一种立体雾培农场制造技术

本发明专利技术涉及一种立体雾培农场，立体雾培农场包括：主体模块，用于构成植株培养空间；运动模块，用于承载植株沿设定路径移动；气雾模块，用于对跟随运动模块移动的植株进行气雾培养；立体雾培农场划分有若干区间，运动模块承载植株沿设定路径在若干区间之间进行往复运动和/或循环运动，使得气雾模块至少通过在对应区间内设置有与设定路径处于不同相对位置的若干气雾发生装置的方式对植株执行至少作用范围和/或作用方向存在区别的气雾培养。本申请的立体雾培农场通过分区循环的方式实现光照培养和气雾培养以及播种收割干预分区进行，能够有效克服气雾弥散分布而提升气雾作用的针对性和经济性。性和经济性。性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种立体雾培农场


[0001]本专利技术涉及植物培育
，尤其涉及一种立体雾培农场。

技术介绍

[0002]现代农业为克服土壤、光照、空间等栽培条件对于植物培植过程的限制而逐步发展出可进行无土栽培的植物培养系统和植物工厂，其中，无土栽培是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作植株根系的基质固定植株，植物根系能直接接触营养液的栽培方法，无土栽培使得植物培植过程脱离土壤限制，极大地扩展了农业生产的空间，发展前景十分广泛。无土栽培的特点是以人工创造的作物根系生长环境取代土壤环境，不仅能满足作物对养分、水分、空气等条件的需要，而且对这些条件要求加以控制调节，以促进作物更好地生长，并获得较好的营养生长于生殖生长平衡。
[0003]雾培技术属于无土栽培技术的一种，它是利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状，直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术，雾培技术进一步将降低了植物根系对于固态物质的需求，显著提升植物根系与营养气雾的接触而植物提升营养吸收效率，也可改善无土栽培技术中根系水气矛盾，使得雾培技术在现代农业植物工厂中具备良好应用前景。根据植物根系是否有部分侵没在营养液层而分为喷雾培和半喷雾培；根据设施不同可分为A形雾培、梯形雾培、移动式雾培等形式。
[0004]现有技术提供有将雾培技术应用于植物培养模块和植物工厂的方案，例如，公告号为CN103563679B的专利公开了一种自动化育秧苗床。该专利技术采用“W”型秧盘并通过排列组合成链循环的方式来保障和变换采光，受光区域均匀，相互不会遮挡光线，使得秧苗具有均匀的生长环境。但该方案的链循环传送结构无法对培养空间进行有效的功能分区以布置区别化的营养条件；且该方案中气雾喷头布置于苗床顶端，气雾作用于秧苗的距离较远，气雾容易受到喷淋分散的影响而使得气雾弥散分布于苗床空间，难以保证气雾作用位置的针对性和气雾培养过程的经济性。
[0005]公告号为CN109042274B的专利公开了一种可以包裹根系精准喷雾雾化栽培箱及其方法。该技术方案利用雾化喷头与植株根系的相对运动来实现气雾均匀地作用于植株根系，且喷头作用位置靠近植株根系布置。但该方案中，为保证喷头对于若干植株根系的周期性作用，气雾管线及设备需频繁移动，导致喷头移动结构接气雾管线结构复杂，易发生相互干涉，且气雾作用范围和移动设备处于同一空间，气雾长期浸润或水汽凝结易导致设备受损或使用寿命下降。
[0006]基于上述内容，为保证雾培种植中的气雾能够均匀有效地作用于植株根系，雾培技术常与活动结构联用。但上述方案中，气雾喷口覆盖范围大或相对植株根系距离较远会导致气雾浸润作用于植株根系的难度显著提升，植株根系位置的气雾也容易受到重力、运动干扰等相对运动过程中不利因素的影响而无法集中有效地作用于植株根系。尤其是植株根系的外层部分会对内层部分产生阻挡作用，以及植株根系会由于粘结作用而出现外湿内干，从而影响气雾与植株根系的接触效率以及植株的生长效率。
[0007]另外，弥散于培养空间的气雾会导致气雾接触至非植株表面，气氛弥散分布使得气雾无法针对性地作用于植株而造成培养液的浪费，也难以保证气雾作用的针对性和经济性；在种植空间弥散分布的气雾也会加剧金属材料制备的植物工厂设备腐蚀，从而影响设备及电路的正常功能和使用寿命，此外，弥散分布的气雾也会遮挡光线，对植株叶区接受光线照射造成不利影响。
[0008]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0009]针对现有技术所提出的至少一部分不足之处，本申请提供了一种立体雾培农场，立体雾培农场包括：主体模块，用于构成植株培养空间；运动模块，布置在植株培养空间并用于承载植株沿设定路径移动；气雾模块，布置在植株培养空间并用于对跟随运动模块移动的植株进行气雾培养；其中，在立体雾培农场根据运动模块的设定路径与主体模块和/或气雾模块至少部分结构之间相对空间位置关系的不同划分为若干区间的情况下，运动模块承载植株沿设定路径在若干区间之间进行往复运动和/或循环运动，使得气雾模块至少通过在对应区间内设置有与设定路径处于不同相对位置的若干气雾发生装置的方式对植株执行至少作用范围和/或作用方向存在区别的气雾培养。
