本发明涉及农林机械技术领域，具体涉及一种气液循环扦插培养架。
背景技术：
现有植物扦插基质大多为固体基质扦插或水培扦插，占地面积较大且基质用量多，易受土传病害、水培藻类物质等的影响，难以较好地满足扦插植株对环境的要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种气液循环扦插培养架，用以解决现有固体基质扦插或水扦插占地资源及消耗基质多、易发生病害，且对环境条件难以控制的问题。
本发明提供一种气液循环扦插培养架，包括：组培架，所述组培架上设置有若干层水槽，每层水槽上均设置有至少一个扦插固定架；培养液循环系统，包括供液管路、尾液管路、回液管和水泵，所述供液管路包括若干层水槽和若干个导液管，每相邻层的两个所述水槽之间配置有一根导液管，且所述导液管的下端悬挂于相邻下一层的所述水槽的上方；所述回液管的进液口设有水泵且与所述尾液管路连通，所述回液管的出液口与所述供液管路相连通，以形成循环管路；供气循环系统，包括风循环回路和超声波雾化器，所述风循环回路分别连通每层水槽上方的空间，所述超声波雾化器设置于所述水槽内。
优选地，所述供液管路还包括培养液储器和出液管，所述培养液储器与最顶层的水槽之间通过出液管连通；所述尾液管路包括尾液管和临时贮液箱，所述临时贮液箱与所述培养液储器之间通过所述回液管连通，最底层的的水槽与所述临时贮液箱之间通过所述尾液管连通。
优选地，所述风循环回路包括左风管和右风管，所述左风管和所述右风管均包括相互连通的若干层喇叭口，所述左风管的每一层的喇叭口和所述右风管的相应层的喇叭口分别正对于相应层的水槽的两端。
优选地，所述培养液储器内设有加热铜管。
优选地，所述出液管上设有水阀。
优选地，所述临时贮液箱内设置有水位控制器。
优选地，所述尾液管上设置过滤净化装置。
优选地，所述风循环回路内设置有风扇，且所述风扇设置于所述超声波雾化器能产生雾气循环流动的后方。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明公开的一种气液循环扦插培养架，培养液循环系统能实现水、养料液等的循环供应，供气循环系统能实现气体形式的循环供应，这些液、气分别为植物的根系和叶片提供生长所需的养分及水分，实现扦插培养过程中气、液形式的水肥一体的气液相双重高效立体循环利用，在保证能促进植株良好生长的情况下，节水节肥节人力，更高效地为扦插植物的生根生长提供适宜的环境；通过气、液态立体循环流动，为实现对空气流速、湿度及培养液成分的自动化调控提供了前提基础，解决了现有固体基质扦插或水扦插占地资源及消耗基质多、易发生病害，且对环境条件难以控制的问题。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的气液循环扦插培养架的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
实施例1提供一种气液循环扦插培养架，下面对其结构进行详细描述。
参考图1，该气液循环扦插培养架包括：
组培架1，组培架1上设置有若干层水槽23，每层水槽23上均设置有至少一个扦插固定架11；
培养液循环系统，包括供液管路、尾液管路、回液管5和水泵51，回液管5的进液口设有水泵51且与尾液管路连通，回液管5的出液口与供液管路相连通，以形成循环管路。
具体地，供液管路包括培养液储器21、出液管22、若干层水槽23和导液管24，优选地，扦插固定架11设置相应层的水槽23的正上方，培养液储器21与最顶层的水槽23之间通过出液管22连通；每相邻层的两个水槽23之间配置有一根导液管24，且导液管24的下端悬挂于相邻下一层的水槽23的上方。
供气循环系统，包括风循环回路和超声波雾化器40，风循环回路分别连通每层水槽23上方的空间，超声波雾化器40设置于最顶层的水槽23内。
具体地，尾液管路包括尾液管31和临时贮液箱33，临时贮液箱33与培养液储器21之间通过回液管5连通，最底层的水槽23与临时贮液箱33之间通过尾液管31连通。
通常情况下，临时贮液箱33位于低处，培养液储器21位于高处，设置水泵51能将临时贮液箱33中的培养液抽至培养液储器21。
