本發明涉及植物種植技術領域，具體而言，涉及超淺液層種植裝置。

背景技術：

無土栽培是當今世界上最先進的栽培技術，由于無土栽培比有土栽培具有許多優點，因此近幾年來無土栽培面積發展呈直線上升趨勢。無土栽培中用人工配制的營養液，供給植物礦物營養的需要。無土栽培是一種不用天然土壤而采用含有植物生長發育必需元素的營養液來提供營養，使植物正常完成整個生命周期的栽培技術。

無土栽培可使植株生長迅速、健壯，開花多而早、大而香，且抗寒耐暑，病蟲害少。很多作物，例如大豆、菜豆、豌豆、小麥、水稻、燕麥、甜菜、甘藍、番茄、黃瓜等，無土栽培的產量都比土壤栽培的高。

一般無土栽培的類型包括固體基質培和非固體基質培。非固體基質培包括水培和霧培，而水培是指植物根系直接與營養液接觸而不用基質的栽培方法，包括深液流技術和淺液流技術。

目前采用比較多的無土栽培技術包括霧培、深液流技術和淺液流技術。即使在淺液流技術中，營養液的深度也要求4.0cm以上，并且在現有技術中，認為如果低于4.0cm，可能吸收不到足夠的營養，不利于植物的生長。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本發明提供了超淺液層種植裝置。具體地，其技術方案如下：

一種超淺液層種植裝置，包括：

栽培裝置，所述栽培裝置的上壁按照預設的規則設置有多個植物定植孔，所述栽培裝置的內腔的水位深度被配置為0.3cm-1.5cm；

支架組件，用于安裝所述栽培裝置；

營養液供給系統，用于給所述栽培裝置提供營養液。

作為對技術方案的改進，所述栽培裝置為由栽培槽和定植板連接而成的封閉結構，所述植物定植孔貫穿所述定植板，所述定植板和所述栽培槽二者之一設置有栽培槽堵頭，所述栽培槽堵頭通過管路連通所述營養液供給系統。

作為對技術方案的改進，所述栽培裝置包括用于種植幼苗的幼苗期栽培裝置和用于種植成熟植物的成熟期栽培裝置，所述幼苗期栽培裝置上各所述植物定植孔之間的間距小于所述成熟期栽培裝置上各所述植物定植孔之間的間距。

作為對技術方案的改進，所述成熟期栽培裝置設置在所述幼苗期栽培裝置的下方，所述支架組件包括下支架和上支架，所述下支架設置在所述成熟期栽培裝置的下方，所述上支架的底部與所述下支架固定，所述上支架的頂部與所述幼苗期栽培裝置固定。

作為對技術方案的改進，所述成熟期栽培裝置的數量為多個并用連接堵頭連接，各所述成熟期栽培裝置并排連續設置，且各所述成熟期栽培裝置高度按照大于等于70:1到小于等于50:1的坡度設置。

作為對技術方案的改進，所述幼苗期栽培裝置的數量為多個并用連接堵頭連接，各所述幼苗期栽培裝置并排間隔設置，且各所述幼苗期栽培裝置高度按照大于等于70:1到小于等于50:1的坡度設置。

作為對技術方案的改進，所述栽培槽的內腔的水位深度被配置為0.5cm-1.0cm。

作為對技術方案的改進，營養液供液循環時間設置為每1小時一次循環，供液時間為10分鐘到30分鐘，對應停滯時間為50分鐘到30分鐘。

作為對技術方案的改進，營養液供液期間液流的流速為：0.02米/秒-0.2米/秒。

作為對技術方案的改進，營養液供液期間液流的流量為：0.08升/秒-0.80升/秒。

本發明至少具有以下有益效果：

采用本發明的超淺液層種植裝置，由于根系與土壤隔離，可避免各種土傳病害，也無需進行土壤消毒，而且與深液流技術和淺液流技術相比，植物的生長更好。

利用超淺液層種植裝置不僅省水、省肥，而且種植的作物生長發育健壯、生長勢強、產量更高。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本發明實施例所提供的超淺液層種植裝置的第一示意圖；

