一种山芹菜立体无土栽培系统及方法

本发明属于农业器械，具体涉及一种山芹菜立体无土栽培系统及方法。

背景技术：

1、无土栽培是指不用天然土壤，而是用营养液或者营养液加固体基质来栽培作物的方法。

2、与传统的土壤栽培方法相比，无土栽培具有很多优势，具有广阔的发展前景。其主要特点如下：

3、1.节水、省肥、高产：无土栽培中作物所需各种营养元素是人为配制成营养液施用的，水分损失少，营养成分均衡，吸收效率高，并且能够根据不同作物种类或同一作物不同生育阶段科学地供应养分。因此作物生长发育健壮，生长势强，可充分发挥出增产潜力。

4、2.清洁卫生无污染：在土壤栽培施中，常需施用有机肥料，有机肥料发酵，产生臭味污染环境，还容易滋生虫卵和病菌，危害作物，而无土栽培是无机肥料进行作物生产，清洁卫生，可以避免这些问题。

5、3.省工、省力、易于管理：无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业，省工、省力。无土栽培过程中，可以根据作物生长发育的需要，将营养液通过自动化控制系统进行适时适量地供给，不会造成浪费，大大减轻了劳动强度，有利于实现农业现代化。

6、4.避免连作障碍：在农业生产中，土壤连作会导致养分失衡，土传病害加剧等问题，而无土栽培过程中定期更换营养液，可从根本上避免连作障碍。

7、山芹菜(ostericum sieboldii(miq.)nakai)为伞形科山芹属的草本植物，野生山芹菜常生长于山坡、草地、山谷、林缘和林下等处。由于山芹菜属于喜阴植物，对光照强度要求相对较低，所以更适合采用立体栽培，以实现高效生产。

8、尽管山芹菜立体栽培技术因其高土地利用率和高产出而受到青睐，但它也有一些不足之处。立体无土栽培架的设计可能导致上层对下层的光照遮挡，影响光照条件。山芹菜虽然是喜阴植物，但也需要一定强度的光照来满足其生长需求。目前，立体栽培架的设计往往没有充分考虑光照条件，这限制了其对植物的适用性，降低了栽培架的利用效率。

9、因此，目前本领域亟需一种空间利用率高、营养液自动供给、光照环境可调控、便于管理的山芹菜立体无土栽培系统。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本发明提供一种山芹菜立体无土栽培系统及方法，结合山芹菜属于喜阴植物的生物学特性，充分利用多层立体无土栽培下的弱光环境，结合栽培架中配置的红蓝光补光装置，可以为山芹菜提供适宜的光照环境，满足其在各个生长周期的光照需求，可促进山芹菜生长并提高其品质，有助于实现山芹菜优质高效生产；本发明是一种空间利用率高、营养液自动供给、光照环境可调控、便于管理的山芹菜立体无土栽培系统。

2、一种山芹菜立体无土栽培系统，包括支撑架1、栽培槽2、营养液池3、抽水泵4、紫外线消毒器5、光照感应器10、人工led光源11、进水口电磁阀13、碟片式过滤器24、排水口电磁阀25；其中：

3、所述支撑架1从上至下依次设有多层栽培槽2，最上层栽培槽2上方的支撑架1内设有光照感应器10和人工led光源11，其余每两层栽培槽2之间的支撑架1内均设有光照感应器10和人工led光源11；

4、所述营养液池3的出水口与抽水泵4入水口连通，抽水泵4出水口与ppr进水管6连通，且ppr进水管6上设有紫外线消毒器5，所述ppr进水管6分别通过进水口pvc软管7与每个栽培槽2的进水口连通，且每个进水口处的进水口pvc软管7上均设有进水口电磁阀13；

5、所述营养液池3的回水口通过管道与碟片式过滤器24的出水口连通，且该管道上设有紫外线消毒器5，碟片式过滤器24的入水口与ppr排水管26连通，所述ppr排水管26分别通过排水口pvc软管12与每个栽培槽2的排水口连通，且每个排水口pvc软管12上均设有排水口电磁阀25；所述营养液池3内设有ec值检测器8和温度检测器9。

