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一种植物室内立体栽培系统及栽培方法

摘要

本申请公开了一种植物室内栽培系统及栽培方法,该栽培系统包括至少一个立体栽培单元,立体栽培单元包括底座、设置在底座上的至少一个立柱,及设置在立柱上的至少一个栽培盒,多个栽培盒在立柱的侧壁上错位排布;底座具有储存营养液的内腔;立柱具有与内腔连通的通道;栽培盒上开设有定植孔,定植孔内的植物的根系自栽培盒伸入立柱通道;立体栽培单元还包括将底座中的营养液送入立柱通道内的水培营养液输送组件和/或雾化输送组件,营养液进入立柱通道后流至栽培盒中,再溢流至底座。该栽培系统还包括补光单元,该补光单元可对植物精准补光。本申请搭建的栽培系统空间利用率高,补光效果好,不受场地和资金的限制,实现了植物的完全室内栽培。

著录项

  • 公开/公告号CN114938776A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-08-26

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 唐辉宏;

    申请/专利号CN202210355909.3

  • 发明设计人 唐辉宏;

    申请日2022-04-06

  • 分类号A01G31/06(2006.01);A01G31/02(2006.01);A01G7/04(2006.01);A01K63/00(2017.01);A01K63/04(2006.01);A01K67/02(2006.01);F25D3/02(2006.01);F28D1/04(2006.01);

  • 代理机构北京知呱呱知识产权代理有限公司 11577;

  • 代理人朱芳

  • 地址 413200 湖南省益阳市南县南洲镇宝塔湖世纪城19栋二单元403号

  • 入库时间 2023-06-19 16:31:45

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-09-13

    实质审查的生效 IPC(主分类):A01G31/06 专利申请号:2022103559093 申请日:20220406

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本申请涉及植物培养技术领域,尤其涉及一种植物室内立体栽培系统及栽培方法。

背景技术

植物工厂或者说工厂化生产蔬菜一直被认为是农业上的一个发展趋势。植物工厂的应用可以使得生产场地不受土地限制,不受气候条件的制约,能够提高单位面积的产量,能够生产出更加优质的农产品。

但是大多数的植物工厂案例都只是存在于实验室或者少数科普展览中,只有极少数国家有极少数的成功运行及运营的案例。对于普通农业创业者来说,植物工厂的成功实施是个难以实现的梦。究其原因在于,现今报道出来的植物工厂,都是高投入的农业项目,动辄在准备前期就需要大量资金的投入,比如各种高规格的大棚、各种高尖技术的传感器和控制设备,再搭配各种运行硬件设备,同时又是高能耗的日常运转,这让植物工厂的落地实施变得令人望而生畏。再者国内能够成功运营的案例少之又少,很多依托高科技的农业项目最后都一地鸡毛,难以落地产生效益。

发明人认识到大多数的农业爱好者和研究者往往局限在能够查找到的资料上或者一些报道里,对这些有限的资料进行研究然后加以模仿,结果出现了盲目追求管理自动化、技术自动化、能耗超高化的结局,而往往没有真正的对项目进行创新,从各个环节去改变,从节能高效的角度去思考问题。因此,至今还没有一种适合普通农业创业者能够投资的低风险植物工厂方案。

在研究了市场上的一些植物室内栽培案例后,发明人发现,现今的植物室内栽培系统不仅存在技术难度高难以落地的缺陷,还存在如下缺陷:

1)植物立体栽培系统一旦遇到停电或设备故障问题,就不能够正常给植物供给营养液;

2)根据季节和温度情况给营养液进行升温或者降温的成本投入太高;

3)对植物进行水培时供给营养液中营养物质的配比难以确定;

4)对植物进行补光时无法精准补光,造成光照强度(Lux)不均匀,且光照角度不可控,补光设备投资成本过高,电能源消耗过大;

5)栽培过程中不能给植物及时补氧,营养液的运行成本过高。

因此,现有的植物室内立体栽培系统的整体系统架构的搭建太过复杂,启动成本太高,且过于依赖高科技和能源的支持,难以普及。

因此,亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本申请提供一种植物室内立体栽培系统及栽培方法,用以解决现有技术中植物室内立体栽培系统的整体系统架构的搭建太过复杂,且有补光方面的致命缺陷,同时启动成本太高,且过于依赖高科技和能源的支持,难以普及的问题。

为了实现上述目的,本申请提供如下技术方案:

一方面,本申请提供一种植物室内立体栽培系统。该植物室内培养系统包括一个或多个立体栽培单元,以及为所述立体栽培单元进行精准补光的补光单元;

所述立体栽培单元包括底座、设置在所述底座上的一个或多个立柱,以及设置在立柱上的一个或多个栽培盒,多个栽培盒在立柱的侧壁上错位排布;

所述底座具有内腔,所述内腔中储存有营养液;所述立柱具有沿其轴向方向设置的通道,所述通道与所述底座的内腔连通;所述立柱的侧壁上开设有安装孔,所述栽培盒上形成有与所述安装孔适配的安装卡凸,所述安装卡凸伸入所述立柱的通道,所述栽培盒通过所述安装卡凸与所述通道连通,所述栽培盒上开设有定植孔,所述定植孔内的植物的根系自栽培盒伸入立柱的通道内;

所述立体栽培单元还包括水培营养液输送组件和/或营养液雾化输送组件,底座内腔中的营养液经所述水培营养液输送组件和/或营养液雾化输送组件进入所述立柱的通道内,并沿通道内壁流至所述栽培盒中,再溢流至所述底座内腔中。

上述技术方案中进一步的,所述水培营养液输送组件包括水泵、与所述水泵的出水端连接的分水器、与所述分水器的出水端相连的若干个分水管,以及连接在每个分水管的出水端的旋转喷头。

进一步的,每个立柱的顶部设置有顶盖,所述分水管的出水端贯穿所述顶盖后与所述旋转喷头相连;所述底座为两端封闭的PVC管,所述底座的内腔与所述水泵相连,所述水泵自底座内腔中抽取营养液,且将抽取的营养液抽送至分水器中,再通过与所述分水器相连的分水管将营养液输送至立柱的顶部,再通过与分水管的出水端连接的旋转喷头将营养液输送至立柱的通道内。

进一步的,所述水培营养液输送组件还包括电源、与所述电源电连接的第一继电器、以及与第一继电器和水泵相连的第二继电器;所述第一继电器和第二继电器分别与移动终端信号连接。

