本發(fā)明涉及光伏大棚技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)及大棚種植方法。

背景技術(shù)：

目前，農(nóng)業(yè)大棚種植技術(shù)被廣泛的推廣，農(nóng)業(yè)大棚配合光伏發(fā)電技術(shù)成為目前綠色環(huán)保農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。光伏大棚一般由保溫大棚和光伏發(fā)電板組成，光伏發(fā)電板安裝在保溫大棚的上方，保溫大棚用于種植農(nóng)作物，而光伏發(fā)電板用于利用大棚的占地面積進(jìn)行光伏發(fā)電。在實(shí)際使用過(guò)程中，保溫大棚中通常采用滴管帶進(jìn)行灌溉，滴管帶輸出的水滴落在地表供農(nóng)作物吸收。由于保溫大棚內(nèi)的地表長(zhǎng)期處于含水量較大的狀態(tài)，地表容易產(chǎn)生較多的雜草，農(nóng)戶需要頻繁清除雜草，導(dǎo)致農(nóng)戶的勞動(dòng)強(qiáng)度較大；并且，保溫大棚內(nèi)的溫度較高，滴管帶輸出到地表的水較大部分被蒸發(fā)掉，導(dǎo)致用水量較大。如何設(shè)計(jì)一種降低農(nóng)戶勞動(dòng)強(qiáng)度并減少用水量的大棚技術(shù)是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)及大棚種植方法，實(shí)現(xiàn)不用滅草劑、不用人工和機(jī)械除草就能無(wú)草，減少光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)的農(nóng)藥用量，達(dá)到綠色環(huán)保種植的目的，并降低用水量，給農(nóng)作物最佳的水分、光照、溫度，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)，包括搭建在地面上的大棚、設(shè)置在所述大棚上的光伏發(fā)電板、蓄電池和控制器，還包括埋在地面下的供水管，所述供水管上開(kāi)設(shè)有多個(gè)出水孔，每個(gè)所述出水孔上遮蓋有彈性片，所述彈性片的一端部固定在所述供水管上，所述彈性片的另一端通過(guò)水溶膠粘結(jié)在所述供水管上；所述大棚的透光面上設(shè)置有多條集水槽，所述大棚的底部還設(shè)置有水箱，所述集水槽與所述水箱連接，所述水箱通過(guò)供水泵與所述供水管連接，所述水泵與所述控制器連接。

進(jìn)一步的，還包括氣泵，所述供水管通過(guò)混合閥分別與所述氣泵和所述水泵連接，所述氣泵和所述混合閥分別與所述控制器連接。

進(jìn)一步的，所述大棚的下部邊沿設(shè)置有擋水圍板，所述擋水圍板的下端部埋在地面以下，所述擋水圍板位于所述供水管的上方。

進(jìn)一步的，所述光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)還包括控制器，所述供水管的上部和下部對(duì)應(yīng)設(shè)置有上濕度傳感器和下濕度傳感器；所述上濕度傳感器、下濕度傳感器和所述供水泵分別與所述控制器連接；所述上濕度傳感器和所述下濕度傳感器均埋在地面下。

進(jìn)一步的，所述大棚包括支撐主體和多塊透明板，所述透明板安裝在所述支撐主體上，多塊所述透明板傾斜設(shè)置，每塊所述透明板的下邊緣設(shè)置有所述集水槽。

進(jìn)一步的，每塊所述透明板的上邊緣設(shè)置有噴淋管，所述噴淋管通過(guò)清洗泵與所述水箱連接。

進(jìn)一步的，所述大棚內(nèi)部設(shè)置有與所述控制器連接的溫度傳感器，所述大棚設(shè)置有可開(kāi)關(guān)的通風(fēng)口。

進(jìn)一步的，所述大棚上方還設(shè)置有可開(kāi)關(guān)的遮陽(yáng)裝置，所述光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)還包括光線傳感器，所述遮陽(yáng)裝置和所述光線傳感器分別與所述控制器連接。

本發(fā)明還提供一種大棚種植方法，采用上述光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)；所述方法包括：初始栽種模式和常規(guī)培育模式；

