[发明专利]一种基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法

权利要求书

1.一种基于太阳能LED灯和智能喷灌系统的植物栽培方法，其特征在于：将组织培养获得的组培苗在节能温室或者节能种植大棚中进行栽培，其中，组织培养过程包括外植体的采集、清洗、消毒、外植体接种、继代培养、生根培养和移栽，所述节能温室或者节能种植大棚包括太阳能发电系统、喷灌系统和照明系统；

所述外植体的清洗和消毒过程采用外植体清洗消毒装置，包括依次相连的储液箱(1)、清洗柜(2)和残液回收箱(3)，所述清洗柜(2)包括柜体(201)和盖合在其上部的第一上盖(202)，在所述柜体(201)的中部设置有第一固定架(4)，所述第一固定架(4)的底部通过固定杆(5)连接第一底座(6)，所述第一底座(6)设置在所述柜体(201)的底部，所述第一底座(6)与第三驱动装置相连；

所述第一固定架(4)由第一圆环(401)和设置于其下部的第二圆环(402)构成，所述第一圆环(401)和所述第二圆环(402)之间通过连接杆(403)连接，在所述第一固定架(4)上固定有清洗袋(7)，所述清洗袋(7)为网状结构，由柔性材料制成，所述清洗袋(7)包括袋体(701)和第一盖体(702)，所述袋体(701)和所述第一盖体(702)之间通过拉链(703)连接固定；在所述柜体(201)内部的上部以及侧壁上设置有多个第一喷头(8)；

所述清洗袋(7)可拆卸地固定在所述第一固定架(4)上，在所述清洗袋(7)的上端相对设置有两个第一绑带(704)，在所述清洗袋(7)的下端相对设置有两个第二绑带(705)，两个所述第一绑带(704)之间的连线垂直于两个所述第二绑带(705)之间的连线；

所述第一绑带(704)和所述第二绑带(705)均由两个长条形的带体构成；

在所述第一圆环(401)上相对设置有两个向外的第一凸起(404)，在所述第二圆环(402)上相对设置有两个向外的第二凸起(405)，两个所述第一凸起(404)之间的连线垂直于两个所述第二凸起(405)之间的连线；所述第一绑带(704)捆绑固定在所述第一凸起(404)上，所述第二绑带(705)捆绑固定在所述第二凸起(405)上；

所述柜体(201)为长方体结构，在所述第一上盖(202)的底部连接固定有三个第一喷头(8)，在所述柜体(201)的四个侧壁的中心分别固定有一个第一喷头(8)；

所述第三驱动装置为电机，所述第一底座(6)为圆盘，所述第三驱动装置驱动所述第一底座(6)以所述第一底座(6)的中心为轴转动，所述连接杆(403)的数量为3根；所述清洗袋(7)由耐腐蚀的柔性材料制成；

所述储液箱(1)中包括清洗液或消毒液，所述储液箱(1)通过第一管路(9)与所述第一喷头(8)相连，在所述第一管路(9)上设置有流量泵(10)；

所述柜体(201)的底部设置有出液口(11)，所述出液口(11)通过第二管路(12)与所述残液回收箱(3)相连，在所述第二管路(12)上设置有第一阀门(13)；

所述外植体清洗消毒装置还包括控制柜，分别与所述流量泵(10)、所述清洗柜(2)和所述第一阀门(13)相连；

所述太阳能发电系统包括依次相连的第一发电单元(14)、第一旋转装置(15)、第一控制单元(16)和第一蓄电池(17)，所述太阳能发电系统还包括第一逆变器(18)，分别与所述第一控制单元(16)和所述第一蓄电池(17)相连；

所述第一发电单元(14)包括支撑架(19)，在所述支撑架(19)上设置有两个托架(20)，在两个所述托架(20)上固定有第一支撑板(21)，在所述第一支撑板(21)的上部固定有第一光伏层(22)，其从下至上依次包括第一柔性薄膜电池组件、第一膜层和第一涂料层，其中，所述第一支撑板(21)为微晶泡沫陶瓷保温板；

在所述第一支撑板(21)的上部固定有太阳能保护装置，包括第一架体、第一盖板(23)和第二盖板(24)，所述第一架体包括两个第一竖直支架(25)和固定在其上的水平设置的矩形支架(26)，所述两个第一竖直支架(25)的下端固定在所述第一支撑板(21)的两侧，在所述矩形支架(26)上设置有对称设置的所述第一盖板(23)和所述第二盖板(24)，所述第一盖板(23)和所述第二盖板(24)与所述矩形支架(26)之间滑动连接；

所述太阳能发电系统还包括与所述第一控制单元(16)相连的第一驱动装置(27)和第二驱动装置(28)，所述第一驱动装置(27)与所述第一旋转装置(15)相连，所述第二驱动装置(28)分别与所述第一盖板(23)和所述第二盖板(24)相连；

