一種單元化栽培裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種單元化栽培裝置，主體為可使本栽培單元明顯區(qū)分于外界環(huán)境的栽培設(shè)施或栽培容器，并包括一個其大小足夠遮蓋栽培單元及阻擋雨水自然落入的蓋，同時/或者包括一個至少能包裹不少于二分之一的樹冠并至少包括樹冠最大周長處至頂部的罩，同時/或者包括至少一個可以以阻擋、包裹、限制、導(dǎo)引等方式影響根系的控根裝置，同時/或者包括至少一個制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)或多孔材料制成的透氣裝置；主體可根據(jù)需要選用內(nèi)部物質(zhì)不能滲漏出去、外部物質(zhì)不能滲透進來的栽培單元；由上述單元化栽培裝置可制作一種植物栽培體。本發(fā)明可以解決現(xiàn)有栽培水肥易損失、易受外界環(huán)境影響及容器栽培不能廣泛運用于生產(chǎn)性栽培等問題，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的束縛。
【專利說明】
一種單元化栽培裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于植物栽培【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種單元化栽培裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地栽是最常用的植物栽培方式，受土壤等自然條件約束和與外界相互影響比較大，同時栽培中的水分和養(yǎng)分損耗比較大。土壤在很大程度上決定了可栽培植物的種類及產(chǎn)量，旱、澇、沙化、鹽堿、貧瘠、污染或者其它不適宜欲栽培植物生長土壤的土地，就不適合栽培植物或栽培想要栽培的植物，如果一定要栽培土壤需要整體改造改造的成本也比較高。在植物栽培過程中，毀林開荒、填湖(濕地)造田、施用農(nóng)藥化肥、過度耕種等還可能對環(huán)境造成危害，如破壞原有植被及其組成的生態(tài)系統(tǒng)、污染環(huán)境和降低土壤肥力等，這已經(jīng)成為全球性的生態(tài)問題。同時外界環(huán)境及氣候等對于植物栽培的影響也很大，旱、澇、大風、極端氣溫、沙化等自然災(zāi)害或生態(tài)災(zāi)難對于植物栽培有很大的負面影響，減產(chǎn)甚至絕收，另外由于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化而導(dǎo)致的對于水源和土壤的污染也嚴重影響食用植物的品質(zhì)和栽培植物的生長，特別是對于食用植物品質(zhì)的影響很多是表面上無法辨別的，一旦食用對于人們的生命健康危害很大。地栽中的水分和養(yǎng)分損耗的途徑的包括流失、蒸發(fā)(特別是植物本身的表面蒸發(fā)即蒸騰作用導(dǎo)致的水分蒸發(fā))及施用到可吸收范圍之外等，不僅可能增加不必要的成本，而且還可能污染環(huán)境破壞生態(tài)，尤其導(dǎo)致在干旱、貧瘠等惡劣自然條件下進行地栽難度很大，這些情況下很難開展進行生產(chǎn)性栽培。生產(chǎn)性栽培實質(zhì)以追求果實、種子、枝、干、葉或植株本身等以光合作用產(chǎn)物或其它作用產(chǎn)物(食用菌等就不需要光合作用)為目的的栽培，如糧食、蔬菜、水/干果、薪材/木材/藥材等的生產(chǎn)，被污染的土地不適合食用藥用植物產(chǎn)品的生產(chǎn)，而在干旱、貧瘠等惡劣自然條件下則幾乎不適合任何植物產(chǎn)品的生產(chǎn)。
[0003]單元化栽培是指一種通過栽培設(shè)施或栽培容器使本栽培單元明顯區(qū)分于外界環(huán)境，由此可對栽培單元進行更加個別精細的栽培管理和控制，然后基于上述條件實施的栽培。容器栽培是一種常見的單元化栽培，因而栽培條件更加可控和更便于移動，受土壤等條件約束和與外界相互影響的程度較地栽明顯降低，水分和養(yǎng)分損耗也明顯降低，但仍有水分和養(yǎng)分通過底孔流失及表面蒸發(fā)等損耗情況，且有易積水、根系異常生長、不透氣等三大問題導(dǎo)致無法規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)性栽培，一般只用于育苗和觀賞植物栽培；不透水容器栽培盡管更加節(jié)水節(jié)肥(因為不會從底孔流失)，但易積水、根系異常生長、不透氣等三大問題更加嚴重，所以使用的場合更少。
