一种动态浮根式种植装置及其操作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农业技术领域，尤其是涉及一种动态浮根式种植装置及其操作方法。
【背景技术】
[0002] 随着农业栽培技术的发展，无土栽培技术在栽培领域中得到了很大程度的推广。 无土栽培是指利用非土壤基质培养植物的方法，主要包括水培、雾培、基质培。无土栽培具 有优质高产、产品病虫害少、不受土地资源限制、便于规模化生产等优点，现有的无土栽培 装置能够很好解决植物根基附着、呼吸、水分供给、营养供给等问题。其中，解决呼吸问题， 现有技术中为了改善植物中水中遇到的溶氧量问题，通常让水床的水位间歇性的产生高低 水位，必须将水床中的水流到水槽中，待一段时间后再由水槽抽到水床中，这样的做法即为 每一张水床就必须有一相对应的水槽来暂时存放水，这样无疑是增加了设备的投入和操作 的不便，无法实现水培农业大规模的产业化推广。
[0003] 经过检索，得到如下专利文献： 1.中国专利公布号CN 204070049 U，实用新型名称多功能水培装置，摘要:本实用新型 涉及一种有效自动化完成营养液添加和循环过程、可方便调节营养液液面位置的多功能水 培装置;包括水槽、栽培槽、液控装置和循环装置，栽培槽设置在水槽的顶部中间位置，并且 栽培槽的外壁与水槽的内壁形成密闭的营养液腔，栽培槽的底部设置有排水孔、侧面设置 有注水孔，排水孔与注水孔处分别设置有排水单向阀和注水单向阀;液控装置包括真空栗、 气管和电磁截止阀，真空栗通过气管连接在水槽的上部并与营养液腔相连通，气管上设置 有电磁截止阀;循环装置包括分别设置在水槽两侧的进液管和排液管、水栗、储液箱和配液 箱，储液箱和配液箱分别连接在进液管和排液管上，水栗设置在进液管上，储液箱和配液箱 通过循环水管相连。该专利的缺点是:设备投入多，需要额外设置一个存水装置，生产成本 较高。
[0004] 2.中国专利公布号CN 202535845 U，实用新型名称：一种自动循环水培装置，摘 要:本实用新型公开了一种自动循环水培装置，包括水培植物栽培架，还包括自动化培养基 循环装置，位于上述框架顶部的水平横管上开设有进液口，位于上述框架底部的水平横管 上开设有排液口，上述自动化培养基循环装置包括盛液箱、抽水栗和供电电源，上述抽水栗 设于上述盛液箱内，且上述抽水栗的出水端上连接有伸出上述盛液箱外与上述进液口相通 连接的输送管，上述排液口上连通有排液管，上述排液管的输出端与上述盛液箱的中空腔 室相承接，上述供电电源与上述抽水栗电连接。优点是:其各水平横管内的培养基能够自动 循环，无需人工操作，大大降低了培养者的工作量。该专利的缺点是:设备投入多，需要额外 设置一个存水装置，生产成本较高。
[0005] 3.中国专利公布号CN 104012396 B，发明名称:一种室内水培种植装置，摘要:本 发明涉及无土栽培技术领域，具体涉及一种室内水培种植装置。所述室内水培种植装置为 设有封闭门的柜体，柜体内设置有栽培装置、营养液循环装置、人工光照装置和空气循环装 置。本发明通过在每层栽培层与柜体内壁之前留有的特殊方位的缝隙，可以使空气在排风 扇的外在作用力下，沿S型通风线路在柜体内流动，从而使所有栽培层的植物都能和空气 接触，而且这种方位的缝隙再配合排风扇使用，可以使柜体内外空气交换，不需要安装温控 装置，大大节省了能耗，同时，该装置通过柜体内外空气的交换，可以增加家庭室内氧气的 含量，降低二氧化碳含量，达到改善室内空气的功能;而居民呼出的二氧化碳也可供蔬菜生 长需要，起到了循环生态利用的功效。该专利的缺点是：需要额外在柜体底部设置营养液 池，结构较为复杂，设备投入多，生产成本较高。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术存在的问题，本专利的目的在于开发一种动态浮根式种植装置及其 操作方法，能够解决植物在生长过程中，营养液中的氧气变少，氧气供应不足，植物根系吸 收氧气困难的问题，促进植物的生长，缩短生长的周期;该方法巧妙的使用了水位差，不仅 能解决植物根系充分吸收空气中的氧气，产生气生根的问题，还能使得水槽内的营养液有 流动性，使得种植的植物能均匀的吸收养分，保证植物长势相同，提高产量;操作方便，设备 投资少，制作成本低，实现产业化生产。