具体地，风循环回路包括左风管41和右风管42，左风管41和右风管42均包括相互连通的若干层喇叭口。
左风管41的每一层的喇叭口和右风管42的相应层的喇叭口分别正对于相应层的水槽23的两端。具体地，例如：左风管41的最顶层的喇叭口和右风管42的最顶层的喇叭口分别正对于最顶层的水槽23的两端，左风管41的最底层的喇叭口和右风管42的最底层的喇叭口分别正对于最底层的水槽23的两端。
超声波雾化器40设置于最顶层的水槽23内且低于稳定状态下水槽23液面5厘米。
其中，组培架1作为该气液循环扦插培养架的基础构架，优选两层或多层，套上透光性良好的薄膜形成密封环境，既有利于系统气体的循环流动，同时减少了水分的蒸发与散失；
水槽23，用于存储从培养液储器21通过出液管22输入植物生长所需的培养液，其中，水槽23内的培养液可通过设定两侧高度差实现培养液在水槽23内的流动；
培养液储器21内设有加热铜管，可通过为培养液加热以调节培养液温度乃至调整循环系统的整体温度，培养液储器21用于贮存培养液及调控培养液温度；
回液管5和出液管22分别用于向培养液储器21输入和输出培养液；
超声波雾化器40用于将水槽23内的培养液雾化，为植物叶片提供养分；
扦插固定架11为可移动的扦插固定架，为植株提供扦插孔位；
导液管24，设置于相邻层的两个水槽23之间，作为相邻层的两个水槽23之间的导水装置，当上一层的水槽23的培养液的水位上升至水槽23与导液管24的连接处时，导液管24将培养液导流至下一层的水槽23。
为了通过调节培养液储器21内的培养液向水槽23的注入速率，从而控制整个装置的液相循环速率，出液管22上设有水阀25。
为了检测及控制临时贮液箱33的水位变化情况，临时贮液箱33内设还置有水位控制器34。水位控制器34是成熟的现有技术，具体结构可查阅申请号为201920897034.3的中国专利申请《一种植物栽培系统与装置及其水位控制器》、申请号为201920231960.7的中国专利申请《一种用于加湿桶的水位控制器》等。水位控制器34与水阀25配合使用，共同实现培养液从临时贮液箱33到培养液储器21的转移。
为了净化尾液管31排出的尾液，尾液管31上设置过滤净化装置32。过滤净化装置32也为成熟的现有技术，能过滤叶片、根系等固体杂质和除去非固体杂质，起到净化水质的作用。
临时贮液箱33，与过滤净化装置32和培养液储器21相连通，作为临时贮存循环培养液的容器，可通过向其中补充水肥、添加杀菌物质等，起到培养液的更新和再利用的作用。
为了加速并调节风循环回路内的气体流动，风循环回路内设置有风扇6，且风扇6设置于超声波雾化器40能产生雾气循环流动的后方，风扇6能加速雾化气体沿着风循环回路流动以实现其在风循环回路内的循环，并可通过调控风扇6的转速来控制气体循环速率。此外，风扇6作用下系统的气体流动，消除了叶片界面层阻力，有利于叶片更高效的进行光合作用。
此外，该气液循环扦插培养架还包括温度传感器和湿度传感器，用于检测环境的温度和湿度。每层的水槽23上都装有扦插固定架11，可与皮筋绑定，进一步固定扦插植株。水槽23内壁可覆盖一层黑膜，有效防止内壁和植物根系生长藻类。导液管24下部由棉布包裹，使其在风力的作用下与空气充分接触，提高培养液的溶氧量。
培养液循环的工作原理为：
打开水阀25，培养液储器21内的培养液经出液管22输送至最顶层的水槽23，部分培养液被最顶层的扦插固定架11上的植物生长所吸收，当培养液的水位上升至导液管24与水槽23连接处时，多余的培养液从最顶层的水槽23内经导液管24流入至次高层的水槽23中，为次高层的扦插固定架11上的植物生长所吸收；
培养液逐层从上一层的水槽23盈余并经导液管24流入至相邻的下一层的水槽23中，同时被相应层的植物生长所吸收，直至流入至最底层的水槽23内；
最底层水槽23内的培养液的水位上升至导液管24与水槽23连接处，经尾液管31流入至过滤净化装置32，经净化处理后的培养液流入至临时贮液箱33；
临时贮液箱33的液面高于稳定状态下液面，打开水泵51，临时贮液箱33中的培养液重新回到培养液储器21中，直至临时贮液箱33的液面降至稳定状态下液面，以此形成循环。
