一种果蔬种植槽及果蔬种植园的制作方法

本发明涉及果蔬种植技术领域，尤其涉及一种果蔬种植槽及果蔬种植园。

背景技术：

我国是一个人口大国，土地资源相对缺乏，尤其是自然灾害，如狂风暴雨，烈日酷暑，水灾，旱灾给果蔬种植带来极大的损害，还有常年的使用化肥，使土地板结，硬化，甚至土地不能连茬种植，尽管引进各种农业无土栽培技术，都因存在各种局限性，如只能使用化肥，无法和有机肥一起联用，使果蔬的口感，风味下降，又如基质包，水培都因温度变化使果蔬根须缺氧而烂根，水培和气雾培均因根须离不开营养液使干湿不可控，并且气雾培投资大，生长期间耗能也非常大，等等，众多的不利因素使得无土栽培技术在我国发展的很慢。

技术实现要素：

为了解决上述现有基质包，水培都因温度变化使果蔬根须缺氧而烂根，水培和气雾培均因根须离不开营养液使干湿不可控，并且气雾培投资大，生长期间耗能也非常大的问题，本发明提供了一种果蔬种植槽。

本发明提供的一种果蔬种植槽,其特征在于包括种植槽、支撑柱、营养液罐、液压泵、供液管、液体引流管、供气管、热交换器、鼓风机、基质检测系统、plc控制器、回液管，所述支撑柱设有若干件，若干件支撑柱排成一行固定连接于地面，所述种植槽设有若干层，若干层种植槽呈竖直方向均布串设于支撑柱上，所述种植槽底部设有集液池，集液池的上方设有筛网，所述筛网上方放置基质，用于栽培果蔬，所述集液池上端中间设有空气腔，该空气腔底板上设有若干均布的通孔，所述空气腔横向贯穿整个集液池，所述种植槽左侧外侧壁上与空气腔对应处设有进气管，所述进气管与供气管相连，所述供气管与鼓风机的出风口相连，所述鼓风机的进风口与热交换器出气口相连，所述热交换器进气口与空气相通，该热交换器的热交换介质设为冷媒水或热水，最上层种植槽上方设有供液管，所述供液管上设有若干进液管，该进液管插入最上层种植槽的基质内，所述供液管通过液压泵与营养液罐相连，所述营养液罐内设有种植槽内果蔬需要的对应营养液，通过液压泵泵入基质内的营养液在重力作用下逐渐渗入底部的集液池内，除最下层种植槽外其余种植槽底部均设有若干根液体引流管，该液体引流管上端口与该层种植槽集液池内部相通，下端插入下一层种植槽基质内，用于将上一层集液池内的营养液引入下一层种植槽基质内，最下层种植槽底部设有若干根出液管，所述出液管均与回液管相连，所述回液管与营养液罐内部相通；

所述基质检测系统包括温度传感器、湿度传感器、酸度计、土壤肥力测试仪，所述若干层种植槽的基质内均设有温度传感器、湿度传感器，所述酸度计用于检测基质的ph值，所述土壤肥力测试仪用于检测基质的肥力，所述温度传感器、湿度传感器、酸度计、土壤肥力测试仪均与plc控制器相连，所述plc控制器用于接收基质检测系统的检测数据，内置有各种果蔬的每个生长期的适宜温度、湿度、ph值、肥力值数据库，方便人们根据数据库的数据适时调整温度、湿度、ph值和肥力值。

进一步的，所述集液池的横向设有若干件均布的隔液埂，该隔液埂将集液池分隔成多个集液盒，每相邻两集液盒内部不相通，若干层种植槽底部设置的集液盒大小一致，且呈矩形阵列均布，除最下层种植槽外，其余种植槽底部的集液盒底均设有2～4根液体引流管，用于将该集液盒内的营养液引入下一层种植槽对应集液盒正上方的基质内，最下层种植槽底部的集液盒底均设有2～4根出液管。

进一步的，所述供液管设有第一、第二两件供液管，分别设于最上层种植槽上方前、后两侧，所述液压泵设有第一、第二两件液压泵，所述营养液罐设有第一、第二两件营养液罐，第一供液管通过第一液压泵与第一营养液罐相连，第二供液管通过第二液压泵与第二营养液罐相连；

所述第一供液管上设有若干组第一进液管，该若干组第一进液管分别设于从左往右数奇数位集液盒正上方，每组第一进液管设有2～4根均布；第二供液管上设有若干组第二进液管，该若干组第二进液管分别设于从左往右数偶数位集液盒正上方，每组第二进液管设有2～4根均布；