在所述第一盖板(23)和所述第二盖板(24)上设置有与所述第一控制单元(16)相连的多个第一湿度传感器(29)和多个第一光传感器(30)；

所述第一盖板(23)和所述第二盖板(24)的尺寸相同，长度为所述第一支撑板(21)长度的一半，宽度与所述第一支撑板(21)的宽度一致；

在所述矩形支架(26)上沿其长度方向的两侧设置有第一滑槽，在所述第一盖板(23)和所述第二盖板(24)的长度方向的两侧设置有与所述第一滑槽配合的第一滑块，所述第一盖板(23)和所述第二盖板(24)的滑动距离为所述第一支撑板(21)长度的一半；

所述第一光伏层(22)为条状结构，多个所述第一光伏层(22)平行布置并粘接于所述第一支撑板(21)上，多个所述第一光伏层(22)的总面积为整个所述第一支撑板(21)面积的85％；多个所述第一光伏层(22)与所述第一控制单元(16)相连；

所述第一柔性薄膜电池组件为非晶硅柔性太阳能薄膜电池或有机薄膜电池，所述第一膜层为含氟TPT聚酯膜，所述第一涂料层为纳米级的光触媒涂料；

所述第一盖板(23)和所述第二盖板(24)由透明材料制成；

所述照明系统为固定在温室或种植大棚或栽培架上的节能LED灯，所述节能LED灯与所述太阳能发电系统相连，所述节能LED灯为LED聚光灯(200)包括透镜层(203)、第三底座(204)、铝反射罩(205)、LED灯光层(206)、第六驱动装置(207)、第七驱动装置(208)以及第五控制单元(209)；

所述铝反射罩(205)呈喇叭状且其较大端部与所述透镜层(203)相匹配连接、较小端部则与所述第三底座(204)相匹配连接，所述透镜层(203)、所述第三底座(204)以及所述铝反射罩(205)整体构成了所述LED聚光灯(200)的外壳；

所述透镜层(203)设置有一个第二聚光透镜(11f)和多个第三聚光透镜(11g)，且所述第二聚光透镜(11f)位于所述透镜层(203)的中心处；

所述LED灯光层(206)设置有一个第二白光LED灯(11e)、多个第二蓝光LED灯(11c)、多个第二红光LED灯(11d)，多个所述第二蓝光LED灯(11c)和多个所述第二红光LED灯(11d)间隔排列，且所述第二白光LED灯(11e)位于所述第二聚光透镜(11f)的中心线上、所述多个所述第二蓝光LED灯(11c)和多个所述第二红光LED灯(11d)分别位于多个所述第三聚光透镜(11g)的中心线上，所述LED灯光层(206)通过四根第一伸缩杆(210)等间距垂直连接在所述第三底座(204)上；

在所述第三底座(204)的表面设有由远红外涂料制成的散热层，在所述LED灯光层(206)上设置有硅胶层，在所述铝反射罩(205)上设置有散热装置；

所述第六驱动装置(207)通过第二伸缩杆(211)控制所述LED灯光层(206)旋转、所述第七驱动装置(208)通过第三伸缩杆(212)控制所述LED灯光层(206)沿其中心线移动；所述第五控制单元(209)位于所述第三底座(204)内部，用于控制所述LED灯光层(206)、所述第六驱动装置(207)和所述第七驱动装置(208)；

所述第二蓝光LED灯(11c)的波长为450～460nm或460～470nm，所述第二红光LED灯(11d)的波长为620-630nm或640-660nm；所述第三聚光透镜(11g)、所述第二蓝光LED灯(11c)和所述第二红光LED灯(11d)的数量均为四个；

所述外植体接种、所述继代培养和所述生根培养中采用的培养基采用培养基灌装装置进行灌装；

所述培养基灌装装置包括培养基混合罐(300)、灌装台(301)、培养基回收罐(302)和升降装置(303)；

所述培养基混合罐(300)包括从下至上依次连接的第四底座(304)、罐体(305)和第二上盖(306)，所述罐体(305)内部设置有第一加热装置(307)、第一搅拌叶片(308)和第二搅拌叶片(309)，所述第四底座(304)内设置有第八驱动装置(310)、第九驱动装置(311)，所述第一搅拌叶片(308)和所述第八驱动装置(310)相连，所述第二搅拌叶片(309)与所述第九驱动装置(311)相连，在所述罐体(305)的下部设置有出液口(312)；所述出液口(312)连接出液总管(313)，所述出液总管(313)通过转换头(314)连接多个分装管(315)的一端，多个所述分装管(315)的另一端固定在第二固定架(316)上，在所述第二固定架(316)上固定有多个灌装头(317)，每个所述灌装头(317)分别连接一个所述分装管(315)；

所述升降装置(303)设置在所述培养基混合罐(300)的下部；所述灌装台(301)设置在靠近所述出液口(312)的位置，包括台面(318)和设置在所述台面(318)上的集液槽(319)，所述集液槽(319)设置在所述灌装头(317)的下部，所述集液槽(319)的底板沿长度方向倾斜设置，倾斜角度为3度，所述培养基回收罐(302)与所述集液槽(319)相连；

