一种脉动种植系统的制作方法
1.本发明属于农牧业种植的技术领域，具体涉及一种脉动种植系统。
背景技术：
2.现有农牧业中，垂直农业种植系统主要三种方式：一、种植单体结构型，多个种植单体结构可以自由组合构成更大的种植系统，每个单体都包含种植托盘和全套水、肥、光、空气等的供给设备和温度、湿度等环境的监测或控制设备；二、整体搭建种植支架型，统一安装水、肥、光、气等供给设备和温度、湿度等环境的监测或控制设备，在支架上放置种植托盘；三、大型植物工厂，具备大产量和高自动化的运营。
3.第一种种植单体结构及其组合体种植方式的缺点：a、单体成本高，设备冗余，运行耗能大b、组合体不能太大，否则造成种植操作不方便，c、需要大量农技人员辅助操作，管理难度较大，不适合提升自动化水平。第二种搭建种植支架的种植方式的缺点：a、难以对植物不同周期的生长环境要求做出差异化的供给配置b、需要大量农技人员辅助操作，管理难度较大，不适合提升自动化水平，c、成本较高，设备冗余，运行耗能大。第三种大型植物工厂种植方式的缺点：a、投资建设成本大，b、设备冗余，运行耗能大，c、不易小型化，推广适应性差。
4.因此，现有技术存在如下缺陷：1、难以对植物生长不同周期做出差异化的供给配置；2、成本高，设备冗余，运行耗能大；3、需要大量农技人员辅助操作，管理难度较大，不适合提升自动化水平；4、不同物理空间大小的适应性问题，这些都亟需进行改进。
技术实现要素：
5.为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种脉动种植系统，该系统根据植物生长周期，把种植系统设计成脉动式种植流水线的方式，脉动式种植流水线起点为上种定植，经过培育生长区，终点输出种植物产品，提高了植物种植的培育效率。
6.本发明的另一目的在于提供一种脉动种植系统，该系统在脉动式种植流水线上，根据植物不同生长时期对水、肥、光、温度、空气湿度等的最优环境需求，按各个生长阶段配置种植环境，能够更好地针对性地对植物进行培育和种植，有效降低农业设施成本。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
8.一种脉动种植系统，所述系统包含有多个种植区域，所述种植区域依次排列，且所述多个种植区域依据根据植物生长周期进行设置，把种植系统设计成脉动式种植流水线的方式，脉动式种植流水线包括三个区域：上种定植区、培育生长区及终点输出区，起点为上种定植区，经过培育生长区进行培育生长，终点输出区输出种植物产品，还有其他情况如从中间生长过程开始，或者结束时是中间产物，可以依据实际需要进行添加。
9.进一步，所述多个种植区域，每个种植区域都设置有照明装置，这样在脉动式种植流水线上，根据植物不同生长时期对光的需求，按各个生长阶段配置种植环境。
10.进一步，所述多个种植区域，每个种植区域都设置有灌溉装置，这样在脉动式种植
流水线上，根据植物不同生长时期对水分的需求，按各个生长阶段配置种植环境。
11.进一步，所述多个种植区域，每个种植区域都设置有温控装置，这样在脉动式种植流水线上，根据植物不同生长时期对温度的需求，按各个生长阶段配置种植环境。
12.进一步，所述多个种植区域，每个种植区域都设置有施肥装置，这样在脉动式种植流水线上，根据植物不同生长时期对肥料的需求，按各个生长阶段配置种植环境。
13.进一步，所述脉动式种植流水线，每个区域内设置有种植托盘，可以通过自动化或半自动或手动方式，按生长周期的变化将种植托盘或其他载体运送到下一个种植区域。
14.上述的照明装置、灌溉装置、温控装置和施肥装置，每个种植区域根据所处流水线位置对应的作物生长周期相应环境需求进行配置，因此可能不包含某些环控设备，如照明装置或施肥装置，表明这个生长阶段无需光照或施肥，或者环控设备不需动态调节，表明这个生长阶段所需温度或光照强度为固定值。
15.所述系统设置有多层，每层设置有多个种植区域，每层的多个种植区域以生产周期划分，以植物生长的脉动周期进行排列。
16.脉动式种植流水线也可以是一种流水线连续运转的种植系统，流水线以自动化或半自动形式一直不停运转，生长周期的转换所需要配置的环境条件也是渐变的配置。
17.脉动式种植流水线可以是一字型，也可以是环形、阶梯型、z字形等，流水线的长度、高度(种植层数)、宽度(并行流水线条数)可任意配置，满足各种种植规模，适宜各种尺寸的设施场地。流水线包括三个阶段：上种定植—》生长—》产出，还有其他情况如从中间生长过程开始，或者结束时是中间产物，可以依据实际需要进行添加。
18.进一步，所述系统采用集装箱应用于大麦草脉动种植，产生集装箱大麦草脉动种植系统，所述种植系统由集装箱搭建而成，形成3-7层，为了便于进行控制，每层构建种植区域，每个种植区域设置一个种植的脉动周期，根据大麦苗生长周期划分7天脉动周期，从大麦的生长周期由幼苗到成熟进行排列。
