盒放置在所述栽培架上，所述围护结构设置在所述栽培架外围，所述围护结构采用散射玻璃。

3.根据权利要求1所述的一种智能生态栽培系统，其特征在于：所述水肥一体化装置包括水箱、肥箱、水泵、导管、渗灌管以及土壤水分传感器，所述水箱与所述肥箱设置在所述栽培架下方，所述水泵分别设置在所述水箱与所述肥箱内，所述水泵通过所述导管与所述渗灌管连接，所述渗灌管均匀分布于所述栽培盒中；所述土壤水分传感器设置在所述渗灌管中间位置。

4.根据权利要求1所述的一种智能生态栽培系统，其特征在于：所述植物光源包括led植物灯以及光照传感器，所述led植物灯位于所述栽培盒的上方与所述栽培架的连接，所述光照传感器设置在所述led植物灯的下方，通过吊绳与所述led植物灯连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能生态栽培系统，其特征在于：所述生态栽培基质由高液限土60-70份，腐熟木纤维10-20份，腐熟花生壳10-20份，粘合剂10-20份，保水剂0.2-0.5份，调节剂1-3份组成。

6.根据权利要求5所述的一种智能生态栽培系统，其特征在于：所述高液限土的ph值为7.0±0.5，直径小于2mm的土壤颗粒质量占比大于80％。

7.根据权利要求5所述的一种智能生态栽培系统，其特征在于：所述腐熟木屑和腐熟花生壳的技术指标如下：以烘干基计，有机质的质量分数≥30％，总养分(n+p2o5+k2o)的质量分数≥4.0％，ph为5.5-8.5。

8.根据权利要求5所述的一种智能生态栽培系统，其特征在于：所述保水剂为羟甲基纤维素、海藻酸钠、黄原胶、凹凸棒石粉中的一种或几种混合；所述粘合剂为聚丙烯酸、钠基膨润土、硅酸钠中的一种或几种混合；所述调节剂为改性淀粉、黄腐酸、腐殖酸、甲壳素中的一种或几种混合。

9.根据权利要求4所述的一种智能生态栽培系统，其特征在于：所述led植物灯设置蓝色与红色led灯珠，可根据不同植物调整led植物灯的光谱。

10.一种智能生态栽培系统的使用方法，其特征在于，采用如权利要求1至9任一权利要求所述的智能生态栽培系统，包括以下步骤，

技术总结
本发明公开一种智慧生态栽培系统及其使用方法，涉及家庭阳台园艺技术领域，包括栽培箱，由栽培基质、栽培架、栽培盒、散射玻璃组成；水肥一体化装置，由水箱、肥箱、水泵、导管、渗灌管以及土壤水分传感器组成；植物光源，由LED植物灯以及光照传感器组成。在控制器中预设系统运行数据；通过从传感器实时获取数据，并将数据回传至控制器，控制器对数据进行分析后将控制指令发送给LED植物灯和/或水肥一体化装置，控制其工作。本发明所用基质团粒结构优良，保水保肥能力强；散射玻璃使光强分布均匀；以日光为主、LED植物灯为辅光照方案可有效降低碳排放；渗灌管节水效率高，且灌溉均匀度高；在家庭园艺领域具有较高的可推广性。

技术研发人员：张式雷,李春林,刘耀臣,陈天宇,王金晓,曲宁,封姣,姜硕,徐春莹,孙佳丽
受保护的技术使用者：青岛冠中生态股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19