进一步的,所述营养液雾化输送组件包括水泵、与所述水泵的出水端连接的分水器、与所述分水器的出水端相连的若干个分水管、设置在分水管上方的叶轮,以及与叶轮连接的电机。所述立柱的顶部设置有顶盖,所述分水管的出水端贯穿所述顶盖并伸入立柱的通道内,所述顶盖上设置有所述电机,所述电机的电机轴贯穿顶盖后与叶轮的中心孔相连;所述分水管的出水口设置在所述叶轮的正上方,所述分水管的出水口与所述叶轮之间的间距为5mm;所述底座为两端封闭的PVC管,所述底座的内腔与所述水泵相连,所述水泵自底座内腔中抽取营养液,且将抽取的营养液抽送至分水器中,再通过与所述分水器相连的分水管将营养液输送至立柱的通道顶部,营养液自所述分水管的出水口喷射至所述叶轮上被雾化。

进一步的,所述营养液雾化输送组件还包括电源、与所述电源电连接的第一继电器、分别与第一继电器和水泵相连的第二继电器,以及分别与第一继电器和电机相连的第三继电器;所述第一继电器、第二继电器和第三继电器分别与移动终端信号连接。

进一步的,所述栽培盒包括盒体、设置在盒体的一个端面上的定植孔,以及与盒体的另一个端面相连的安装卡凸;所述安装卡凸由盒体的端面和盒体侧壁围成,所述安装卡凸的竖直高度小于盒体的竖直高度,所述安装卡凸嵌入立柱的安装孔中;所述立柱的侧壁上设置有若干层栽培单元,若干层栽培单元沿立柱的中心轴线方向均匀设置,每层栽培单元包括多个栽培盒,多个所述栽培盒沿所述立柱的侧壁绕设一圈,沿立柱的中心轴线方向上相邻的两个栽培盒错位排布。

进一步的,所述栽培盒的上方设置有聚拢支撑架,所述聚拢支撑架包括架体及安装件,所述安装件与立柱侧壁固定相连;所述架体由铁丝绕设成“又”字形架体,所述“又”字形架体具有开口端和封闭端,位于所述开口端的两个铁丝端部分别与安装件相连,所述开口端和立柱侧壁围成具有聚拢植物枝干作用的聚拢架;所述封闭端形成具有支撑植物花枝和果实作用的支撑架;所述安装件上设置有与铁丝适配的插孔。

进一步的,所述底座上设置有一个或多个操作孔,相邻两个立柱之间设置有至少一个所述操作孔。

进一步的,还包括与所述立体栽培单元相连的营养液制造单元,所述营养液制造单元向所述立体栽培单元提供营养液;所述营养液制造单元包括鱼缸、储水箱、虹吸装置、水泵和过滤袋;所述储水箱设置在鱼缸下方,所述鱼缸的底部设置有通孔,所述通孔上安装有虹吸装置,所述虹吸装置包括虹吸管,所述虹吸管的出水端连接所述过滤袋,所述水泵用于将所述储水箱中的水抽吸至鱼缸中,所述虹吸管位于鱼缸内,且虹吸管的顶部低于鱼缸的顶部上沿;当鱼缸中的水位线到达虹吸管的设定位置后,所述虹吸装置通过虹吸作用实现鱼缸的水位线的下降,鱼缸中的水通过虹吸管出水端的所述过滤袋过滤后进入所述储水箱,经过滤袋过滤的水根据用户使用需求作为营养液输送至立体栽培单元的底座中。

进一步的,所述补光单元包括若干个补光组件。

进一步的,一个所述补光组件包括安装板及装设在所述安装板上的至少一个补光灯,所述补光灯包括一个散热器、装设在所述散热器上的一个LED带板灯珠、罩设在所述LED带板灯珠上的聚光透镜,以及连接在所述散热器上的一根铁丝。

进一步的,所述补光组件的安装板上设置有至少一个安装孔,连接在散热器上的铁丝插接在所述安装孔内,所述安装孔的直径与所述铁丝的直径相适配。

进一步的,相邻两个所述栽培盒之间设置有一个所述安装板,一个所述安装板通过其上连接的铁丝调整补光灯的LED带板灯珠的位置,所述补光灯的LED带板灯珠随铁丝的弯折角度的调整而改变其对植物的补光角度和补光强度。

进一步的,所述补光灯的下方设置有所述栽培盒。

进一步的,所述底座的内腔中设置有冰袋,所述冰袋实现对营养液的降温;

所述底座的内腔中设置有水冷散热管,所述水冷散热管中通入加热至预定温度的水,水冷散热管中的水实现对营养液的升温。

另一方面,本申请基于上述提供的植物室内立体栽培系统,还提供一种根据上述的植物室内立体栽培系统对植物进行室内立体栽培的栽培方法,其包括:

制作所述立体栽培单元,向立体栽培单元的底座的内腔中通入营养液;

将用以种植植物的栽培盒嵌入固定在立体栽培单元的立柱上;

通过立体栽培单元的水培营养液输送组件和/或营养液雾化输送组件将底座内腔中的营养液抽至立柱顶部后输入立柱的通道内,营养液自通道内壁流入栽培盒中,并自栽培盒内溢流至底座内腔中。

上述技术方案中进一步的,该培养方法还包括:

制作营养液,具体包括:

制作营养液制造单元,通过营养液制造单元制作所述营养液,所述营养液制造单元包括鱼缸、储水箱、虹吸装置、水泵和过滤袋;所述储水箱设置在鱼缸下方,所述鱼缸的底部设置有通孔,所述通孔上安装有虹吸装置,所述虹吸装置包括虹吸管,所述虹吸管的出水端连接所述过滤袋,所述水泵实现将所述储水箱中的水抽吸至鱼缸中,所述虹吸管位于鱼缸内,且虹吸管的顶部低于鱼缸的顶部上沿;当鱼缸中的水位线到达虹吸管的设定位置后,所述虹吸装置通过虹吸作用实现鱼缸的水位线的下降,鱼缸中的水通过虹吸管出水端的所述过滤袋过滤后进入所述储水箱,经过滤袋过滤的水根据用户使用需求作为营养液输送至立体栽培单元的底座中;再根据自鱼缸向底座输送的水量向鱼缸内补充相同水量的水。

该培养方法还包括制作补光单元,所述补光单元为立体栽培单元中的每株植物进行补光,具体包括:

所述补光单元包括若干个补光组件;

一个所述补光组件包括安装板及装设在所述安装板上的至少一个补光灯,所述补光灯包括一个散热器、装设在所述散热器上的一个LED带板灯珠、罩设在所述LED带板灯珠上的聚光透镜,以及连接在所述散热器上的一根铁丝;

所述补光组件的安装板上设置有至少一个安装孔,连接在散热器上的铁丝插接在所述安装孔内,所述安装孔的直径与所述铁丝的直径相适配;

