具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1至图4所示，本申请的一个方面提供一种建植模块，包括植株23和栽植土2，所述植株23栽植于所述栽植土2，所述栽植土2包括相互混合的基料和改性料，所述改性料中的颗粒的直径小于所述基料中的颗粒的直径，所述基料选用所述建植模块栽植处的土料。

本申请实施例中所述的建植模块栽植处的土料，指的是，用于建植模块的地块的土料，如果建植模块栽植于的地块为砒砂岩，则所述土料为砒砂岩。图1中，仅示出了栽植土2，并在栽植土2上标识出了栽种植株23的位置1，下文提到的各种检测器均优选的布置于位置1内，并使各检测器分布于植株23根系的周围分布于。

本申请实施例中所提供的建植模块，由于所述改性料中的颗粒的直径小于所述基料中的颗粒的直径，使得栽植土2的颗粒密度小于建植模块栽植处周围的土料的颗粒密度，根据非饱和理论中毛细管理论，缩小岩土体内部孔隙结构后，岩土体持水能力提高，也就是说，本申请实施例中所提供的建植模块的持水能力会高于基料，即所述建植模块栽植处周围的土料的持水能力，进而使建植模块得保水能力显著增大；而且，所述基料选用所述建植模块栽植处周围的土料，由于所述改性料中的颗粒的直径小于所述基料中的颗粒的直径，使得栽植土2的颗粒密度小于建植模块栽植处周围的土料的颗粒密度，建植模块中栽植土2对其周围的水分具有一定的虹吸效应，使得栽植土2能够将其周围的部分水分吸收到栽植土2中，进一步提高建植模块的持水能力。

可选地，所述栽植土2包括从上到下依次分布的保水层、养料层、粉质吸水层和储水层41，所述栽植土2还包括养料，所述养料层由所述养料、所述基料和所述改性料混合而成。保水层能够将上方人工降水和自然降水的一定比例保存在保水层中，养料层则能够为植物生长提供必要的养分，粉质吸水层，由于其为粉质材料，相对干松，吸水能力较强，因此能够至少在建植模块栽植早期使建植模块具有较大的吸水能力，储水层41则能够对从上下落未被保水层和粉质吸水层吸收的水分进行储存，并能够适当吸附建植模块周围的水分，待植株23根部延伸到储水层41时能够为植株23根部提供一定量的水分。

可选地，本申请实施例所提供的建植模块，还包括砂粉层，所述砂粉层覆盖于所述保水层。这样能够减小保水层中水分的蒸发，进而提高建植模块的保水能力。当然，还可以在砂粉层的顶面在喷一层薄膜。

可选地，所述基料为砒砂岩，所述改性料包括黏土，所述栽植土2还包括养料，所述养料包括木质素和植物营养素。黏土中的水分不容易流失，具有较好的保水性能。本申请实施例中黏土优选为红黏土。当然，改性料也可以采用其他保水性好于砒砂岩的土料，如黄土等。

可选地，所述砒砂岩、所述黏土、所述木质素和所述植物营养素的重量配比为(5-7)：(3-2)：(0.5-1)：(0.5-1)。例如所述砒砂岩、所述黏土、所述木质素和所述植物营养素的重量配比可为5：3：1：1，或者7：2：0.5：0.5等。

可选地，本申请实施例所提供的建植模块，还包括黏性矿质养分柱32，所述黏性矿质养分柱32的组成成分包括所述基料、所述改性料和养料，所述黏性矿质养分柱32与所述栽植土2相分离的设置在所述土料中。其中，所述养料为上述的本申请实施例所提供的养料。主要功能是与植物根系系统的生理活动配合使用实现砒砂岩土壤性质的改良，即，在植株23根系生长过程中会逐渐生长到栽植土2外，并向栽植土2的周围扩散，当植株23根系生长到黏性矿质养分柱32的位置时，该黏性矿质养分柱32也为植株23生长中矿物养分实现养料补给，同时在根系对黏性矿质养分柱32作用的过程中，所述土料中增加了黏性矿质养分柱32的成分，进而起到了对所述土料成分改良的作用。

为了实现建植模块的稳定生长并提高该建植模块改良土壤的可靠性，本申请的另一个方面提供一种能够作用于前述的建植模块的控制方法，参见图5，所述控制方法具体包含有如下内容：

