一种新型高效无土栽培系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型高效无土栽培系统，属于无土栽培技术领域，本发明专利技术实现集成无土栽培系统相关配套技术，采用高自动化程度的方式，对植物进行无土栽培，并创新性的在基质内引入自适应助长网盘，对每株植物的生长环境进行干预调节，迫使营养液在根系区域内均匀分布，促进植物的茁壮生长，同时自适应助长网盘利用多个感知球对基质内营养液分布进行自主感知，在局部区域出现营养液匮乏时，触发磁场泄漏动作，从而与上方的多点滴灌头进行针对性配合，释放出定量的营养液进行定点补充，无需人为控制干预，可以在单株植物和多株植物之间实现自适应栽培，有效契合植物的不同生长情况，从而大幅提高植物的无土栽培质量。

A new efficient soilless cultivation system

【技术实现步骤摘要】
一种新型高效无土栽培系统
本专利技术涉及无土栽培
，更具体地说，涉及一种新型高效无土栽培系统。
技术介绍
无土栽培，是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作植株根系的基质固定植株，植物根系能直接接触营养液的栽培方法。无土栽培中营养液成分易于控制，且可随时调节。在光照、温度适宜而没有土壤的地方，如沙漠、海滩、荒岛，只要有一定量的淡水供应，便可进行。本世纪以来，我国蔬菜无土栽培面积持续增加，尤其是在大型连栋温室生产中无土栽培逐渐成为主要栽培模式，适用作物种类多，并产生了较好的经济效益。但是现有的无土栽培系统配套技术少，自动化程度低，并且在栽培时植物的生长情况不一致，栽培系统难以根据每株植物的生长情况进行针对性栽培，且每株植物的生长环境也很难保证一致，因此无土栽培的植物质量良莠不齐，良品率难以得到进一步的提升来应对市场前景。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种新型高效无土栽培系统，可以实现集成无土栽培系统相关配套技术，采用高自动化程度的方式，对植物进行无土栽培，并创新性的在基质内引入自适应助长网盘，对每株植物的生长环境进行干预调节，迫使营养液在根系区域内均匀分布，促进植物的茁壮生长，同时自适应助长网盘利用多个感知球对基质内营养液分布进行自主感知，在局部区域出现营养液匮乏时，触发磁场泄漏动作，从而与上方的多点滴灌头进行针对性配合，释放出定量的营养液进行定点补充，无需人为控制干预，可以在单株植物和多株植物之间实现自适应栽培，有效契合植物的不同生长情况，从而大幅提高植物的无土栽培质量。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种新型高效无土栽培系统，包括输水管道，所述输水管道上连接有水质过滤器，所述水质过滤器连接有一对营养液比例泵，所述输水管道上还连接有多根分流管，所述分流管上连接有水位控制器，所述输水管道和分流管上均连接有电磁阀，所述电磁阀连接有计时器，所述分流管下端连接有多个均匀分布的多点滴灌头，所述分流管下方安装有铝箔基质袋，所述铝箔基质袋内盛放有基质，所述基质内预埋有多个均匀分布的自适应助长网盘，且自适应助长网盘与多点滴灌头相对应。进一步的，所述自适应助长网盘包括多个环形阵列分布的感知球，所述感知球之间连接有导水纤维网，且导水纤维网的中心点位于多点滴灌头的正下方，所述感知球外端覆盖有导水套，感知球在基质内呈多点均匀分布，有效覆盖植物根系区域，对基质内的营养液分布进行自主感知，进而触发后续的滴液动作，导水纤维网既可以在栽种植物时对植物根系进行分散，从而提高生长空间避免恶性竞争，同时辅助基质对营养液进行均匀分布，感知球主要是通过导水套来吸收附近基质内的营养液来判断匮乏情况。进一步的，所述感知球内端镶嵌连接有支撑包，所述支撑包上端镶嵌连接有多个均匀分布的分水节点球，相邻所述分水节点球之间连接有水缩纤维丝，相邻所述水缩纤维丝形成的网格中间设有连接于支撑包表面的分隔磁膜，所述支撑包内端镶嵌连接有固定磁铁，所述固定磁铁下端包裹有整隔磁膜，所述分水节点球上端连接有与导水套连接的导水纤维杆，在营养液充足的情况下，导水套吸收营养液后通过导水纤维杆和分水节点球输送至水缩纤维丝处，水缩纤维丝在吸水后触发收缩动作，从而形成致密的网形与分隔磁膜配合形成严密的隔磁面，隔绝固定磁铁与多点滴灌头之间的磁场作用，在基质内营养液匮乏时，水缩纤维丝恢复正常尺寸后，从而形成输送的网形与分隔磁膜之间出现隔磁缝隙，部分磁场得以泄漏通过与多点滴灌头配合触发滴液动作。进一步的，所述导水套、导水纤维杆和分水节点球均采用吸水性材料制成，且吸水性依次减弱，所述水缩纤维丝采用遇水收缩的龙舌兰纤维集束而成，仅在基质内营养液充足时，导水套会依次将水传导至导水纤维杆和分水节点球，在营养液匮乏时，水分在吸水作用下回流从而触发滴液动作。进一步的，所述感知球下端开设有补气孔，所述补气孔孔口处设有与导水套连接的海绵团，所述海绵团内镶嵌有悬浮磁铁，所述铝箔基质袋底端连接有补料管，所述补料管内填充有多个磁性释氧球，海绵团可以吸收导水套输送来的水分，悬浮磁铁则用来吸引磁性释氧球与海绵团接触，然后与水接触反应长时间释放出氧气。进一步的，所述磁性释氧球采用过氧化钙和磁性铁粉混合制成，且混合质量比例为1:0.2-0.5，过氧化钙遇水反应可以长时间缓和的释放出氧气，磁性铁粉可以赋予磁性释氧球磁性被分布磁铁所吸引进行自动补充，技术人员仅通过向铝箔基质袋内定期补充磁性释氧球即可。