相邻两个所述栽培盒之间设置有一个所述安装板,一个所述安装板通过其上连接的铁丝调整补光灯的LED带板灯珠的位置,所述补光灯的LED带板灯珠随铁丝的弯折角度的调整而改变其对植物的补光角度和补光强度;

所述补光灯的下方设置有所述栽培盒。

相比现有技术,本申请具有以下有益效果:

1、本申请提供的植物室内立体栽培系统由若干个立体栽培单元组成,每个立体栽培单元包括水培营养液输送组件和/或营养液雾化输送组件,搭建了一种立体水培加雾培的创新技术体系,也是一种创新型植物工厂技术体系,其空间利用率高,不受场地大小限制,不受资金投入限制,简单易行,通过简单的结构实现了营养液的自主循环和植物室内立体栽培的精准补光。

2、本申请提供的水培加雾培体系对能源的需求较低,作为水培或者雾培的主要功能部件的泵和电机等都是微型电机和微型水泵,其对电量的需求较低,可以通过电池来供电,也可以直接接家庭用电,当遇到停电状况时,水培或者雾培的驱动能源可以换成电池,当然也可以是发电机,因此,本申请提供的水培加雾培体系可以在停电状态下正常给植物供给营养液,且能源需求低。

3、本申请提供的水培和雾培体系可以通过移动终端进行远程控制,比如,针对雾培体系,可以通过手机对营养液雾化输送组件中的第一继电器、第二继电器和第三继电器进行远程操控,通过对第一继电器、第二继电器和第三继电器的控制实现对营养液雾化输送组件的工作情况的自主操控。

4、本申请提供的植物立体栽培系统中设置在立柱上的栽培盒水平凸出且每一层栽培盒错位安装,具有足够的空间供植物根系生长,发明人在实践中发现,在这种情况下,栽培盒底部可以始终保持20mm深度的营养液,营养液在循环过程中可由设置在立柱上的第一层的栽培盒往下一层一层滴落,植物根系会一直浸泡在营养液中,这是典型的水培状态,同时根系伸长超出栽培盒以后将悬挂于立柱内,又为一部分根系进入雾培状态打下了基础,同时水平安装的栽培盒也可以容纳适量的基质,整个栽培系统融合了基质培、水培、雾培三种无土栽培状态。

5、本申请提供的植物室内立体栽培系统中设置在立柱上的栽培盒上方还设置有聚拢支撑架,该聚拢支撑架可通过铁丝制成,将铁丝绕设成“又”字形架体,铁丝的两端形成“又”字形架体的开口端,铁丝的两端通过安装件安装在立柱侧壁上,“又”字形架体的开口端和立柱侧壁围成具有聚拢植物枝干作用的聚拢架,“又”字形架体的封闭端形成具有支撑植物花枝和果实作用的支撑架。因此,本申请提供的室内立体栽培系统通过聚拢支撑架将植物枝干聚拢,相比枝干分散的状态,枝干紧凑的状态下植物接受的有效光照更多;且该聚拢支撑架可对植物花枝和植物果实起到承托作用,防止花枝和果梗折断,让果实得到更好的光照。

6、本申请提供的植物室内立体栽培系统中可以包括两种营养液循环方式:水培营养液低压喷射循环和雾化输送循环,两种营养液循环方式可以相互补充,也可以在植物的不同生长阶段单独或者配合使用。都能够让植物达到最佳的生长环境以及节约能耗的效果。同时,当一种供液方式出现故障可以用另外一种方式轻松解决,并且如果遭遇停电,在没有备用发电机的情况下,栽培盒里面囤积的营养液照样可以使用一段时间,不会因停电对植物生长造成不良影响。如果大规模生产,考虑停电时间过长也不用考虑购买大型发电机,只要给每个栽培单元配备一个12伏的蓄电池就完全够用了,节约大量的运行成本。

7、本申请提供的植物立体栽培系统中营养液的来源主要是通过养鱼获得,水培营养液采用各种化学元素进行配比是各种水培设施常用的方式,本发明技术体系用一种更环保的方式获得水培营养液,也就是通常所说的“鱼菜共生”技术,但与大多数“鱼菜共生”技术不同的是,鱼和菜的配比中养鱼的占比很小,不以生产水产品为目的,养鱼的目的仅仅为了获得含营养物质的营养液,所以相对来讲关于鱼的方面就变得简单多了,几乎很少的投资和运行就可以获得植物生长所需要的营养液。

8、本申请提供的植物室内立体栽培系统可以给每一株植物从光照强度到光照时间的完全符合需求的精准补光,真正能够满足植物完全室内立体栽培的需求,而且还能够根据植物不同生长阶段对光照的不同要求而进行调整,满足实现各种光照强度强弱变化的需求。

9、本申请提供的植物室内立体栽培系统可以简单且低成本的给营养液升温或者降温。高端玻璃温室能耗的消耗很大一部分是用在降温和升温方面,由于面积庞大,空间巨大,需要消耗大量的能源来维持植物正常生长所需要的温度,在设施的投入和日常运行中,都需要大量的资金投入。本申请提供的植物室内立体栽培系统可以简单通过冰袋和水冷散热管散热的方法对营养液进行降温或升温。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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申请的一些实施例,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它附图。应当理解,附图中所示的具体形状、构造,通常不应视为实现本申请时的限定条件;例如,本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图,有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易做出常规的调整或进一步的优化。

图1为一种实施例中本申请提供的植物室内立体栽培系统的一个立体栽培单元的结构原理示意图,其中,图中示出了两个立柱,一个立柱的顶部设置有水培营养液输送组件,另一个立柱的顶部设置有营养液雾化输送组件,而水培营养液输送组件位于立柱顶盖下方未在该图中示出,相应的营养液雾化输送组件仅示出了驱动叶轮的电机,而叶轮由于位于立柱顶盖下方未在该图中示出,当然本领域技术人员可以根据该附图得到其他附图,包括一个底座上连通有多根立柱,一个立柱的顶部既设置有水培营养液输送组件也设置有营养液雾化输送组件的附图;

图2为一种实施例中本申请提供的立体栽培单元中的立柱和安装在其上的栽培盒的立体结构示意图,图示的立柱上还设置有补光单元;

图3为一种实施例中本申请提供的栽培盒的立体结构示意图;

图4为在另一种实施例中本申请提供的植物室内立体栽培系统的结构原理示意图,图示的植物室内立体栽培系统包括了立体栽培单元、营养液制造单元及补光单元;

图5为一种实施例中本申请提供的植物室内立体栽培系统的系统原理示意图;

图6为在一种实施例中本申请提供的一个补光灯的结构示意图,该补光灯可以包括散热板、安装在散热板上的LED灯珠、罩设在LED灯珠上的聚光透镜及连接在散热板上的铁丝,当然,图示的补光灯还示意出了控制灯珠明暗状态的开关。

