专利名称：生物立体生态培养的方法
技术领域：
本发明属于设施农业技术领域，特别涉及一种生物立体生态培养的方法。
背景技术：
温室通常是进行一种植物或动物品种的种植或养殖，而且基本延续传统地面单层 种植或养殖的方法，一般也很难实现多层立体利用。由于温室不同于露天环境和常规建筑，在相对封闭的温室环境中，空间的光照、温 度、湿度、二氧化碳等环境指标具有显著的垂直差距，栽培或养殖一种物种，由于环境因子 的垂直差距会造成该品种个体间的“不平等待遇”(上、下层之间)，难以生产出产量、品质 完全一致的产品。而且由于植物、动物的垂直管理维护不利于机械化操作，一般也很难实现 工厂化生产。现有多层立体无土栽培模式一般也是栽培一种植物，或养殖一种动物，如申请号 为200910105002. 6公开的一种立体栽培系统及其安装方法和申请号为200810181182. 1公 开的一种多层立体栽培温室大棚。此类现有技术主要解决的是增大空间利用以及相应的栽 培问题，而对如何减少因温室空间的环境差异导致所栽培或养殖物种产量、品质差别较大 的问题。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明充分考虑不同物种对温度、湿度、光照等环境指标 的不同需求，提出了一种温室环境下减小生物成长差异性的措施，同时更加方便温室生产 管理并且有效减少资源浪费的温室生物立体生态培养的方法及其配套装置。本发明将温室垂直空间进行分层规划利用，根据不同层面的光照、温度、湿度、二 氧化碳等环境指标的不同，在每层上培养该层环境指标下适合生长的物种。所述物种包括植物、动物和菌类。传统的地面栽培采用间作套种模式，所进行的立体生态栽培由于所有作物的根系 都在同一土壤层面内，根系互相交错，上部植株枝叶交错，无法实现种类分离和机械化作业 (机械操作易伤害临近作物)，所生产的产品一致性无法控制，操作难度很高，难以适应今 后工厂化、智能化、精准化农业的控制作业。使用本发明所述方法最大优势是实现每层不同 物种的立体平面式培养，有利于实现机械化、工厂化生产作业(每层不同的作物可以有不 同的栽培、管理和收获的机械设备和方法，而且真正实现立体光照的综合高效利用，地面空 间的高效利用)。另外，这种栽培方法更加有利于作物的生长，实现了根部和冠层温度的同步，因为 根系和叶片在同一空间高度上，同时接受环境温度的变化，减轻了由于常规种植方法根部 与冠层温度不能同步升降而出现的生理障碍。还有利于根据不同物种对温度和光照需求的 不同来布置其所在的空间水平位置，实现每种物种所处环境的均衡性，从而有利于其生长发育。
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本发明所述的方法在温室及相对封闭的环境中应用效果显著，作为一种生物立体 生态培养的方法，他同样也适用于露天环境下适宜生物生长的季节进行立体生物培养。使用上述方法进行温室培养的一种立体培养架，立体培养架放置在温室中或露天 环境下，所述立体培养架为垂直分层结构，层数大于1 ；由支柱和每层可拆卸的横梁、网片、 固定螺栓、栽培容器、灌溉及回流管路、补光或照明设施组成。横梁架设在支柱上，网片铺设在横梁之间，栽培容器安放在网片上。使用上述具有分层结构的立体培养架，可以实现温室在垂直方向分层培养植物、 动物和菌类的目的。所述培养容器可以是水培槽、培养箱、培养盆、养殖容器。上述立体培养架在温室中为非固定式安装。上述立体培养架每层的层距可以进行调节。根据种养模式和机械操作的需要以及季节光照强度来调控架与架的间距和层高。上述立体培养架的两侧具有1层以上的机械作业与人工作业的轨道和轨道车。因为立体培养架上每层栽培或养殖的物种不同，为方便对每层进行独立的管理， 在每个立体培养架上安装若干轨道，其轨道上下层之间的间隔距离应与轨道车上人工或机 械操作的工作范围匹配。上述立体培养架每层的灌溉回流管路，采用同层循环灌溉或梯级循环灌溉方式。梯级循环灌溉方式即营养液从顶层逐步向下层灌溉利用，实现水或营养液的梯级 利用，增大其利用率，减小了培养成本和废弃物排放。使用本发明所述的方法和立体培养架后，同一物种生长在一个相对一致的空间平 面层上，对这种作物进行管理作业时，不会造成对上下层作物的影响，而且管理作业过程始 终在这个平面高度上，可以显著减轻劳动强度和难度，非常有利于机械化作业。也就是每层 作物的管理都有相应的机械设备。这项技术的发明和应用能显著提高我国的设施农业装备 水平，是一项生态农业、立体农业、设施农业/自动化控制多技术的集成成果。
