【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及農業和林業種植領域，尤其是涉及一種將生長在地表土壤中的木本植物改造成半水培種植的設備和方法。
技術介紹
1、水培是將植物的根系放到營養液中進行培育的種植方法。水培種植的植物根系不會受土壤的擠壓阻滯，也不會有土傳病害的影響，其直接從營養液中吸收營養和水分，營養吸收均衡高效。水培種植中營養液無滲漏蒸發少，可以回收再利用，水肥利用率高。因而，水培種植相較于土壤種植具有以下優點：作物產量高品質好，作物生長速度快，節約水肥。
2、當前水培種植技術大范圍商業應用在蔬菜領域，如黃瓜水培，西紅柿水培，生菜水培等。對于木本植物的水培種植技術目前主要應用在室內的觀賞性種植，如矮化蘋果水培，矮化發財樹水培，矮化桂花樹水培等。木本植物的水培技術具有上述的諸多優點，之所以當前沒有應用在土壤種植的果園或林場中的喬木種植上，主要有以下原因：1.喬木枝干高大，水培時需要額外的支撐設備，因此成本高；2.喬木根系很多，普通的水培容器太小無法容納。而土壤種植的喬木還存在如下的其它問題：1.土壤中的水分蒸發和滲漏引起缺水；2.土壤中的肥料揮發和被雨水沖淋引起缺肥；3.土壤中雜草爭奪肥料引起缺肥；4.土壤中施用化學肥料導致土壤板結，影響根系呼吸；5.肥料與土壤中的物質反應導致肥料失效(例如磷肥被土壤中的鈣離子固定)。
3、本專利技術旨在克服現有技術中存在的上述至少一個缺陷和/或其它問題。
技術實現思路
1、為了改善地表土壤中生長的木本植物水肥利用率低，土壤板結透氣性差的問題，本申請提出
2、為此，本申請采用如下的技術方案：
3、第一方面，本申請的實施例提供了一種將生長在地表土壤中的木本植物改造成半水培種植的設備，采用如下的技術方案：
4、所述木本植物生長在地表土壤中，所述設備包括至少一個用于容納水培營養液的水培容器，所述水培容器設置在所述木本植物附近的土壤中，以使得所述木本植物的至少一條根系能夠作為水培根系伸入所述水培容器中進行水培。
5、通過采用上述技術方案，1.所述的木本植物能夠利用土壤中的根系進行支撐和固定；2.所述的木本植物能夠利用水培根系均衡高效地吸收水肥；3.所述土壤中的根系和所述水培根系互為備份，即使任何一種根系出現病害也不會對所述木本植物造成太大影響。
6、在根據第一方面的一種可能的實施方式中，所述水培容器包括至少部分地埋置于所述地表土壤中的基本封閉的箱體，所述箱體的頂部或側部靠上的位置具有供至少一條水培根系伸入所述箱體內的開口。
7、通過采用上述技術方案，1.基本封閉的箱體能夠防止有害物質進入水培容器，減少水培容器中營養液的蒸發；2.水培容器埋置在土壤中可以利用深層土壤冬暖夏涼的特性維持水培根系的環境溫度穩定。
8、在根據第一方面的一種可能的實施方式中，所述水培容器具有用于容納水培營養液的腔體，所述腔體由在所述地表土壤中挖出的坑洞以及所述坑洞的壁鋪設的不透水薄膜構成。
9、通過采用上述技術方案，可以降低水培容器的制造成本。
10、在根據第一方面的一種可能的實施方式中，在所述坑洞的壁與所述不透水薄膜之間填塞有填充物，以使得所述腔體的容積能夠調節。
11、通過采用上述技術方案，在木本植物生長過程中可以靈活調整水培容器的容積。
12、在根據第一方面的一種可能的實施方式中，所述水培容器有多個，各個水培容器分別用于盛裝不同成分的營養液。
13、通過采用上述技術方案，可以給一棵木本植物的不同根系提供不同成分的營養液(注：目前的水培種植都是給所有根系提供全元素營養液，而本技術方案使用不同成分的營養液)，一方面可以避免全元素營養液中某些成分之間的反應(例如硫酸根離子和鈣離子結合生成沉淀物)；另一方面可以避免同一根系在吸收全元素營養液中的不同肥料離子時產生的拮抗作用。
14、在根據第一方面的一種可能的實施方式中，所述水培容器有多個，所述設備還包括用于儲存水培營養液的儲液容器和將所述儲液容器與多個水培容器流體連通的管路，所述管路包括與所述儲液容器連接的主管和將所述主管分別連通至所述多個水培容器的多個分支管，在所述主管或每個分支管上設置有能夠使水培營養液在所述儲液容器和所述多個水培容器之間來回流動的雙向流體泵，每個分支管上均設置有液位范圍控制閥，所述液位范圍控制閥配置成根據對應的水培容器中的液位來控制水培營養液在所述儲液容器與所述該對應的水培容器之間的流向。