附图标记说明:

1、底座;11、内腔;12、操作孔;

2、立柱;21、顶盖;22、通道;

3、栽培盒;31、盒体;32、安装卡凸;33、定植孔;

4、水培营养液输送组件;41、水泵;42、分水器;43、分水管;44、旋转喷头;

5、营养液雾化输送组件;51、叶轮;52、电机;

6、营养液制造单元;61、鱼缸;62、储水箱;63、虹吸装置;64、虹吸管;65、水泵;

7、补光组件;71、安装板;72、补光灯;721、散热器;722、LED带板灯珠;723、聚光透镜;724、铁丝。

具体实施方式

以下结合附图,通过具体实施例对本申请作进一步详述。

在本申请的描述中:除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象,而不具有技术内涵方面的特别意义(例如,不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式,同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。

本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语,通常是为了便于对照附图直观理解,而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下,这些相对位置关系的改变,当亦视为本申请表述的范畴。

实施例一

本实施例提供一种植物室内立体栽培系统,下面结合附图对该植物室内立体栽培系统进行具体说明。

本申请提供的植物室内立体栽培系统可以包括至少一个立体栽培单元,以及为所述立体栽培单元进行精准补光的补光单元。该立体栽培单元可以包括底座1、设置在所述底座1上的一个或多个立柱2,以及设置在立柱2上的一个或多个栽培盒3,多个栽培盒3在立柱2的侧壁上错位排布。

上述的底座1需要设置有内腔11,该内腔11中储存有营养液。上述的立柱2具有沿其轴向方向设置的通道22,该通道22与该底座1的内腔11连通;立柱2的侧壁上开设有安装孔,该栽培盒3上形成有与该安装孔适配的安装卡凸32,该安装卡凸32伸入该立柱2的通道22,该栽培盒3通过该安装卡凸32与该通道22连通,该栽培盒3上开设有定植孔33,该定植孔33内的植物的根系自栽培盒3伸入立柱2的通道22内。为了实现营养液的循环,该立体栽培单元还设置有水培营养液输送组件4和/或营养液雾化输送组件5,底座1内腔11中的营养液经该水培营养液输送组件4和/或营养液雾化输送组件5进入该立柱2的通道22内,并沿通道22内壁流至该栽培盒3中,再溢流至该底座1内腔11中。

由上可知,本申请提供的植物立体栽培系统中可以包括两种营养液循环方式:水培营养液低压喷射循环和雾化输送循环。水培营养液低压喷射循环由水培营养液输送组件4实现,雾化输送循环由营养液雾化输送组件5实现,两种营养液循环方式可以相互补充,也可以在植物的不同生长阶段单独或者配合使用。都能够让植物达到最佳的生长环境以及节约能耗的效果。同时,当一种供液方式出现故障可以用另外一种方式轻松解决,并且如果遭遇停电,在没有备用发电机的情况下,栽培盒3里面囤积的营养液照样可以使用一段时间,不会因停电对植物生长造成不良影响。如果大规模生产,考虑停电时间过长也不用考虑购买大型发电机,只要给每个栽培单元配备一个12伏的蓄电池就完全够用了,可节约大量的运行成本。

上述的可以实现水培营养液低压喷射循环的水培营养液输送组件可以包括:水泵41、与水泵41的出水端连接的分水器42、与分水器42的出水端相连的若干个分水管43,以及连接在每个分水管43的出水端的旋转喷头44。每个立柱2的顶部设置有顶盖21,分水管43的出水端贯穿顶盖21后与旋转喷头44相连。

在一种实施例中,底座1为两端封闭的PVC管,所述底座1的内腔11与所述水泵41相连,所述水泵41自底座内腔中抽取营养液,且将抽取的营养液抽送至分水器42中,再通过与分水器42相连的分水管42将营养液输送至立柱2的顶部,再通过与分水管的出水端连接的旋转喷头44将营养液输送至立柱2的通道22内。

在一种实施例中,水培营养液输送组件还包括电源、与所述电源电连接的第一继电器、以及与第一继电器和水泵相连的第二继电器;第一继电器和第二继电器分别与移动终端信号连接。

上述的可以实现雾化输送循环的营养液雾化输送组件可以包括:水泵、与水泵的出水端连接的分水器、与分水器的出水端相连的若干个分水管、设置在分水管上方的叶轮51,以及与叶轮51连接的电机52。如图4所示,营养液雾化输送组件可以和水培营养液输送组件共用水泵和分水器。

立柱2的顶部设置有顶盖21,分水管43的出水端贯穿顶盖21并伸入立柱2的通道22内,顶盖21上设置有电机52,电机52的电机52轴贯穿顶盖21后与叶轮51的中心孔相连;

分水管的出水口设置在叶轮51的正上方,分水管的出水口与叶轮51之间的间距为5mm;

参见图5,底座1为两端封闭的PVC管,底座1的内腔与水泵41相连,水泵41自底座1内腔中抽取营养液,且将抽取的营养液抽送至分水器42中,再通过与分水器42相连的分水管43将营养液输送至立柱2的通道22顶部,营养液自分水管的出水口喷射至叶轮51上被雾化。

当然,本申请提供的植物室内立体栽培系统的营养液雾化输送组件也可以包括电源、与电源电连接的第一继电器、分别与第一继电器和水泵相连的第二继电器,以及分别与第一继电器和电机相连的第三继电器;第一继电器、第二继电器和第三继电器分别与移动终端信号连接。即通过手机终端实现对雾培循环的远程控制。

同样的,本申请提供的植物室内立体栽培系统的水培营养液输送组件也可以包括电源和继电器等,比如,将水培营养液输送组件的水泵和继电器相连,在通过手机终端控制该继电器,实现对水培循环的远程控制。

在一种实施例中,参见图2、3,本申请提供的栽培盒3可以包括盒体31、设置在盒体31的一个端面上的定植孔33,以及与盒体31的另一个端面相连的安装卡凸32;安装卡凸32由盒体31的端面和盒体31侧壁围成,安装卡凸32的竖直高度小于盒体31的竖直高度,安装卡凸32嵌入立柱2的安装孔中。在一种实施方式中,立柱2的侧壁上设置有若干层栽培单元,若干层栽培单元沿立柱2的中心轴线方向均匀设置,每层栽培单元包括多个栽培盒3,多个栽培盒3沿立柱2的侧壁绕设一圈,沿立柱2的中心轴线方向上相邻的两个栽培盒3错位排布。

