[发明专利]一种基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法

权利要求书

1.一种基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，其特征在于：将组织培养获得的组培苗在节能温室或者节能种植大棚中进行栽培，其中，组织培养过程包括外植体的采集、清洗、消毒、外植体接种、继代培养、生根培养和移栽，所述节能温室或者节能种植大棚包括太阳能发电系统、喷灌系统和照明系统；

所述外植体的清洗和消毒过程采用外植体清洗消毒装置，包括依次相连的储液箱(1)、清洗柜(2)和残液回收箱(3)，所述清洗柜(2)包括柜体(201)和盖合在其上部的第一上盖(202)，在所述柜体(201)的中部设置有第一固定架(4)，所述第一固定架(4)的底部通过固定杆(5)连接第一底座(6)，所述第一底座(6)设置在所述柜体(201)的底部，所述第一底座(6)与第三驱动装置相连；

所述第一固定架(4)由第一圆环(401)和设置于其下部的第二圆环(402)构成，所述第一圆环(401)和所述第二圆环(402)之间通过连接杆(403)连接，在所述第一固定架(4)上固定有清洗袋(7)，所述清洗袋(7)为网状结构，由柔性材料制成，所述清洗袋(7)包括袋体(701)和第一盖体(702)，所述袋体(701)和所述第一盖体(702)之间通过拉链(703)连接固定；在所述柜体(201)内部的上部以及侧壁上设置有多个第一喷头(8)；

所述清洗袋(7)可拆卸地固定在所述第一固定架(4)上，在所述清洗袋(7)的上端相对设置有两个第一绑带(704)，在所述清洗袋(7)的下端相对设置有两个第二绑带(705)，两个所述第一绑带(704)之间的连线垂直于两个所述第二绑带(705)之间的连线；

所述第一绑带(704)和所述第二绑带(705)均由两个长条形的带体构成；

在所述第一圆环(401)上相对设置有两个向外的第一凸起(404)，在所述第二圆环(402)上相对设置有两个向外的第二凸起(405)，两个所述第一凸起(404)之间的连线垂直于两个所述第二凸起(405)之间的连线；所述第一绑带(704)捆绑固定在所述第一凸起(404)上，所述第二绑带(705)捆绑固定在所述第二凸起(405)上；

所述太阳能发电系统包括依次相连的第三发电单元、第三控制单元和第三蓄电池，所述太阳能发电系统还包括第三逆变器，分别与所述第三控制单元和所述第三蓄电池相连；

所述第三发电单元包括四个第三竖直支架(46)，在四个所述第三竖直支架(46)的顶端之间固定有两个平行设置的第二水平支架(47)，在两个所述第二水平支架(47)之间固定有5个横杆(48)，在所述横杆(48)上设置有第二板体(49)，所述第二板体(49)贯穿所述横杆(48)且能够绕所述横杆(48)转动，在所述第二板体(49)的四周紧密固定有边框，所述边框由铝合金或碳纤维材料制成；在所述第二板体(49)上固定有第三光伏层(50)，其从下至上依次包括第三柔性薄膜电池组件、第三膜层和第三涂料层；所述第二板体(49)和所述第三光伏层(50)与所述第三控制单元相连；

在每个所述横杆(48)上均设置有与所述第三控制单元相连的一个第三湿度传感器(51)和一个第三光传感器(52)；

所述第三柔性薄膜电池组件为铜铟钾硒薄膜太阳能电池或染料敏化电池；

所述第三膜层为乙烯—四氟乙烯共聚物膜，厚度为300微米；

所述第三涂料层为纳米级的光触媒涂料，厚度为80微米；

所述第三柔性薄膜电池组件与第二板体(49)之间通过粘结剂固定，所述粘结剂为阻燃型聚合物粘结剂；

在所述第二板体(49)的两侧涂覆有界面剂；

所述照明系统为固定在温室或种植大棚或栽培架上的节能LED灯，所述节能LED灯与所述太阳能发电系统相连，所述节能LED灯为多功能LED灯(100)，包括透镜面板(101)、第二底座(102)、位于所述第二底座(102)内部的LED面板(103)以及用于控制所述LED面板(103)移动的第四控制单元(107)；

所述透镜面板(101)包括多个第一聚光透镜(101a)以及用于固定所述多个第一聚光透镜(101a)的网格支架(101b)，且所述网格支架(101b)的网格与所述第一聚光透镜(101a)一一对应；

