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智能化无土种植方法

阅读：1033发布：2020-05-27

专利汇可以提供智能化无土种植方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种智能化无土种植方法，包括构建一个箱体，用于提供种植空间，在种植空间内部构建输送式种植设施；在种植空间内构建内部环境控制系统，将待种植的植物种植在种植板上，植物在输送的过程中逐步完成整个种植过程。该智能化无土种植方法提供了一种通过高精度环境控制实现农作物周年连续生产的农业系统，不仅是完全可控可调、按照人的意志进行管理的一种生产模式，而且还是集约化最高的一种农业生产方式。该智能化无土种植方法构建的植物工厂既可用于超市、餐厅自产自销多种植物性食物；亦可应用于高原、沙漠、海岛、南北极和空间基地等特殊地带环境条件下，满足特殊环境下植物性食物连续供给需求。，下面是智能化无土种植方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.智能化无土种植方法，其特征在于，包括：
a、构建一个箱体，用于提供一个处于大致密闭状态的种植空间，所述箱体两端分别具有入口和出口；
b、在种植空间内部构建至少一条输送式种植设施，所述输送式种植设施由所述入口延伸至所述出口，所述输送式种植设施上以紧密排列的方式摆放有多个种植板；
c、在所述种植空间内构建内部环境控制系统，用于对所述种植空间的内部环境因素按照预定的程序进行人工调控；
d、将待种植的植物种植在所述种植板上，由所述入口放上所述输送式种植设施，并由所述输送式种植设施从所述种植空间的一端输送至另一端，植物在输送的过程中逐步完成整个种植过程，种植完成的植物最后由所述输送式种植设施由所述出口输出。
2.根据权利要求1所述的智能化无土种植方法，其特征在于，从所述入口经由所述输送式种植设施输送进入所述种植空间的所述种植板的数量与由所述出口输出所述种植空间的数量相等，进而保证在进入稳定化种植阶段后所述种植空间内处于不同生长阶段的植物的数量维持恒定。
3.根据权利要求1所述的智能化无土种植方法，其特征在于，所述稳定化阶段是指以固定的频率从所述入口输入所述种植板，直至第一块种植有种植完成的植物的所述种植板由所述出口输出以后的稳定的种植生产过程，所述固定的频率是指整个种植生产过程中的输入所述种植板的频率。
4.根据权利要求1所述的智能化无土种植方法，其特征在于，所述种植空间的内部环境因素包括种植空间内部的温度、湿度以及二氧化碳的浓度。
5.根据权利要求4所述的智能化无土种植方法，其特征在于，所述内部环境控制系统主要由传感器部、控制器和环境因素调节装置三部分构成，
其中，
所述传感器用于监测种植空间的内部环境因素，并将其发送至所述控制器；
所述控制器接收到所述传感器发送的内部环境因素数据后，对其进行处理，与预设的内部环境因素的数值范围进行比较，以判断内部环境因素数据是否超出预设的范围；
所述环境因素调节装置，与所述控制器相连接并由所述控制器控制其开关状态，在所述控制器判断传感器发送的内部环境因素数据超出预设的内部环境因素的数值范围时，接受所述控制器的指令开启，直至相应的内部环境因素数据回到预设的范围。
6.根据权利要求5所述的智能化无土种植方法，其特征在于，所述预设的内部环境因素为针对待种植的植物进行优化的内部环境因素。
7.根据权利要求1所述的智能化无土种植方法，其特征在于，还包括：
e、构建一个分为多个区域的照明装置，多个所述区域沿所述输送式种植设施依次设置并与植物不同的生长阶段相对应，在各个所述区域中，所述照明装置的色温和照明强度各不相同。
8.根据权利要求1所述的智能化无土种植方法，其特征在于，所述种植空间的内部环境因素还包括用于种植植物的营养液的中各种营养元素的离子浓度。
9.根据权利要求1所述的智能化无土种植方法，其特征在于，构建多条所述输送式种植设施，多条所述输送式种植设施沿垂直方向叠放。

说明书全文

智能化无土种植方法

技术领域

[0001] 本发明涉及现代化智能农业，特别涉及一种智能化无土种植方法。

背景技术

[0002] 目前，我国的土地利用面积逐渐减少，要满足自给自足的情况下，种植业正面临严峻的挑战，农业技术人员只能通过无土栽培缓解土地紧张的压力。

[0003] 现有的植物水培技术基本上都是室外种植，河流种植，湖泊种植等，也能保证植物的正常生长，但是阳光的正常光照时间8小时左右是远远不够的，而且都是依靠自然环境实现，因此环境的掌控方面很难确定，植物或蔬菜的生长期还是不能够得到有效的缩短。为了减轻繁重的农业劳动，将农业种植进化为自动化植物工厂种植。将土地利用率提高100-200倍，节约用水量至土地种植的五十分之一，减去了繁重的翻地、浇水、除草、施肥、打药等繁重的劳动工序，实现单体劳动力的50亩地的年种植量，且远离雾霾、农药、远离虫害，实现安全、绿色、营养、美味的食品蔬菜工厂化种植。