其他技术效果的优点：
1、培养液的循环可以实现扦插培养过程中气体和液体形式水、肥的双重循环利用。
2、雾化气体和水槽内的液体分别向叶片和根系提供植物生长所需的养分及水分。植物生长所需物质分别以气体和液体的形式向植株叶片和根系供应，同时实现了对叶片湿度的控制，促进植株对营养物质的充分吸收。
气液循环扦插培养植物所需的生长物质由水槽内的培养液和风道中的雾化气体分别向根系及叶片供给，实现水肥一体、气液同施；最顶层水槽中的超声波雾化装置将培养液雾化为气体，并通过风扇增压和风管连接实现雾化气体在各层间的循环流动，为植物叶片提供水分及营养物质，同时适当的风速有利于提高叶片光合作用；水槽内的培养液利用液面高度差实现逐层连通，并通过各层连接处的棉布在风力的作用下与空气充分接触提高溶氧量，底层水槽中流出的培养液需流经过滤净化装置除去杂质及有害成分进入临时贮液箱，并可在临时贮液箱内添加水、肥及杀菌物质进行培养液的调整，利用水位控制器及水泵将更新后的培养液上运至可加热的贮水装置，通过调节贮水装置阀门控制向水槽注水的速度及水槽内流速，实现培养液的净化循环；扦插固定架是可移动的，可灵活调整在水槽上的放置位置，同时利用皮筋固定扦插植株，便于取放操作同时避免该过程对植物的机械损伤。
另外，该扦插装置与传统的固体基质扦插及水培扦插相比，具有空间集约、管理简约、资源节约的优点：通过装置设定实现半自动控制，无需更换扦插基质；水肥及杀菌物质循环利用，节约环保可持续；立体栽培充分利用空间，可应用于室内扦插、植物水培及批量化管理。
此外，可通过添加温湿度传感器和调控元件，通过设定培养液温度、空气湿度、风扇转速、水泵转速等参数，实现该装置的自动化控制。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
1.一种气液循环扦插培养架，其特征在于，包括：
组培架(1)，所述组培架(1)上设置有若干层水槽(23)，每层水槽(23)上均设置有至少一个扦插固定架(11)；
培养液循环系统，包括供液管路、尾液管路、回液管(5)和水泵(51)，所述供液管路包括若干层水槽(23)和若干个导液管(24)，每相邻层的两个所述水槽(23)之间配置有一根导液管(24)，且所述导液管(24)的下端悬挂于相邻下一层的所述水槽(23)的上方；所述回液管(5)的进液口设有水泵(51)且与所述尾液管路连通，所述回液管(5)的出液口与所述供液管路相连通，以形成循环管路；
供气循环系统，包括风循环回路和超声波雾化器(40)，所述风循环回路分别连通每层水槽(23)上方的空间，所述超声波雾化器(40)设置于所述水槽(23)内。
2.如权利要求1所述的气液循环扦插培养架，其特征在于，
所述供液管路还包括培养液储器(21)和出液管(22)，所述培养液储器(21)与最顶层的水槽(23)之间通过出液管(22)连通；
所述尾液管路包括尾液管(31)和临时贮液箱(33)，
所述临时贮液箱(33)与所述培养液储器(21)之间通过所述回液管(5)连通，最底层的的水槽(23)与所述临时贮液箱(33)之间通过所述尾液管(31)连通。
3.如权利要求1所述的气液循环扦插培养架，其特征在于，
所述风循环回路包括左风管(41)和右风管(42)，所述左风管(41)和所述右风管(42)均包括相互连通的若干层喇叭口，
所述左风管(41)的每一层的喇叭口和所述右风管(42)的相应层的喇叭口分别正对于相应层的水槽(23)的两端。
4.如权利要求1所述的气液循环扦插培养架，其特征在于，所述培养液储器(21)内设有加热铜管。
5.如权利要求1所述的气液循环扦插培养架，其特征在于，所述出液管(22)上设有水阀(25)。
6.如权利要求1所述的气液循环扦插培养架，其特征在于，所述临时贮液箱(33)内设置有水位控制器(34)。
7.如权利要求1所述的气液循环扦插培养架，其特征在于，
所述尾液管(31)上设置过滤净化装置(32)。
8.如权利要求1所述的气液循环扦插培养架，其特征在于，
所述风循环回路内设置有风扇(6)，且所述风扇(6)设置于所述超声波雾化器(40)能产生雾气循环流动的后方。
技术总结