甘薯无土结薯栽培系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了甘薯无土结薯栽培系统与方法

【技术实现步骤摘要】
甘薯无土结薯栽培系统与方法


[0001]本专利技术涉及一种农业种植技术，特别是涉及一种能够实现连续采收的甘薯无土栽培系统与方法，属于农业机械
、
农业种植

。

技术介绍

[0002]常规的甘薯（
Ipomoea batatas(L.) Lam
．）种植方式相较于设施农业，是较为粗放的生产方式，主要表现在：一方面是种植方式“粗”。
甘薯种植过程中，块根与养分吸收根系均生长在地下，收获时割掉藤蔓，挖出块根
。
这种破坏性收获方式成为甘薯种植生产中最主要的人工与地力成本
。
另一方面是价值定位“粗”。
甘薯是我国第七大粮食作物，当作为粮饲兼用加工用时，其培育技术较多重视薯块产量
、
品质
、
抗病抗逆特性的改良改进，即注重提升其作为初级农产品或粗加工产品的价值，忽视薯块外形外观的改进对其整体作为“时尚商品”价值提升的意义
。
[0003]随着现今营养观念与饮食习惯的转变，甘薯营养价值被重新认识并广受重视，鲜食甘薯的消费呈逐年上升的趋势
。
市场消费对甘薯生产技术提出新要求，例如：其一
、
全年连续供给鲜食甘薯，突破以往收获季供给鲜食甘薯
、
非收获季供给贮藏甘薯的技术限制
。
其二
、
降低薯块平均重量，迷你型
/
小型鲜食甘薯（单个薯重
80g
～
150gr/>）更受欢迎，且单位重量售价更高
。
其三
、
提升薯块外观美感，例如形状规则
、
外表光滑，可进一步提升其商品性
。
除上述市场需求外，就农业种植技术而言，无土栽培在一定程度上是发展方向
。
无土栽培免除了农业种植对耕地的依赖，一方面可以节省耕地使用；另一方面可以使生产基地建设在距离城市更近的城郊，缩短从农田到餐桌的距离，既加快区域经济生产循环，又满足市场对“新鲜供给”的要求
。
由此可见，甘薯生产为摆脱传统种植方式制约
、
提升生产价值，需要开发新的甘薯栽培技术
。
[0004]就物种属性而言，甘薯藤蔓本身所具有的多次结薯能力，传统种植方式之所以采用破坏性收获方式，是由于甘薯贮藏根与营养吸收根均生长在地下且功能存在一定程度的交叉，由此限制了甘薯藤蔓本身连续结薯特性的科学高效利用
。ZL2010101367043
公开了一种用嫁接的方法使甘薯吸收根与块根在空间位置上进行了分离，为甘薯植株周年生长与连续采摘，增加产量与延长观赏时间提供了基础
。
但该技术是土壤种植技术
。
专利申请
CN2009100775748
公开了一种甘薯雾化栽培方法，实现了连续生产，但该技术存一定局限性：第一
、
虽然甘薯植株栽植在无土栽培系统中，但在最重要的结薯环节是“结合甘薯侧蔓埋压固体基质诱导块根形成”，并非全程无土
。
由于压蔓使用的固体基质一般是蛭石
、
沙或土壤等混合物，所以该技术并非完全意义上的无土栽培
。
第二
、
该技术中，由于“常规甘薯品种的不定根在营养液雾培状态下不易发育成块根”，因而即便采用基质压蔓诱导结薯，该技术依然需要挑选“选用易于膨大成块根的甘薯品种，例如徐薯
22
等”，才能实现甘薯生产
。
第三
、
该技术收获的薯块产量
、
数量
、
薯形受品种特性影响较大，通常生产出“平均每个块根重约
800
克
”ꢀ
的薯块，不适应鲜食甘薯消费市场需求，因而不利于提高单位重量的价格，当连续采摘小薯块时，需要多次破坏根系膨大和生长条件，从而使产量受到较大影响，制约生产
效益
。
[0005]综观现有甘薯种植技术，无论是否结合无土栽培手段，均存在一个共同特征，即在种植过程中，需要利用固体基质压蔓的人工操作来诱导结薯点不定根在地下膨大发育成薯块
。
本质上讲，甘薯的生产未脱离土壤等固体基质，薯形等商品性状受栽培条件或压蔓基质的影响很大，其“价值定位”正是甘薯生产方式受限于传统生产方式之下的无奈选择
。
人工压蔓诱导结薯操作环节的引入成为甘薯生产技术改良与改进的重要阻碍：首先，增加了种植过程的繁复程度
、
提高了生产工人成本（压蔓操作
、
压蔓后管护都需要大量人工投入）；其次，更为重要的是，提高了植株生长期与人工作业期相互配合的时间要求，限制了全程自动控制
、
规模化种植技术的发展；再次，结薯过程始终保留在地下，使薯块整体长势难以观测（只能选个别样挖开观察）
。
最后，除了通过连续多次压蔓分散营养控制薯块平均个头（体积或重量）以及高密度种植以外，无有效培养条件控制结薯平均个头，从而无法实现有控制地提高单位重量经济价值
、
提升甘薯生产整体效益
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种甘薯无土栽培技术，包括系统与方法
。
该技术能够在全程无土条件下实现甘薯周年连续结薯，且控制薯块平均重量与外观形态
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术首先提供一种甘薯无土结薯栽培系统，其技术方案如下：一种甘薯无土结薯栽培系统，其特征在于：包括培养箱与调控系统；所述培养箱由内部隔板分隔为营养仓与结薯仓，所述结薯仓顶