在一种实施例中,上述栽培盒的上方设置有聚拢支撑架,聚拢支撑架包括架体及安装件,安装件与立柱侧壁固定相连;架体由铁丝绕设成“又”字形架体,“又”字形架体具有开口端和封闭端,位于开口端的两个铁丝端部分别与安装件相连,开口端和立柱侧壁围成具有聚拢植物枝干作用的聚拢架;封闭端形成具有支撑植物花枝和果实作用的支撑架;安装件上设置有与铁丝适配的插孔。本申请提供的室内立体栽培系统通过聚拢支撑架将植物枝干聚拢,相比枝干分散的状态,枝干紧凑的状态下植物接受的有效光照更多;且该聚拢支撑架可对植物花枝和植物果实起到承托作用,防止花枝和果梗折断,让果实得到更好的光照。

在一种实施例中,底座1上设置有一个或多个操作孔13,相邻两个立柱2之间设置有至少一个操作孔13。该操作孔13用于安装微型水泵和其他操作使用。

(一)下面提供在一种实施例中本申请的立体栽培单元的具体制作方法:

1.底座1和立柱2的制作:底座1可以使用PVC管,其作用主要是固定立柱2和储存并回流运行的营养液。以长度为4米,直径为160mm的PVC管为底座1,以此规格的PVC管为立柱2,固定在PVC底座1上,立柱2高2.8米,每根底座PVC管上固定9根立柱2,立柱2的下端和底座1相通。底座PVC管上在两立柱2之间的适当位置预留5个直径140mm的操作孔13,用于安装微型水泵和其他操作使用。

2.栽培盒3和定植孔33:以直径为75mm,高度为50mm的PVC小管做成单个栽培盒3,底部用75mm的PVC盖封底,上部用75mm的PVC盖子挖一个20mm的洞作为栽培草莓的定植孔33。

3.立柱2和栽培盒3的安装:将立柱2切割出长65mm,高度为30mm的空缺,再将栽培盒3上部切割掉宽65mm,高度为30mm的缺口,然后把栽培盒3嵌入挖孔的立柱2中,用胶水粘接牢固至不漏水。同时将栽培盒3定植盖子切割掉多余的部分,定植盖子盖在立柱2外的栽培盒3上。

4.栽培盒3数量及安装方式:每根立柱2安装12层栽培盒3,每一层安装5个栽培盒3,上下层栽培盒3之间垂直位置错开安装,每根立柱2共安装栽培盒60个。每个单元九根立柱2合计安装栽培盒540个,可以栽培草莓540株。

5.立柱2顶部设计:由一个直径160mm的PVC盖子盖在每个立柱2的顶部。

6.水培用的旋转喷头和雾化装置的安装:水培用旋转喷头和雾化装置都是安装在立柱2顶部的PVC管道盖子上。每个立柱2盖子上安装一个微型旋转喷头44和一个营养液雾化装置的电机。

7.栽培盒上聚拢支撑架的安装制作:每个栽培盒上方设置有一个聚拢支撑架,聚拢支撑架的一端形成聚拢架,用以聚拢植物枝干;聚拢支撑架的另一端形成支撑架,用以实现对花枝和果实的承托,聚拢支撑架和栽培盒一一对应。在一种具体的制作场景下,将18号铁丝绕设成“又”字形架体,“又”字形架体具有开口端和封闭端,位于开口端的两个铁丝端部分别与安装件相连,安装件为板状或片状结构,开口端和立柱侧壁围成具有聚拢植物枝干作用的聚拢架;封闭端形成具有支撑植物花枝和果实作用的支撑架。铁丝的端部可以直接插设在安装件的插孔中。在一种实施例中,“又”字形架体可由60cm长18号铁丝扭折而成。

通过上述方法即可制得一个包括一个底座、九个立柱和540个栽培盒的立体栽培单元。

(二)下面提供在一种实施例中本申请的立体栽培单元通过水培营养液输送组件实现低压水培循环,及通过营养液雾化输送组件实现雾培循环的具体方法:

首先,需要说明的是,水培营养液低压喷射循环和雾化输送循环方式可以各自运行,又可以相辅相成,本实施例以草莓作为室内立体栽培植物进行叙述。

本发明的立体栽培单元不同于其他立体水培栽培方式的地方在于栽培盒水平凸出并每一层栽培盒错位安装,具有足够的空间供草莓根系生长,底部始终保持20mm深度的营养液,营养液运行时由第一层栽培盒往下一层一层滴落,草莓根系会一直浸泡在营养液中,这是典型的水培状态,同时根系伸长超出栽培盒以后将悬挂于PVC立柱内,又为一部分根系进入雾培状态打下了基础。同时水平安装的栽培盒也可以容纳适量的基质,整个栽培系统融合了基质培、水培、雾培三种无土栽培状态。

1.本申请的低压水培营养液的循环输送设计:在立柱2顶部PVC盖子上安装一根穿过盖子直径3mm的细小管道,穿过PVC盖子以后安装一个微型旋转喷头44,作为水培营养液循环的输出设备。

2.本申请的低压水培营养液的循环过程:垂直错位安装的栽培盒也给低压循环增氧提供了便利,只需要用12伏2A的小型水泵将营养液抽到立柱2顶部最高处,在顶部通过分水器连接3mm微小管道输出到每根立柱2顶部,进入每根立柱2顶部的营养液再通过一个微型旋转小喷头喷射出细小线状营养液,所喷射出的营养液碰到立柱PVC管壁后,顺着管壁往下流,不断沿管壁流下来的营养液会进入第一层栽培盒,第一层栽培盒满了以后就会溢出来,溢出来的营养液沿着栽培盒垂直往下滴,滴落到下一层错位的栽培盒里,就这样一层一层往下滴落,每个栽培盒都会有营养液进入,同时氧气也会进入栽培盒的营养液里面。最后多余的营养液回流到底座PVC管道里面。

3.本申请的低压雾化装置的设计:雾化装置的设计不采用常规的高压喷头进行雾化,因为投资成本过高和运行成本过高。采用转速15000左右的5伏小电机,小电机的输出轴上安装一个直径为76mm的平面叶轮51,小电机52安装在立柱2管道顶部盖子正中间位置,输出轴穿过管道盖子,再将平面叶轮51安装在输出轴上。从立柱PVC盖子穿过一根3mm的小管道,小管道末端改造成直径1.2mm的出水口,同时绕到平面叶轮51的下方,距离平面叶轮5mm处固定出水口。

4.平面叶轮51的制作:可根据5伏小电机52的输出轴直径(2mm)选择具有同样孔径(2mm)的塑料小齿轮,用胶水将小齿轮粘在直径76mm的薄型砂轮片正中心位置上,就得到了平面叶轮51。

5.本申请的低压雾化流程:5伏小电机和12伏2A的低压小水泵同时启动,小水泵将营养液输送到立柱最高处,在立柱最高处通过水分流器将营养液输送到每个立柱的平面叶轮处的出水口,出水口出来的营养液正好喷射落在高速旋转的平面叶轮上面,瞬间到达了雾化效果。