[0004] 将自动化的理念应用于农业蔬菜种植，将繁重的农业劳动进化成现代化的工厂自动化生产形式，且彻底解决虫害农残问题，为未来现代化农业种植树立新的标杆。

[0005] 但是，现有技术中的无土栽培技术在运行过程中仍然存在诸多不足：

[0006] 1)对空间利用率不高，仍然需要较大的占地面积；

[0007] 2)一般采用统一种植和统一收获的模式，对整个空间内环境要素的一致性要求比较高，而且无法实现栽培产品，尤其是蔬菜的持续供给；

[0008] 3)补光系统采用直接照射，光照时间、波长等不能精确控制，导致其在栽种不同植物时，无法营造出最合适的光照条件；

[0009] 4)缺乏相应的风循环系统，无法模拟自然界中的风吹效果，从而使得植物在生长过程中叶子不会摇摆，影响其蒸腾效果，不利于其生长；

[0010] 因此，迫切需要一种能够解决上述问题的植物工厂系统，以便于大规模、工业化的对植物进行种植，以减缓对土地的压力。

发明内容

[0011] 本发明的目的是提供一种智能化无土种植方法。

[0012] 根据本发明的一个方面，提供了一种智能化无土种植方法，包括：

[0013] a、构建一个箱体，用于提供一个处于大致密闭状态的种植空间，箱体两端分别具有入口和出口；

[0014] b、在种植空间内部构建一条输送式种植设施，输送式种植设施由入口延伸至出口，输送式种植设施上以紧密排列的方式摆放有多个种植板；

[0015] c、在种植空间内构建内部环境控制系统，用于对种植空间的内部环境因素按照预定的程序进行人工调控；

[0016] d、将待种植的植物种植在种植板上，由入口放上输送式种植设施，并由输送式种植设施从种植空间的一端输送至另一端，植物在输送的过程中逐步完成整个种植过程，种植完成的植物最后由输送式种植设施由出口输出。

[0017] 进一步的，从入口经由输送式种植设施输送进入种植空间的种植板的数量与由出口输出种植空间的数量相等，进而保证在进入稳定化种植阶段后种植空间内处于不同生长阶段的植物的数量维持恒定。

[0018] 进一步的，稳定化阶段是指以固定的频率从入口输入种植板，直至第一块种植有种植完成的植物的种植板由出口输出以后的稳定的种植生产过程，固定的频率是指整个种植生产过程中的输入种植板的频率。

[0019] 进一步的，种植空间的内部环境因素包括种植空间内部的温度、湿度以及二氧化碳的浓度。

[0020] 进一步的，内部环境控制系统主要由传感器部、控制器和环境因素调节装置三部分构成，其中，

[0021] 传感器用于监测种植空间的内部环境因素，并将其发送至控制器；

[0022] 控制器接收到传感器发送的内部环境因素数据后，对其进行处理，与预设的内部环境因素的数值范围进行比较，以判断内部环境因素数据是否超出预设的范围；

[0023] 环境因素调节装置，与控制器相连接并由控制器控制其开关状态，在控制器判断传感器发送的内部环境因素数据超出预设的内部环境因素的数值范围时，接受控制器的指令开启，直至相应的内部环境因素数据回到预设的范围。

[0024] 进一步的，预设的内部环境因素为针对待种植的植物进行优化的内部环境因素。

[0025] 进一步的，还包括构建一个分为多个区域的照明装置，多个区域沿输送式种植设施依次设置并与植物不同的生长阶段相对应，在各个区域中，照明装置的色温和照明强度各不相同。

[0026] 进一步的，种植空间的内部环境因素包括用于种植植物的营养液的中各种营养元素的离子浓度。

[0027] 进一步的，构建了多条输送式种植设施，多条输送式种植设施沿垂直方向叠放。

[0028] 采用以上技术方案的智能化无土种植方法，采用通过高精度环境控制实现农作物周年连续生产的农业系统，即利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。可实现蔬菜、花卉、水果、药材、食用菌以及一部分粮食作物等生产，是知识与技术密集的集约型立体农业生产方式。该智能化无土种植方法是植物栽培的最高境界，它可以为植物提供了生长发育的最佳环境，集成了全自动、全智能的环境模拟技术为植物的生长与发育创造出最佳的人工环境，不仅是完全可控可调、按照人的意志进行管理的一种生产模式，而且还是集约化最高的一种农业生产方式，由于采用完全工厂化流程式作业的生产模式，规避了外界气候因子的一切干扰，实现了栽培环境的精确模拟，所生产的蔬菜品质高、产量好，具有传统栽培模式无法比拟的优势。该智能化无土种植方法构建的植物工厂既可用于超市、餐厅自产自销多种植物性食物；亦可应用于高原、沙漠、海岛、南北极和空间基地等特殊地带环境条件下，满足特殊环境下长期活动人员的植物性食物连续供给与空气净化需求，还可用于家庭自主生产新鲜蔬菜。附图说明