圖2示出了本發明實施例所提供的超淺液層種植裝置的第二示意圖；

圖3示出了本發明實施例所提供的超淺液層種植裝置的第三示意圖；

圖4示出了本發明實施例所提供的定植板的第一示意圖；

圖5示出了本發明實施例所提供的定植板的第二示意圖；

圖6示出了本發明實施例所提供的栽培槽的剖視圖。

主要元件符號說明：

100-超淺液層種植裝置；1100-成熟期栽培裝置；1110-栽培槽堵頭；1120-定植板；1130-栽培槽；1140-植物定植孔；1150-定植籃；1200-幼苗期栽培裝置；2100-下支架；2200-上支架。

具體實施方式

在下文中，將更全面地描述本發明的各種實施例。本發明可具有各種實施例，并且可在其中做出調整和改變。然而，應理解：不存在將本發明的各種實施例限于在此公開的特定實施例的意圖，而是應將本發明理解為涵蓋落入本發明的各種實施例的精神和范圍內的所有調整、等同物和/或可選方案。

在下文中，可在本發明的各種實施例中使用的術語“包括”或“可包括”指示所公開的功能、操作或元件的存在，并且不限制一個或更多個功能、操作或元件的增加。此外，如在本發明的各種實施例中所使用，術語“包括”、“具有”及其同源詞僅意在表示特定特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合，并且不應被理解為首先排除一個或更多個其它特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的存在或增加一個或更多個特征、數字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的可能性。

在本發明的各種實施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一個”包括同時列出的文字的任何組合或所有組合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一個”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本發明的各種實施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實施例中的各種組成元件，不過可不限制相應組成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的順序和/或重要性。以上表述僅用于將一個元件與其它元件區別開的目的。例如，第一用戶裝置和第二用戶裝置指示不同用戶裝置，盡管二者都是用戶裝置。例如，在不脫離本發明的各種實施例的范圍的情況下，第一元件可被稱為第二元件，同樣地，第二元件也可被稱為第一元件。

應注意到：在本發明中，除非另有明確的規定和定義，“安裝”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接、也可以是可拆卸連接、或者一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也是可以通過中間媒介間接相連；可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，本領域的普通技術人員需要理解的是，文中指示方位或者位置關系的術語為基于附圖所示的方位或者位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或者元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明的各種實施例中使用的術語僅用于描述特定實施例的目的并且并非意在限制本發明的各種實施例。如在此所使用，單數形式意在也包括復數形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否則在這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明的各種實施例所屬領域普通技術人員通常理解的含義相同的含義。所述術語(諸如在一般使用的詞典中限定的術語)將被解釋為具有與在相關技術領域中的語境含義相同的含義并且將不被解釋為具有理想化的含義或過于正式的含義，除非在本發明的各種實施例中被清楚地限定。

實施例

請參閱圖1、圖2、圖3。本實施例提供了一種超淺液層種植裝置100，該超淺液層種植裝置100包括栽培裝置、支架組件和營養液供給系統。

在本實施例中，栽培裝置是一種容器，其上壁按照預設的規則設置有多個植物定植孔1140，栽培裝置的內腔的水位深度被配置為0.3cm-1.5cm。

在以往的淺液流種植經驗中，營養液的深度應該在4.0cm以上，才能使植物獲得良好的生長，如果低于4.0cm，不利于植物的生長。然而，本申請的發明人經過不斷的研究發現，在營養液遠遠低于4.0cm時，具體而言，使植物的0.3～1.5cm的根浸入營養液中進行培養時，植物的生長反而更好。

優選，使植物的0.5～1.0cm的根浸入營養液中進行培養。在植物的根浸入營養液中的深度為0.5～1.0cm時，不僅能確保植物獲得足夠的營養，也能使植物獲得充足的氧氣。更優選，使植物的0.6～0.8cm的根浸入營養液中進行培養。