[0010]为解决现有技术中气雾弥散分布难以保障气雾作用的针对性和经济性以对设备及光照产生不利影响的问题，本申请将立体雾培农场根据功能需求进行空间划分，功能需求主要包括播种收获及干预需求、光照培养需求，气雾培养需求。由于气雾弥散分布会对操作干预以及光线照射产生不利影响，且弥散分布的气雾也难以有效浸润植株根系，尤其是针对植株根系局部区域未完全暴露于空气的情况，需要对植株根系及植株叶区进行针对性的设置。
[0011]本申请中，立体雾培农场将立体的培养空间划分为若干功能区间，功能区间根据承载植株进行移动的运动模块的移动路径与关联设备之间的相对位置关系设置来满足对应的功能需求，关联设备可包括光照设备、雾培设备以及其它干预设备，对应的功能需求包括光照作用、气雾作用以及种植收获等干预操作，即本申请将立体雾培农场划分为若干功能区域，划分标准根据植株往复循环运动的设定路径与其它模块的相对空间位置关系进行确定，植株运动的设定路径与其功能需求密切相关，即功能区域的划分在合理分隔的基础上，也能够通过设定路径的独立设计极大地提升植株在该功能区域的培养效果。
[0012]例如，针对播种收割及干预的培养空间，需获得较为平整开阔的操作面，用于植株及承载植株的种植盘的移入移出，也可以利用操作面与外部播种收割设备进行联用以提升操作效率。针对光照培养空间，可对光照设备及传送带的运动路径进行设计以充分利用竖向空间以及光线照射范围。而针对气雾培养空间，需要保证气雾作用的针对性和经济性，针对性即为气雾能够有效渗透植株根系以避免外湿内干，经济性即为限定气雾作用范围集中于植株而避免弥散分布，从而通过限定空间的气雾培养来节约营养液并提升气雾作用效果，上述气雾作用的针对性和经济性是通过布置在气雾培养空间并对沿移动路径进行运动
的植株进行作用的若干气雾发生装置对植株作用范围及作用方向的调整来实现的，例如针对植株根系实施干预调整下的气雾培养并限定气雾培养中气雾与植株根系及植株叶区的作用范围。通过上述设置可将用于培养的功能区间或功能空间同其它部分分隔出来，保证气雾作用的相对独立性，保留相互支持作用而避免相互干扰；在通过气雾作用中的干预设置及参数调整来克服外湿内干等缺陷，从而提升本申请的立体雾培农场中气雾培养的针对性和经济性。
[0013]优选地，立体雾培农场包括运动模块的设定路径沿主体模块的纵向延伸布置的第一区间、运动模块的设定路径沿主体模块的纵向起伏布置的第二区间以及运动模块的设定路径沿主体模块的纵向延伸布置的第三区间，其中，第一区间至第三区间的运动模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立体雾培农场，其特征在于，所述立体雾培农场包括：主体模块(100)，用于构成植株培养空间；运动模块(200)，布置在所述植株培养空间并用于承载植株沿设定路径移动；气雾模块(300)，布置在所述植株培养空间并用于对跟随所述运动模块(200)移动的植株进行气雾培养；其中，在所述立体雾培农场根据所述运动模块(200)的所述设定路径与所述主体模块(100)和/或所述气雾模块(300)至少部分结构之间相对空间位置关系的不同划分为若干区间的情况下，所述运动模块(200)承载植株沿设定路径在若干区间之间进行往复运动和/或循环运动，使得所述气雾模块(300)至少通过在对应区间内设置有与设定路径处于不同相对位置的若干气雾发生装置的方式对植株执行至少作用范围和/或作用方向存在区别的气雾培养。2.根据权利要求1所述的立体雾培农场，其特征在于，所述立体雾培农场包括所述运动模块(200)的所述设定路径沿所述主体模块(100)的纵向延伸布置的第一区间、所述运动模块(200)的设定路径沿所述主体模块(100)的纵向起伏布置的第二区间以及所述运动模块(200)的设定路径沿所述主体模块(100)的纵向延伸布置的第三区间，其中，所述第一区间至所述第三区间的运动模块(200)的设定路径相互衔接以形成往复移动或循环移动的运动路径。3.根据权利要求1或2所述的立体雾培农场，其特征在于，所述主体模块(100)包括培养架(101)，所述培养架(101)利用若干沿纵向、竖向及横向的梁架构成包围和/或支撑所述运动模块(200)及所述气雾模块(300)的框架式结构，其中，所述主体模块(100)的培养架(101)通过若干隔离板形成所述第一区间至所述第三区间之间至少位于局部位置的物理分隔。4.根据前述权利要求1至3之一所述的立体雾培农场，其特征在于，所述运动模块(200)设置有沿设定路径延伸的传送带(201)，所述传送带(201)布置于所述培养架(101)横向两侧，使得所述传送带(201)能够按照连接沿横向延伸布置的种植盘(102)的横向两端的方式承载所述种植盘(102)沿设定路径进行移动。5.根据前述权利要求1至4之一所述的立体雾培农场，其特征在于，用于布置作物种子及作物植株的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王森，杨其长，周成波，李宗耕，卢威，巫小兰，袁泉，
申请(专利权)人：中国农业科学院都市农业研究所，
类型：发明
国别省市：