[0004]同一發(fā)明人的發(fā)明專利申請植物栽培方法、栽培單元及商業(yè)用途(專利申請?zhí)枮?01310004371.2)及其它相關(guān)專利申請，因201310004371.2被審查員以顯而易見不具創(chuàng)造性為由駁回(發(fā)明人不同意該駁回其理由但毫無辦法)，于是其它相關(guān)專利也相繼主動撤回，然后重新梳理提煉以往發(fā)明申請中的創(chuàng)新之處，重點針對現(xiàn)有栽培水肥易損失、易受外界環(huán)境影響及容器栽培不能廣泛運用于生產(chǎn)性栽培等問題提出一個較為完善的解決方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決現(xiàn)有栽培水肥易損失、易受外界環(huán)境影響及容器栽培不能廣泛運用于生產(chǎn)性栽培等問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種單元化栽培裝置。這個裝置在現(xiàn)有栽培設(shè)施及栽培容器的基礎(chǔ)上，針對水肥易損失、易受外界環(huán)境影響、根系異常生長、不透氣等情況而增設(shè)不同的功能裝置，從而共同組成這種單元化栽培裝置。
[0006]積水是影響多數(shù)植物生長的一個主要問題，不僅是容器栽培的植物，就是地栽的植物也經(jīng)常受到積水的困擾，積水除了本身影響植物生長外，水分過多溢出還會導(dǎo)致養(yǎng)分流失，另外，由于污染而造成的酸雨等如果不加處理而直接任其澆灌還會直接傷害植物，因此可以給栽植植物的栽培單元加一個蓋，來防止雨水等過多進入栽培單元，同時還可以防止土表蒸發(fā)，其技術(shù)方案如下:
可開孔為栽植到配套的栽培單元的植物向外生長留出位置或已開孔為栽植到配套的栽培單元的植物向外生長留出位置，其大小足夠遮蓋此栽培單元并能阻擋雨水自然落入除開孔處外，且其不能收集雨水或雖能收集雨水但可使被收集的雨水不能從包括開孔處、邊緣在內(nèi)的栽培單元任何位置流入此栽培單元。蓋上可開孔為栽植到配套的栽培單元的植物生長留出必要的位置，如采用塑料、泡棉材料制成的蓋子可在需要時剪一個孔或撕一個孔(還可事先預(yù)留這樣一個容易處理的孔狀結(jié)構(gòu)，需要時進行輕易的處理即可形成這樣的孔)，從而為栽植到配套的栽培單元的植物生長留出必要的位置；也可事先已開孔為栽植到配套的栽培單元的植物生長留出必要的位置。蓋子的大小足夠遮蓋配套的栽培單元及阻擋雨水自然落入所遮蓋的栽培單元內(nèi)，除可從為植物向外生長留出必要的位置自然落入外，一般要限定為可落入不超過配套的栽培單元原可自然落入總量的5%的雨水，也就是說留出的位置不能太大，其大小一般最大不能超過栽培單元上表面的5%，在植物長大后可大一些，因為植物本身的莖桿又填滿了此位置的空間，一般足夠植物生長需要即可，由于位置大小有限，且加上植物本身的填補，因此能夠自然落入的雨水大大減少，為了盡可能減少外界雨水的影響，最好使能夠自然落入的雨水不超過5%。僅不自然落入雨水還不夠，還要對其形狀結(jié)構(gòu)進行限制，可應(yīng)為不能收集自然落入的雨水的形狀結(jié)構(gòu)，如向上凸起的形狀結(jié)構(gòu)包括倒過來的漏斗，如果能夠收集雨水，所收集的雨水同樣有可能使栽培單元中出現(xiàn)積水等情況；也可為雖能收集自然落入的雨水但可使這些被收集的雨水不能從包括為植物向外生長留出必要的位置在內(nèi)的任何位置流入配套的栽培單元的形狀結(jié)構(gòu)，比如一個漏斗但漏斗的口子在栽培單元之外，這樣雖然可收集雨水但雨水流向了栽培單元以外，如果非容器栽培的情況下，一般是流向栽培設(shè)施以外的流水溝，這樣自然也就沒有影響。
[0007]植物自身的蒸騰作用對于很多植物來說是消耗水分最主要的方式，占比一般超過60%，而蒸騰作用主要又是葉片(在樹冠上)的蒸騰作用占絕大部分，莖桿及其它部分的蒸騰作用消耗的水分占比很小，但對于沒有葉片或葉片很小的植物如食用菌和仙人掌類植物，雖然蒸騰作用不靠葉片來進行，但有時也需要進一步減少因蒸騰作用帶來的水分損失，因此可以制作這樣用于單元化栽培的罩，把樹冠(對于食用菌和仙人掌類植物指其地上部分)給罩住，蒸騰作用蒸發(fā)出來的水蒸氣遇到這個罩子就會受到阻擋，從而使此范圍中濕度增大，減少蒸騰作用，同時部分水蒸氣欲阻擋會凝結(jié)成液態(tài)水，可回收利用重新用于灌溉所栽植的植物，因此這里提出一種用于遮蓋樹冠的罩，其技術(shù)方案是:
透光率不低于20%且能阻擋氣態(tài)水透過，至少能罩住不少于二分之一的配套的栽培單元所栽植植物的樹冠并至少包括從樹冠最大周長處到頂部；或者透光率不低于20%，其上至少設(shè)有一個透氣窗或孔，除這些透氣窗或孔外的其余部分能阻擋氣態(tài)水透過，至少能罩住不少于二分之一的配套的栽培單元所栽植植物的樹冠并至少包括從樹冠最大周長處到頂部。采用透光過率不低于20%且氣態(tài)水不能透過的材料制成，陽光是光合作用所必須的，所以材料不能完全遮光，但由于要防止蒸騰作用產(chǎn)生的氣態(tài)水跑掉，因此要能阻止氣態(tài)水通過。罩大小形狀結(jié)構(gòu)至少能包裹不少于二分之一的樹冠并至少包括樹冠最大周長處及以上部分，因為氣態(tài)水一般是由下往上行進的，因此本罩主要是要在上方擋住氣態(tài)水跑掉的去路，所以最好包裹至少包括樹冠最大周長處及以上部分，能夠完全嚴密的包裹盡管阻止氣態(tài)水跑掉的效果更好，但成本增加的同時可能帶來一些副作用，比如散熱不好等，因此可以考慮只包裹不少于二分之一的樹冠，有時可能需要包裹不少于三分之二的樹冠；如果在氣溫較高的時候，如果包裹導(dǎo)致內(nèi)部溫度過高，也會影響植物的生長，因此需要在前面基礎(chǔ)上，其上可設(shè)一個或多個透氣窗或孔，一般開口朝下，這樣對于阻止氣態(tài)水跑掉的效果影響要小一些；在冷凝水過多的時候，罩內(nèi)可設(shè)一個或多個冷凝水的導(dǎo)流裝置，比如導(dǎo)流管、導(dǎo)流棒等，需要重新灌溉所栽植的植物時，可將冷凝水導(dǎo)流至植物能吸收之處。
[0008]根系異常生長是容器栽培中經(jīng)常遇到的一個問題，該問題也是容器栽培不能運用到生產(chǎn)性栽培最主要的原因，為此研究開發(fā)出比如化學(xué)控根、物理控根(如利用空氣修剪控根)等的控根技術(shù)，包括一些已經(jīng)運用到栽培容器的技術(shù)，專利文獻CN00817365.6所提出的發(fā)明專利即是一種通過空氣修剪實現(xiàn)控根的栽培容器或其組成部分，但這個發(fā)明是用于栽培容器內(nèi)整個根系的控根，而根據(jù)研究顯示，其實大多數(shù)植物都有冗余根系，也就是說植物生長并不需要這么多根系，本發(fā)明提出的一種用于單元化栽培的控根裝置，其技術(shù)方案如下:
可以以阻擋、包裹、限制、導(dǎo)引等其中一種或任意多種方式影響栽植到配套的栽培單元的植物的根系，且至少能夠?qū)⑷扛祷?0%以上的主要根系限制在不超過此栽培單元有效容量三分之二的生長空間內(nèi)，或者至少能夠?qū)⒉怀^80%的部分根系限制在不超過此栽培單元有效容量二分之一的生長空間內(nèi)。一般這個控根裝置容量(如果是立體形狀的則含圍成的空間，比如一個空心球狀的裝置則是指整個球)不超過配套的栽培單元的50%并能放入其中，其形狀結(jié)構(gòu)為環(huán)狀、篩狀或其它含孔洞近平面形狀結(jié)構(gòu)，這些嚴格來講也是立體的，但由于成薄片狀，所以看起來是一個平面狀，也可以為球面的一部分，即不完全是平面的，這里統(tǒng)稱為近平面狀，近平面狀可以用來阻擋根系向某個方向生長，可以用于隔離根系，然后輪流對不同區(qū)域的根系進行強剪，以控制整個根系不會散布在很大的空間內(nèi)同時又基本不影響植物的生長(還有一半沒有修剪)。孔洞是為了讓根通過，可以限制根的大小和生長方向；也可為非全封閉空心塊狀、非全封閉空心管狀、非全封閉空心球狀、非全封閉空心螺旋狀或其它非全封閉空心立體形狀結(jié)構(gòu)，這里的立體是和前面的平面相對應(yīng)，是指那些非薄片狀明顯具有一定體積形狀的立體形狀，非全封閉是指至少有一個孔洞讓根通過，上述情況可以將根系包裹起來，限制并導(dǎo)引根系在一個有限的空間內(nèi)生長。單個這樣的控根裝置一般只用于影響配套的栽培單元內(nèi)的部分根系而非全部根系，所以要比配套的栽培單元小很多，比如主根、一條或數(shù)條側(cè)根或者其中一部分或者是整個須根系的下面部分等，這樣一是具有靈活性可以實現(xiàn)有選擇的更精準的控根，二是可以結(jié)合根系修剪去除冗余的根系從而減少根的總量同時有保證有足夠的根系能夠滿足植物生長需要；像環(huán)狀的控根裝置可以套住一條根，用于限制根的粗細及生長方向，篩狀的則可同時以套住一條根(一般一個孔一條根)，用于限制多條根的粗細及生長方向；兩端均開口的管狀控根裝置可以更精確的限制根的粗細及生長方向，如果采用專利文獻CN00817365.6所提出的鑲片(利用空氣修剪原理)制成兩端均開口的管狀控根裝置包裹一條側(cè)根，則還可以促發(fā)細根，如果采用螺旋(管)狀的控根裝置則能更充分的利用栽培單元有限的空間?？馗b置的材料不限，一般具有一定強度即可，限制根的大小一般就用這樣的材料，有時對于強度也可沒有要求，只要對根的生長有需要的影響即可，比如在采用化學(xué)控根時，可以將能夠控根的化學(xué)物質(zhì)如氧化銅凝膠涂在軟質(zhì)物質(zhì)上也可。