/
壁和
/
或隔板开置苗孔，所述结薯仓有气密结构；所述调控系统包括与控制单元分别连接的供液组件
、
监测组件
、
调节组件，以及电源电路组件；所述供液组件向培养箱内喷施营养液；所述监测组件通过传感器监测培养箱内环境因子指标，所述传感器包括监测结薯仓仓压的气压传感器；所述调节组件包括调节结薯仓仓压的气压调节组件；所述控制单元根据预置时间条件和
/
或监测组件反馈数据控制调节组件工作状态；嫁接甘薯植株的砧木穿过隔板处置苗孔伸入营养仓，接穗的结薯藤蔓伸入结薯仓，末梢藤蔓从结薯仓顶
/
壁处置苗孔伸出到培养箱外；所述嫁接甘薯植株是通过嫁接实现了甘薯根系功能分离的植株
。
[0008]在优选条件下，上述栽培系统可如下优化，以下各项优化可以分别实施，但最优情况是同时实施
。
[0009]优化一：为调控培养仓内空气状态，监测组件增设分别监测营养仓与结薯仓氧气浓度的氧浓度传感器；同时调节组件增设调节营养仓内含氧量的氧气调节组件
。
[0010]优化二：为有效调控培养仓内温湿条件，监测组件增设监测结薯仓仓内湿度的湿度传感器
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
甘薯无土结薯栽培系统，其特征在于：包括培养箱（1）与调控系统（2）；所述培养箱（1）由内部隔板（
13
）分隔为营养仓（
11
）与结薯仓（
12
），所述结薯仓（
12
）顶
/
壁和
/
隔板（
13
）开置苗孔（
14
），所述结薯仓（
12
）有气密结构（
121
）；所述调控系统（2）包括与控制单元（
21
）分别连接的供液组件（
22
）
、
监测组件（
23
）
、
调节组件（
24
），以及电源电路组件；所述供液组件（
22
）向培养箱（1）内喷施营养液；所述监测组件（
23
）通过传感器监测培养箱（1）内环境因子指标，所述传感器包括监测结薯仓（
12
）仓压的气压传感器（
231
）；所述调节组件（
24
）包括调节结薯仓（
12
）仓压的气压调节组件（
241
）；所述控制单元（
21
）根据预置时间条件和
/
或监测组件（
23
）反馈数据控制调节组件（
24
）工作状态；嫁接甘薯植株（3）的砧木（
31
）穿过隔板（
13
）处置苗孔（
14
）伸入营养仓（
11
），接穗的结薯藤蔓（
32
）伸入结薯仓（
12
），末梢藤蔓（
33
）从结薯仓（
12
）顶
/
壁处置苗孔（
14
）伸出到培养箱（1）外；所述嫁接甘薯植株（3）是通过嫁接实现了甘薯根系功能分离的植株
。2.
根据权利要求1所述栽培系统，其特征在于：所述气压调节组件（
241
）包括向结薯仓（
12
）泵入气体的气泵（
2411
）与减压阀（
2412
）
。3.
根据权利要求2所述栽培系统，其特征在于：所述监测组件（
23
）还包括分别监测营养仓（
11
）与结薯仓（
12
）的氧浓度传感器（
232
），所述调节组件（
24
）还包括分别调节营养仓（
11
）与结薯仓（
12
）内含氧量的氧气调节组件（
242
）所述氧气调节组件（
242
）包括与营养仓（
11
）连通的通风机和
/
或换气扇
。4.
根据权利要求3所述栽培系统，其特征在于：所述传感器还包括监测结薯仓（
12
）仓内湿度的湿度传感器（
233
）
、
分别监测营养仓（
11
）与结薯仓（
12
）仓温的温度传感器（
234
）；所述调节组件（
24
）还包括温控组件（
243
）；所述温控组件（
243
）包括连接营养仓（
11
）的加热组件（
2431
）
、
连接结薯仓（
12
）的恒温组件（
2432
）
。5.
根据权利要求4所述栽培系统，其特征在于：所述供液组件（
22
）的储液池盛装营养液向培养箱（1）内喷施；所述监测组件（
23
）还包括分别监测储液池液位与营养仓（
11
）液位的液位传感器（
235
）；所述调节组件（
24
）通过水泵（
244
）回收汇集在培养箱（1）内多余营养液返回储液池，控制单元（
21
）根据营养仓（
11
）内液位传感器（
235
）数据控制水泵（
244
）工作状态
。6.
根据权利要求5所述栽培系统，其特征在于：所述培养箱（1）是矩形箱，营养仓（
11
）与结薯仓（
12
）左右分隔，培养箱（1）包括箱体（
15
）与二箱盖（
16
），箱盖（
16
）是
L
型折弯板，与箱体（
15
）铰接固定或分离，所述气密结构（
121
）包括结薯仓（
12
）侧的箱体（
15
）与箱盖（
16
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，杨俊，王章英，颜梦晓，彭梅芳，屈会娟，蒲志刚，张聪，冯俊彦，郎涛，
申请(专利权)人：四川省农业科学院生物技术核技术研究所上海辰山植物园广东省农业科学院作物研究所，
类型：发明
国别省市：