所述初始種植模式，具體為：大棚搭建在地面上并在大棚周圍設(shè)置擋水圍板，大棚內(nèi)部挖溝槽掩埋供水管并栽種農(nóng)作物，并且，農(nóng)作物的根系分布在供水管的周圍，其中，在擋水圍板的作用下使得大棚內(nèi)的土壤位于地表的上土層處于干燥缺水狀態(tài)；

所述常規(guī)培育模式，具體為：在供水過(guò)程中，如果下濕度傳感器檢測(cè)的濕度值低于設(shè)定值，則控制水泵將水箱中的水輸入到供水管中，而當(dāng)上濕度傳感器的濕度值高于設(shè)定值時(shí)，則需要停止水泵供水。

進(jìn)一步的，所述常規(guī)培育模式還包括：在下濕度傳感器檢測(cè)的濕度值低于設(shè)定值時(shí)，先向供水管中通入氣體進(jìn)行松土處理，然后，再通過(guò)水泵向供水管供水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明提供的光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)及大棚種植方法，通過(guò)大棚收集全部降水儲(chǔ)存在水箱中，而供水管埋在地面以下，水箱中的水通過(guò)水泵輸送到供水管中，根據(jù)大棚中所種植的農(nóng)作物根系生長(zhǎng)深度，合理的設(shè)計(jì)供水管的掩埋深度，供水管的出水孔能夠直接對(duì)農(nóng)作物的根系進(jìn)行供水，有效的減少地表供水導(dǎo)致水分大量蒸發(fā)的情況發(fā)生，大大減少了用水量；同時(shí)，由于供水管輸出的水在地表的下方，使得地表一定深度的土層保持干旱缺水的狀態(tài)，從而使得雜草無(wú)法在地面附近的土壤中發(fā)芽和生長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)不再需要打滅草劑，也不需要人工、畜力或者機(jī)械除草，與此同時(shí)，由于大棚內(nèi)的地面保持干旱的狀態(tài)，使得大棚內(nèi)的濕度降低，而干燥的環(huán)境中，細(xì)菌蟲(chóng)類很難在農(nóng)作物上生長(zhǎng)繁殖，從而可以達(dá)到預(yù)防病蟲(chóng)害的功效，實(shí)現(xiàn)減少光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)的農(nóng)藥用量，達(dá)到綠色環(huán)保種植的目的。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為本發(fā)明光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)中供水管的局部剖視圖；

圖3為本發(fā)明光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)中透明板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1-圖3所示，本實(shí)施例光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)，包括大棚1、設(shè)置在所述大棚1上的光伏發(fā)電板10、蓄電池（未圖示）和控制器（未圖示），還包括埋在地面下的供水管2，所述供水管2上開(kāi)設(shè)有多個(gè)出水孔20；所述大棚1的透光面上設(shè)置有多條集水槽13，所述大棚1的底部還設(shè)置有水箱3，所述集水槽13與所述水箱2連接，所述水箱3通過(guò)供水泵（未圖示）與所述供水管2連接，所述水泵與所述控制器連接。

具體而言，本實(shí)施例光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)利用光伏發(fā)電板10產(chǎn)生的電能供給大棚系統(tǒng)中的相關(guān)電器部件運(yùn)行，光伏發(fā)電板10產(chǎn)生的電能存儲(chǔ)在蓄電池中，控制器控制相關(guān)電器部件供電運(yùn)行。其中，在大棚1內(nèi)的地面下方掩埋供水管2，而大棚1的透光面上還設(shè)置有集水槽13收集雨水存儲(chǔ)在水箱3中，在需要灌溉時(shí)，控制器控制水泵通電，水泵將水箱3中的水輸送到供水管2中，供水管2中的水壓增大，使得供水管2中水的出水孔20排出，直接對(duì)土壤中的農(nóng)作物根系進(jìn)行灌溉，在實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于供水管2在地面以下農(nóng)作物100根系101的深度位置供水，從供水管2輸出的水在重力作用下向下流動(dòng)，而農(nóng)作物100的根系101有向水性，深層土壤中水分多，會(huì)吸引農(nóng)作物100的根系101能夠更深的向地下扎根，使得農(nóng)作物100能夠以更旺盛的狀態(tài)生長(zhǎng)，獲得品質(zhì)優(yōu)良的農(nóng)產(chǎn)品，同時(shí)也避免了供水管2輸出的水被大量蒸發(fā)，降低了用水量。而對(duì)于大棚1內(nèi)部的地表，由于沒(méi)有水份的供給，地表的土層長(zhǎng)期處于干燥的狀態(tài)，使得生長(zhǎng)在地表的雜草無(wú)法生存，降低了農(nóng)戶除草的勞動(dòng)強(qiáng)度。