[0009]不透氣也是影響植物生長的一個重要原因，除了因積水導(dǎo)致的不透氣外，土壤(或其它栽培介質(zhì))板結(jié)不透氣是最常見的一種，為了提高透氣性，這里提出一種用于單元化栽培的透氣裝置，其技術(shù)方案如下:
制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)，或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料制成，或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)，使用時至少有一部分且這個部分含有非封閉的空腔或非閉孔的孔隙被埋入配套的栽培單元的栽培介質(zhì)中。透氣裝置的容量(不含圍成的空間)不超過配套的栽培單元的30%并能放入其中。可以直接用非封閉的空腔結(jié)構(gòu)裝置來增加透氣性，比如兩頭沒有堵塞封閉的透氣管，插入介質(zhì)中即可增加透氣性。采用多孔材料制成或結(jié)構(gòu)為多孔結(jié)構(gòu)且孔隙率不低于50%。多孔材料是一種由相互貫通或封閉的孔洞構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料，孔洞的邊界或表面由支柱或平板構(gòu)成。典型的孔結(jié)構(gòu)有:一種是由大量多邊形孔在平面上聚集形成的二維結(jié)構(gòu)；由于其形狀類似于蜂房的六邊形結(jié)構(gòu)而被稱為“蜂窩”材料；更為普遍的是由大量多面體形狀的孔洞在空間聚集形成的三維結(jié)構(gòu)，通常稱之為“泡沫”材料。如果構(gòu)成孔洞的固體只存在于孔洞的邊界(即孔洞之間是相通的)，則稱為開孔；如果孔洞表面也是實心的，即每個孔洞與周圍孔洞完全隔開，則稱為閉孔；而有些孔洞則是半開孔半閉孔的。多孔結(jié)構(gòu)則是指有顆粒狀固體相互粘結(jié)或燒結(jié)而形成的相互之間有很多孔隙的結(jié)構(gòu)，其它與多孔材料性質(zhì)相同，這里要求孔洞主要是非閉孔，至少80%以上的不是閉孔，否則起不到透氣的作用。如果孔隙表面是疏水，那么在孔徑小到一定程度后，水就無法進入孔隙，從而能夠繼續(xù)保持透氣性，因此在前面基礎(chǔ)上，可以根據(jù)需要使其上不低于50%的孔隙表面是疏水的，這樣可以保持在水浸的情況下仍然保持透氣性，也可根據(jù)需要使不低于50%的孔隙表面是親水的，這時可以用來輸送水分。這種多孔材料制成的透氣裝置可以插入介質(zhì)中也可以全部埋人介質(zhì)中來增加透氣性。也可以用上述材料制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)，這樣同時兩種透氣的功能都具有。
[0010]上述控根裝置和透氣裝置可以合二為一，由此提出一種用于單元化栽培的控根透氣裝置，其技術(shù)方案如下:
制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料，以阻擋、包裹、限制、導(dǎo)引等其中一種或任意多種方式影響栽植到配套的栽培單元的植物的根系，且至少能夠?qū)⑷扛祷?0%以上的主要根系限制在不超過栽培單元有效容量三分之二的生長空間內(nèi)，或者至少能夠?qū)⒉怀^80%的部分根系限制在不超過栽培單元有效容量二分之一的生長空間內(nèi)。相應(yīng)的說明參加前文相關(guān)的敘述，這里不再贅述。
[0011]有了最前面四種裝置，就可以組成一個能夠解決現(xiàn)有栽培水肥易損失、易受外界環(huán)境影響及容器栽培不能廣泛運用于生產(chǎn)性栽培等問題的單元化栽培裝置了，主體為可使本栽培單元明顯區(qū)分于外界環(huán)境的栽培設(shè)施或栽培容器，即植物是栽植在這樣的栽培設(shè)施或栽培容器中的，任意一種現(xiàn)有的或?qū)頃械脑耘鄦卧?，沒有限制，但對于上述四種裝置的選擇，可以同時選擇四種，也可選擇其中一種、兩種或三種，具體可以根據(jù)實際需要而定，這個實際需要可能是所栽植植物本身的需要，也可以是相關(guān)的栽培條件導(dǎo)致的需要，其具體技術(shù)方案如下:
包括一個用于遮蓋栽培單元的蓋，可開孔為栽植到配套的栽培單元的植物向外生長留出位置或已開孔為栽植到配套的栽培單元的植物向外生長留出位置，其大小足夠遮蓋此栽培單元并能阻擋雨水自然落入除開孔處外，且其不能收集雨水或雖能收集雨水但可使被收集的雨水不能從包括開孔處、邊緣在內(nèi)的栽培單元任何位置流入此栽培單元；
同時/或者包括一個用于遮蓋栽培單元所栽植植物樹冠的罩，透光率不低于20%且能阻擋氣態(tài)水透過且至少能罩住不少于二分之一的配套的栽培單元所栽植植物的樹冠并至少包括從樹冠最大周長處到頂部，或透光率不低于20%、其上至少設(shè)有一個透氣窗或孔除這些透氣窗或孔外的其余部分能阻擋氣態(tài)水透過且至少能罩住不少于二分之一的配套的栽培單元所栽植植物的樹冠并至少包括從樹冠最大周長處到頂部。
[0012]同時/或者包括至少一個用于單元化栽培的控根裝置，可以以阻擋、包裹、限制、導(dǎo)引等其中一種或任意多種方式影響栽植到配套的栽培單元的植物的根系，且至少能夠?qū)⑷扛祷?0%以上的主要根系限制在不超過此栽培單元有效容量三分之二的生長空間內(nèi)，或至少能夠?qū)⒉怀^80%的部分根系限制在不超過此栽培單元有效容量二分之一的生長空間內(nèi)；
同時/或者包括至少一個用于單元化栽培的透氣裝置，該裝置制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)，或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料制成，或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)，使用時至少有一部分且這個部分含有非封閉的空腔或非閉孔的孔隙被買入配套的栽培單元的栽培介質(zhì)中；
同時/或者包括至少一個用于單元化栽培的控根透氣裝置，該裝置制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料，以阻擋、包裹、限制、導(dǎo)引等其中一種或任意多種方式影響栽植到配套的栽培單元的植物的根系，且至少能夠?qū)⑷扛祷?0%以上的主要根系限制在不超過栽培單元有效容量三分之二的生長空間內(nèi)，或者至少能夠?qū)⒉怀^80%的部分根系限制在不超過栽培單元有效容量二分之一的生長空間內(nèi)。
[0013]前述的單元化栽培裝置，為了避免外界的影響及避免影響外界，可以對其中作為主體的可使本栽培單元明顯區(qū)分于外界環(huán)境的栽培設(shè)施或栽培容器進行改造，其技術(shù)方案如下:
使其內(nèi)部物質(zhì)不能滲漏出去、外部物質(zhì)也不能滲透進來，以防止水肥流失和與外界相互影響。滲漏和滲透均指通過重力作用、毛細作用、自然虹吸等自然發(fā)生的滲漏和滲透，而非通過人為干預(yù)如擠壓、虹吸、主動加注等人為造成的滲漏和滲透，而且避免滲漏和滲透的能力也以主體部分本身自然具有的能力為限。如果將一個栽培植物的無孔栽培容器(一般就是這里所稱的主體部分)全部沉入水(或污水)或埋入有污染的垃圾堆中，由于水(或污水)或垃圾已經(jīng)沒頂，因此可能從保留植物生長位置或主體部分與覆蓋部分的連接處滲入，當然不可避免外界物質(zhì)有可能會滲透進來，另外當充滿主體部分的物質(zhì)超過其容量時，其內(nèi)部的水分及溶解在其中的養(yǎng)分也會溢出，這些不在本發(fā)明的解決范圍?，F(xiàn)實中栽培容器(一般就是這里所稱的主體部分)的上部邊緣一般是平整的，因此該主體部分的能力限于到上部邊緣，邊緣以下均不發(fā)生滲漏和/或滲透；而有些異形的栽培容器上部邊緣不齊整，那么根據(jù)木桶原理，該栽培容器的能力限于到上部邊緣最低處(任何位置的孔均不算邊緣，而本方法所稱的主體部分在其容納范圍內(nèi)即在此最低處以下都應(yīng)是無孔的)。上述特征可通過栽培設(shè)施或栽培容器本身實現(xiàn)，如用塑料、陶瓷、金屬、玻璃等材料來制作，僅要求短期達到上述要求也可采用泥土加稻草及類似材料常溫風干制作無孔栽培模塊(這種材料易干裂、遇水分會軟化，但少量的水在短期內(nèi)又不會滲漏，可以短期內(nèi)使用，且易于人工干預(yù)，澆水即可縮短其壽命)。但有時需要從外界吸收水分養(yǎng)分或排除內(nèi)部過多的水分和養(yǎng)分，但又擔心流出或流入的過多，這時就可以采取這樣來設(shè)計:當栽培單元內(nèi)部液面低于某確定位置時內(nèi)部物質(zhì)不能滲漏出去，或是當栽培單元內(nèi)部液面高于某確定位置時外部物質(zhì)不能滲透進來，這可以采用單向閥來實現(xiàn)，其安裝的位置就是上述確定位置，當要控制流出時控制由內(nèi)到外的單向閥在液面低于該確定位置時關(guān)閉，當要控制流入時控制由外到內(nèi)的單向閥在液面高于該確定位置時關(guān)閉，這樣就可以達到上述效果。
