[發(fā)明專利]一種無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310473957.3
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103535247A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林少航;薛曉莉;劉磊;張?zhí)熘?/a>;楊文華;樊德強(qiáng);李志娟;閆明彤;房孝勇;鮑鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中農(nóng)天陸微納米氣泡水科技有限公司
• 主分類號: A01G31/00
• 分類號: A01G31/00;A61L2/18;A61L2/10;A61L101/10
• 代理公司: 北京中安信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11248
• 代理人: 徐林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒裝置和方法。

背景技術(shù)

無土栽培就是一種不用天然土壤作基質(zhì)的作物栽培技術(shù)，它是將作物直接栽培在一定裝置的營養(yǎng)液中，或者是栽培在充滿非活性固體基質(zhì)和一定營養(yǎng)液的栽培床上的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)栽培方式。利用無土栽培可以有效地克服蔬菜、花卉保護(hù)地栽培中土壤鹽漬、土傳病害等連作障礙，可以在非耕地場所周年種植；并能提高單位面積產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。荷蘭等歐洲發(fā)達(dá)國家有90%以上的瓜果蔬菜以及花卉采用無土栽培。

無土栽培中的植物主要依靠營養(yǎng)液提供生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素。目前營養(yǎng)液的使用存在以下問題：一是營養(yǎng)液容易缺氧。無土栽培尤其是水培，因營養(yǎng)液層較深、根系活動范圍小，容易造成氧氣供應(yīng)不足。作物根系缺氧時，其生長緩慢、水分及養(yǎng)分吸收減弱，從而影響地上部分生長并導(dǎo)致產(chǎn)量下降。二是營養(yǎng)液的滅菌消毒。由于營養(yǎng)液的循環(huán)使用，營養(yǎng)液接觸病原的幾率大大增加，并且一旦染病傳播會非常迅速，短時間內(nèi)就能使整個栽培系統(tǒng)全部染病，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。

為了解決上述兩個問題，目前有一些針對性的方法。

營養(yǎng)液增氧方面，主要依靠水泵循環(huán)使?fàn)I養(yǎng)液在大部分時間處于流動狀態(tài)。營養(yǎng)液在流動過程中通過水流的沖擊以及與空氣接觸來提高自身的溶解氧。這種方法在大型水培系統(tǒng)中效率較低，很難滿足植物生長需要。

營養(yǎng)液滅菌消毒方面，目前方法比較多。包括高溫消毒、砂濾、化學(xué)藥劑、紫外線、臭氧等。其中高溫消毒效果好且環(huán)境友好，但耗能較大、投入也較大；砂濾處理量較小，效果一般，但環(huán)境友好無污染；化學(xué)試劑效果穩(wěn)定，但對環(huán)境有污染易造成藥劑殘留；紫外線殺菌效率高，但受水質(zhì)影響較大；臭氧消毒反應(yīng)迅速，無二次殘留，但投資較大，消毒后需要放置一段時間才能使用。

微納米氣泡技術(shù)是剛引進(jìn)國內(nèi)、世界領(lǐng)先的一項技術(shù)，屬于物理農(nóng)業(yè)技術(shù)。微納米氣泡，是指直徑小于或等于50μm的極端微小的氣泡，與普通的微小氣泡相比，其在水中上升緩慢，能夠在水中停留更長的時間，并且微納米氣泡會自我壓縮，溶解在水中，所以其在水中具有很高的溶解度。微納米氣泡具備自增壓，帶負(fù)電荷和強(qiáng)氧化性的自由基等特性，農(nóng)業(yè)行業(yè)和食品科學(xué)領(lǐng)域?qū)ξ⒓{米氣泡技術(shù)的應(yīng)用日益重視。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有無土栽培營養(yǎng)液增氧效率低，各種消毒方法單一使用，存在環(huán)境污染大、運行成本高以及效果差、效率低等問題，提供一種新型高效的無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒裝置及其方法。

為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒裝置及其方法，利用微納米氣泡發(fā)生技術(shù)將空氣或者氧氣溶入營養(yǎng)液中形成微納米氣泡富氧水對營養(yǎng)液進(jìn)行增氧；利用微納米氣泡發(fā)生技術(shù)將臭氧溶入營養(yǎng)液中形成微納米氣泡臭氧水，并經(jīng)過紫外線消毒器對營養(yǎng)液進(jìn)行聯(lián)合消毒。

所述裝置包括第一貯液池1、潛水泵2、過濾器3、制氧機(jī)5、臭氧發(fā)生器6、微納米氣泡快速發(fā)生裝置和紫外線消毒器8、第二貯液池9、空壓機(jī)10、潛水泵11，種植槽12，所述微納米氣泡快速發(fā)生裝置包括微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機(jī)4和微納米氣泡釋放裝置7；其中，所述第一貯液池1通過第一管路14連接過濾器3，第一管路14上安裝有潛水泵2，過濾器3通過第二管路15連接微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機(jī)4，微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機(jī)4通過第三管路17連接微納米氣泡釋放裝置7，微納米氣泡釋放裝置7通過第四管路18連接紫外線消毒器8、紫外線消毒器8通過第五管路19連接第二貯液池9，、第二貯液池9通過第六管路20連接種植槽12的一端，種植槽12的另一端通過第七管路13連接第一貯液池1，第六管路20上安裝有潛水泵11；第二貯液池9還通過空氣管路23和空壓機(jī)10連接；制氧機(jī)5通過第一氧氣管路16與微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機(jī)4連接，并通過第二氧氣管路21與臭氧發(fā)生器6連接；臭氧發(fā)生器6與微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機(jī)4通過臭氧管路22連接。

相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種無土栽培營養(yǎng)液的增氧、消毒方法，包括以下步驟：

a)種植槽12內(nèi)經(jīng)作物吸收利用后的營養(yǎng)液，回流到第一貯液池1中；

b)第一貯液池1中的營養(yǎng)液，經(jīng)過潛水泵2提供動力吸入過濾器3進(jìn)行過濾，除去腐根、沉淀顆粒及有機(jī)物雜質(zhì)；

c)過濾后的營養(yǎng)液進(jìn)入微納米氣泡快速發(fā)生裝置主機(jī)4；