19.更进一步，每个种植区域配置有补光系统、温控设备、灌溉系统，其中，在每层中，按照大麦的生长周期排列的种植区域的补光系统配置的光照强度逐渐增加，温控设备配置的温度逐渐降低，灌溉系统配置的雾喷频率逐渐减低，以很好地对植物的生长发育进行培育。每天从脉动系统头部上麦种盘并沿脉动流水线方向推进一个周期，从脉动系统尾部采收成品麦草，形成脉动流水线生产方式。
20.本发明的有益效果是：
21.1、精准配置植物各生长周期光温水等生长环境，提高能源利用率；
22.2、精简光温水等环控设备，最大限度降低单位设施成本；
23.3、脉动种植系统的人工或机器操作空间只在设施起点和终点两头，可以最大化提高空间的利用率，并提升运行管理效率；
24.4、脉动种植系统的长度、高度(种植层数)、宽度(并行流水线条数)可任意配置，适用于不同物理空间部署，具有灵活高效的空间适应性；
25.5、无需农技人员辅助操作，结合脉动种植流水线起点和终点的自动化机构和机器人系统，可实现种植系统的全流程无人化。
附图说明
26.图1是本发明所实现单个流水线式的脉动系统的立体图。
27.图2是本发明所实现大麦草脉动系统的主视图。
28.图3是本发明所实现大麦草脉动系统结构的俯视图。
29.图4是本发明所实现多层脉动系统的结构示意图。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.本发明所实现的脉动种植系统，所述系统包含有多个种植区域，所述种植区域依次排列，且所述多个种植区域依据根据植物生长周期进行设置，把种植系统设计成脉动式种植流水线的方式，其中，脉动式种植流水线包括三个种植区域：上种定植区、培育生长区及终点输出区，起点为上种定植区，经过培育生长区进行培育生长，终点输出区输出种植物产品。
32.为了更好地对农作物进行培育，流水线还可以包括其它的种植区域，例如幼苗生长区，果实培养区，实际上以农作物的生长需要进行设置。
33.基本构成如图1所示，依据生长周期将脉动种植系统分成n个区域，其中d1为第一个区域，通常是幼苗或者种子种植区域；d2，d3，
……
，dn则依据植物生长周期依次排序(排序的次序可以自行定义，一般来说，按照植物总生长周期来进行划分，通常分成3-7个时间段，每个时间段设置为一个区域，从植物的种子或者幼苗到最终成熟依次进行排列)，每个区域内种植相同生长段的植物，
34.其中，对于上述的多个种植区域，每个种植区域都设置有照明装置、灌溉装置及温控装置、施肥装置，这样在脉动式种植流水线上，根据植物不同生长时期对水、肥、光、温度、空气湿度等的最优环境需求，按各个生长阶段配置种植环境。图1中，t代表温度，及温控装置；w代表水，即灌溉装置；l代表光，即照明装置；n代表肥料，即施肥装置；每个区域都可以设置上述温控装置、灌溉装置、照明装置及施肥装置。这些装置也可以根据需要设置于每个区域，而不必都进行设置。
35.脉动式种植流水线的长度可以依据实际情况(放置空间、植物生长周啊)进行设置，而不必局限于上述情况。
36.实施例：
37.如图2、图3所示，以集装箱为例搭建大麦草的种植系统，形成集装箱大麦草脉动种植系统，种植系统由集装箱搭建成7层，每层中，根据大麦苗生长周期划分7天脉动周期d，构建7个种植区域(n＝7)；脉动种植系统的流水线方向为大麦草由小到成熟的生长周期排列方向，每个种植区域配置有补光系统、温控设备、灌溉系统；其中，补光系统配置的光照强度逐渐增加(如从0～600μmol*m2*s-1)，温控设备配置的温度逐渐降低(如从28～26℃)，灌溉系统配置的雾喷频率逐渐减低(如从4小时/次～8小时每次)、单次喷水时长逐渐增加(如从15s/次～30s/次)。每天从脉动系统头部上麦种盘并沿脉动流水线方向推进(手动或自动)一个周期，从脉动系统尾部采收成品麦草，形成脉动流水线生产方式。
38.图4所示，为本发明设置多层、多区域的脉动系统示意图，图中所示，所述脉动式种植流水线，包括有多个种植层1，每个种植层1之间通过支架2进行支撑；其中，每个种植层1设置有多个种植区域3，其中，每个种植区域3内设置有种植托盘4，可以通过自动化或半自动或手动方式，按生长周期的变化将种植托盘4或其他载体运送到下一个种植区域。
39.像这种脉动式种植流水线可以由多个图4所示结构并排设置形成一个平行结构，以具有一定的容纳量，便于进行批量种植。
40.平行结构中，每个图4所示结构可以不限数量，同时，每个结构中，种植层也可以依据需要进行设置。
41.本发明的系统，能够根据植物的生长周期，精准配置植物各生长周期光温水等生长环境，提高能源利用率。
42.而且，精简光温水等环控设备，最大限度降低农业设施成本。
43.脉动种植系统的人工或机器操作空间只在设施起点和终点两头，可以最大化提高空间的利用率，并提升运行管理效率。
44.脉动种植系统的长度、高度(种植层数)、宽度(并行流水线条数)可任意配置，适用于不同物理空间部署，具有灵活高效的空间适应性。
45.无需农技人员辅助操作，结合脉动种植流水线起点和终点的自动化机构和机器人系统，可实现种植系统的全流程无人化。
46.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
