本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)設(shè)施和新能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用太陽(yáng)能蓄熱和重力滲灌提供土壤溫濕度環(huán)境的自動(dòng)育苗方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，塑料大棚和日光溫室應(yīng)運(yùn)而生，使得園地栽培水平大幅提升，在一定程度上解決了我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)果蔬以及觀賞植被供應(yīng)不足的問(wèn)題。然而，大多數(shù)塑料大棚和日光溫室的培育設(shè)施相對(duì)簡(jiǎn)易，受室外環(huán)境影響較大，自動(dòng)化程度較低，電能以及水資源消耗較高，這不僅制約了園地栽培效率的提高，而且大大降低了其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

通常，種子和幼苗的生長(zhǎng)階段是植被生長(zhǎng)周期的關(guān)鍵階段，在該階段，其根系周?chē)耐寥罒釢癍h(huán)境將對(duì)育苗的成敗和效率產(chǎn)生重要影響，然而，大棚和溫室所創(chuàng)造出的熱濕環(huán)境通常難以直接作用于根系土壤。事實(shí)上，將熱量和水分直接作用于根系局部范圍內(nèi)，不但可以加速種子和幼苗的發(fā)芽、生長(zhǎng)，還可以減少熱量損失和水分蒸發(fā)，從而提高育苗效率和經(jīng)濟(jì)效益。在傳統(tǒng)的育苗設(shè)施中，供給植被生長(zhǎng)的熱量雖主要來(lái)自于太陽(yáng)能，但在應(yīng)用過(guò)程中難以克服其周期性和氣候變化的影響，若要維持連貫的育苗循環(huán)，一般需要增加電能消耗，然而，蓄能設(shè)施的投入便可在一定程度上緩解該問(wèn)題，降低電能消耗。此外，對(duì)育苗溫度和濕度參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制，不僅可以根據(jù)不同培育對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持最佳熱濕環(huán)境，而且可以減少人工投入，提高經(jīng)濟(jì)效益。

由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)的育苗設(shè)施在效率提高、節(jié)能和自動(dòng)控制方面仍具有很大的改進(jìn)潛力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種自動(dòng)控溫控濕的育苗方法?；诟鞣N植物的種子或幼苗均有其對(duì)應(yīng)的最適宜生長(zhǎng)溫度和濕度，該育苗方法采用太陽(yáng)能蓄熱、控溫和重力滲灌方式使育苗土壤保持一個(gè)穩(wěn)定的溫濕度環(huán)境，以此實(shí)現(xiàn)育苗工作的高效、自動(dòng)、節(jié)能以及持續(xù)穩(wěn)定。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：該自動(dòng)育苗系統(tǒng)包括太陽(yáng)能真空管集熱器、集熱水箱、集熱溫度傳感器、蓄熱循環(huán)泵、蓄熱水箱、蓄熱溫度傳感器、控溫循環(huán)泵、控溫水箱、控溫溫度傳感器、電加熱管、蓄熱溫度控制器、育苗循環(huán)泵、育苗分水器、育苗床、育苗穴、育苗集水器、滲灌分水器、滲灌水箱、育苗溫濕度控制器、第一育苗區(qū)~第n育苗區(qū)、第一加熱管~第n加熱管、第一加熱管閥~第n加熱管閥、第一滲灌管~第n滲灌管、第一滲灌管閥~第n滲灌管閥、第一育苗溫濕度傳感器~第n育苗溫濕度傳感器。所述太陽(yáng)能真空管集熱器和集熱水箱連接共同構(gòu)成集熱裝備，所述蓄熱水箱置于集熱水箱與控溫水箱之間，所述電加熱管置于控溫水箱內(nèi)，所述蓄熱溫度控制器連接各溫度傳感器、電加熱管以及控溫循環(huán)泵和蓄熱循環(huán)泵，所述育苗床由絕熱隔板將其分為第一育苗區(qū)~第n育苗區(qū)，所述育苗穴固定在育苗床上，且均勻分布于各育苗區(qū)中，所述第一加熱管~第n加熱管和第一滲灌管~第n滲灌管對(duì)應(yīng)置于第一育苗區(qū)~第n育苗區(qū)，所述滲灌水箱相對(duì)于育苗床處于高位，并與滲灌分水器相連，所述第一滲灌管~第n滲灌管一端與滲灌分水器相連，另一端封閉，所述育苗溫濕度控制器連接各育苗溫濕度傳感器、閥門(mén)以及育苗循環(huán)泵。

本發(fā)明的有益效果是：以太陽(yáng)能作為主要育苗熱源，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能熱量的持續(xù)存儲(chǔ)和利用裝置，使育苗土壤溫度保持穩(wěn)定，利用重力滲灌裝置，使育苗土壤濕度保持穩(wěn)定，以此提高種子發(fā)芽或幼苗生長(zhǎng)的效率，并實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約和溫濕度的自動(dòng)控制，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)原理示意圖。

