[发明专利]一种作物无土栽培方式

说明书

本发明是一种作物无土栽培方式，国际专利分类号为A01G31/00。

无土栽培是栽种农作物并取得其果实的一种方式。有在露天下栽培，也有在大棚内栽培。在大棚内进行的无土栽培，可进行全年性反季节生产，但由于其一次性投入大，耗电量大，单位产品成本高，难于大面积推广。

本发明的目的是找出一种投资少、耗电量小、产品成本低的无土栽培方式。

本发明的基本技术特征是在大棚内通过立柱支架结构进行垂直多层栽培，通过具有聚光、反射、折射、散光等功能的导光装置解决立体多层栽培中下层作物所需阳光问题;通过棚外顶部的冷暖纱，和棚内恒温热介质，控制高温或寒冷期棚内温度稳定在作物最佳生长所需温度。

图1为本发明的正视图。

图2为本发明的侧视图。

图3导光装置的示意图。

图4为导光装置光照原理图。

下面结合附图具体说明本发明的内容，多层栽培是通过立柱1，固定在立柱1之上并与之垂直的横杆2，以及固定在横杆2上的带滴管的营养液输送管道3及支杆4组成的支架，将栽培床置于支架上进行生产的。作物生长所需营养，是通过高压泵将配制好的营养液压入输送管道通过滴管滴入栽培床载体而让植物根系吸收。作物所需阳光，最上顶一层是由阳光直接照射获得，中下层所需阳光，是通过导光装置获得。该导光装置由反射聚光镜5、聚光反射镜6、导光管7、折射镜8、散光镜9等构件组成，阳光通过反射聚光镜5将光线反射聚集至聚光反射镜6，聚光反射镜6将光线反射经过导光管7，导光管为圆筒形，其上端与锅式反射聚光镜底部所开圆孔周边相连接，其内壁涂上反光物质，并按分层作物之间距离，按装上下互不重叠的折射镜，折射镜折射的光线通过各自对应的散光镜将光线分散照射在作物上。散光镜为一凸透镜，根据作物增产需要的颜色光涂上相应的颜色。热介质为氯化钙水溶液，硫酸钠水溶液，碳酸钠水溶液，溴化锂水溶液。热介质水溶液的容器要质地坚韧并能隔绝空气，如复合塑料、橡胶袋，装有热介质的容器吸放热不能控制棚内温度时，要将其撤下恢复初始状态后再使用。冷暖纱在棚顶外面及棚壁周围作平面铺开，通过滑轮或热敏调控装置，根据作物生长需要温度进行开闭。

为了使作物在最佳温度下进行全年性反季节生产，目前需消耗大量电能降温，或消耗大量热能升温，加之建大棚一次性投入大，单位产品成本高，市场承受能力差，就阻碍了大棚生产的发展。本发明为了达到防暑降温或防寒升温，主要采取化学热介质调节和冷暖纱调节相结合的方法。众所周知化学热介质种类很多，如硫酸钠水溶液、碳酸钠水溶液和溴化锂水溶液，在环境温度低于32-35℃时，这些热介质都可放出热量;在环境温度高于32-35℃时，这些热介质都可吸收热，使所在环境温度在一定时间内不变。这些物质均可作为调温的热介质，但由于其调温的范围在32～35℃，对一般作物的生长不很理想。而氯化钙水溶液若其浓度在50～52%，其熔解热和凝固热在28℃，当无土栽培大棚内温度降至28℃以下时，氯化钙在水溶液中形成的六水氯化钙从水溶液中析出，放热凝固，使大棚内温度升高，仍维持在28℃;当大棚内温度上升至28℃以上时，已经凝固的氯化钙吸热溶解，使大棚内温度下降，仍维持在28℃。可见，氯化钙水溶液能在一定时间内，使大棚内温度保持在作物最宜生长的28℃。根据测试，浓度50%的氯化钙水溶液温度由30℃降至28℃或由28℃上升至30℃时，其放出或吸收的热量均为80千卡/公斤。由此，可根据无土栽培大棚内容积的大小、物质的多少、外界温度变化的大小、大棚材质隔热情况等因素，来决定氯化钙水溶液的用量。氯化钙水溶液只要不与空气接触，还可长期使用。如若遇到不适宜作物生长高温或长期低温，热介质在吸收或释放热量达到一定限度时，再不能吸收或释放热量，棚内温度逐渐与棚外温度趋于一致，此时，应把已用过的装有热介质的装置换下，换上新的热介质装置。如为了降温，则应换上在较冷处存放的热介质装置;为了升温，则应换上在较热处存放的热介质装置。这里的较冷处，指的是阴凉地方和井水处，深水处、地窖、冰窖、冷冻仓库的余冷处等;较热处，指的是有余热的地方和太阳光照得较强之处等。热介质使用一次一般为20小时左右。一个大棚预备两批热介质装置，一批在工作，一批在预冷或预热，交替进行，就可使作物处在最佳温度生长。