其中，由于供水管2埋在土里，為了避免供水管2的出水孔20被泥沙堵塞，每個(gè)出水孔20遮蓋有彈性片21，所述彈性片21的一端部固定在所述供水管2上，所述彈性片21的另一端通過(guò)水溶膠粘結(jié)在所述供水管2上。具體的，在供水管2掩埋過(guò)程中，由于彈性片21被水溶膠粘結(jié)在所述供水管2上，可以避免泥沙進(jìn)入到出水孔20中而影響以后正常灌溉；而在初次使用時(shí)，供水管2內(nèi)通水后，水能夠?qū)椥云?1與供水管2之間的水溶膠溶解掉，從而可以使得彈性片21的另一端部在水壓的作用下張開(kāi)，以實(shí)現(xiàn)供水管2內(nèi)的水從出水孔20排出，而在停水后，彈性片21在自身彈力作用下能夠自動(dòng)復(fù)位遮蓋住出水孔20。優(yōu)選的，本實(shí)施例光伏生態(tài)大棚系統(tǒng)還包括氣泵（未圖示），所述供水管2通過(guò)混合閥分別與所述氣泵和所述水泵連接，所述氣泵和所述混合閥分別與所述控制器連接，具體的，在實(shí)際使用過(guò)程中，為了使得農(nóng)作物100的根系101位置處的含氧量提高，通過(guò)混合閥可以使得水泵和氣泵同時(shí)與供水管2連接，在供水管2供水的同時(shí)，能夠?qū)獗卯a(chǎn)生的適量空氣輸送至下層的土壤中，以更有利于農(nóng)作物100的根系101的繁茂生長(zhǎng)；當(dāng)然，也可以根據(jù)需要先通氣，在輸送水，在此不做限制。

進(jìn)一步的，為了確保大棚1內(nèi)的地表土層始終處于干燥的狀態(tài)，避免外界下雨等因素使得外界水流入到大棚1內(nèi)，所述大棚1的下部邊沿設(shè)置有擋水圍板4，所述擋水圍板4的下端部埋在地面以下，所述擋水圍板4位于所述供水管2的上方。具體的，擋水圍板4將大棚1內(nèi)部的地表下一定深度的土壤圈起來(lái)與外界隔離開(kāi)，在擋水圍板4的作用下，能夠阻擋大棚1外部的雨水從地表滲透到大棚1內(nèi)的地表土層中，從而確保大棚1內(nèi)部的地表保持干燥干旱的狀態(tài)，這樣在大棚1內(nèi)的農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中，利用供水管2從地表下直接對(duì)農(nóng)作物100的根系101供水，以確保地表處于干旱的狀態(tài)，地表的雜草由于缺水很難發(fā)芽或生存，同時(shí)干燥的地表使得大棚1內(nèi)部空間的濕度保持在較低的水平，從而使得細(xì)菌蟲(chóng)類很難在農(nóng)作物100上生長(zhǎng)繁殖，可以大大降低農(nóng)藥的使用量，同時(shí)，可以杜絕使用滅草劑，也無(wú)需耗費(fèi)大量勞動(dòng)力去人工除草，達(dá)到綠色環(huán)保種植的目的；同時(shí)，干燥的地表能夠便于農(nóng)戶翻土透氣，可以大大提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。其中，擋水圍板4可以為環(huán)形擋水板、環(huán)形塑料膜、環(huán)形擋水帶或環(huán)形土建擋水墻，本實(shí)施例對(duì)擋水圍板4的表現(xiàn)實(shí)體不做限制。另外，本實(shí)施例中擋水圍板4埋在土里的深度，根據(jù)當(dāng)?shù)仉s草種類根系的生長(zhǎng)深度決定，以確保地表干燥土層的深度不滿足雜草生長(zhǎng)的要求為準(zhǔn)，而供水管2的掩埋深度，取決于農(nóng)作物100根系101的生長(zhǎng)深度，而由于農(nóng)作物100根系101的生長(zhǎng)深度要大于雜草根系的生長(zhǎng)深度，從而使得供水管2僅會(huì)對(duì)農(nóng)作物100進(jìn)行供水，始終確保地表特定深度土層保持干旱的狀態(tài)，本實(shí)施例對(duì)擋水圍板4的高度尺寸、供水管2掩埋深度尺寸不做限制。