圖2為育苗穴示意圖。

圖3為育苗床a-a剖面示意圖。

圖4為滲灌管示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，該自動(dòng)育苗系統(tǒng)包括太陽(yáng)能真空管集熱器1、集熱水箱2、集熱溫度傳感器3、蓄熱循環(huán)泵4、蓄熱水箱5、蓄熱溫度傳感器6、控溫循環(huán)泵7、控溫水箱8、控溫溫度傳感器9、電加熱管10、蓄熱溫度控制器11、育苗循環(huán)泵12、育苗分水器13、育苗床14、育苗穴15、育苗集水器16、滲灌分水器17、滲灌水箱18、育苗溫濕度控制器19、第一育苗區(qū)g1~第n育苗區(qū)gn、第一加熱管h1~第n加熱管hn、第一加熱管閥vh1~第n加熱管閥vhn、第一滲灌管i1~第n滲灌管in、第一滲灌管閥vi1~第n滲灌管閥vin、第一育苗溫濕度傳感器t1~第n育苗溫濕度傳感器tn。其特征在于所述太陽(yáng)能真空管集熱器1吸收太陽(yáng)能熱量，并將熱量傳遞至集熱水箱2，所述集熱溫度傳感器3監(jiān)測(cè)集熱水箱2內(nèi)溫度變化，所述蓄熱溫度傳感器6監(jiān)測(cè)蓄熱水箱5內(nèi)溫度變化，所述控溫溫度傳感器9監(jiān)測(cè)控溫水箱8內(nèi)溫度變化，所述蓄熱溫度控制器11通過(guò)接收溫度信號(hào)控制蓄熱循環(huán)泵4、控溫循環(huán)泵7和電加熱管10的通斷，所述第一加熱管h1~第n加熱管hn分別向第一育苗區(qū)g1~第n育苗區(qū)gn提供適宜育苗溫度，所述滲灌水箱18利用較大的重力水頭作用，提供滲灌動(dòng)力，所述第一滲灌管i1~第n滲灌管in分別向第一育苗區(qū)g1~第n育苗區(qū)gn提供滲灌水，所述第一育苗溫濕度傳感器t1~第n育苗溫濕度傳感器tn分別監(jiān)測(cè)第一育苗區(qū)g1~第n育苗區(qū)gn內(nèi)土體溫、濕度，所述育苗溫濕度控制器19通過(guò)接收溫、濕度信號(hào)控制育苗循環(huán)泵12、第一加熱管閥vh1~第n加熱管閥vhn、第一滲灌管閥vi1~第n滲灌管閥vin的通斷。

如圖2所示，所述育苗穴15由圓錐臺(tái)形托架和半圓形管托構(gòu)成，使用時(shí)托架內(nèi)置透水土工織布，將育苗土置于土工織布內(nèi)，待育苗完成后，將土工織布連同育苗土及苗珠一并從托架內(nèi)提起并轉(zhuǎn)移，以此循環(huán)使用育苗穴15進(jìn)行育苗。如圖3所示，所述第一加熱管h1~第n加熱管hn和第一滲灌管i1~第n滲灌管in穿過(guò)育苗穴15的半圓形管托與之相結(jié)合，以便使適宜的溫度和濕度直接作用于苗珠根系，提升育苗效率。如圖4所示，在所述第一滲灌管i1~第n滲灌管in的上部管壁開(kāi)設(shè)滲灌孔，其位置位于各育苗穴正下方，滲灌孔上部固定透水金屬籠，籠內(nèi)填充礫石，防止育苗土壤堵塞滲灌孔。

本發(fā)明工作原理：結(jié)合圖1說(shuō)明本發(fā)明的工作原理，太陽(yáng)能真空管集熱器1吸收太陽(yáng)能熱量，使集熱水箱2中的水溫逐步升高，開(kāi)啟蓄熱循環(huán)泵4，集熱水箱2中的水進(jìn)入蓄熱水箱5，經(jīng)過(guò)換熱后流回集熱水箱2，將熱量蓄存至蓄熱水箱5；開(kāi)啟控溫循環(huán)泵7，蓄熱水箱5中的水進(jìn)入控溫水箱8，經(jīng)過(guò)換熱后流回蓄熱水箱5，使控溫水箱8內(nèi)水溫保持在設(shè)定溫度；以第一育苗區(qū)g1為例，開(kāi)啟育苗循環(huán)泵12和第一加熱管閥vh1，控溫水箱8內(nèi)循環(huán)水由育苗分水器13進(jìn)入第一加熱管h1，與土壤換熱后通過(guò)育苗集水器16返回控溫水箱8，以此對(duì)第一育苗區(qū)g1進(jìn)行加熱以促進(jìn)苗珠發(fā)育，開(kāi)啟第一滲灌管閥vi1，滲灌水箱18內(nèi)滲灌水在重力水頭作用下經(jīng)過(guò)滲灌分水器17進(jìn)入第一滲灌管i1，由各滲灌孔流入土壤，對(duì)第一育苗區(qū)g1進(jìn)行滲灌，其余各育苗區(qū)的育苗過(guò)程與第一育苗區(qū)g1同理。