所述第一加热装置(307)设置在所述罐体(305)的中部，所述第一搅拌叶片(308)设置在所述罐体(305)的下部，所述第二搅拌叶片(309)设置在所述罐体(305)的中上部；

在所述罐体(305)内设置有第一温度传感器，在所述第四底座(304)上设置有显示屏(320)和多个操作按钮(321)，在所述第四底座(304)内设置有控制模块，所述控制模块分别与所述显示屏(320)、所述操作按钮(321)、所述第一加热装置(307)、所述第一温度传感器、所述第八驱动装置(310)和所述第九驱动装置(311)相连；

在所述培养基回收罐(302)的内部设置有第二加热装置(322)；在所述出液总管(313)和多个所述分装管(315)上分别设置有第二阀门；所述出液总管(313)为软管，所述罐体(305)采用透明材料制成；

将生根培养获得的组培苗根部琼脂清洗干净后先置于育苗架上培养1～2个月，再移栽到栽培床上；

所述育苗架包括第二架体(505)，所述第二架体(505)包括顶板、底板、左侧板、右侧板和后侧板，在所述第二架体(505)上还设置有多个育苗盘(500)，所述育苗盘(500)为上部开口的长方体结构，在所述育苗盘(500)上设置有置物架(506)，在所述置物架(506)上均匀设置有多个育苗盒孔(507)，在所述育苗盒孔(507)上放置有育苗盒(508)；

所述育苗盒(508)包括盒体(509)和置于其上部的第二盖体(510)，在所述盒体(509)的底部均匀设置有多个漏水孔，在所述盒体(509)内部包括育苗基质(511)，在所述育苗基质(511)的底部设置有防漏网(512)，在所述盒体(509)上端的边缘设置有向外延伸的支撑部(513)，所述支撑部(513)支撑固定在所述置物架(506)上；

在所述育苗盘(500)的后侧设置有进水孔(514)和出水孔(515)，所述进水孔(514)通过管路与第一水箱相连，所述出水孔(515)通过管路与回收箱相连；

在所述后侧板上均匀设置有多个LED灯；

在所述第二架体(505)的两侧固定有第二滑槽(519)，在所述育苗盘(500)的两侧固定有与所述第二滑槽(519)相配合的第二滑块(518)；

所述置物架(506)上的育苗盒孔(507)和每个所述育苗盘(500)上的所述育苗盒(508)的数量相等，均为12个，所述育苗盘(500)的数量为4个，从上至下依次为第一育苗盘(501)、第二育苗盘(502)、第三育苗盘(503)和第四育苗盘(504)；

固定在所述第二育苗盘(502)、所述第三育苗盘(503)和所述第四育苗盘(504)上的所述第二滑块(518)为伸缩杆结构，固定在所述第二育苗盘(502)上的所述第二滑块(518)的伸缩范围为所述育苗盘(500)宽度的1～2倍，固定在所述第三育苗盘(503)上的所述第二滑块(518)的伸缩范围为所述育苗盘(500)宽度的1～3倍，固定在所述第四育苗盘(504)上的所述第二滑块(518)的伸缩范围为所述育苗盘(500)宽度的1～4倍；

所述喷灌系统包括第二水箱(601)和与其相连的第一进水总管(602)，在所述第一进水总管(602)上设置有第一水泵(603)，所述第一进水总管(602)与多组喷水装置相连，每组所述的喷水装置包括第一喷水管(604)和加湿管(605)，所述第一喷水管(604)和所述加湿管(605)分别通过第一支管和第二支管与所述第一进水总管(602)相连，在所述第一支管上设置有第三阀门(607)，在所述第二支管上设置有第四阀门(608)，所述第一喷水管(604)水平设置在栽培床(606)的上部，在所述第一喷水管(604)上设置有多个第二喷头(609)，在所述栽培床(606)上设置有第四湿度传感器(610)；所述加湿管(605)设置在所述节能种植大棚的高度的中部位置，所述加湿管(605)由多个加湿支管(611)连接而成，在每个所述加湿支管(611)上固定有1个第五湿度传感器(612)，在所述第五湿度传感器(612)的两侧分别固定有两个第三喷头(613)；在所述第三喷头(613)上设置有第五阀门(614)；所述第一水泵(603)、所述第四湿度传感器(610)和所述第五湿度传感器(612)与所述太阳能发电系统相连；

所述栽培床(606)的数量为多个，每个所述栽培床(606)的上部都设置有一组所述喷水装置，多组所述喷水装置平行设置；在所述第一进水总管(602)上设置有第一过滤装置(621)；在所述第五湿度传感器(612)的上部连接有挡水板(622)，所述挡水板(622)的高度低于所述第三喷头(613)的高度。