[发明专利]一种全生长要素最优的植物栽培方法及其装置与应用

说明书

本发明公开了一种全生长要素最优的植物栽培方法及其装置与应用，所述装置包括栽培槽，所述栽培槽内径向倾斜设置有平板，平板下方设置有平板支撑物，所述平板上覆盖有农膜，所述农膜上覆盖有轻质网，所述栽培槽顶部设置有遮盖物，遮盖物有便于栽培植物的开口或缝，所述轻质网上设置有带喷水孔的水管，轻质网上根据不同植物的需要散布一些蓄水颗粒。通过本发明栽培装置的利用，结合温室大棚装置，能够使温度、湿度、水、光照、氧气、二氧化碳、营养的数量和质量以及PH值等植物生长所需要的各种要素全部达到最优程度，从而使得植物高产。本发明栽培装置适用于任何植物，能够使得植物的产量逼近高产的极限，实用性强。

技术领域

本发明属于植物栽培技术领域，尤其涉及一种全生长要素最优的植物栽培方法及其装置与应用。

背景技术

几千年来，人类社会的农耕技术，通过农人漫长岁月的实践摸索以及近现代农业科技人员的研究，相继找到了传统土壤栽培、滴灌土壤栽培(包括大棚保护的滴灌土壤栽培)、基质栽培、水培、雾培(包括气雾培)等多种栽培模式。每种模式都有一定的实用价值，但也存在着许多问题，其中：

传统土壤栽培从古代沿用至今依然是农业生产的主要模式，为人类的生存提供了基本保障，这种栽培模式在露天自然环境中将植物栽培在土壤中，植物在天然的温度、阳光、水、空气环境下生长，其生产简单而被广泛使用，但这种模式存在大量缺点，如：土壤需要经常翻耕以改善透气等，作物根系供氧状况不良，杂草清除麻烦，露天受虫害影响严重，使用化肥农药易导致土壤板结、盐渍化、毒害化，水肥流失严重，肥料利用率低，耗水量大，土壤温度难以控制，基本上只能随着季节安排生产，受天气自然灾害的限制严重，适宜于耕作的土地面积受限，产量低、效益差等。造成这些缺点的根本原因是，这种栽培模式只是粗放式的生产，难以对植物生长的温度、湿度、水、光照、氧气、二氧化碳、营养供应的数量和质量等植物生长所需要的各个要素进行合适的调节，更无法使得这些要素全部都达到最优化。因此，需要有更好的栽培技术来取代这种传统模式。

露天滴灌土壤栽培技术在传统土壤栽培技术的基础上，采用滴管进行灌溉和施肥，提高了肥料利用率，大幅度减少了用水量，减少了作物对土壤质量好坏的依赖，提高了产量和效益。大棚保护下的滴灌土壤栽培技术，则进一步改善了温度的控制、虫害的防治、雨水和湿度的控制，使得植物的生长环境得到了优化，成为了目前设施农业的主要栽培模式之一，国内外从事大棚种植的企业和农户大多都采用这一模式。但这种栽培模式仍然存在着许多问题，如：土壤对化肥的吸附作用容易导致土壤盐渍化以及土壤板结问题；营养液在土壤中会下渗流失，肥料利用率低且对土壤环境污染严重(尤其是对地下水的污染)；土栽容易出现土传病害和重茬病等问题；土壤的透气性差影响根部氧气的供应，导致根部吸收养分的效率差，植物长势弱易生病，产量与质量受影响；根部温度由地温决定，难以按照生长需要的温度来调控。出现这些问题的根本原因是：这种栽培模式无法实现根部温度、氧气、营养等植物生长要素的最优供应或调节。

基质栽培是为了改善土壤栽培透气性差的问题而研究出的栽培模式，是土壤栽培技术的一种延伸与改良，基质实际上是一种性能改良了的特殊土壤，其特征是质地疏松孔隙率大，从而使得透气性得到改善，但也正是由于质地疏松孔隙率大这一特征，由重力作用而来到基质底部的营养液，会由于水的表面张力和吸附作用以及由此导致的毛细现象，使得底部基质含水量大、含水率过高，植物的根系在这一部位几乎是浸泡在水中而难以透气，而由于重力的影响这一部位恰恰是根系最容易分布的区域；与此同时，由于营养液受重力作用的影响，基质的上部则容易出现干燥、水分不足的情况；而在干、湿接壤的区域，由于基质对水肥的吸附作用以及水分被蒸发干燥，会使得局部化肥累积而出现盐渍化。上述原因导致基质中营养分布、水分分布以及透气性等都不均匀，因此，基质栽培对植物根部透气性的改善以及营养的均匀供应等方面的效果并不十分完美。而且，对于有机质类型的培养基质，使用两三年就需要更换，这会明显增加材料成本和人工成本。这种栽培模式存在缺点的最重要之处是根部氧气以及营养的供应无法达到最佳状态，而且还需要用基质。