一种设施蔬菜简易基质栽培系统及应用方法与流程

本发明涉及一种设施蔬菜简易基质栽培系统及应用方法，属于农业生产领域。

背景技术：

设施农业作为现代农业主要形式之一，近年来得到了大力发展。与此同时，随着世界人口和经济活动的增长，人们对于农产品的需求也不断增加；因此，提高土地利用率和复种指数成为目前农业的主要趋势。但由于设施内环境相对密闭性的特点，加之农民种植习惯和经济利益驱使等因素，单一作物种植和水肥高投入已成为设施蔬菜种植常态，进而导致设施内生态环境恶化，土壤连作障碍问题日益突出，限制设施蔬菜可持续发展。无土栽培虽然能解决这一问题，但传统营养液型无土栽培技术较难掌握，且投入成本高，不利于在实际生产中大面积推广应用。目前应用的有机生态型无土栽培技术在一定程度上克服了上述缺点，但由于栽培槽往往利用塑料薄膜与土层隔离，易造成基质透气透水性较差；且灌溉装置、加温装置可控性、实用性不够。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供了一种设施蔬菜简易基质栽培系统及应用方法，通过在栽培槽底部设置渗滤层，两侧铺设有电加热带，栽培基质中埋有土壤温度传感器和水分传感器，微喷带置于栽培基质中上部，作物交错定植于微喷带两侧，可根据传感器的监测情况，在内置程序的控制下实现精准控温和灌溉栽培，有效提高农作物产量。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种设施蔬菜简易基质栽培系统，包括栽培槽和灌溉装置；

所述栽培槽为地下半封闭式，两侧铺设有电加热带，并用黑白膜将栽培基质与土层隔离，其底部填充3—5cm厚度炉渣作为渗滤层，用无纺布铺设其上，覆盖20cm厚的栽培基质，栽培基质内设有土壤温度传感器；

所述灌溉装置包括储液桶、过滤器、调节阀、输液管、水泵、电磁阀、微喷带、控制器、土壤水分传感器。

所述栽培槽南北走向，上口径宽为50cm，下口径宽为35cm，深为25cm。

所述栽培基质是将粉碎的笋壳、水稻秸秆、菌渣、鸡粪按体积比7—8：7—8：7—8：6—9配制而成。

所述栽培槽中的电加热带和土壤温度传感器与控制器连接。

所述灌溉系统中的输液管安装有水泵和电磁阀，并与控制器连接。

所述灌溉系统中的土壤水分传感器埋于栽培基质中，并与控制器连接。

所述灌溉系统中的微喷带置于栽培基质中上部。

所述控制器上设有时控开关和光伏板。

一种设施蔬菜简易基质栽培系统的应用方法，具体如下：

(1)在栽培槽中装入栽培基质，并浇水、覆盖塑料薄膜。密闭棚室，暴晒10—15天，以达到消毒目的；

(2)将微喷带置于栽培基质中上部，所述微喷带每组喷孔距离为20cm，作物交错定植于微喷带两侧。

(3)生产过程中，根据温度传感器的监测情况，通过控制器的内置程序控制控温信号继电器的通断，对栽培槽进行加温；并根据土壤水分传感器的监测情况，通过控制器的内置程序及时控开关控制水泵和电磁阀的通断，对栽培基质进行灌溉。

所述微喷带灌溉系统，较好地解决了由于栽培基质较为疏松，其毛细作用及水分横向扩散能力较差而导致的采用滴灌系统时灌溉不均的问题；双行交错定植方式，改善了植株间的空间，但并未显著改变栽培密度(即采用双行交错定植方式每一栽培槽植株数量只比传统双行定植方式少一株)。

本发明提供了一种设施蔬菜简易基质栽培系统，包括栽培槽和灌溉装置。所述栽培槽底部设有渗滤层，两侧铺设有电加热带，栽培基质中埋有土壤温度传感器和水分传感器，微喷带置于栽培基质中上部，作物交错定植于微喷带两侧；在生产过程中，根据传感器的监测情况，在内置程序的控制下实现根际精准控温和灌溉。实施例结果显示，本发明提供的一种设施蔬菜简易基质栽培系统有效地提高了蔬菜的产量和品质。

附图说明

图1为本发明地下半封闭式栽培槽结构示意图。图中：1.栽培槽，2.土层，3.隔离层，4.渗滤层；

图2为灌溉系统结构示意图。图中：1.储水罐，2.过滤器，3.调节阀，4.水泵，5.电磁阀，6.光伏板，7.控制器，8.时控开关，9.输液管，10.水表，11.微喷带。