本申请提供的两种营养液循环方式具有重要作用:低压水培循环和雾化循环方式可以相互补充,也可以在草莓的不同生长阶段单独或者配合使用。都能够让草莓达到最佳的生长环境以及节约能耗的效果。同时,当一种供液方式出现故障可以用另外一种方式轻松解决,并且如果遭遇停电,在没有备用发电机的情况下,栽培盒里面囤积的营养液照样可以使用一段时间,不会因停电对草莓生长造成不良影响。如果大规模生产,考虑停电时间过长也不用考虑购买大型发电机,只要给每个栽培单元配备一个12伏的蓄电池就完全够用了。节约大量的运行成本。

(三)下面提供在一种实施例中,对本申请提供的立体栽培单元进行自动化控制的具体方法:

自动控制的意义在于节约人力物力,实现规模化生产。通过简单的设备就可以实现。

本申请提出的自动控制主要体现在对营养液的循环自动控制上。这是立体栽培草莓的关键控制技术。根据需要可以每个栽培单元单独控制或者几个栽培单元一起控制。设备简单且耐用,不必要购买大型设备。以既能够达到目的又能够节约成本,且操作简单为原则。

在一种实施例中,本申请提出的自动控制的控制设备及控制流程为:选择一个负载功率为6千瓦的稍大继电器,及两个负载功率为400瓦左右的小型继电器,对雾培循环进行自动控制。大负载的继电器在前端连接电源负责按照设定模式供电,两个小负载继电器连接在其后面,同时两个小负载继电器分别连接12伏2A的小水泵和5伏小电机,并设置好相同的循环运行模式,当前端大继电器供电时,后端的小水泵和小电机同时启动,获得雾化操作流程。当然,这些继电器都能够在手机APP进行操作,方便使用。

根据本申请提出的植物室内立体栽培系统,发明人认为在对营养液浓度的配置和输送方面就不采用自动化设备控制了。原因主要在于:1.成本过高的问题;2.在本发明技术体系里面,营养液的来源主要是通过养鱼获得,将养鱼的水供给到立体栽培单元只需要与鱼缸61连接就可以了,这个环节通过人工解决即可。

(四)下面提供在一种实施例中本申请提供的营养液制造单元6的具体制作方法:

水培营养液采用各种化学元素进行配比是各种水培设施常用的方式。本申请提供的技术体系用一种更环保的方式获得水培营养液,也就是通常所说的“鱼菜共生”技术。但与大多数“鱼菜共生”技术不同的是,鱼和菜的配比中养鱼的占比很小,不以生产水产品为目的,养鱼的目的仅仅为了获得含营养物质的营养液,所以相对来讲关于鱼的方面就变得简单多了,几乎很少的投资和运行就可以获得草莓生长所需要的营养液。

本申请提供的植物室内立体栽培系统中的营养液制造单元6与立体栽培单元相连,营养液制造单元6可向立体栽培单元提供营养液。

上述的营养液制造单元6可以包括鱼缸61、储水箱62、虹吸装置63、水泵65和过滤袋;储水箱62设置在鱼缸61下方,鱼缸61的底部设置有通孔,通孔上安装有虹吸装置63,虹吸装置63包括虹吸管64,虹吸管64的出水端连接过滤袋,水泵65用于将储水箱62中的水抽吸至鱼缸61中,虹吸管64位于鱼缸61内,且虹吸管64的顶部低于鱼缸61的顶部上沿;当鱼缸61中的水位线到达虹吸管64的设定位置后,虹吸装置63通过虹吸作用实现鱼缸61的水位线的下降,鱼缸61中的水通过虹吸管64出水端的过滤袋过滤后进入储水箱62,经过滤袋过滤的水根据用户使用需求作为营养液输送至立体栽培单元的底座1中。再根据自鱼缸向底座输送的水量向鱼缸内补充相同水量的水。

在一种实施例中,本申请的营养液制造单元的制备过程可简述如下:

1、鱼缸配置:每两个立体栽培单元配置一个长55cm×宽30cm×高40cm鱼缸。鱼缸摆放在立体栽培单元的一端,摆放高度为1.2米,鱼缸下方设置一个储水箱,容积是鱼缸容积的两倍。

2、鱼缸过滤:鱼缸采用虹吸式过滤方式,鱼缸底部打孔安装虹吸装置,虹吸管最高处距鱼缸顶高5cm,虹吸装置最低水位距鱼缸底部15cm。采用30瓦的微型无刷水泵不间断的将水由储水箱抽取到鱼缸,鱼缸水满到虹吸管一定位置以后通过虹吸作用开始自动下降,同时带走鱼缸里的鱼粪。鱼缸水通过虹吸管下行首先进入一个长80cm直径18cm密度为100目的过滤袋,3天左右换一次过滤袋。

3.鱼缸换水:鱼缸常年不用换水,只需要添加消耗的水就可以了。

4.养鱼配置:夏秋季鱼缸养乌龟和鲫鱼就可以了,乌龟耐养,容易存活,食量大粪便多,鱼缸水营养丰富。冬季和早春乌龟冬眠不活跃了,鱼缸养野杂小鱼和鳑鲏鱼,密度可以大一点,同时可以放养泥鳅,室温在6-8度的时候,这些鱼依然吃食较厉害。可以维持鱼缸水的营养物质输出到立体栽培单元。

5.营养输出:鱼缸水在草莓生长季节EC值可以达到1000us左右,基本满足草莓生长的需要。鱼缸水通过管道连接到立体栽培单元,采用手动开关操作进行输出。

6.虹吸装置:为了更好的收集鱼粪,更快更有效的净化鱼缸水质,发明人设置了虹吸装置,虹吸装置上设置有小孔,分布在鱼缸里的鱼粪能够更好的通过小孔水流的吸力被吸出去,达到净水的目的。

因此,本申请提供的营养液中的营养物质可以通过养鱼获得的鱼粪分解产物来获得,不需各种化学元素进行配比。

(五)下面提供在一种实施例中本申请提供的补光单元的具体制作方法:

现有的植物工厂案例大多数都是通过LED灯光来进行补光,让植物获得正常生长。这是已经完全成功的经验。但是所有的补光系统绝大多数需要大量的基础设施作为辅助才能够安装使用,比如各种层架式立体叶菜水培栽培槽还得有个安装架支撑和悬挂LED补光灯,一层一层进行补光,这样的安装方式也算是精准补光,但是也难以根据植物不同生长阶段来精准控制光的强度和照射角度,就算通过一些高科技手段来实现调光控光,想必成本也会很高。而一些立柱式的立体栽培模式,就根本无法精准补光了,在立柱式栽培模式中补光灯一般都是悬挂在立柱的上方,100瓦的灯最多也就有效照射在1.5个平方的面积之内。而且离灯越远光照强度越弱,立柱中下层根本无法得到有效光照,所以无法完全满足室内草莓的生长对光照的需求。就算增加灯的数量和调整灯的布局,也无法保证每一株草莓得到充分的光照需求。况且就算是在阳光玻璃温室内,也无法做到上下左右各个方向的光照强度一致,以及获得光照的时间完全一致。

本申请提供的技术体系可以做到给予每一株草莓从光照强度到光照时间的完全符合需求的精准补光。真正能够满足草莓完全室内立体栽培的需求。而且还能够根据草莓不同生长阶段对光照的不同要求而进行调整,满足实现各种光照强度强弱变化的需求。

本申请提供的技术体系能获得最佳光照效果的同时,还能够节约大量资金和运行能耗。市面上一般全光谱植物生长补光灯售价基本100瓦一个需要500元左右,贵一点的要上千的价格,所以成本相当的高,而且要基本达到光照要求的话需要布局更多的灯,那么能耗就会相当的高。一般投资者是承受不了这么大一次性投资和高能耗运行的。所以,一般情况下离开阳光去做完全室内栽培是毫无意义的。

而本申请提供的技术体系中完美的解决了完全室内立体栽培的光照问题,从而使得植物室内立体水培得以获得成功。

本申请提供的为立体栽培单元进行补光的补光单元可以包括若干个补光组件7;一个所述补光组件7可以包括安装板71及装设在所述安装板71上的至少一个补光灯72,所述补光灯72包括一个散热器721、装设在所述散热器721上的一个LED带板灯珠722、罩设在所述LED带板灯珠722上的聚光透镜723,以及连接在所述散热器721上的一根铁丝724;

所述补光组件7的安装板71上设置有至少一个安装孔,连接在散热器721上的铁丝724插接在所述安装孔内,所述安装孔的直径与所述铁丝724的直径相适配;

相邻两个所述栽培盒3之间设置有一个所述安装板71,一个所述安装板71通过其上连接的铁丝724调整补光灯的LED带板灯珠722的位置,所述补光灯72的LED带板灯珠722随铁丝724的弯折角度的调整而改变其对植物的补光角度和补光强度;所述补光灯72的下方设置有所述栽培盒3。

在一种实施例中,上述安装板上可以设置有两个安装孔,两个安装孔分别为左安装孔和右安装孔。左安装孔和右安装孔可以分别插接一根铁丝,即两个补光灯通过铁丝安装在安装板上。当然,上述安装板上也可以设置更多的安装孔,进而安装更多的补光灯。根据栽培盒内植物的不同生长时期,或者不同植物的个体大小,其对光照范围及光照强度的要求有所不同,此时可根据实际情况增减单体补光灯的数量,实现增减补光强度、调整补光角度,实现精准补光。

以下是在一种实施例中,对本申请提供的补光单元的补光技术体系的简单说明:

1.补光灯7的主要零配件组成如下:

本申请提供的补光灯7不需采用现有的成品灯,可以采购相关的补光灯7配件进行自主组装。其中最重要的技术就是每一株草莓配备两个LED灯珠。

单体补光灯配件材料组成如下:一个全光谱LED带板灯珠(功率1瓦,4000-4500k)、一个聚光透镜、一个铝材散热器(28mm×28mm×11mm)、40cm长的18号铁丝(直径1.2mm)一根、50cm长的红色和黑色耐热硅胶电线(0.2平方)各一根、自锁接线端子两个,同时每60个灯珠配一个60瓦的恒流驱动电源进行供电。

2.单体补光灯的自主组装:将18号铁丝的一端用胶水粘在铝材散热器缝隙里面,将红色和黑色的硅胶电线用烙铁分别焊接在带板灯珠的正负极,再将焊接好电线的带板灯珠用导热硅胶粘在铝材散热器(已粘好18号铁丝)的平面端,把聚光透镜固定在灯珠上部,即得到一个完整的单体补光灯。

3.单体补光灯的安装配件的制作:主要包括灯珠安装片的制作和安装。将从立体栽培单元的立柱上切割出来的PVC管材片(宽65mm×高30mm)切割成高30mm×宽13mm的小片,在每个小片的其中一端钻直径1.3mm的圆孔两个,深度25mm,左边的称为左孔,右边的称为右孔,得到灯珠安装片。将圆孔朝上的灯珠安装片用PVC专用胶水粘在两个栽培盒之间的空位上。每个灯珠安装片可以安装两个灯珠。

4.单体补光灯的连接方式:本申请提供的技术体系采用精准补光设计给每株草莓配备了两个1瓦的灯珠。连接方式可以为10串6并,即每10个灯珠用串联的方式连接在一起形成一组,每6组采用并联的方式连在一起,形成一大组,由60瓦的恒流驱动电源进行供电。其中两个相邻的灯珠分属于不同的串联组,属于另外的并联大组,便于对草莓不同生长时期对光照需求量的操作,也就是每60个左孔灯珠属于同一组,每60个右孔灯珠属于同一组,方便使用和控制。

5.单体补光灯的安装位置:单体补光灯的安装位置是N+1,N代表某一层,+1代表上移一层,比如从下往上算第一层的单体补光灯安装位置应该在其上一层的两个栽培盒之间,以此类推。每一层先安装五个单体补光灯,然后相邻的上下两层单体补光灯共十个用自锁接线端子串联成一小组,每六小组并联成为一大组,也就是每60个单体补光灯(左孔或右孔灯珠)成为一大组。N+1的安装位置能够更好的给草莓提供光照。最上面一层的安装位置按照N+1的原则上移到接近立柱顶部。

6.单体补光灯的安装方法:直接将单体补光灯上18号铁丝的另外一端插入灯珠安装片左孔即可,按照“10串6并”的原则连接好所有灯珠安装片左孔的单体补光灯后,进行连接,所有左孔补光灯连接完成以后,再安装所有灯珠安装片右孔的单体补光灯,然后进行连接。这样就保证了每个灯珠安装片上有两个单体补光灯,而且左孔右孔的单体补光灯是分开控制的,这两个单体补光灯负责给其正下方栽培盒的草莓提供光源。

6.单体补光灯的使用方法:由于18号铁丝具有一定的支撑力度和弹性,同时又能够任意弯折,所以固定在其上面的单体补光灯能够在任意高度进行任意角度的照射,由于每株草莓配备了两个单体补光灯,同时又能够单独控制,所以在草莓的不同生长阶段能够提供相应的光照。能够精准控制光照强度,光照强度从2000Lux-50000Lux都能够轻松获得,没有死角,不受限制。并且能够在日常管理中随时调整,轻松完成。

