一種手動追日式多層立體草莓栽培系統及其使用方法
【專利摘要】本發明涉及一種栽培系統，特別涉及一種可整體轉動的手動追日式多層立體草莓栽培系統及其使用方法。本發明的目的在于提供一種可整體轉動的手動追日式多層立體草莓栽培系統，該系統可根據溫室當地經緯度和一天中主要采光時段的太陽方位角變化，在不同采光時段由人工轉動栽培架至合理角度，來實現草莓最大限度地接受太陽光，解決冬季栽培架中光照不均勻和上下層之間的遮光問題。本發明可有效提高草莓光合作用，增加產量、提高品質；本發明結構簡單、成本低、操作簡便，運行效果好。具有節能、實用的特點。
【專利說明】一種手動追日式多層立體草莓栽培系統及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種栽培系統，特別涉及一種可整體轉動的手動追日式多層立體草莓栽培系統及其使用方法。
【背景技術】
[0002]草莓具有較高的營養價值和經濟價值，深受人們的喜愛。近年來隨著消費者對草莓需求量的迅速增加，草莓的栽培技術也相應提高。立體栽培作為一種新型的栽培模式受到人們的關注。在設施園藝中，草莓立體栽培已得到應用。目前，立體栽培草莓主要集中在我國北方地區的日光溫室中。
[0003]對于草莓多層立體栽培，采光性，即光能利用率是最重要的性能評價指標，也是影響草莓的產量和品質的重要因素。特別是在日光溫室的自然光條件下栽培，由于太陽高度角和方位角在一天之中不斷地變化，采用固定式多層立體栽培架，不可避免地會存在遮光問題。有研宄表明，對于A字型固定式三層的栽培槽，上層光照好于中、下層，面東與面西上層光照基本相同，但中、下層明顯差異，最終導致三層之間草莓的結果和產量也產生很大差異。雖然前人做了很多嘗試與探索，使得草莓的立體栽培技術在生產中逐漸開始應用，但是基本上沒有解決立體栽培系統所存在的遮光問題，導致垂直方向栽培空間環境條件不均，栽培產品的品質和產量也受到相應影響。
[0004]因此，通過技術手段改善栽培空間的光照條件，使各層草莓都能得到充分的光照而有效進行光合作用，在提高栽培密度前提下，確保光照均勻性以及栽培的產量和品質，是目前亟需解決的問題。
【發明內容】
[0005]針對以上問題，本發明的目的在于提供一種可整體轉動的手動追日式多層立體草莓栽培系統及其使用方法，其可根據溫室當地經瑋度和一天中主要采光時段的太陽方位角變化，在不同采光時段由人工轉動栽培架至合理角度，來實現草莓最大限度地接受太陽光，解決冬季栽培架中光照不均勻和上下層之間的遮光問題。
[0006]為了達到上述目的，本發明提供了如下技術方案:
[0007]一種手動追日式多層立體草莓栽培系統，其包括:指示桿1、栽培管道2、栽培管道卡槽3、栽培支架4、萬向地輪5、支撐轉動機構6、滴灌管7和回水管8 ;其中，支撐轉動機構6包括壓力軸承9、調節螺母10和螺桿11 ；
[0008]所述指示桿I固接在栽培支架4頂部，多個栽培管道卡槽3固接在栽培支架4的側面、多個萬向地輪5連接在栽培支架4的底部；栽培支架4底部中央的橫桿中部與支撐轉動機構6連接；栽培管道2布置在栽培管道卡槽3中；
[0009]其中，栽培支架4底部的橫桿中部具有通孔，螺桿11穿過其中，螺桿11下端與地面固定連接，螺桿11上布置有調節螺母10 ;在螺母10上方安裝有壓力軸承9。
[0010]所述栽培管道2中布置有滴灌管7，栽培管道2的底部設有回水管8。
[0011]所述手動追日式多層立體草莓栽培系統包括多個栽培支架4，相鄰兩個栽培支架4間隔為0.8?1.5mο
[0012]所述栽培支架4同側相鄰兩個栽培管道2相距0.5?0.7m。
[0013]一種手動追日式多層立體草莓栽培系統的使用方法，其包括如下步驟:
[0014]a.將所述手動追日式多層立體草莓栽培系統安裝在日光溫室內，并使栽培支架4的長邊沿正南北方向布置；
[0015]b.每天9:00之前確認栽培支架4的角度為-45°，并在晴天9:00時，調整栽培支架4的位置，使指示桿I的影子完全與栽培支架4的中軸線重合；
[0016]c.每隔一小時轉動栽培支架4，使得栽培支架4沿著支撐轉動機構6自東向西轉動16°，并觀察指示桿I的投影情況，使得指示桿I的影子完全與栽培支架4的中軸線重合，每天共轉動6次；