更進(jìn)一步的，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化灌溉種植，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的控制供水管2的供水量，所述供水管2的上部和下部對(duì)應(yīng)設(shè)置有上濕度傳感器51和下濕度傳感器52，所述上濕度傳感器51、下濕度傳感器52分別與所述控制器連接；所述上濕度傳感器51和所述下濕度傳感器52均埋在地面下。具體的，在農(nóng)作物種植過(guò)程中，大棚1內(nèi)部土地挖溝槽埋設(shè)供水管2、下濕度傳感器52和農(nóng)作物100的根系101，進(jìn)行掩埋過(guò)程中，再將上濕度傳感器51掩埋在上層的土里，而在實(shí)際灌溉過(guò)程中，由下濕度傳感器52檢測(cè)周圍的濕度值來(lái)判斷是否需要供水管2進(jìn)行供水灌溉，而在灌溉過(guò)程中，如果上濕度傳感器51檢測(cè)到的濕度大于設(shè)定值，則停止供水管2繼續(xù)灌溉，以確保地表處于干燥狀態(tài)，而農(nóng)作物100的根系101能夠獲得最佳的水分供應(yīng)量。優(yōu)選的，水箱3中設(shè)置有與所述控制器連接的水位檢測(cè)器（未圖示），在雨季雨水量較大的情況下，當(dāng)水位檢測(cè)器檢測(cè)到水箱3中的水達(dá)到最高儲(chǔ)水量時(shí)，則啟動(dòng)水泵將多余的雨水輸送到其他容器中暫存，滿足不同季節(jié)雨量分布不均的供水要求。

又進(jìn)一步的，為了提高大棚1的使用壽命，減少透明薄膜的用量，所述大棚1包括支撐主體11和多塊透明板12，所述透明板12安裝在所述支撐主體11上，多塊所述透明板12構(gòu)成所述大棚1的透光面，所述透明板12傾斜設(shè)置，每塊所述透明板12的下邊緣設(shè)置有所述集水槽13。具體的，采用多塊透明板12拼接形成大棚1的透光面，透明板12的使用壽命更長(zhǎng)，能夠避免采用透明薄膜需要經(jīng)常更換而帶來(lái)的麻煩，其中，透明板12可以采用有機(jī)玻璃、塑料板等材料制成，而為了提高保溫性能，透明板12可以采用真空玻璃板。優(yōu)選的，為了提高透明板12的透光性，每塊所述透明板12的上邊緣設(shè)置有噴淋管121，所述噴淋管121通過(guò)清洗泵（未圖示）與所述水箱3連接，在實(shí)際使用過(guò)程中，透明板12會(huì)因灰塵等因素導(dǎo)致透光性下降，此時(shí)，通過(guò)清洗泵將高壓水注入噴淋管121中噴淋管121的噴嘴將對(duì)透明板12的表面進(jìn)行清潔，而從透明板12流通的水又流回到集水槽13，通過(guò)集水槽13重新流入到水箱3中重復(fù)利用，根據(jù)需要集水槽13或水箱3的進(jìn)口設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)，以過(guò)濾進(jìn)入到水箱3中的雜質(zhì)。