[0014]在有配合其它常規(guī)的設(shè)施保護和/或采取常規(guī)的栽培及管理措施的情況下，設(shè)施如溫室、大棚等，栽培及管理措施如挖排水溝防止外部積水、控制水肥施用確保不會積聚至超出最低可滲透縫、直接放在室外不受積水等影響的地上、擱物架上或沙床上甚至外部沒有可滲透水分的栽培坑中等常規(guī)措施可以確保外部沒有較多影響的情況下，實現(xiàn)不滲漏和不滲透還可通過栽培模塊與栽培介質(zhì)相配合實現(xiàn)，通過栽培介質(zhì)自身的蓄水能力和對水分的導(dǎo)向能力，可以降低對于主體部分本身不滲漏的要求，如在外層栽培介質(zhì)將水分導(dǎo)向底部而不橫向運動時，可以只需保持栽培模塊包含底部在內(nèi)的下面一部分不滲漏即可。上述栽培模塊內(nèi)部不能滲漏出去、外部不能滲透進來的物質(zhì)在一般情況下僅指非氣態(tài)物質(zhì)，因為一般情況下植物地下部分需要空氣，同時保留的植物生長位置也能夠讓一些氣態(tài)物質(zhì)進入，其中栽培模塊內(nèi)部不能滲漏出去的物質(zhì)也可僅指水分、養(yǎng)分和栽培介質(zhì)，市面上的疏水透氣膜、防水透氣膜等材料就可以做到這一點，因為在植物栽培中最關(guān)注的就是水肥，這關(guān)系到植物生長及生產(chǎn)成本，水肥不能滲漏出去就可以盡可能的保障植物生長需要和降低生產(chǎn)成本，而其它的物質(zhì)可無需關(guān)注?？捎貌粷B漏和滲透的材料如塑料、陶瓷、金屬、玻璃或其它非金屬材料來制作主體部分，也可由泥土加稻草常溫風干等制成短期使用的主體部分；可以由兩個或以上栽培單元組合而成，栽培單元可以是栽培容器、栽培設(shè)施(含栽培容器與栽培設(shè)施的組合)等，栽培單元的大小、形狀、容量、結(jié)構(gòu)等視植物種類、栽培目的、栽培介質(zhì)、準備采取的栽培措施等具體情況而定。
[0015]栽植到上述單元化栽培裝置的植物連同此單元化栽培裝置及其其它內(nèi)容物(如栽培介質(zhì)、其它放入其中的裝置)構(gòu)成的整體，就是一種單元化栽培的植物栽培體，可以作為植物栽培的基本單位，也可以直接作為一種植物栽培商品。該植物整個生命周期、單個生長周期、整個銷售階段、整個臨時栽培階段或其它不少于I分鐘的任意栽培階段被栽植到上述單元化栽培裝置的植物連同此連同它當前的附著物構(gòu)成的整體(可能現(xiàn)在仍栽植在栽培單元內(nèi)，這時附著物包括栽培單元及其其它內(nèi)容物；也可能沒有，僅僅還有一些附著的土壤或其它栽培介質(zhì)，這時附著物僅包括附著的土壤或其它栽培介質(zhì))，也屬于本發(fā)明的范圍。
[0016]上述用于遮蓋栽培單元的蓋、用于遮蓋栽培單元所栽植植物樹冠的罩、用于單元化栽培的控根裝置、用于單元化栽培的透氣裝置、用于單元化栽培的控根透氣裝置，也可用于除上述單元化栽培外的非單元化栽培中或用于除用于權(quán)利要求單元化栽培外的非單元化植物栽培體中發(fā)揮其相應(yīng)的作用，比如蓋可以用于遮蓋任何一個需要遮蓋的區(qū)域防止積水和表面蒸發(fā)等，罩可用于非單元化栽培的植物來減少蒸騰作用、收集蒸騰作用產(chǎn)生的水蒸氣，控根裝置、透氣裝置、控根透氣裝置可以用于其它情況下的控根、透氣、控根透氣。
[0017]本發(fā)明可可以解決現(xiàn)有栽培水肥易損失、易受外界環(huán)境影響及容器栽培不能廣泛運用于生產(chǎn)性栽培等問題，從而大大減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的所受的土地、氣候、污染等束縛，同時也是容器栽培特別是無底孔容器廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)性栽培成為，同時由于單元化栽培其栽培條件可控、水肥需要更少、栽培管理更加簡單，因而可以減少栽培成本并適于開展工廠化生產(chǎn)，從而可以大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細化程度和機械化程度以及生產(chǎn)成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為一種用于遮蓋栽培單元的蓋。1.蓋體，2.為植物生長留出的位置；