[0007] 为实现上述目的本发明采用的技术方案如下： 一种动态浮根式种植装置，包括水床和种植板，种植板安装于水床上，所述水床包括水 槽和水栗，水栗安装于水槽内；水槽至少包括两个，分别为水槽A和水槽B;水栗至少包括两 个，分别为水栗A和水栗B;每个水槽内设置有中隔板，将水槽分隔成两个水槽单元，中隔板 的一端与水槽一侧连接，中隔板的另一端与水槽另一侧有间隙，使得水槽单元之间形成水 流通道;水栗A的入水口设置在水槽A的一水槽单元内，水栗A出水口通过连接管接入水槽B 的一水槽单元内；水栗B的入水口设置于水槽B的一水槽单元内，水栗B出水口通过连接管接 入水槽A的一水槽单元内；一个水槽单元内只单独设置水栗或只单独设置水栗的出水口。
[0008] 本发明的技术方案的原理为:通过本发明的技术方案通过能将混合营养液通过一 个水槽抽送到另外一个水槽内，进行循环流动，混合营养液在两个水槽内有水位差的变化， 有利于在水床上的植物能均匀的吸收营养，控制长势相同，采收的时间相同，植物的大小相 近，增加植物的美观度，从而提高经济价值;通过水位差的变化，能使得水槽内的植物在根 系长势较为茂盛的时候，根系能与空气接触，吸收氧气，产生气生根，避免在生长过程中，营 养液中的氧气逐渐变少后，氧气不足，造成植物长期缺氧，影响植物生长的问题，而本发明 的技术方案，解决的该技术问题，使得植物的生长周期大大缩短，从而提高年产量。
[0009] 在本发明中，作为进一步说明，所述水栗安装于水槽与中隔板连接的一侧的顶端 上。
[0010] 在本发明中，作为进一步说明，所述种植板两侧设有升降装置，升降装置设在水床 上。采用该技术方案，与现有技术相比较，能够在突发情况，例如停电的情况下，水栗无法作 业，可以手动利用升降装置，将定植的植物连同种植板一同升起，调节到植物根系完全裸露 于空气中，有利于植物的根系与空气进行接触，吸收氧气，有利于植物的生长。
[0011] 如上所述的一种动态浮根式种植装置的操作方法，具体操作步骤如下： (1) 定植:将营养液加入水床的水槽内，然后注入水，混合均匀后得到混合营养液，再将 定植有植物的种植板安装在水床的水槽上； (2) 第一次抽水：当定植一段时间后，启动设置于水槽A的一水槽单元内的水栗A，将水 槽A内的混合营养液抽到水槽B的一水槽单元内，启动一段时间后将水栗A关闭； (3) 第二次抽水:将步骤(2)启动的水栗A关闭一段时间后，启动安装于水槽B的一水槽 单元内的水栗B，将混合营养液抽回，启动一段时间后将水栗B关闭； (4) 将步骤(2)和步骤(3)的操作反复循环，直至定植的植物进行采收后，水栗停止工 作。
[0012] 进一步地，一种动态浮根式种植装置的操作方法，具体操作步骤如下： (1) 定植:将营养液加入水床的水槽内，然后注入水，混合均匀后得到混合营养液，再将 定植有植物的种植板安装在水床的水槽上； (2) 第一次抽水：当定植一段时间后，启动设置于水槽A的一水槽单元内的水栗A，将水 槽A内的混合营养液抽到水槽B的一水槽单元内，启动lOmin~30min后将水栗A关闭； (3) 第二次抽水:将步骤(2)启动的水栗A关闭一段时间后，启动安装于水槽B的一水槽 单元内的水栗B，将混合营养液抽回，启动lOmin~30min后将水栗B关闭； (4) 将步骤(2)和步骤(3)的操作反复循环，直至定植的植物进行采收后，水栗停止工 作。
[0013] 在本发明中，作为进一步说明，所述营养液中的含量为硫酸镁300~800mg/L、硝酸 钟300~600mg/L、硝酸|丐100~300mg/L、憐酸二氛钱50~200mg/L、硝酸钱20~100mg/L、乙 二胺四乙酸钠铁10~80mg/L、硼酸2~15mg/L、氯化猛1~8mg/L、硫酸锌0· 1~1 .Omg/L、硫酸 铜0 · 03 ~0 · 15mg/L、钼酸钠 0 · 01 ~0 · 15mg/L。
[0014] 优选的，所述营养液中的含量为硫酸镁500~700mg/L、硝酸钾400~550mg/L、硝酸 钙150~250mg/L、磷酸二氢铵80~150mg/L、硝酸铵50~80mg/L、乙二胺四乙酸钠铁20~ 50mg/L、硼酸 2 ~5mg/L、氯化猛1~1 · 8mg/L、硫酸锌0 · 2 ~0 · 5mg/L、硫酸铜0 · 05 ~0 · 08mg/L、 钼酸钠 0.02 ~0.08mg/L。
[0015] 更优选的，所述营养液中的含量为硫酸镁5