一种栽培蔬菜的水耕系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种栽培蔬菜的水耕系统。该水耕系统包含贮液系统、营养液循环系统、种植台系统和防护系统；其中，贮液系统主要由蓄水池、贮液井和增氧设备三部分组成，蓄水池通过管道与贮液井连接，贮液井建于地表以下，蓄水池的海拔位置高于贮液井，增氧设备包含回流管和空气压缩泵；营养液循环系统主要由抽水泵、供液管道和回液管道组成；种植台系统包含种植槽和床架，种植槽为由槽体和槽盖组成，槽盖与槽体活动连接，槽体的底部具有弧度；防护系统主要由遮阳网形成，覆盖的最小范围为覆盖住种植台系统。该系统攻克了传统水耕法栽培中营养液温度难以控制、溶解氧不足与生产成本过高的技术性难题，适宜多种叶菜的栽培，可实现蔬菜的优质高效生产。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术特别涉及一种栽培蔬菜的水耕系统，属于无土栽培的

技术介绍
无土栽培(Soiless Culture)是指一切不采用天然土壤、而利用含有植物生产 发育所必须的各种元素的营养液来提供营养，并使植物能够正常完成生命周期的一类种 植技术。无土栽培的形式多种多样，包括基质栽培(SubstrateCulture)、喷雾栽培(Fog Culture)以及水耕栽培(Hydroponics)等。水耕栽培作为无土栽培的一种重要形式，已经广泛应用于生产实践当中，并取得 巨大的成功与可观的经济效益。与传统的土耕法(Land Farming)栽培相比，水耕栽培具有如下的优点(1)产量突出，提升潜力大水耕法栽培的作物在栽培环境中可获得充足、持续的 养分供应，同时具有理想的光照条件、适宜的水肥管理，均有利于作物的生长发育，为实现 产量的大幅度提高提供了必要的物质基础，一般来说水耕法栽培蔬菜的产量是传统土耕法 的3 5倍，高者甚至可达10倍。(2)品质优异，商品价值高水耕法栽培的作物具有品质好、商品率高的特点，因 其可有效缩短作物生长周期，所以作物普遍粗纤维素含量较低，口感细腻，同时抗坏血酸、 矿物质、碳水化合物等营养物质的含量都比土耕法的要高，从而具有更高的商品价值。(3)有害生物少，无连作障碍许多有害生物都以土壤为媒介进行繁育与传播，为 生产中有害生物的大规模爆发埋下了隐患。同时传统的土耕法具有不可避免的连作障碍问 题，极大的影响了生产计划的进行。而水耕栽培法则在一定程度上抑制了有害生物的繁育 与传播，有效克服了连作障碍，从而减少了化学农药的使用，最大限度地保证了作物的质量 安全。(4)水肥利用率高，工作强度较低传统土耕法中水肥利用率不超过50%，造成资 源的极大浪费，不可避免地增加了生产成本，而且生产中劳动强度大，过程繁重。而水耕栽 培法中水肥利用率高达90 95%，有效地节约了生产成本，利于环保，并且具有劳动强度 较低的特点，有利于水耕技术的推广与应用。(5)提高土地利用率，便于规模化生产水耕栽培法对土地环境无特殊要求，在荒 野、河滩、山地、海岛中都可进行生产。在土地资源日益紧张的当代，有利于耕地保护与提高 土地利用率，缓解农业生产与城市化、工业化之间的矛盾，同时融合了众多学科技术，逐步 实现自动化、机械化，有利于规模化生产。但是在具有卓越优点的同时，传统水耕栽培法也具有明显的缺点，主要有(1)投资成本巨大传统水耕栽培法中需要有大量的基础设施，比土耕法的投资 高得多，日常的设备运行、折旧与维护费用也不小，在我国目前的社会经济条件下，如何解 决投资与收益之间的矛盾，是水耕栽培法应用与推广的重要难题。(2)技术要求较高传统水耕栽培法过程中的营养液配制、供应以及栽培环境的调控都比土耕法复杂，营养液的浓度、成分和温度等也难于有效控制，因此不可避免地要求 有更高的技术进行相关支持，否则难以取得预期效果。目前国内外一些相关单位研发了一种利用电子计算机与检测仪器设备等设备对 水耕系统中营养液进行调节的自控系统，该设备虽然可以实现对营养液的温度、PH、养分浓 度等进行自动化调控，但是该系统因为技术还不成熟，普遍存在过于敏感的问题，生产中往 往因定植作物、采收作物以及植株管理等常规操作而导致营养液浓度偏高，系统调控效果 不理想，而且该套设备造价昂贵，运行与维护成本极高，暂时还无法应用到实际生产当中， 仍处于实验室理论研发阶段。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有的水耕栽培法生产投资成本高、栽培过程中对营 养液循环温度和溶解氧不能有效调控的缺点与不足，提供一种栽培蔬菜的水耕系统。该系 统攻克了传统水耕法栽培中营养液温度难以控制、溶解氧不足与生产成本过高的技术性难 题，适宜多种叶菜的栽培，可实现蔬菜的优质高效生产。