圖2為一種用于單元化栽培的控根裝置。1.管狀主體，2.—端開口 ；
圖3為一種用于遮蓋樹冠的罩。1.罩體；
圖4為一種用于單元化栽培的透氣裝置。1.孔隙，2.長方體主體；
圖5為一種單元化栽培裝置。1.蓋，2.控根裝置，3.罩，4.透氣裝置，5.栽培單元6.植株；
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0019]實施例1
庭院栽培辣椒所用單元化栽培裝置，具體技術(shù)方案如下(參考圖5進行說明):
a、準備上大下小的底直徑為20cm上直徑為25cm高為30cm的花盆作為栽培單元5(即栽培的主體)，其中栽培單元底部貯水部分高5cm (位于栽培單元5底部，圖5上未標)。蓋I用耐用硬質(zhì)塑料制成漏斗狀(由兩個半邊結(jié)合而成)最大直徑為30cm，倒扣栽培單元I上(即底孔朝上)，該孔直徑為5cm，辣椒植株6的莖由此向外生長；
b、用專利文獻CN00817365.6所提出的鑲片制成一個內(nèi)徑為5cm的管狀控根裝置2，朝上的一端開口、朝下的一端采用涂有氧化銅凝膠的薄片，然后包裹住辣椒植株6主根的下端；優(yōu)選方式是制成螺旋的管狀，以在栽培單元5有限的空間為主根提供更大的生長空間
C、用不透氣(當然水蒸氣也不能透過)但透光率超過60%的聚乙烯薄膜制成直徑為45cm的近半球面罩3,罩在辣椒植株6上,罩上可設(shè)置若干下開口的通氣孔；
d、采用長寬高為5X3X30cm的軟木作為透氣裝置4，插入栽培單元5中的土壤中；若栽培單元5中的土壤透氣性好，則本裝置可以省略。
【權(quán)利要求】
1.一種用于遮蓋栽培單元的蓋，其特征在于:可開孔為栽植到配套的栽培單元的植物向外生長留出位置或已開孔為栽植到配套的栽培單元的植物向外生長留出位置，其大小足夠遮蓋此栽培單元并能阻擋雨水自然落入除開孔處外，且其不能收集雨水或雖能收集雨水但可使被收集的雨水不能從包括開孔處、邊緣在內(nèi)的栽培單元任何位置流入此栽培單元。
2.一種用于遮蓋栽培單元所栽植植物樹冠的罩，其特征在于: 透光率不低于20%且能阻擋氣態(tài)水透過，至少能罩住不少于二分之一的配套的栽培單元所栽植植物的樹冠并至少包括從樹冠最大周長處到頂部； 或者透光率不低于20%，其上至少設(shè)有一個透氣窗或孔，除這些透氣窗或孔外的其余部分能阻擋氣態(tài)水透過，至少能罩住不少于二分之一的配套的栽培單元所栽植植物的樹冠并至少包括從樹冠最大周長處到頂部。
3.一種用于單元化栽培的控根裝置，其特征在于:可以以阻擋、包裹、限制、導(dǎo)引等其中一種或任意多種方式影響栽植到配套的栽培單元的植物的根系，且至少能夠?qū)⑷扛祷?0%以上的主要根系限制在不超過此栽培單元有效容量三分之二的生長空間內(nèi)，或者至少能夠?qū)⒉怀^80%的部分根系限制在不超過此栽培單元有效容量二分之一的生長空間內(nèi)。
4.一種用于單元化栽培的透氣裝置，其特征在于: 制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)，或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料制成，或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)，使用時至少有一部分且這個部分含有非封閉的空腔或非閉孔的孔隙被埋入配套的栽培單元的栽培介質(zhì)中。
5.一種用于單元化栽培的控根透氣裝置，其特征在于:制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料，以阻擋、包裹、限制、導(dǎo)引等其中一種或任意多種方式影響栽植到配套的栽培單元的植物的根系，且至少能夠?qū)⑷扛祷?0%以上的主要根系限制在不超過栽培單元有效容量三分之二的生長空間內(nèi)，或者至少能夠?qū)⒉怀^80%的部分根系限制在不超過栽培單元有效容量二分之一的生長空間內(nèi)。