所述回液管设有第一、第二回液管，分别设于最下层种植槽下方前、后两侧，第一回液管与第一营养液罐相连，第二回液管与第二营养液罐相连，最下层种植槽内从左往右数奇数位集液盒底均设有2～4根均布的第一出液管，所述第一出液管与第一回液管相连，最下层种植槽内从左往右数偶数位集液盒底均设有2～4根均布的第二出液管，所述第二出液管与第二回液管相连。

进一步的，所述第一营养液罐与第二营养液罐内可设有不同的营养液，同一种植槽内相邻两集液盒正上方基质内可种植不同时节、不同种类的果蔬植株。

进一步的，除最下层种植槽外其余种植槽前、后两侧外侧壁上均设有一排若干均布的挂钩，前、后侧壁上的挂钩上均设有一根横向定株杆，用于夹持固定藤蔓型果蔬植株。

进一步的，所述种植槽、支撑柱均采用水泥发泡材质。

进一步的，所述基质内添加有有机肥。

本发明还提供了一种果蔬种植园，其特征在于：包括若干呈矩形阵列均布的上述果蔬种植槽，每列果蔬种植槽均设有第一供液总管、第一回液总管、第二供液总管、第二回液总管、供气总管各1件；每列果蔬种植槽均共用1件第一液压泵、1件第一营养液罐、1件第二液压泵、1件第二营养液罐、1件鼓风机、1件热交换器；

每列果蔬种植槽的第一供液管均与第一供液总管连接，所述第一供液总管通过第一液压泵与第一营养液罐连接，每列果蔬种植槽的第一回液管均与第一回液总管连接，所述第一回液总管与第一营养液罐连接；

每列果蔬种植槽的第二供液管均与第二供液总管连接，所述第二供液总管通过第二液压泵与第二营养液罐连接，每列果蔬种植槽的第二回液管均与第二回液总管连接，所述第二回液总管与第二营养液罐连接；

每列果蔬种植槽的供气管均与供气总管相连，所述供气总管与鼓风机相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：1）通过设置空气腔与热交换器相连，能根据果蔬的生产规律，夏天热交换器的热交换介质设为冷媒水，可降温，冬天热交换器的热交换介质设为热水，可升温，将果蔬根须所需的肥水气控制到最佳，使果蔬根须处于一个最佳的生产环境，提高了果蔬的生产质量；2）通过设置隔液埂将槽底分成均匀的集液盒，从上往下种植槽同一列集液盒对齐，流的是同一种营养液，相间二种营养液各自分开循环流动，使种植槽具有果蔬错时交叉轮作功能，使一年四季都有果蔬可摘，极大的提高了产量；3）通过设置基质检测系统和plc控制器，人们可以严格按数据库内该果蔬的各生长期的生活习性供肥，供水，保证果蔬优质优产；4）通过基质内添加有机肥，使有机肥与化肥结合，保证果蔬的口感、风味和甜度；5）通过设置横向定株杆，用于果蔬的植株长高后夹持固定植株，大大省略了现有插杆拉线，绑扎的大量时间；6）结构简单，种植槽、支撑柱均采用水泥发泡材质，具有价廉、质轻、隔热保温效果，成本低，操作方便，果蔬产品质量稳定，适合大批量果蔬生产，值得推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例果蔬种植槽结构示意图；

图2为本发明实施例果蔬种植槽左剖视结构示意图；

图3为本发明实施例果蔬种植槽主剖视结构示意图；

图4为本发明实施例果蔬种植园俯视结构示意图。

图中：1、种植槽，101、基质，102、筛网，103、集液池，1031、集液盒，1032、隔液埂，104、空气腔，1041、通孔，2、支撑柱，3a、第一供液管，3b、第二供液管，4a、第一进液管，4b、第二进液管，5、液体引流管，6a、第一出液管，6b、第二出液管，7a、第一回液管，7b、第二回液管，8a、第一液压泵，8b、第二液压泵，9a、第一营养液罐，9b、第二营养液罐，10、挂钩，11、横向定株杆，12、热交换器，13、鼓风机，14、供气管，15、进气管，16、温度传感器，17、湿度传感器，18、供气总管，19a、第一供液总管，19b、第二供液总管，20a、第一回液总管，20b、第二回液总管。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至3所示，本发明实施例果蔬种植槽包括种植槽1、支撑柱2、第一营养液罐9a、第二营养液罐9b、第一液压泵8a、第二液压泵8b，第一供液管3a、第二供液管3b、液体引流管5、供气管14、热交换器12、鼓风机13、基质检测系统、plc控制器、第一回液管7a、第二回液管7b。