本技术的目的通过下述技术方案实现一种栽培蔬菜的水耕系统，包含贮液 系统、营养液循环系统、种植台系统和防护系统；其中，贮液系统主要由蓄水池、用于提供营 养液的贮液井和增氧设备三部分组成，蓄水池通过管道与贮液井连接，贮液井建于地表以 下，蓄水池的海拔位置高于贮液井，增氧设备包含回流管和空气压缩泵，回流管的一端与供 液管道连接，另一端悬空于贮液井中的营养液面的上方，空气压缩泵的出气管道位于营养 液面的底部；营养液循环系统主要由抽水泵、供液管道和回液管道组成，抽水泵位于贮液井 上方，抽水泵的进水口位于贮液井的底部，出水口与供液管道连接，回液管道一端与种植系 统的出液口连接，另一端从贮液井上端的壁面进入到贮液井，悬空于营养液面的上方；种植 台系统包含若干条种植槽，种植槽的进液口与供液管道连接，出液口与回液管道连接，种植 槽的进液口的海拔位置高于出液口 ；防护系统主要由遮阳网形成，覆盖的最小范围为覆盖 住种植台系统；所述蓄水池的海拔位置高于贮液井，可以利用重力差把水分输送至贮液井，从而 实现节省能源消耗与水分的有效利用；本水耕系统中的营养液调节工作，如营养液养分和水分的补充、pH的调节等操作 都在贮液井中进行，生产过程中根据实际情况按比例量取、添加已经配制好的营养液母液 即可，极大地了提高工作效率，同时简单易操作，便于本水耕系统的应用与推广；所述贮液 井建于地表以下，可防止因太阳光直接照射而使营养液温度上升过快的问题，使营养液的 浓度、PH、溶解氧含量以及温度等性状不易发生较为剧烈的变化而维持在一个相对稳定的 水平，同时可有效避免外来杂物的污染和绿藻的滋生，保证了营养液的清洁；所述的贮液井优选为具有良好密闭性的水泥结构，有效防止营养液渗漏流失；所述回流管位于营养液面的上方，从而利用落差将营养液注入池中溅起的水泡给 营养液加氧，一般情况下利用本装置即可实现营养液中溶解氧的有效增加；当外界温度过 高时则可根据实际情况开启空气压缩泵，不断向营养液中泵入空气以增加营养液中的溶解 氧，保证了整个水耕系统具有足够的溶解氧供蔬菜的正常生长，从而有效解决了深液流水 培模式(DFT)等传统水耕系统中因溶解氧不足而造成作物根系呼吸困难的难题；再者，水耕栽培过程中发生的一些常见病害是由厌氧致病微生物所引起的，常造成作物根系变褐腐 烂，给生产带来不可挽回的损失。利用本增氧设备可增加营养液中的溶解氧，有效抑制了厌 氧致病微生物的繁育与传播，最大限度减少了生产中的损失，避免了化学农药的使用，从而 保证了栽培作物的质量安全；所述的供液管道优选选用耐腐蚀且添加了 UV的PVC塑料材质；所述的供液管道优选尽可能埋于地下；所述的供液管道分为供液主管道和若干级供液支管道，供液主管道的口径最大， 在接近种植台系统时，供液主管道依次分为若干级供液支管道，越靠近种植槽，口径越小， 与种植槽连接的供液支管道口径最小；所述的回液管道优选选用耐腐蚀且添加了 UV的PVC塑料材质；所述的回液管道为回液主管道和若干级回液支管道，回液主管道的口径最大，回 液支管道的级数与供液支管道的级数相对应，与种植槽连接的回液支管道口径最小；而且， 所述的回液管道的口径较相应位置的供液管道大，譬如紧连接于种植槽的供液管道和回液 管道，以实现剩余营养液快速回流至贮液井，可有效避免栽培系统中出现营养液过剩和营 养液溢出问题的发生；所述的回液管道优选尽可能埋于地下，不仅防止日晒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种栽培蔬菜的水耕系统，其特征在于：包含贮液系统、营养液循环系统、种植台系统和防护系统；其中，贮液系统主要由蓄水池、用于提供营养液的贮液井和增氧设备三部分组成，蓄水池通过管道与贮液井连接，贮液井建于地表以下，蓄水池的海拔位置高于贮液井，增氧设备包含回流管和空气压缩泵，回流管的一端与供液管道连接，另一端悬空于贮液井中的营养液面的上方，空气压缩泵的出气管道位于营养液面的底部；营养液循环系统主要由抽水泵、供液管道和回液管道组成，抽水泵位于贮液井上方，抽水泵的进水口位于贮液井的底部，出水口与供液管道连接，回液管道一端与种植系统的出液口连接，另一端从贮液井上端的壁面进入到贮液井，悬空于营养液面的上方；种植台系统包含若干条种植槽，种植槽的进液口与供液管道连接，出液口与回液管道连接，种植槽的进液口的海拔位置高于出液口；防护系统主要由遮阳网形成，覆盖的最小范围为覆盖住种植台系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭卓南，朱鹏飞，
申请(专利权)人：广州市卓骊农业科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]