图1为利用本发明方法进行立体生态培养示意图；图2为本发明所述立体培养架及其轨道车示意图；其中1-轨道、2-轨道车、3-栽培槽。
具体实施例方式下面将通过本实施例对本发明作进一步详细说明。在一温室中安装5个立体培养架，每个立体培养架有4层，每层间距50-75厘米， 每层均由横梁、网片、固定螺栓、栽培容器、灌溉及回流管路、补光设施组成，栽培容器放置 在网片上。顶层用培养盆作为栽培容器，栽种喜光的甜瓜或西瓜。下一层用水培槽作为栽培 容器栽培耐阴果菜黄瓜或甜椒。第三层用水培槽作为栽培容器栽培喜阴叶菜。底层用培养 箱作为栽培容器栽培食用菌。把营养液从顶层逐步向下层灌溉利用，最后到达食用菌槽里。也可每层作物单独循环一定周期后再向下级输送。根据季节不同可以调整培养架的个数和层高；例如夏季光照好，培养架的间距 可以小一些，层高可以降低一些(可增加层数)；冬季光照弱、光照时间短，应适当扩大培养 架的间距，升高每层的间距。本发明的另一实施例，所使用的立体培养架为6层，其上面3层所培养的物种和上 一实施例相同，第四层用培养容器进行芽苗菜的培育，第五层用于食用菌的培育；最底层安 装养殖水箱，放养水产品。同时在立体培养架的第二层和第五层安装有机械轨道，轨道上有 机械车。工作人员在第二层的机械车上沿着轨道可以对第二、三、四层栽培的物种进行管 理，在第五层的机械车上对第五、六层所栽培的物种进行管理。
权利要求
1.生物立体生态培养的方法，其特征在于，将培养空间垂直划分为多个层面，根据每个 层面的光照、温度、湿度、二氧化碳等环境指标，在每个层面上培养该层环境指标适合其生 长的物种。
2.如权利要求1所述的生物立体生态培养的方法，其特征在于，所述培养空间是温室 环境。
3.如权利要求1所述的生物立体生态培养的方法，其特征在于，所述物种包括植物、动 物和菌类。
4.实现权利要求1所述的生物立体生态培养的方法所使用的立体培养架，其特征在 于，立体培养架为垂直分层结构，层数大于1 ；由支柱和每层可拆卸式横梁、网片、固定螺 栓、栽培容器、灌溉及回流管路、补光或照明设施组成；所述立体培养架放置在所述的培养 空间中。
5.如权利要求4所述的立体培养架，其特征在于，所述栽培容器可以是水培槽、培养 箱、培养盆、养殖容器。
6.如权利要求4所述的立体培养架，其特征在于，所述立体培养架在温室中为非固定 式安装。
7.如权利要求4所述的立体培养架，其特征在于，所述立体培养架每层的层距可以进 行调节。
8.如权利要求4所述的立体培养架，其特征在于，所述立体培养架每层的灌溉及回流 管路，采用同层循环灌溉或梯级循环灌溉方式，即营养液从顶层逐步向下层灌溉利用。
9.如权利要求4所述的立体培养架，其特征在于，所述立体培养架的两侧具有1层以上 的作业轨道和轨道车。
全文摘要
本发明属于设施农业技术领域，特别涉及一种生物立体生态培养的方法。本发明将培养空间垂直划分为多个层面，根据每个层面的光照、温度、湿度、二氧化碳等环境指标，在每个层面上培养该层环境指标适合其生长的物种。同时，本发明还提供了一种立体培养架用于实现上述方法；立体培养架为垂直分层结构，层数大于1；由支柱和每层可拆卸式横梁、网片、固定螺栓、栽培容器、灌溉及回流管路、补光或照明设施组成；所述立体培养架放置在所述的培养空间中。本发明充分考虑不同物种对温度、湿度、光照等环境指标的不同需求，减小生物成长差异性，同时更加方便温室生产管理并且有效减少资源浪费。
文档编号A01G9/24GK102067794SQ201010207090
公开日2011年5月25日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者汪晓云 申请人:汪晓云