步骤100：基于植物水分吸收监测器实时监测所述栽植土内水分含量数据，其中，所述植物水分吸收监测器安装于所述栽植土中。

可以理解的是，植物水分吸收监测器可以采用SFZ-100型号的设备等实现。

在步骤100中，控制系统可以实时或周期性接收植物水分吸收监测器采集的所述栽植土内水分含量数据，并可以基于预设的数据清洗等规则对该栽植土内水分含量数据进行预处理，以得到对应的水分含量百分比或者水分含量值。而后提取预存储在本地的水分含量阈值(可以为百分比或数值)，比较栽植土内水分含量数据对应的水分含量是否小于水分含量阈值，若是，则确定当前的水分含量数据满足预设的供水条件，并执行步骤200；若否，则说明当前的水分含量数据不满足预设的供水条件，其土壤中的水分含量充足，不需要执行步骤200。

步骤200：若监测到当前的水分含量数据满足预设的供水条件，则向水分补给控制器发送水分补给指令，以使该水分补给控制器控制相互连接的水箱系统和喷灌系统向所述栽植土补给水分。

可以理解的是，水分补给控制器可以采用SFBZ-1型号的设备等实现。

从上述描述可知，本申请实施例提供的建植模块的控制方法，通过基于植物水分吸收监测器实时监测所述栽植土内水分含量数据，能够有效提高栽植土内水分含量监测的准确性及自动化程度，通过在监测到当前的水分含量数据满足预设的供水条件时，向水分补给控制器发送水分补给指令，以使该水分补给控制器控制相互连接的水箱系统和喷灌系统向所述栽植土补给水分，能够有效提高向所述栽植土补给水分过程的可靠性及及时性，进而能够有效保证建植模块的稳定生长并提高该建植模块改良土壤的可靠性。

为了进一步提高建植模块的稳定生长，为建植模块提供更为全面的生长所需，在本申请提供实施例的建植模块的控制方法中，所述控制方法还可以具体包含有如下内容：

步骤300：基于植物矿物质吸收监测器实时监测所述栽植土内植物矿物质吸收数据，其中，所述植物矿物质吸收监测器安装于所述栽植土中。

可以理解的是，植物矿物质吸收监测器可以采用KWZ-200型号的设备等实现。

在步骤300中，控制系统可以实时或周期性接收植物矿物质吸收监测器采集的所述栽植土内植物矿物质吸收数据，并可以基于预设的数据清洗等规则对该栽植土内植物矿物质吸收数据进行预处理，以得到对应的矿物质含量百分比或者矿物质含量值。而后提取预存储在本地的矿物质含量阈值(可以为百分比或数值)，比较栽植土内植物矿物质吸收数据对应的矿物质含量是否小于矿物质含量阈值，若是，则确定当前的植物矿物质吸收数据满足预设的矿物补充条件，并执行步骤400；若否，则说明当前的植物矿物质吸收数据不满足预设的矿物补充条件，其土壤中的矿物补充含量充足，不需要执行步骤400。

步骤400：若监测到当前的植物矿物质吸收数据满足预设的矿物补充条件，则向矿物成分补给控制器发送矿物补给指令，以使该矿物成分补给控制器与其连接的水箱系统和喷灌系统向所述栽植土补给包含有矿物的水分。

可以理解的是，矿物成分补给控制器可以采用KWBZ-2型号的设备等实现。

从软件层面来说，为了实现建植模块的稳定生长并提高该建植模块改良土壤的可靠性，本申请的第三个方面提供一种用于实现前述的建植模块的控制方法的控制系统，参见图6，所述控制系统具体包含有如下内容：

监测模块1000，用于基于植物水分吸收监测器实时监测所述栽植土内水分含量数据，其中，所述植物水分吸收监测器安装于所述栽植土中；

喷灌模块2000，用于若监测到当前的水分含量数据满足预设的供水条件，则向水分补给控制器发送水分补给指令，以使该水分补给控制器控制相互连接的水箱系统和喷灌系统向所述栽植土补给水分。

本申请提供的控制系统的实施例具体可以用于执行上述实施例中的控制方法的实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述控制方法实施例的详细描述。

另外，从硬件层面来说，为了实现建植模块的稳定生长并提高该建植模块改良土壤的可靠性，本申请提供一种用于实现所述建植模块的控制方法中的全部或部分内容以及控制系统功能模块的电子设备的实施例，所述电子设备具体可以选用一种控制箱等，该控制箱内可以集成所述控制系统的各项功能，并进一步提高其应用可靠性。

基于上述的建植模块的控制方法或控制系统，本申请的第四个方面提供一种建植系统，包括本申请实施例所提供的建植模块，所述建植系统还包括控制系统21、植物水分吸收监测器15、喷灌系统34、水箱系统20和水分补给控制器16，所述植物水分吸收监测器15用于采集所述栽植土2内水分含量数据，所述喷灌系统34用于向植株23喷水，所述水箱系统20用于向所述喷灌系统34供水，所述喷灌系统34和所述水箱系统20分别与所述水分补给控制器16通信连接，所述水分补给控制器16和所述植物水分吸收监测器15均与所述控制系统21通信连接。