具体实施方式

本发明提供了一种设施蔬菜简易基质栽培系统，包括栽培槽、置于栽培槽内的栽培基质和灌溉装置。所述栽培槽为地下半封闭式土槽，其中栽培槽两侧用黑白膜将栽培基质与土层隔离，其底部填充3—5cm厚度炉渣作为渗滤层，用无纺布铺设其上，之后覆上栽培基质20cm。所述地下半封闭式栽培槽南北走向，上口径宽为50cm，下口径宽为35cm，深为25cm，两槽间距为100cm；栽培槽两侧铺设有电加热带和土壤温度传感器，所述土壤温度传感器与控制器相连。所述灌溉装置依次包括储液桶、过滤器、调节阀、输液管、水泵、电磁阀、控制器、装有流量调节阀的微喷带和土壤水分传感器，所述微喷带每组喷孔间距为20cm，微喷带置于栽培基质中上部，所述土壤水分传感器埋于栽培基质中。

一种设施蔬菜简易基质栽培系统的应用方法，以番茄为例，具体如下：

(1)基质消毒：在栽培槽中装入栽培基质(由粉碎的笋壳、水稻秸秆、菌渣、鸡粪按体积比7—8：7—8：7—8：6—9配制而成)，并浇水、覆盖塑料薄膜。密闭大棚，暴晒10—15天，以达到消毒目的；

(2)定植：将微喷带置于栽培基质中上部，所述微喷带每组喷孔距离为20cm，番茄苗长至四叶时，交错定植于微喷带两侧，株距为40cm，小行距为30cm，大行距为120cm，并覆盖地膜；

(3)植株管理：当植株长至30cm高时，应及时吊蔓引枝向上生长。整枝方式采用单干整枝，在生育期中，应及时摘除侧枝、老叶、病叶，以利通风透光；

(4)花果管理：花果期自然留果，每穗果保留生长匀称、无病虫、无创伤、果蒂健壮的果实；

(5)温度管理：根际温度控制在20—25℃。生产过程中，设定基质下限温度为20℃，上限温度为25℃；则当传感器监测到基质温度≤20℃时，启动电加热带开始加温，直至基质温度≥25℃时，加温结束；

(6)水分管理：基质相对含水量控制在70％—90％。生产过程中，设定灌溉下限为基质相对含水量的70％，灌溉上限为90％，并通过时控开关设定灌溉时间为每天9:00—11:00和15:00—17:00；则当传感器监测到基质相对含水量≤70％，且在设定灌溉时间范围内时，启动电磁阀和水泵开始灌溉，直至基质相对含水量≥90％时，灌溉结束。

(7)追肥：采用水肥一体化施肥方法，参照专利(cn105519420b)所述番茄水肥配方。

(8)虫害防治：每亩悬挂多功能静电灭虫灯2—4台，黄蓝板20—30张，悬挂高度1.5—1.8m。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

为研究栽培设施对番茄产量和品质的影响，设置了全封闭式栽培槽和半封闭式栽培槽2个处理，所述两种栽培槽区别在于渗滤层底部是否用黑白膜与土层隔离，其它参数保持一致；结果表明采用半封闭式栽培槽番茄产量较佳(表1)。

表1不同栽培设施对番茄产量和品质的影响

实施例2

为研究栽培基质对番茄产量和品质的影响，采用半封闭式栽培槽槽培，设置了常规有机生态型栽培基质(草炭、珍珠岩体积比2：1)和本发明提供的复合栽培基质，2个处理；表2结果表明两种栽培基质栽培番茄效果差不多，说明本发明提供的复合栽培基质适宜番茄栽培，且此栽培基质原料来自于本地，取材方便，成本低。

表2栽培基质对番茄产量和品质的影响

实施例3

为研究冬季栽培基质温度对番茄产量和品质的影响，采用半封闭式栽培槽槽培，设置了不加温、根际温度20℃、25℃、30℃，4个处理；表3结果表明20℃和25℃加温处理番茄产量和品质较优。因此，可将根际温度控制在20—25℃。

表3栽培基质温度对番茄产量和品质的影响

实施例4

为研究不同灌溉下限对番茄产量和品质的影响，采用半封闭式栽培槽槽培，设置了60％、70％、80％，3个灌溉下限，灌溉上限为90％。表4结果表明随着灌溉下限的升高，番茄果实产量显著增加，但果实品质和水分利用率呈下降趋势；从果实产量、品质、水分利用率综合考虑，灌溉下限为70％可作为番茄有机基质栽培水分管理的量化指标。

表4不同灌溉下限对番茄产量、品质及水分利用率的影响

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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