支撑柱2设有2件，2件支撑柱2排成一行固定连接于地面，种植槽1设有3层，3层种植槽1呈竖直方向均布串设于支撑柱2上，种植槽1底部设有集液池103，集液池103的上方设有筛网102，筛网102上方放置基质101，基质101内添加有有机肥，用于栽培果蔬，保证果蔬的口感、风味和甜度，集液池103上端中间设有空气腔104，该空气腔104底板上设有若干均布的通孔1041，空气腔104横向贯穿整个集液池103，种植槽1左侧外侧壁上与空气腔104对应处设有进气管15，进气管15与供气管14相连，供气管14与鼓风机13的出风口相连，鼓风机13的进风口与热交换器12出气口相连，热交换器12进气口与空气相通。

冬天空气温度低于果蔬生长所需温度时，热交换器12的热交换介质设为热水，通过热交换器12将低温的空气转换成果蔬所需温度的空气，并通过鼓风机将温热的空气通入各层种植槽1的空气腔104内，再通过筛网的孔隙上升进入上层基质内，保证果蔬生长所需的最佳肥水气；夏天空气温度高于果蔬生长所需温度时，热交换器12的热交换介质设为冷媒水，通过热交换器12将高温的空气转换成果蔬所需温度的空气，并通过鼓风机将降温的空气通入各层种植槽1的空气腔104内，再通过筛网的孔隙上升进入上层基质内，保证果蔬生长所需的最佳肥水气。

集液池103的横向设有3件均布的隔液埂1032，该隔液埂1032将集液池103分隔成4个集液盒1031，每相邻两集液盒1031内部不相通，3层种植槽1底部设置的集液盒1031大小一致，且呈矩形阵列均布。

最上层种植槽1上方设有第一供液管3a、第二供液管3b，分别设于最上层种植槽1上方前、后两侧，第一供液管3a通过第一液压泵8a与第一营养液罐9a相连，第二供液管3b通过第二液压泵8b与第二营养液罐9b相连，第一营养液罐9a、第二营养液罐9b内设有种植槽内果蔬需要的对应营养液。

第一供液管3a上设有2组第一进液管4a，该2组第一进液管4a分别设于从左往右数第1位和第3位的集液盒1031正上方，每组第一进液管4a设有2根均布，第一进液管4a插入最上层种植槽1的基质101内；第二供液管3b上设有2组第二进液管4b，该2组第二进液管4b分别设于从左往右数第2位和第4位集液盒1031正上方，每组第二进液管4b设有2根均布，第二进液管4b插入最上层种植槽1的基质101内；

引入基质101内的营养液在重力作用下逐渐向下渗入底部的对应的集液盒1031内；除最下层种植槽1外，其余种植槽1底部的集液盒1031底均设有2根液体引流管5，该液体引流管5上端口与该集液盒1031内部相通，下端插入下一层种植槽1基质101内，用于将该集液盒1031内的营养液引入下一层种植槽1对应集液盒1031正上方的基质101内。

最下层种植槽1底部设有第一回液管7a、第二回液管7b，分别设于最下层种植槽1下方前、后两侧，第一回液管7a与第一营养液罐9a相连，第二回液管7b与第二营养液罐9b相连，最下层种植槽1内从左往右数第1位和第3位集液盒1031底均设有2根均布的第一出液管6a，第一出液管6a均与第一回液管7a相连，最下层种植槽1内从左往右数第2位和第4位集液盒1031底均设有2根均布的第二出液管6b，第二出液管6b均与第二回液管7b相连。

第一营养液罐9a内设有a营养液，a营养液经第一液压泵8a泵出，依次流经第一供液管3a、第一进液管4a、各层种植槽1、液体引流管5、第一出液管6a、第一回液管7a，最后回到第一营养液罐9a内，形成a营养液循环回路；

第二营养液罐9b内设有b营养液，b营养液经第二液压泵8b泵出，依次流经第二供液管3b、第二进液管4b、各种植槽1、液体引流管5、第二出液管6b、第二回液管7b，最后回到第二营养液罐9b内，形成b营养液循环回路；

a营养液与b营养液可设为不同的营养液，使同一层种植槽1内相邻两集液盒1031正上方基质101内可种植不同时节、不同种类的果蔬植株，保证一年四季都有果蔬产出，大大提高了产量。

基质检测系统包括温度传感器16、湿度传感器17、酸度计（图中未示出）、土壤肥力测试仪（图中未示出），各层种植槽1各集液盒1031正上方的基质101内均设有温度传感器16、湿度传感器17，酸度计用于检测基质101的ph值，土壤肥力测试仪用于检测基质101的肥力，温度传感器16、湿度传感器17、酸度计、土壤肥力测试仪均与plc控制器（图中未示出）相连，plc控制器内置有各种果蔬的每个生长期的适宜温度、湿度、ph值、肥力值数据库，plc控制器接收基质检测系统的检测数据（包括温度、湿度、ph值、肥力值），与数据库相对应果蔬的数据进行对比，方便人们根据对比数据适时调整热交换器内热交换介质的温度、营养液罐内营养液的调配、基质内有机肥的调配，保证对应果蔬对应生长期所需的最佳温度、湿度、ph值和肥力值。