15、通過采用上述技術方案，可以通過一套管路管理多棵木本植物的多個水培容器中的營養液的補充，回收等任務，實現水培容器中營養液的自動化管理。
16、在根據第一方面的一種可能的實施方式中，所述設備還包括安裝在所述水培容器中的以下至少一者：溫度傳感器、ec傳感器、通信模塊、濕度傳感器、流量計、圖像傳感器。
17、通過采用上述技術方案，便于自動化采集水培容器中的多項數據，并且通過通信模塊上傳到遠程服務器進行數據監控。
18、在根據第一方面的一種可能的實施方式中，所述水培容器內設置有多個用于分別盛裝水培營養液的具有開口的子容器，所述多個子容器按上下多層布置，每層包括至少一個子容器，且每相鄰兩層的各個子容器垂直投影部分重疊布置，以使得上層的每個子容器中的水培營養液從該子容器溢出后能夠下落到下層的至少一個子容器中。
19、通過采用上述技術方案，設置多個子容器可以擴大水培容器中營養液的液面面積，液面面積越大蒸發量也越大，利于保持水培容器中的空氣濕潤，同時營養液液面附近有足夠的水肥和空氣特別適宜根系在此生長，提高根系透氣性。
20、在根據第一方面的一種可能的實施方式中，所述水培容器包括上下疊置的多個用于分別盛裝水培營養液的單層水培容器，除最下面的單層水培容器外，其余每個單層水培容器的底壁都包括允許至少一條水培根系從上往下穿過該單層水培容器的根系穿過通道。
21、通過采用上述技術方案，設置多個單層水培容器，可以擴大水培容器中營養液的液面面積，同時也可以擴大水培根系的生長空間。
22、在根據第一方面的一種可能的實施方式中，所述單層水培容器包括筒狀殼體和設置在所述筒狀殼體內的、彼此鄰接地排布成螺旋狀的多個用于分別盛裝水培營養液的子容器。
23、通過采用上述技術方案，設置多個排布成螺旋狀的子容器，可以擴大水培容器中營養液的液面面積，也可以擴大水培根系的生長空間，還可以引導水培根系螺旋向下生長避免盤根。
24、在根據第一方面的一種可能的實施方式中，在所述水培容器中設置有透水透氣的網狀物或支撐隔板，以對至少一條水培根系進行支撐。
25、通過采用上述技術方案，水培根系在支撐下可以部分生長到空氣中部分生長到營養液中，對其支撐以防止水培根系整體落入水培營養液中而缺氧。
26、在根據第一方面的一種可能的實施方式中，所述設備還包括用于將水培容器最下面的水本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種將生長在地表土壤中的木本植物改造成半水培種植的設備，其特征在于，所述木本植物生長在地表土壤中，所述設備包括至少一個用于容納水培營養液的水培容器，所述水培容器設置在所述木本植物附近的土壤中，以使得所述木本植物的至少一條根系能夠作為水培根系伸入所述水培容器中進行水培。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述水培容器包括至少部分地埋置于所述地表土壤中的基本封閉的箱體，所述箱體的頂部或側部靠上的位置具有供至少一條水培根系伸入所述箱體內的開口。
3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述水培容器具有用于容納水培營養液的腔體，所述腔體由在所述地表土壤中挖出的坑洞以及所述坑洞的壁鋪設的不透水薄膜構成。
4.根據權利要求3所述的設備，其特征在于，在所述坑洞的壁與所述不透水薄膜之間填塞有填充物，以使得所述腔體的容積能夠調節。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的設備，其特征在于，所述水培容器有多個，各個水培容器分別用于盛裝不同成分的營養液。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的設備，其特征在于，所述水培容器有多個，所述