僅僅使0.3～1.5cm的根浸入營養液就能使植物生長良好，發明人推測可能是出于以下因素。在土壤種植時，由于土壤顆粒之間存在大量的縫隙，植物的根能夠獲得充足的氧，而以前的淺液種植中，由于植物的根至少一半以上被浸入了營養液中，而在營養液中的溶解氧是很少的，這影響了根系的呼吸。

而在本發明中，由于使用了超淺液層種植裝置100，其具有的栽培裝置的內腔的水位深度很小，使得營養液很淺，植物的主根大部分位于空氣中，由此在植物的主根的周圍長出大量的側根和須根，這些側根和須根并沒有浸入水中，而且空氣中的氧的體積含量高達21％，因此，植物的大量根能夠直接從空氣中獲取氧，由于獲得充足的氧，植物能夠獲得更加良好的生長。

作為一種優選的栽培裝置，如圖4、圖5和圖6所示，其構造為由栽培槽1130和定植板1120連接而成的封閉結構，植物定植孔1140貫穿定植板1120，定植板1120和栽培槽1130二者之一設置有栽培槽堵頭1110，栽培槽堵頭1110通過管路連通營養液供給系統。

在本實施例中，按照預設的規則設置有多個植物定植孔1140是指，預先設定植物定植孔1140的數量、間距、組合后的形狀等，然后按照上述規則設置植物定植孔1140。

優選地，植物定植孔1140內設置有定植籃1150，定植籃1150的長度大于定植板1120的厚度，使得定植籃1150的一部分露出定植板1120的上表面，一部分伸入栽培裝置的內腔。

優選地，栽培裝置包括用于種植幼苗的幼苗期栽培裝置1200和用于種植成熟植物的成熟期栽培裝置1100，幼苗期栽培裝置1200上各植物定植孔1140之間的間距小于成熟期栽培裝置1100上各植物定植孔1140之間的間距。

優選地，成熟期栽培裝置1100設置在幼苗期栽培裝置1200的下方。

在本實施例中，支架組件用于安裝栽培裝置。優選地，支架組件包括下支架2100和上支架2200。下支架2100設置在成熟期栽培裝置1100的下方，上支架2200的底部與下支架2100固定，上支架2200的頂部與幼苗期栽培裝置1200固定。

優選地，成熟期栽培裝置1100的數量為多個并用連接堵頭連接，各成熟期栽培裝置1100并排連續設置，且各成熟期栽培裝置1100高度按照大于等于70:1到小于等于50:1的坡度設置。

優選地，幼苗期栽培裝置1200的數量為多個并用連接堵頭連接，各幼苗期栽培裝置1200并排間隔設置，且各幼苗期栽培裝置1200高度按照大于等于70:1到小于等于50:1的坡度設置。

優選地，栽培裝置的內腔的水位深度被配置為0.5cm-1.0cm。

優選地，栽培裝置的內腔的水位深度被配置為0.6cm。

優選地，植物為蔬菜或花卉。

常見的蔬菜有：生菜、菊苣、芥藍、菜心、油菜、小白菜、薹菜、大葉芥菜、羽衣甘藍、紫背天葵、豆瓣菜、水芹、芹菜、三葉芹、莧菜、細香蔥等。

此外，也可應用于大豆、菜豆、豌豆、小麥、水稻、燕麥等農作物。

常見的花卉有：百合、龜背竹、米蘭、君子蘭、茶花、月季、茉莉、杜鵑、金桔、萬年青、紫羅蘭、蝴蝶蘭、倒掛金鐘、五針松、喜樹蕉、橡膠榕、巴西鐵、秋海棠類、蕨類植物、棕櫚科植物等。盆栽花卉由有土栽培轉為超淺液種植，可在任何季節進行。

優選地，蔬菜為葉菜類蔬菜。例如菠菜、油菜、油麥菜、生菜、西生菜、小白菜、苦菊、菜心、芥蘭、茼蒿、芹菜、空心菜、綠莧菜、西洋菜、小蔥、韭菜、韭黃、木耳菜、香菜、雪里紅、紅甜菜、薺菜、苦菜等。