另外，所述大棚1內(nèi)部設(shè)置有與所述控制器連接的溫度傳感器（未圖示），所述大棚1設(shè)置有可開(kāi)關(guān)的通風(fēng)口（未圖示），具體的，通過(guò)溫度傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大棚1內(nèi)的溫度，當(dāng)大棚1內(nèi)的溫度過(guò)高時(shí)，將影響農(nóng)作物快速生長(zhǎng)，則有控制器控制大棚1打開(kāi)通風(fēng)口。當(dāng)大棚1內(nèi)的溫度過(guò)低時(shí)，也將影響農(nóng)作物快速生長(zhǎng)，則由控制器控制大棚1關(guān)閉通風(fēng)口，適時(shí)保溫。優(yōu)選的，為了有效的延長(zhǎng)農(nóng)作物的光合作用時(shí)間，在大棚1上方還設(shè)置有可開(kāi)關(guān)的遮陽(yáng)裝置（未圖示），遮陽(yáng)裝置將配合光線傳感器（未圖示），在中午陽(yáng)光強(qiáng)度最高的時(shí)段，由于光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)反而會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物停止光合作用，在光線傳感器檢測(cè)的光線強(qiáng)度大于設(shè)定值后，控制器控制遮陽(yáng)裝置打開(kāi)遮蓋住大棚1，降低大棚1內(nèi)的光線強(qiáng)度，從而使得大棚1內(nèi)的農(nóng)作物繼續(xù)進(jìn)行光合作用，達(dá)到農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)更加豐富、品質(zhì)更好。而遮陽(yáng)裝置可以為遮陽(yáng)網(wǎng)、遮陽(yáng)膜或遮陽(yáng)板等遮陽(yáng)設(shè)備。

本發(fā)明還提供一種大棚種植方法，采用上述光伏農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)；所述方法具體為：所述方法包括：初始栽種模式和常規(guī)培育模式；

所述初始種植模式，具體為：大棚搭建在地面上并在大棚周圍設(shè)置擋水圍板，大棚內(nèi)部挖溝槽掩埋供水管并栽種農(nóng)作物，并且，農(nóng)作物的根系分布在供水管的周圍，其中，在擋水圍板的作用下使得大棚內(nèi)的土壤位于地表的上土層處于干燥缺水狀態(tài)。具體的，大棚在建設(shè)過(guò)程中，便在大棚的底部形成擋水圍板，大棚建設(shè)好后，便在大棚內(nèi)部挖溝槽鋪設(shè)供水管濕度傳感器以及栽種農(nóng)作物。

所述常規(guī)培育模式，具體為：在供水過(guò)程中，如果下濕度傳感器檢測(cè)的濕度值低于設(shè)定值，則控制水泵將水箱中的水輸入到供水管中，而當(dāng)上濕度傳感器的濕度值高于設(shè)定值時(shí)，則需要停止水泵供水。具體的，在大棚內(nèi)栽種好農(nóng)作物后，便可以進(jìn)行常規(guī)的供水栽培，而具體的供水量可以根據(jù)不同種類農(nóng)作物的要求，調(diào)整濕度傳感器的觸發(fā)值，從而可以實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的對(duì)農(nóng)作物供水。優(yōu)選的，對(duì)于農(nóng)作物而言保持土地良好的透氣性是生長(zhǎng)茂盛的重要因素，因此，在供水的過(guò)程中，當(dāng)下濕度傳感器檢測(cè)的濕度值低于設(shè)定值時(shí)，農(nóng)作物根系周圍的土壤處于相對(duì)干燥的狀態(tài)，此時(shí)，可以先向供水管中通入氣體進(jìn)行松土處理，然后，再通過(guò)水泵向供水管供水，向地下的土壤通氣，減少土壤板結(jié)，有利于保水、保肥、通氣和促進(jìn)根系發(fā)展，為農(nóng)作物提供舒適的生長(zhǎng)環(huán)境，可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)農(nóng)業(yè)種植中無(wú)法達(dá)到的效果，而由于農(nóng)作物的根系發(fā)達(dá)，這使得農(nóng)作物的生長(zhǎng)的果實(shí)更加優(yōu)良。