[发明专利]一种土培植物根系生长环境控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种土培植物根系生长环境控制方法及系统，通过所述循环泵、供水管、回水管、循环地埋渗灌管和补水定压装置构建了一个循环水渗灌系统，并结合所述制热装置、制冷装置、水肥液体和水气混合装置一体化解决地埋渗灌及植物根系生长环境控制方面存在的问题，包括：现有地埋渗灌管易堵塞及寿命短进而维修更换成本高的问题，植物根系土壤加温和降温的问题，有机肥通过水溶解过滤后以渗灌方式施肥问题，混合了空气或氧气后的灌溉水更易形成气泡或空气段阻碍施灌的问题，农业种植棚内种植土壤的灌溉、加温、降温、施肥及其在冬季和夏季连续产出的问题；小型种植盆无人值守人为控制植物生长进度的问题等。

技术领域

本发明涉及植物种植环境控制，特别涉及地埋渗灌及土培植物根系生长环境控制。

背景技术

土培植物根系生长环境中首要的是根系土壤的含水量，其次还包括肥料等植物生长所需的营养物质以及根系土壤的温度、酸碱度和透气性等方面。

植物灌溉技术有几个重要目标，包括节水和按需灌溉；现有技术如：喷灌、滴灌等方案在节水方面比传统的漫灌模式有了显著的提升，但地表湿度仍然较高，容易滋生病虫害及造成地表板结；地埋渗灌方案在节水和降低土壤表层蒸发量进而减少病虫害等方面又有进一步的提升，但是，现有地埋渗灌方案存在易堵塞、使用寿命短及实施成本高等问题，阻碍了方案的推广应用，因此，现实中主要的节水灌溉模式以喷灌和滴灌为主；在温室大棚，喷灌和滴灌方式增加空气和地表湿度，易滋生病虫害；现有技术对植物根系土壤温度的直接调节尚无有效方案，普遍采用加热植物种植区地上空气温度的方法保障植物生长，但是，特别在冬季温室大棚，植物根系土壤的温度过低是导致植物坏死或停止产出的主要原因；有机肥一般通过翻耕施肥，劳动成本高，对已经在生长的植物均匀追施有机肥的难度更高，制成有机肥水溶液后不论如何过滤仍含有大量不溶物质，现实中难以通过渗灌方式施用有机肥。

发明内容

本发明公开了一种土培植物根系生长环境控制方法及实施系统，目的是要解决地埋渗灌及植物根系生长环境控制方面存在的问题，包括：现有地埋渗灌管易堵塞及寿命短进而维修更换成本高的问题，植物根系土壤加温和降温的问题，有机肥通过水溶解过滤后以渗灌方式施肥问题，混合了空气或氧气后的灌溉水更易形成气泡或空气段阻碍施灌的问题，农业种植棚内种植土壤的灌溉、加温、降温、施肥及其在冬季和夏季连续产出的问题，农业种植棚分区按需灌溉的问题，小型种植盆无人值守的灌溉和施肥问题等。本发明方案所述植物包括草本植物和木本植物，不包括无根类植物，不包括不需要灌溉的植物。

为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案包括：

1.一种土培植物根系生长环境控制方法及系统，包括循环泵、供水管、回水管、循环地埋渗灌管和补水定压装置；其特征是所述循环地埋渗灌管的一端与所述供水管连接，同时另一端与所述回水管连接；所述循环泵的出水口与所述供水管连接，所述循环泵的进水口与所述回水管连接；所述补水定压装置的出水管与所述回水管或所述供水管连接，所述补水定压装置负责提供灌溉用水以及按设定值为所述循环地埋渗灌管内的水体提供渗灌水压；所述循环地埋渗灌管其上有出水孔并且埋设于植物种植区的土壤中；所述补水定压装置启动后将所述循环泵、供水管、回水管和循环地埋渗灌管内充满灌溉水；所述循环泵启动后推动所述灌溉水在所述循环泵、供水管、循环地埋渗灌管和回水管内循环流动；所述灌溉水在所述循环地埋渗灌管内的所述渗灌水压作用下通过所述出水孔渗出并向所述循环地埋渗灌管外围的土壤渗透扩散。

由所述循环泵、供水管、回水管、循环地埋渗灌管和补水定压装置构成一个循环水渗灌系统；在所述循环地埋渗灌管内形成循环流动水的目的之一是避免地埋渗灌管内发生堵塞；通过改变所述循环地埋渗灌管内的水压可以调节单位时间渗出的灌溉水量；根据所述植物种植区的形状和面积，所述循环地埋渗灌管可以是一根也可以是多根并联，可以直线方式布设也可以曲线、盘绕或迂回方式布设。