进一步的，所述多点滴灌头包括一体连接的滴灌管和滴灌球，所述滴灌管开设有延伸至滴灌球内的滴灌流道，所述滴灌球下端侧壁上开设有多个均匀分布滴灌侧孔，且滴灌侧孔与滴灌流道连通并与感知球相对应，所述滴灌侧孔内滑动连接有磁性封堵块，所述滴灌侧孔孔口处连接有导流纤维管，感知球定点感知附近区域的营养液匮乏情况，然后触发对应的磁性封堵块迁移动作，磁性封堵块在迁移后不再对滴灌侧孔进行封堵，滴灌管内的营养液得以滴下。进一步的，所述滴灌侧孔从内至外孔径逐渐减小，所述磁性封堵块与固定磁铁之间保持磁性相斥，所述导流纤维管远离磁性封堵块一端的竖直投影点位于感知球的竖直投影面上，可以实现针对营养液区域进行定点触发滴灌动作，并滴灌至指定区域，直接补充营养液改善分布情况，有效助力植物根系的吸收生长。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)本方案可以实现集成无土栽培系统相关配套技术，采用高自动化程度的方式，对植物进行无土栽培，并创新性的在基质内引入自适应助长网盘，对每株植物的生长环境进行干预调节，迫使营养液在根系区域内均匀分布，促进植物的茁壮生长，同时自适应助长网盘利用多个感知球对基质内营养液分布进行自主感知，在局部区域出现营养液匮乏时，触发磁场泄漏动作，从而与上方的多点滴灌头进行针对性配合，释放出定量的营养液进行定点补充，无需人为控制干预，可以在单株植物和多株植物之间实现自适应栽培，有效契合植物的不同生长情况，从而大幅提高植物的无土栽培质量。(2)自适应助长网盘包括多个环形阵列分布的感知球，感知球之间连接有导水纤维网，且导水纤维网的中心点位于多点滴灌头的正下方，感知球外端覆盖有导水套，感知球在基质内呈多点均匀分布，有效覆盖植物根系区域，对基质内的营养液分布进行自主感知，进而触发后续的滴液动作，导水纤维网既可以在栽种植物时对植物根系进行分散，从而提高生长空间避免恶性竞争，同时辅助基质对营养液进行均匀分布，感知球主要是通过导水套来吸收附近基质内的营养液来判断匮乏情况。(3)感知球内端镶嵌连接有支撑包，支撑包上端镶嵌连接有多个均匀分布的分水节点球，相邻分水节点球之间连接有水缩纤维丝，相邻水缩纤维丝形成的网格中间设有连接于支撑包表面的分隔磁膜，支撑包内端镶嵌连接有固定磁铁，固定磁铁下端包裹有整隔磁膜，分水节点球上端连接有与导水套连接的导水纤维杆，在营养液充足的情况下，导水套吸收营养液后通过导水纤维杆和分水节点球输送至水缩纤维丝处，水缩纤维丝在吸水后触发收缩动作，从而形成致密的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型高效无土栽培系统，包括输水管道(1)，其特征在于：所述输水管道(1)上连接有水质过滤器(2)，所述水质过滤器(2)连接有一对营养液比例泵(3)，所述输水管道(1)上还连接有多根分流管(5)，所述分流管(5)上连接有水位控制器(9)，所述输水管道(1)和分流管(5)上均连接有电磁阀，所述电磁阀连接有计时器(4)，所述分流管(5)下端连接有多个均匀分布的多点滴灌头(7)，所述分流管(5)下方安装有铝箔基质袋(6)，所述铝箔基质袋(6)内盛放有基质，所述基质内预埋有多个均匀分布的自适应助长网盘(8)，且自适应助长网盘(8)与多点滴灌头(7)相对应。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型高效无土栽培系统，包括输水管道(1)，其特征在于：所述输水管道(1)上连接有水质过滤器(2)，所述水质过滤器(2)连接有一对营养液比例泵(3)，所述输水管道(1)上还连接有多根分流管(5)，所述分流管(5)上连接有水位控制器(9)，所述输水管道(1)和分流管(5)上均连接有电磁阀，所述电磁阀连接有计时器(4)，所述分流管(5)下端连接有多个均匀分布的多点滴灌头(7)，所述分流管(5)下方安装有铝箔基质袋(6)，所述铝箔基质袋(6)内盛放有基质，所述基质内预埋有多个均匀分布的自适应助长网盘(8)，且自适应助长网盘(8)与多点滴灌头(7)相对应。


2.根据权利要求1所述的一种新型高效无土栽培系统，其特征在于：所述自适应助长网盘(8)包括多个环形阵列分布的感知球(81)，所述感知球(81)之间连接有导水纤维网(82)，且导水纤维网(82)的中心点位于多点滴灌头(7)的正下方，所述感知球(81)外端覆盖有导水套(83)。


3.根据权利要求2所述的一种新型高效无土栽培系统，其特征在于：所述感知球(81)内端镶嵌连接有支撑包(10)，所述支撑包(10)上端镶嵌连接有多个均匀分布的分水节点球(19)，相邻所述分水节点球(19)之间连接有水缩纤维丝(17)，相邻所述水缩纤维丝(17)形成的网格中间设有连接于支撑包(10)表面的分隔磁膜(18)，所述支撑包(10)内端镶嵌连接有固定磁铁(13)，所述固定磁铁(13)下端包裹有整隔磁膜(16)，所述分水节点球(19)上端连接有与导水套(83)连接的导水纤维杆(11)。


4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻景权，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33