6、所述栽培槽2两端分别设有固定卡钳22，栽培槽2两端分别通过固定卡钳22固定在支撑架1对应的两根支撑管上。

7、所述每个栽培槽2上表面均设有定植板14，且所述每个栽培槽2内部分别设有水位限位探头16。

8、还包括定时器23，其中各排水口电磁阀25分别与定时器23电连接。

9、所述支撑架1和营养液池3底部分别设有万向轮。

10、所述营养液池3外部套设有橡塑保温棉21，且所述营养液池3顶部设有滑动盖板20。

11、所述人工led光源11为板式光源，光源板上设有多个红光led灯珠和多个蓝光led灯珠，且所述光源板两端分别固定在支撑架1两侧的前后两个支撑管上。

12、所述紫外线消毒器5为凌卓uv-lzc紫外线消毒器。

13、一种山芹菜立体无土栽培方法，包括如下内容：

14、步骤一，打开滑动盖板20，向营养液池3内添加营养液，通过ec值检测器8、温度检测器9检测营养液池3中营养液的ec值及温度，若不符合作物生长要求，则调整营养液浓度、温度参数，直至通过ec值检测器8、温度检测器9检测营养液池3中营养液的ec值及温度达到所需要求；

15、步骤二，开启抽水泵4和进水口电磁阀13，将营养液池3内的营养液经过紫外线消毒器5消毒后，经由ppr进水管6和进水口pvc软管7输送至各层栽培槽2内；

16、步骤三，各层栽培槽2中的水位限位探头16检测栽培槽2内的营养液水位，若水位限位探头16检测到水位，则关闭抽水泵4和进水口电磁阀13；

17、步骤四，采用定植海绵15包裹幼苗基部并将其塞在定植板14的定植孔中，将幼苗固定在栽培槽2中；

18、步骤五，根据山芹菜的生长特性，在山芹菜不同生长发育阶段调节人工led光源11上不同的红蓝光珠数量，在山芹菜定植10d内，以红蓝光珠数量比为7:1的比例开启对应光珠进行补光；在山芹菜定植10d-20d，以红蓝光珠数量比为7:3的比例开启对应光珠进行补光；在山芹菜定植20d后，以红蓝光珠数量比为3:5的比例开启对应光珠进行补光；

19、步骤六，当需要更换营养液时，开启栽培槽2排水口处设置的排水口电磁阀25，栽培槽2内的营养液通过排水口pvc软管12和ppr排水管26流经碟片式过滤器24，清除掉杂质和颗粒后，再通过紫外线消毒器5消毒后回流到营养液池3内重复利用。

20、所述定时器23能够预设时间，当预设的时间达到后，会按照步骤六进行更换营养液的操作。

21、本发明的有益效果：

22、1.立体栽培空间多样化，充分运用立体栽培架进行多层种植，可节约土地，充分利用空间，单位土地面积蔬菜产量增加，提高土地利用率，同时充分利用水、肥、光等资源的控制，实现山芹菜产量和品质的全面提升，整套设备集成性更高，减少土建施工成本，方便后期运维管理。

23、2.在立体栽培中，配备了营养输送管道，便于管理，可以根据蔬菜在不同生育阶段对养分的需求，科学、高效地供应养分，有利于蔬菜生长和提高养分的利用率。

24、3.采用立体无土栽培，可以避免传统土壤栽培中的连作障碍。

25、4.采用立体无土栽培，不需要中耕、翻地、除草等作业，省力省工，而且生产者不用弯腰和下蹲，可以站立进行定植、采摘等管理作业，有效减轻劳动强度。

26、5.通过自动化控制系统和各类检测器，实现对栽培环境的精确监测和调整，提高山芹菜产量及品质，并降低人工管理的工作量，避免因人员巡检不及时导致安全风险。

27、本发明通过营养液供应系统实现自动化控制，可以实现减少资源的浪费，省工省力，同时避免因工作人员巡检不及时造成不必要的损失。