7.根據權利要求1至6中任一項所述的設備，其特征在于，所述設備還包括安裝在所述水培容器中的以下至少一者：溫度傳感器、EC傳感器、通信模塊、濕度傳感器、流量計、圖像傳感器。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的設備，其特征在于，所述水培容器內設置有多個用于分別盛裝水培營養液的具有開口的子容器，所述多個子容器按上下多層布置，每層包括至少一個子容器，且每相鄰兩層的各個子容器垂直投影部分重疊布置，以使得上層的每個子容器中的水培營養液從該子容器溢出后能夠下落到下層的至少一個子容器中。
9.根據權利要求1至7中任一項所述的設備，其特征在于，所述水培容器包括上下疊置的多個用于分別盛裝水培營養液的單層水培容器，除最下面的單層水培容器外，其余每個單層水培容器的底壁都包括允許至少一條水培根系從上往下穿過該單層水培容器的根系穿過通道。
10.根據權利要求8所述的設備，其特征在于，所述單層水培容器包括筒狀殼體和設置在所述筒狀殼體內的、彼此鄰接地排布成螺旋狀的多個用于分別盛裝水培營養液的子容器。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的設備，其特征在于，在所述水培容器中設置有透水透氣的網狀物或支撐隔板，以對至少一條水培根系進行支撐。
12.根據權利要求8至11中任一項所述的設備，其特征在于，所述設備還包括用于將水培容器最下面的水培營養液間歇性地抽回到最上面的單層水培容器和/或最上面的子容器中的泵送裝置。
13.一種利用根據權利要求1至12中任一項所述的設備給生長在地表土壤的木本植物提供半水培種植的方法，包括：在所述地表土壤中挖取清理出所述地表土壤中生長的木本植物的至少一條根系并將該根系作為水培根系直接放入所述水培容器中進行水培，和/或，在所述木本植物的根系與所述水培容器之間施加誘導劑，以誘導所述木本植物的至少一條根系向所述水培容器內生長，其中，所述誘導劑包括水分和/或肥料。
...【技術特征摘要】
1.一種將生長在地表土壤中的木本植物改造成半水培種植的設備，其特征在于，所述木本植物生長在地表土壤中，所述設備包括至少一個用于容納水培營養液的水培容器，所述水培容器設置在所述木本植物附近的土壤中，以使得所述木本植物的至少一條根系能夠作為水培根系伸入所述水培容器中進行水培。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述水培容器包括至少部分地埋置于所述地表土壤中的基本封閉的箱體，所述箱體的頂部或側部靠上的位置具有供至少一條水培根系伸入所述箱體內的開口。
3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述水培容器具有用于容納水培營養液的腔體，所述腔體由在所述地表土壤中挖出的坑洞以及所述坑洞的壁鋪設的不透水薄膜構成。
4.根據權利要求3所述的設備，其特征在于，在所述坑洞的壁與所述不透水薄膜之間填塞有填充物，以使得所述腔體的容積能夠調節。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的設備，其特征在于，所述水培容器有多個，各個水培容器分別用于盛裝不同成分的營養液。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的設備，其特征在于，所述水培容器有多個，所述設備還包括用于儲存水培營養液的儲液容器和將所述儲液容器與多個水培容器流體連通的管路，所述管路包括與所述儲液容器連接的主管和將所述主管分別連通至所述多個水培容器的多個分支管，在所述主管或每個分支管上設置有能夠使水培營養液在所述儲液容器和所述多個水培容器之間來回流動的雙向流體泵，每個分支管上均設置有液位范圍控制閥，所述液位范圍控制閥配置成根據對應的水培容器中的液位來控制水培營養液在所述儲液容器與所述該對應的水培容器之間的流向。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的設備，其特征在于，所述設備還包括安裝在所述水培容器中的以下至少一者：溫...
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