[0017]d.步驟c結束后，將栽培支架4人工轉回到當天9:00時的位置；
[0018]e.自11月15日至翌年I月30日，每天重復步驟b至步驟d。
[0019]與現有技術相比，本發明的有益效果在于:
[0020]本發明開發了一種具有“追日”特性的“可轉動”多層立體草莓栽培系統，并以日光溫室為例來設定草莓多層立體栽培系統的應用方法，以期在多層立體栽培空間內最大限度地獲得光照，解決冬季光照均勻性問題和遮光問題。本發明對促進草莓立體多層栽培技術的推廣與普及具有重要意義。本發明可有效提高草莓光合作用，增加產量、提高品質。本發明結構簡單、成本低、操作簡便，運行效果好，具有節能、實用的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明的手動追日式多層立體草莓栽培系統的正視圖；
[0022]圖2是圖1的側視圖；
[0023]圖3是支撐轉動機構的局部圖；
[0024]圖4a是本發明系統的工作模式第一示意圖；
[0025]圖4b是本發明系統的工作模式第二示意圖；
[0026]圖4c是本發明系統的工作模式第三示意圖。
[0027]【主要組件符號說明】
[0028]I一一指示桿；2—一栽培管道；3—一栽培管道卡槽；4一一栽培支架；5—一萬向地輪；6—一支撐轉動機構；7—一滴灌管；8—一回水管；9一一壓力軸承；10—一調節螺母；11—螺桿。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】作進一步的說明，本發明并不局限于以下實施例。
[0030]圖1是本發明的手動追日式多層立體草莓栽培系統的正視圖，圖2是圖1的側視圖，圖3是支撐轉動結構的局部圖。
[0031]如圖1、2及圖3所示，本發明的手動追日式多層立體草莓栽培系統包括:指示桿1、栽培管道2、栽培管道卡槽3、栽培支架4、萬向地輪5、支撐轉動機構6、滴灌管7和回水管8、其中，支撐轉動機構6包括壓力軸承9、調節螺母10和螺桿11。
[0032]指示桿I固接在栽培支架4頂部，多個栽培管道卡槽3固接在栽培支架4的側面，多個萬向地輪5連接在栽培支架4的底部；栽培支架4底部中央的橫桿中部與支撐轉動機構6連接；栽培管道2布置在栽培管道卡槽3中，在栽培管道2中的基質上鋪設滴灌管7，栽培管道2的底部還設有回水管8，灌溉過程中多余的水肥通過回水管8流回栽培營養液池中。
[0033]栽培支架4底部的橫桿中部具有通孔，螺桿11穿過其中，螺桿11下端與地面固定連接，螺桿11上布置有調節螺母10，調節螺母10可在螺桿11上根據需要上下調節位置；在螺母10上方安裝有壓力軸承9。
[0034]本發明所涉及的栽培系統一般為3?5個“A”字型栽培支架4為一組，放置在日光溫室中，下面以3個栽培支架4的情況為例說明。
[0035]如圖1所示，栽培支架4由方鋼固接而成，相鄰兩個栽培支架4間隔為0.8?1.5m，栽培支架4的兩側均勻布置3組栽培管道2，同側相鄰兩個栽培管道2相距0.5?0.7m，以避免草莓植株的遮陰。栽培支架4底部的四角處安裝萬向輪5，栽培支架4底部的橫桿安裝在支撐轉動機構6上，四角的萬向輪5和中部的支撐轉動機構6起到整個草莓栽培架的支撐作用和旋轉作用。
[0036]如圖2所示，在栽培支架4上方垂直固接適當長度的指示桿1，晴天通過指示桿I的投影是否恰好投射在栽培支架4中軸線上來判斷轉動的角度。栽培管道2內的草莓植株采用基質栽培，基質上鋪設滴灌管7，栽培管道2底部設回水管8，多余的水分通過回水管8回流到栽培液池中。
[0037]如圖3所示，螺桿11穿過栽培支架4底部的橫桿中部的通孔，螺桿11下端垂直固接在鋼板中，鋼板嵌在地面的水泥墩中，螺桿11上布置有調節螺母10，在螺母10上方安裝有壓力軸承9。螺桿11露出地面5?7cm為宜。此機構主要起到栽培架的承重和旋轉作用。
[0038]由于栽培系統的轉動是根據太陽方位角的變化，而不受溫室的方位影響，因此為了安裝方便，將栽培支架4的長邊沿正南北方向放置在日光溫室內。通常，日光溫室冬季冬至日(12月22日)前后光照時間最短，為了滿足草莓生長需求，盡可能增大進光量、使光照均勻分布，本栽培系統的轉動主要在冬至日前后(如月15日?翌年I月30日)白天的采光時段進行。