本申请实施例所提供的建植系统，采用了本申请实施例中所提供的建植模块，由于所述改性料中的颗粒的直径小于所述基料中的颗粒的直径，使得栽植土2的颗粒密度小于建植模块栽植处周围的土料的颗粒密度，根据非饱和理论中毛细管理论，缩小岩土体内部孔隙结构后，岩土体持水能力提高，也就是说，本申请实施例中所提供的建植模块的持水能力会高于基料，即所述建植模块栽植处周围的土料的持水能力，进而使建植模块得保水能力显著增大；而且，所述基料选用所述建植模块栽植处周围的土料，由于所述改性料中的颗粒的直径小于所述基料中的颗粒的直径，使得栽植土2的颗粒密度小于建植模块栽植处周围的土料的颗粒密度，建植模块中栽植土2对其周围的水分具有一定的虹吸效应，使得栽植土2能够将其周围的部分水分吸收到栽植土2中，进一步提高建植模块的持水能力。通过植物水分吸收监测器15检测栽植土2中水分含量，通过控制系统21、喷灌系统34、水箱系统20和水分补给控制器16在获知栽植土2内水分含量较低时，可以向植株23喷淋水分，进而使植株23在生长过程中能够获得充足的水分，水分补给控制器16可采用南京中之岩技术有限公司提供的SFBZ-1。本申请实施例所提供的建植系统，还可以包括滴灌系统24，所述滴灌系统与农业生产中的滴灌系统24相同，减少水分蒸发，提高灌溉效率，节约水资源。植物水分吸收监测器15可以采用南京中之岩技术有限公司提供的SFZ-100。

可选地，所述栽植土2包括从上到下依次分布的保水层、养料层、粉质吸水层和储水层41，所述水箱系统20包括储水箱48、单向通透膜45、真空泵47、吸头46和水泵43；所述储水箱48安装于所述储水层41的下方，所述储水箱48具有储水腔42，所述储水层41与所述储水腔42之间通过所述单向通透膜45分隔，所述吸头46安装于所述单向通透膜45的底部，所述真空泵47和所述水泵43均安装于所述储水腔42，所述真空泵47与所述吸头46连接，所述水泵43通过水管33与喷灌系统34连接；所述真空泵47和所述水泵43均与所述水分补给控制器16通信连接。当水分进入储水层41后，真空泵47通过吸头46在单向通透膜45处将储水层41内的水吸入储水腔42，水泵43再将储水腔42内的水送至喷灌系统34，使水再次被利用，进而达到节约用水的目的。

可选地，本申请实施例所提供的建植系统，还包括均与所述控制系统21通信连接的矿物成分补给控制器18和植物矿物质吸收监测器17，所述矿物成分补给控制器18分别与所述真空泵47和所述水泵43连接，所述植物矿物质吸收监测器17安装于所述栽植土2中。在通过植物矿物质吸收监测器17检测到栽植土2中矿物营养含量较低时，矿物成分补给控制器18控制喷灌系统34和水箱系统20向植株23喷淋水分，由于矿物营养为液态，与水分混合于储水箱48中，所以在向栽植土2中补充水分的过程也补充矿物养分，矿物成分补给控制器18可以采用南京中之岩技术有限公司提供的型号为KWBZ-2的矿物成分补给控制器18，矿物质吸收监测器可采用同一公司生产的型号为KWZ-200的矿物质吸收监测器；当植物矿物质吸收监测器17检测到栽植土2中矿物营养含量较低时，还可以通过矿物成分补给口9进行养分补给。本申请实施例中，还提供有用于监测植物生长状况的植物根系生长监测器13，植物根系生长监测器13与控制系统21通信连接，一旦养分或者水分缺失能够及时报警，并反馈至控制系统21。本申请实施例中还可以设置植物生长区应力变形监测器14，主要对植物根系生长区域的应力和变形进行监测，一旦该区产生应力增加或者变形后能够及时获取数据，植物根系生长过程中的增长势必引起该区应力和变形发生变化，该项监测指标能够为植物防护措施的定量化研究提供重要的理论支撑。本申请实施例所提供的建植系统，还包括太阳能/风能供电系统22，该系统的主要功能是向植物健康生长系统供电，该系统可以间隔布设，往往一个供电系统可供多套植物健康生长系统运行使用，降低成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。