6.一種單元化栽培裝置，主體為可使本栽培單元明顯區(qū)分于外界環(huán)境的栽培設(shè)施或栽培容器，其特征在于: 包括一個權(quán)利要求1所述的用于遮蓋栽培單元的蓋，可開孔為栽植到配套的栽培單元的植物向外生長留出位置或已開孔為栽植到配套的栽培單元的植物向外生長留出位置，其大小足夠遮蓋此栽培單元并能阻擋雨水自然落入除開孔處外，且其不能收集雨水或雖能收集雨水但可使被收集的雨水不能從包括開孔處、邊緣在內(nèi)的栽培單元任何位置流入此栽培單元； 同時/或者包括一個權(quán)利要求2所述的用于遮蓋栽培單元所栽植植物樹冠的罩，透光率不低于20%且能阻擋氣態(tài)水透過且至少能罩住不少于二分之一的配套的栽培單元所栽植植物的樹冠并至少包括從樹冠最大周長處到頂部，或透光率不低于20%、其上至少設(shè)有一個透氣窗或孔除這些透氣窗或孔外的其余部分能阻擋氣態(tài)水透過且至少能罩住不少于二分之一的配套的栽培單元所栽植植物的樹冠并至少包括從樹冠最大周長處到頂部； 同時/或者包括至少一個權(quán)利要求3所述的用于單元化栽培的控根裝置，可以以阻擋、包裹、限制、導(dǎo)引等其中一種或任意多種方式影響栽植到配套的栽培單元的植物的根系，且至少能夠?qū)⑷扛祷?0%以上的主要根系限制在不超過此栽培單元有效容量三分之二的生長空間內(nèi)，或至少能夠?qū)⒉怀^80%的部分根系限制在不超過此栽培單元有效容量二分之一的生長空間內(nèi)； 同時/或者包括至少一個權(quán)利要求4所述的用于單元化栽培的透氣裝置，該裝置制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)，或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料制成，或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)，使用時至少有一部分且這個部分含有非封閉的空腔或非閉孔的孔隙被埋入配套的栽培單元的栽培介質(zhì)中； 同時/或者包括至少一個權(quán)利要求5所述的用于單元化栽培的控根透氣裝置，該裝置制成非封閉的空腔結(jié)構(gòu)或采用孔隙度不低于50%的且80%以上的孔不是閉孔的多孔材料，以阻擋、包裹、限制、導(dǎo)引等其中一種或任意多種方式影響栽植到配套的栽培單元的植物的根系，且至少能夠?qū)⑷扛祷?0%以上的主要根系限制在不超過栽培單元有效容量三分之二的生長空間內(nèi)，或者至少能夠?qū)⒉怀^80%的部分根系限制在不超過栽培單元有效容量二分之一的生長空間內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單元化栽培裝置，其特征在于:其中的作為主體的可使本栽培單元明顯區(qū)分于外界環(huán)境的栽培設(shè)施或栽培容器內(nèi)部物質(zhì)不能滲漏出去、外部物質(zhì)不能滲透進來，或是當栽培單元內(nèi)部液面低于某確定位置時內(nèi)部物質(zhì)不能滲漏出去，或是當栽培單元內(nèi)部液面高于某確定位置時外部物質(zhì)不能滲透進來。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單元化栽培裝置，其特征在于:其中的作為主體的可使本栽培單元明顯區(qū)分于外界環(huán)境的栽培設(shè)施或栽培容器不能滲漏出去或不能滲透進來的物質(zhì)僅指非氣態(tài)物質(zhì)。
9.一種單元化栽培的植物栽培體，其特征在于:栽植到權(quán)利要求6、7或8所述的單元化栽培裝置的植物連同此單元化栽培裝置及其其它內(nèi)容物構(gòu)成的整體； 或者整個生命周期、單個生長周期、整個銷售階段、整個臨時栽培階段或其它不少于I分鐘的任意栽培階段被栽植到權(quán)利要求6、7或8所述的單元化栽培裝置的植物連同它當前的附著物構(gòu)成的整體。
10.用于除權(quán)利要求6、7、8外的非單元化栽培中或除用于權(quán)利要求9外的非單元化栽培的植物栽培體中發(fā)揮其相應(yīng)作用的權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的相應(yīng)裝置。
【文檔編號】A01G13/02GK104285716SQ201410580080
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】倪龍 申請人:寧波保稅區(qū)攀峒信息科技有限公司