进一步的，除最下层种植槽1外其余种植槽1前、后两侧外侧壁上均设有一排若干均布的挂钩10，前、后侧壁上的挂钩10上均设有一根横向定株杆11，用于夹持固定藤蔓型果蔬植株。

进一步的，种植槽1、支撑柱2均采用水泥发泡材质，具有价廉、质轻、隔热保温效果。

本发明实施例的工作原理：在种植槽1内从左往右数奇数位集液盒1031正上方基质101内种植上同一时节、且基质101所需温度、湿度、ph值、肥力值都相差不多的果蔬，启动基质检测系统检测已种植果蔬的基质101温度、湿度、ph值、肥力值，同时对比plc控制器内置各果蔬数据库数据，调配好种植槽1内各果蔬适宜的a营养液，调整热交换器12内的热交换介质温度；然后将调配好的a营养液放入第一营养液罐9a内，启动第一液压泵8a，将a营养液泵入第一供液管3a，a营养液通过第一进液管4a流入最上层种植槽1的基质101内，a营养液在重力作用下缓缓向下渗透，直至底部集液盒1031内，再通过该集液盒1031底部的液体引流管5流入下层种植槽1基质101内，如此从上往下直至流入最下层种植槽1底部对应集液盒1031内，最后由第一出液管6a、第一回液管7a回流至第一营养液罐9a，循环往复，使种植槽1内的果蔬都能得到a营养液的滋养；同时启动热交换器12和鼓风机13，将适宜温度的空气吹入集液盒1031上方的空气腔104，进入空气腔104内的空气通过筛网102上的孔隙及基质101间隙由下往上从果蔬的蔸部逸出，从而满足了果蔬的肥水气的供给，保证了果蔬的最佳生长环境，大大提高了果蔬的生长品质；

下一时节在种植槽1内从左往右数偶数位集液盒1031正上方基质101内种植上下一时节、且基质所需温度、湿度、ph值、肥力值都相差不多的果蔬，启动基质检测系统检测刚种植果蔬的基质温度、湿度、ph值、肥力值，同时对比plc控制器内置各果蔬数据库数据，调配好种植槽1内刚种植的各果蔬适宜的b营养液，调整热交换器12内的热交换介质温度；然后将调配好的b营养液放入第二营养液罐9b内，启动第二液压泵8b，将b营养液泵入第二供液管3b，b营养液通过第二进液管4b流入最上层种植槽1的基质101内，b营养液在重力作用下缓缓向下渗透，直至底部集液盒1031内，再通过该集液盒1031底部的液体引流管5流入下层种植槽1基质101内，如此从上往下直至流入最下层种植槽1底部对应集液盒1031内，最后由第二出液管6b、第二回液管7b回流至第二营养液罐9b，循环往复，使种植槽1内的果蔬都能得到b营养液的滋养；同时启动热交换器12和鼓风机13，将适宜温度的空气吹入集液盒1031上方的空气腔104，进入空气腔104内的空气通过筛网102上的孔隙及基质101间隙由下往上从果蔬的蔸部逸出，从而满足了果蔬的肥水气的供给，保证了果蔬的最佳生长环境，大大提高了果蔬的生长品质；本发明实施例可以错时交叉轮流种植各时节适宜果蔬，保证一年四季都能有果蔬产出，大大提高了种植槽的果蔬产量。

如图4所示，本发明实施例果蔬种植园，包括呈4排3列矩形阵列均布的上述果蔬种植槽，每列果蔬种植槽均设有第一供液总管19a、第一回液总管20a、第二供液总管19b、第二回液总管20b、供气总管18各1件；每列果蔬种植槽均共用1件第一液压泵8a、1件第一营养液罐9a、1件第二液压泵8b、1件第二营养液罐9b、1件鼓风机13、1件热交换器12。

每列果蔬种植槽的第一供液管3a均与第一供液总管19a连接，第一供液总管19a通过第一液压泵8a与第一营养液罐9a连接，每列果蔬种植槽的第一回液管20a均与第一回液总管7a连接，第一回液总管20a与第一营养液罐9a连接；

每列果蔬种植槽的第二供液管3b均与第二供液总管19b连接，第二供液总管19b通过第二液压泵8b与第二营养液罐9b连接，每列果蔬种植槽的第二回液管7b均与第二回液总管20b连接，第二回液总管20b与第二营养液罐9b连接；

每列果蔬种植槽的供气管14均与供气总管18相连，供气总管18与鼓风机12相连。

本发明实施例结构简单，种植槽1、支撑柱2均采用水泥发泡材质，具有价廉、质轻、隔热保温效果，成本低，操作方便，果蔬产品质量稳定，适合大批量果蔬生产，值得推广应用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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