營養液循環流動，可增加營養液的溶存氧以及消除根表有害的代謝產物的局部累積，消除根表與根外營養液和養分濃度差，使養分能及時送到根表，更充分地滿足植物的需要。

本發明中的營養液可以根據需要進行配制，對于一些對營養要求不高的植物，甚至可以是水。

由于植物對養分的要求因種類和生長發育的階段而異，所以營養液配方也可相應地改變，例如葉菜類需要較多的氮素n，n可以促進葉片的生長；番茄、黃瓜要開花結果，比葉菜類需要較多的p，k，ca，需要的n則比葉菜類少些。

生長發育時期不同，植物對營養元素的需要也不一樣。對苗期的番茄營養液里的n，p，k等元素可以少些；長大以后，就要增加其供應量。

夏季日照長，光強、溫度都高，番茄需要的n比秋季、初冬時多。在秋季、初冬生長的番茄要求較多的k，以改善其果實的質量。對于某些植物，在它的一生中可根據需要不斷地修改營養液的配方。

例如，可以將市場上銷售的營養液用水按規定倍數稀釋。也可以用例如以下的自制配方：

1.大量元素：硝酸鉀、硫酸鎂各3克，硝酸鈣5克，磷酸銨2克，硫酸鉀、磷酸二氫鉀各1克；

2.微量元素：乙二銨四乙酸二鈉0.1克，硫酸亞鐵75毫克，硼酸30毫克，硫酸錳20毫克，硫酸鋅5毫克，硫酸銅1毫克，鉬酸銨2毫克；

3.自來水5公斤。

將大量元素與微量元素分別配成溶液，然后混合起來即為營養液。微量元素用量很少，不易稱量，可擴大倍數配制，然后按同樣倍數縮小抽取其量。例如，可將微量元素擴大100倍稱重配成溶液，然后提取其中1％溶液，即所需之量。

此外，也可以采用例如以下的荷格倫特營養液配方:

1.大量元素每升營養液中加入的毫升數

kh2po41mol1

kno31mol5

ca(no3)21mol5

mgso41mol2

2.微量元素每升營養液中加入的克數

h3bo32.86

mncl2·4h2o1.81

znso4·7h2o0.22

cuso4·5h2o0.08

h2moo4·h2o0.02

3.每升營養液中加入1mlfeedta溶液(即乙二胺四乙酸鐵鹽溶液)。

營養液無毒、無臭，清潔衛生，可長期存放。

此外，可對營養液的循環供液時間和供液次數進行調節。營養液的循環供液時間和供液次數主要依據蔬菜生長狀態、環境條件而定。在栽培過程中可適時循環供液，保證充足的養分供應。循環供液時間可選擇在白天，夜間可不循環供液或少供液。晴天供液次數多些，陰雨天少供液；氣溫高光照強時多些，反之少些。例如，每天可循環供液2-4次，每次可為30分鐘，當然也可以連續供液。這一點可以用時間控制器進行適時調節。

優選地，營養液供液循環時間設置為每1小時一次循環，供液時間為10分鐘到30分鐘，對應停滯時間為50分鐘到30分鐘。

優選地，營養液供液期間液流的流速為：0.02米/秒-0.2米/秒。

進一步優選，營養液供液期間液流的流量為：0.08升/秒-0.80升/秒。

營養液使用一段時間后可適時更換。營養液在使用過程中可能逐漸積累有礙于植物生長的物質，營養不均衡，病菌繁殖，致使根系生長受阻，甚至導致植株死亡。一般對生長周期較短的蔬菜來說，可每茬更換一次營養液。果菜類，可每1-2個月更換一次營養液。

本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施場景的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發明所必須的。

本領域技術人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布于實施場景的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。

上述本發明序號僅僅為了描述，不代表實施場景的優劣。

以上公開的僅為本發明的幾個具體實施場景，但是，本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。