所述第二底座(102)为凹槽(102a)，所述凹槽(102a)的上半部用于放置和固定所述透镜面板(101)、所述凹槽(102a)的下半部用于放置所述LED面板(103)，且所述凹槽(102a)下半部的侧面设有开口用于推拉所述LED面板(103)；

所述LED面板(103)位于所述透镜面板(101)的焦平面上；且被划分为多个与所述网格支架(101b)的网格一一对应的LED灯组，每个所述LED灯组的中心处设置有第一白光LED灯(104)且在所述第一白光LED灯(104)左右两侧还设置有第一蓝光LED灯(105)和第一红光LED灯(106)；

在所述第二底座(102)上设置有由远红外涂料制成的散热层，在所述凹槽(102a)下半部的侧面开口处设置有防水层，所述防水层为硅胶带；

所述第四控制单元(107)用于驱动所述LED面板(103)产生左右移动，当向左移动后则所述第一红光LED灯(106)与对应所述第一聚光透镜(101a)的焦点重合、当向右移动后则所述第一蓝光LED灯(105)与对应所述第一聚光透镜(101a)的焦点重合；所述第一蓝光LED灯(105)的波长为450～460nm或460～470nm；所述第一红光LED灯(106)的波长为620-630nm或640-660nm；

所述第二底座(102)的四周还设置有相互拼接机构(102b)；

所述外植体接种、所述继代培养和所述生根培养中采用的培养基采用培养基灌装装置进行灌装；

所述培养基灌装装置包括培养基混合罐(300)、灌装台(301)、培养基回收罐(302)和升降装置(303)；

所述培养基混合罐(300)包括从下至上依次连接的第四底座(304)、罐体(305)和第二上盖(306)，所述罐体(305)内部设置有第一加热装置(307)、第一搅拌叶片(308)和第二搅拌叶片(309)，所述第四底座(304)内设置有第八驱动装置(310)、第九驱动装置(311)，所述第一搅拌叶片(308)和所述第八驱动装置(310)相连，所述第二搅拌叶片(309)与所述第九驱动装置(311)相连，在所述罐体(305)的下部设置有出液口(312)；所述出液口(312)连接出液总管(313)，所述出液总管(313)通过转换头(314)连接多个分装管(315)的一端，多个所述分装管(315)的另一端固定在第二固定架(316)上，在所述第二固定架(316)上固定有多个灌装头(317)，每个所述灌装头(317)分别连接一个所述分装管(315)；

所述升降装置(303)设置在所述培养基混合罐(300)的下部；所述灌装台(301)设置在靠近所述出液口(312)的位置，包括台面(318)和设置在所述台面(318)上的集液槽(319)，所述集液槽(319)设置在所述灌装头(317)的下部，所述集液槽(319)的底板沿长度方向倾斜设置，倾斜角度为3度，所述培养基回收罐(302)与所述集液槽(319)相连；

所述第一加热装置(307)设置在所述罐体(305)的中部，所述第一搅拌叶片(308)设置在所述罐体(305)的下部，所述第二搅拌叶片(309)设置在所述罐体(305)的中上部；

在所述罐体(305)内设置有第一温度传感器，在所述第四底座(304)上设置有显示屏(320)和多个操作按钮(321)，在所述第四底座(304)内设置有控制模块，所述控制模块分别与所述显示屏(320)、所述操作按钮(321)、所述第一加热装置(307)、所述第一温度传感器、所述第八驱动装置(310)和所述第九驱动装置(311)相连；

在所述培养基回收罐(302)的内部设置有第二加热装置(322)；在所述出液总管(313)和多个所述分装管(315)上分别设置有第二阀门；所述出液总管(313)为软管，所述罐体(305)采用透明材料制成；

将生根培养获得的组培苗根部琼脂清洗干净后先置于育苗架上培养1～2个月，再移栽到栽培床上；

所述育苗架包括第二架体(505)，所述第二架体(505)包括顶板、底板、左侧板、右侧板和后侧板，在所述第二架体(505)上还设置有多个育苗盘(500)，所述育苗盘(500)为上部开口的长方体结构，在所述育苗盘(500)上设置有置物架(506)，在所述置物架(506)上均匀设置有多个育苗盒孔(507)，在所述育苗盒孔(507)上放置有育苗盒(508)；