[0029] 图1为采用本发明一种实施方式的智能化无土种植方法构建的植物工厂的结构示意图。

[0030] 图2为图1所示多个区域的照明装置的结构示意图。

[0031] 图3为图1所示植物工厂的内部环境控制系统的结构示意图。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

[0033] 图1至图3示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的智能化无土种植方法。如图所示，该方法包括。

[0034] a、构建一个箱体1，用于提供一个处于大致密闭状态的种植空间，箱体两端分别具有入口11和出口12。

[0035] b、在种植空间内部构建多条输送式种植设施2，多条输送式种植设施2沿垂直方向叠放，每条输送式种植设施2均由入口11延伸至出口12，输送式种植设施2上以紧密排列的方式摆放有多个种植板3。

[0036] c、在种植空间内构建内部环境控制系统，用于对种植空间的内部环境因素按照预定的程序进行人工调控。

[0037] d、将待种植的植物种植在种植板3上，由入口11放上输送式种植设施2，并由输送式种植设施2从种植空间的一端输送至另一端，植物在输送的过程中逐步完成整个种植过程，种植完成的植物最后由输送式种植设施2由出口12输出。

[0038] e、还包括构建一个分为多个区域的照明装置4，多个区域(2a，2b，2c，2d)沿输送式种植设施2依次设置并与植物不同的生长阶段相对应，在各个区域中，照明装置4的色温和照明强度各不相同。

[0039] 在本实施例中，从入口11经由输送式种植设施2输送进入种植空间的种植板3的数量与由出口12输出种植空间的数量相等，进而保证在进入稳定化种植阶段后种植空间内处于不同生长阶段的植物的数量维持恒定。

[0040] 稳定化阶段是指以固定的频率从入口11输入种植板3，直至第一块种植有种植完成的植物的种植板3由出口12输出以后的稳定的种植生产过程，固定的频率是指整个种植生产过程中的输入种植板3的频率。

[0041] 种植空间的内部环境因素包括种植空间内部的温度、湿度和二氧化碳的浓度，以及用于种植植物的营养液的中各种营养元素的离子浓度。

[0042] 内部环境控制系统主要由传感器部、控制器和环境因素调节装置三部分构成，其中，

[0043] 传感器用于监测种植空间的内部环境因素，并将其发送至控制器；

[0044] 控制器接收到传感器发送的内部环境因素数据后，对其进行处理，与预设的内部环境因素的数值范围进行比较，以判断内部环境因素数据是否超出预设的范围；

[0045] 环境因素调节装置，与控制器相连接并由控制器控制其开关状态，在控制器判断传感器发送的内部环境因素数据超出预设的内部环境因素的数值范围时，接受控制器的指令开启，直至相应的内部环境因素数据回到预设的范围。

[0046] 预设的内部环境因素为针对待种植的植物进行优化的内部环境因素。

[0047] 在本实施例中，待种植的植物为生菜。

[0048] 传感器部包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器和离子浓度传感器。

[0049] 环境因素调节装置包括空调、加湿器、二氧化碳压缩储罐和与浓缩营养液相连的输液泵。

[0050] 在其他的实施例中，环境因素调节装置还可以包括加热器和除湿器。

[0051] 采用以上技术方案的智能化无土种植方法，采用通过高精度环境控制实现农作物周年连续生产的农业系统，即利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。可实现蔬菜、花卉、水果、药材、食用菌以及一部分粮食作物等生产，是知识与技术密集的集约型立体农业生产方式。该智能化无土种植方法是植物栽培的最高境界，它可以为植物提供了生长发育的最佳环境，集成了全自动、全智能的环境模拟技术为植物的生长与发育创造出最佳的人工环境，不仅是完全可控可调、按照人的意志进行管理的一种生产模式，而且还是集约化最高的一种农业生产方式，由于采用完全工厂化流程式作业的生产模式，规避了外界气候因子的一切干扰，实现了栽培环境的精确模拟，所生产的蔬菜品质高、产量好，具有传统栽培模式无法比拟的优势。该智能化无土种植方法构建的植物工厂既可用于超市、餐厅自产自销多种植物性食物；亦可应用于高原、沙漠、海岛、南北极和空间基地等特殊地带环境条件下，满足特殊环境下长期活动人员的植物性食物连续供给与空气净化需求，还可用于家庭自主生产新鲜蔬菜。

[0052] 以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

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