當(dāng)集熱水箱2中水溫高于蓄熱水箱5內(nèi)水溫時(shí)，蓄熱溫度控制器11接收集熱溫度傳感器3和蓄熱溫度傳感器6的信號(hào)，向蓄熱循環(huán)泵4發(fā)出啟動(dòng)指令，使集熱水箱2中循環(huán)水流入蓄熱水箱5，經(jīng)過(guò)換熱后流回集熱水箱2，當(dāng)集熱水箱2中水溫等于或小于蓄熱水箱5內(nèi)水溫時(shí)，蓄熱循環(huán)泵4則在蓄熱溫度控制器11的指令下停止運(yùn)行，如此反復(fù)循環(huán)，將熱量蓄存至蓄熱水箱5，并防止熱量回流至集熱水箱2。

當(dāng)控溫溫度傳感器9所測(cè)控溫水箱8內(nèi)水溫低于設(shè)定供水溫度時(shí)，如果此時(shí)蓄熱水箱5內(nèi)水溫高于該設(shè)定供水溫度，則蓄熱溫度控制器11會(huì)接收蓄熱溫度傳感器6的信號(hào)，向控溫循環(huán)泵7發(fā)出開(kāi)啟指令，使蓄熱水箱5中循環(huán)水流入控溫水箱8，經(jīng)過(guò)換熱后流回蓄熱水箱5；如果蓄熱水箱5內(nèi)水溫低于該設(shè)定供水溫度，則蓄熱溫度控制器11向控溫循環(huán)泵7發(fā)出停止指令，同時(shí)向電加熱管10發(fā)出開(kāi)啟指令，利用電加熱方式使控溫水箱內(nèi)水溫達(dá)到設(shè)定供水溫度。當(dāng)控溫溫度傳感器9所測(cè)溫度達(dá)到或高于設(shè)定供水溫度時(shí)，蓄熱溫度控制器11則向控溫循環(huán)泵7或電加熱管10發(fā)出停止指令。如此反復(fù)循環(huán)，使控溫水箱8內(nèi)水溫保持在設(shè)定溫度。

育苗溫度控制以第一育苗區(qū)g1為例，當(dāng)育苗土壤溫度低于設(shè)定育苗溫度時(shí)，育苗溫濕度控制器19接收第一育苗溫濕度傳感器t1的溫度信號(hào)，向育苗循環(huán)泵12和第一加熱管閥vh1發(fā)出開(kāi)啟指令，則控溫水箱8內(nèi)循環(huán)水由育苗分水器13通過(guò)第一加熱管h1進(jìn)入第一育苗區(qū)g1，與土壤換熱后，通過(guò)育苗集水器16返回控溫水箱8；當(dāng)?shù)谝挥鐓^(qū)g1中育苗土壤溫度等于或高于設(shè)定育苗溫度時(shí)，育苗溫濕度控制器19接收第一育苗溫濕度傳感器t1的溫度信號(hào)，向第一加熱管閥vh1發(fā)出停止指令，如果此時(shí)其它加熱管閥均處于關(guān)閉狀態(tài)，則育苗溫濕度控制器19向育苗循環(huán)泵12發(fā)出停止指令，否則，育苗循環(huán)泵12繼續(xù)運(yùn)行。育苗濕度控制以第一育苗區(qū)g1為例，當(dāng)育苗土壤濕度低于設(shè)定育苗濕度時(shí)，育苗溫濕度控制器19接收第一育苗溫濕度傳感器t1的濕度信號(hào)，向第一滲灌管閥vi1發(fā)出開(kāi)啟指令，則滲灌水箱18中的水通過(guò)滲灌分水器17進(jìn)入第一滲灌管i1，從而對(duì)第一育苗區(qū)g1進(jìn)行滲灌；當(dāng)育苗土壤濕度等于或高于設(shè)定育苗濕度時(shí)，育苗溫濕度控制器19接收第一育苗溫濕度傳感器t1的溫度信號(hào)，向第一滲灌管閥vi1發(fā)出停止指令。如此反復(fù)循環(huán)控制，使第一育苗區(qū)g1內(nèi)土壤溫度和濕度保持在設(shè)定水平。