所述育苗盒(508)包括盒体(509)和置于其上部的第二盖体(510)，在所述盒体(509)的底部均匀设置有多个漏水孔，在所述盒体(509)内部包括育苗基质(511)，在所述育苗基质(511)的底部设置有防漏网(512)，在所述盒体(509)上端的边缘设置有向外延伸的支撑部(513)，所述支撑部(513)支撑固定在所述置物架(506)上；

在所述育苗盘(500)的后侧设置有进水孔(514)和出水孔(515)，所述进水孔(514)通过管路与第一水箱相连，所述出水孔(515)通过管路与回收箱相连；

在所述后侧板上均匀设置有多个LED灯；

在所述第二架体(505)的两侧固定有第二滑槽(519)，在所述育苗盘(500)的两侧固定有与所述第二滑槽(519)相配合的第二滑块(518)；

所述置物架(506)上的育苗盒孔(507)和每个所述育苗盘(500)上的所述育苗盒(508)的数量相等，均为12个，所述育苗盘(500)的数量为4个，从上至下依次为第一育苗盘(501)、第二育苗盘(502)、第三育苗盘(503)和第四育苗盘(504)；

固定在所述第二育苗盘(502)、所述第三育苗盘(503)和所述第四育苗盘(504)上的所述第二滑块(518)为伸缩杆结构，固定在所述第二育苗盘(502)上的所述第二滑块(518)的伸缩范围为所述育苗盘(500)宽度的1～2倍，固定在所述第三育苗盘(503)上的所述第二滑块(518)的伸缩范围为所述育苗盘(500)宽度的1～3倍，固定在所述第四育苗盘(504)上的所述第二滑块(518)的伸缩范围为所述育苗盘(500)宽度的1～4倍；

所述喷灌系统设置在栽培架上，包括托盘(801)和第二进水总管(803)，在所述托盘(801)上设置有多排花盆(802)，在第二进水总管(803)上设置有第二水泵(804)，所述第二进水总管(803)的一端连接有多个进水支管(805)，所述进水支管(805)的数量与所述花盆(802)的排数一致；所述第二进水总管(803)的另一端分别通过第一支管(806)和第二支管(807)与第三水箱(808)和肥料箱(809)相连，所述第三水箱(808)和所述肥料箱(809)之间通过第三支管(810)相连；

在每个所述进水支管(805)上设置有流量计(811)、第二过滤装置(812)和多个喷水装置，每个所述喷水装置对应一个所述花盆(802)并设置在所述花盆(802)的上部，所述喷水装置包括从上至下依次相连的导流管(813)、降速减流装置(814)和喷水盘(815)，所述导流管(813)为中空伸缩杆结构，其上端与所述进水支管(805)相连；所述降速减流装置(814)为实心圆柱体，在其中设置有螺旋状水流通道，所述喷水盘(815)由多个第二喷水管(816)构成，多个所述第二喷水管(816)的一端与所述降速减流装置(814)的下端相连，多个所述第二喷水管(816)的另一端为自由端，在一个圆形平面内均匀分布，在所述第二喷水管(816)上均匀设置有多个第四喷头(817)；

在所述第一支管(806)上设置有第六阀门(818)，在所述第二支管(807)上设置有第七阀门(819)，在所述第三支管(810)上设置有第八阀门(820)；

在所述花盆(802)内设置有第六湿度传感器(821)，在所述导流管(813)上设置有第九阀门(822)；

在所述肥料箱(809)内设置有肥料盒(823)、第三过滤装置(824)和搅拌装置(825)，所述第三过滤装置(824)设置在所述肥料箱(809)的出水口处，所述搅拌装置(825)为两个，分别设置在所述肥料箱(809)的上部和下部；在所述托盘(801)上设置有多个与所述花盆(802)底部相适应的托盘凹槽(826)，所述托盘凹槽(826)的数量与所述花盆(802)的数量相等；在所述托盘(801)上设置有温度计(827)；

所述喷灌系统还包括控制柜，分别与所述搅拌装置(825)、所述第六阀门(818)、所述第七阀门(819)、所述第八阀门(820)、所述第九阀门(822)、所述第二水泵(804)和所述第六湿度传感器(821)相连。