[0039]設定每組栽培支架4的轉動起始時間為9:00，結束時間為16:00，并限定每天9:00時栽培支架4的起始位置的角度都與當天同一時間的太陽方位角一致。根據冬至日(12月22日)9:00和16:00太陽方位角設定一天中主要采光時段的總轉動角度。9:00時太陽方位角為-41.95°，16:00時太陽方位角為52.96°，因此設定栽培支架4 一天中總轉動角度為95°左右。設定每隔一小時手動轉動一次，因此根據總轉動角度，設定栽培支架4每小時轉動的角度為16°，每天共轉動6次。
[0040]如圖4a_4c所示，是本發明系統的工作模式的三個示意圖，分別為上午9:00、中午12:00、下午16:00時栽培支架4的位置示意圖。本發明的手動追日式多層立體草莓栽培系統的使用方法，包括如下步驟:
[0041]a.將所述手動追日式多層立體草莓栽培系統安裝在日光溫室內，并使栽培支架4在長度方向上沿正南北方向布置；
[0042]b.每天9:00之前確認栽培系統的角度為-45°，并在晴天9:00時，調整栽培支架4的位置，使指示桿I的影子完全與栽培支架4的中軸線重合；
[0043]c.每隔一小時轉動栽培支架4，使得栽培支架4沿著支撐轉動機構6自東向西轉動16°，并觀察指示桿I的投影情況，使得指示桿I的影子完全與栽培支架4的中軸線重合，每天共轉動6次；
[0044]d.步驟c結束后，將栽培支架4人工轉回到當天9:00時的位置；
[0045]e.自11月15日至翌年I月30日，每天重復步驟b至步驟d。
【權利要求】
1.一種手動追日式多層立體草莓栽培系統，其特征在于: 其包括:指示桿(1)、栽培管道(2)、栽培管道卡槽(3)、栽培支架(4)、萬向地輪(5)、支撐轉動機構￠)、滴灌管(7)和回水管(8);其中，支撐轉動機構(6)包括壓力軸承(9)、調節螺母(10)和螺桿(11); 所述指示桿(1)固接在栽培支架(4)頂部，多個栽培管道卡槽(3)固接在栽培支架(4)的側面、多個萬向地輪(5)連接在栽培支架⑷的底部；栽培支架⑷底部中央的橫桿中部與支撐轉動機構(6)連接；栽培管道(2)布置在栽培管道卡槽(3)中； 其中，栽培支架(4)底部的橫桿中部具有通孔，螺桿(11)穿過其中，螺桿(11)下端與地面固定連接，螺桿(11)上布置有調節螺母(10);在螺母(10)上方安裝有壓力軸承(9)。
2.根據權利要求1所述的手動追日式多層立體草莓栽培系統，其特征在于:所述栽培管道(2)中布置有滴灌管(7)，栽培管道(2)的底部設有回水管(8)。
3.根據權利要求1或2所述的手動追日式多層立體草莓栽培系統，其特征在于:所述手動追日式多層立體草莓栽培系統包括多個栽培支架(4)，相鄰兩個栽培支架(4)間隔為0.8 ?1.5mο
4.根據權利要求1或2所述的手動追日式多層立體草莓栽培系統，其特征在于:所述栽培支架(4)同側相鄰兩個栽培管道(2)相距0.5?0.7m。
5.根據權利要求1-4之一所述的手動追日式多層立體草莓栽培系統的使用方法，其特征在于:其包括如下步驟: a.將所述手動追日式多層立體草莓栽培系統安裝在日光溫室內，并使栽培支架(4)在長度方向上沿正南北方向布置； b.每天9:00之前確認栽培支架(4)的角度為-45°，并在晴天9:00時，調整栽培支架(4)的位置，使指示桿⑴的影子完全與栽培支架⑷的中軸線重合； c.每隔一小時轉動栽培支架(4)，使得栽培支架(4)沿著支撐轉動機構(6)自東向西轉動16°，并觀察指示桿(1)的投影情況，使得指示桿(1)的影子完全與栽培支架(4)的中軸線重合，每天共轉動6次； d.步驟c結束后，將栽培支架⑷人工轉回到當天9:00時的位置； e.自11月15日至翌年1月30日，每天重復步驟b至步驟d。
【文檔編號】A01G25/02GK104429700SQ201410788413
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月17日 優先權日:2014年12月17日
【發明者】宋衛堂, 趙永志, 趙淑梅, 曲明山, 李家寧 申請人:中國農業大學