7.补光灯的成本:经测算,单体补光灯方案比购买成品补光灯要节省50%,而实际应用效果是成品补光灯完全达不到的,本技术发明体系的补光灯方案能够完全达到室内生产草莓的光照要求。

(六)下面提供在一种实施例中对本申请的营养液进行升温和降温的具体操作方法:

现有植物工厂中使用的高端玻璃温室能耗的消耗很大,一部分原因就在于用在降温和升温方面的能耗过大。由于植物培养室面积庞大,空间巨大,需要消耗大量的能源来维持植物正常生长所需要的温度,在设施的投入和日常运行中,都需要大量的资金投入,而且效果还不一定很好,这也成为了工业投入的一个沉重的负担。

室内立体水培生产同样面临温度的问题,夏季气温高,室内环境和营养液需要降温,冬季气温低,室内环境和营养液需要升温。但是由于是在室内,降温和升温的难度比玻璃温室要容易得多。

1、本申请提供的营养液降温方案分两种降温情况进行降温:一是对室内环境进行降温,二是对根系环境进行降温。

首先是对室内环境的降温,在夏季的时候,外界气温高,同时由于大量的单体补光灯自身发热,也能够使室内温度升高,但室内气温在隔热能力较好的情况下,比外界温度至少要低5度左右。所以对室内环境进行降温小规模的可以采用空调,大规模的可以采用中央空调系统辅助降温。

然后还可以对根系环境进行降温,由于本发明体系的种植盒能够储存20mm深的营养液,给升温和降温提供了便利条件。具体技术方案是对本立体栽培系统的底座里面储存的营养液进行直接降温处理,小规模的生产可以在里面加入一定数量的结冰冰袋,辅助根系环境进行降温,大规模的生产可以引进小型水循环制冷系统,利用制冷冷水流经底座营养液循环降温,达到给根系环境降温的目的。

2、本申请提供的营养液升温方案也分两种升温情况进行升温:一是对室内环境进行升温,二是对根系环境进行升温。

首先是对室内环境温度的升温,冬季气温低的情况下,室内温度在隔热条件较好的情况下,一般比室外高五度左右,同时由于大量的单体补光灯自身的发热,能够给室内起到一定的升温作用,灯光照射在叶片上,叶面温度比环境温度要高2度左右。对室内环境的升温同样小规模生产的用普通空调就可以了,对于大规模生产的可以采用中央空调系统进行升温。北方地区的集中供暖方式也是绝佳的升温方案。

然后还可以对根系环境温度进行升温,同样道理,小规模生产的可以采取对营养液进行加温处理,通过具有温控功能的加热棒对普通水进行加热,把热水导入本发明立体栽培体系的底座营养液里面,让热水循环流经营养液,从而让营养液得到升温。大规模生产的可以采用地暖原理,把地暖循环水导入本发明立体栽培体系的底座营养液里面,让地暖循环水循环流经营养液,进行营养液的升温处理。在一种实施例中,可以在底座的内腔中设置水冷散热管,再在水冷散热管中通入加热至预定温度的水,水冷散热管中的水可对营养液进行升温。

在本申请提供的立体栽培体系中,不能够使用加热设备直接对营养液进行加热,主要原因之一是加热不均匀,温度不好掌控,主要原因之二是直接加热对营养液产生不良影响,加热设备会大量吸附带走营养液里的钙元素,容易造成营养液元素缺失。

经发明人实践证明,在本申请提供的植物室内立体栽培系统的技术体系内,不但能够生产优质的草莓或者其他蔬菜,还能够附带的养殖出乌龟等水产副产品,经测试两年时间乌龟体重能够增加1000克左右。因此,本发明申请提供的植物室内立体栽培系统建立起的技术体系有着巨大的应用前景。

实施例二

本实施例基于上述实施例一提供的植物室内立体栽培系统,提供一种对植物进行培养的栽培方法,其可以简单包括如下步骤:

1、制作上述的立体栽培单元,向立体栽培单元的底座1的内腔11中通入营养液。

2、将可种植植物的栽培盒3嵌入式固定在立体栽培单元的立柱2上。

3、通过立体栽培单元的水培营养液输送组件4和/或营养液雾化输送组件5将底座1内腔11中的营养液抽至立柱2顶部后输入立柱2的通道22内,营养液自通道22内壁流入栽培盒3中,并自栽培盒3内溢流至底座1内腔11中。至此,植物立体栽培系统的基础框架基本搭建完成,至于营养液是采用本申请提供的技术体系进行制作还是外购,本实施例不做限制。

同样的,对该立体栽培单元中的植物进行补光是通过本申请提供的技术体系进行搭建制作还是采用现有技术中的LED灯进行补光,本实施例同样不做限制。

进一步的,对该立体栽培单元的营养液进行升温或者降温,可以采用本申请提供的技术体系进行温度调节,也可以采用现有技术中的温度调节方法,本实施例同样不做限制。

综上所述,相比现有技术,本申请提供的植物室内立体栽培系统由若干个立体栽培单元组成,每个立体栽培单元包括水培营养液输送组件和/或营养液雾化输送组件,搭建了一种立体水培加雾培的创新技术体系,也是一种创新型植物工厂技术体系,其空间利用率高,不受场地大小限制,不受资金投入限制,简单易行,通过简单的结构实现了营养液的自主循环。该植物室内立体栽培系统还包括补光单元,该补光单元可对植物精准补光。

本申请提供的水培加雾培体系对能源的需求较低,作为水培或者雾培的主要功能部件的泵和电机等都是微型电机和微型水泵,其对电量的需求较低,可以通过电池来供电,也可以直接接家庭用电,当遇到停电状况时,水培或者雾培的驱动能源可以换成电池,当然也可以是发电机,因此,本申请提供的水培加雾培体系可以在停电状态下正常给植物供给营养液,且能源需求低。

本申请提供的水培和雾培体系可以通过移动终端进行远程控制,比如,针对雾培体系,可以通过手机对营养液雾化输送组件中的第一继电器、第二继电器和第三继电器进行远程操控,通过对第一继电器、第二继电器和第三继电器的控制实现对营养液雾化输送组件的工作情况的自主操控。

本申请提供的植物室内立体栽培系统可以给每一株植物从光照强度到光照时间的完全符合需求的精准补光,真正能够满足植物完全室内立体栽培的需求,而且还能够根据植物不同生长阶段对光照的不同要求而进行调整,满足实现各种光照强度强弱变化的需求。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾),为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述;这些未明确写出的实施例,也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解,基于本申请的技术构思,还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新;但只要未脱离本申请的技术构思,这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。

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