[發(fā)明專利]一種溫室水培循環(huán)灌溉系統(tǒng)和營養(yǎng)液PH值控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510631917.6
• 申請(qǐng)日: 2015-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN105210533A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙夢龍;董燕紅;姜寬舒;金文忻;吳丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): A01C23/04
• 分類號(hào): A01C23/04;A01G9/24;G05D21/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 許丹丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種溫室水培循環(huán)灌溉系統(tǒng)和營養(yǎng)液PH值控制方法，屬于水培作物營養(yǎng)液控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

設(shè)施農(nóng)業(yè)由于環(huán)境相對(duì)可控，相同種植面積條件下，具有高效產(chǎn)量等特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)發(fā)展中占據(jù)著越來越重要的地位，在我國人均耕地少的背景下，設(shè)施農(nóng)業(yè)已成為我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，目前我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的種植面積世界排名第一，以智能溫室、塑料大棚、陽光溫室為代表的設(shè)施農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，其中水肥一體化技術(shù)在作物供水供肥過程中應(yīng)用也越來越廣泛。

設(shè)施農(nóng)業(yè)中無土栽培技術(shù)應(yīng)用從根本上避免了土壤連作造成的一系列問題，并且可有效利用空間，不受土地面積的限制，同時(shí)在作物供水、供肥專家系統(tǒng)的指導(dǎo)下，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高效、高產(chǎn)、無公害的目標(biāo)。營養(yǎng)液栽培模式下，由灌溉施肥機(jī)對(duì)作物進(jìn)行供水、供肥，水肥以營養(yǎng)液形式在水培槽內(nèi)自動(dòng)循環(huán)，依據(jù)作物不同生長周期對(duì)營養(yǎng)元素的需要，灌溉施肥機(jī)將肥料以一定的比例在混合罐里與灌溉用水配比成相應(yīng)濃度的營養(yǎng)液，由泵輸送給水培槽，最后流入蓄水池，營養(yǎng)液經(jīng)各管道及過濾器在混合罐、水培槽、蓄水池者間自動(dòng)循環(huán)。在水培槽中，作物根部部分浸入到營養(yǎng)液中，其所需的全部營養(yǎng)由根部從營養(yǎng)液中吸收，為保證肥料供給可靠，通常情況下以監(jiān)測營養(yǎng)液的EC作為營養(yǎng)液的濃度的控制參考依據(jù)，以監(jiān)測營養(yǎng)液的PH作為水肥一體化營養(yǎng)液的酸堿調(diào)節(jié)控制依據(jù)。

經(jīng)過檢索，現(xiàn)有的灌溉施肥機(jī)或水肥一體化系統(tǒng)僅是以混合罐出水口或水培槽處作物根部的PH值作為營養(yǎng)液控制參考依據(jù)。專利號(hào)為201010586460.9的中國發(fā)明，公開了一種自動(dòng)灌溉施肥機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法，它通過對(duì)混肥罐內(nèi)的PH值進(jìn)行監(jiān)測為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉施肥機(jī)工作過程狀態(tài)監(jiān)測及營養(yǎng)液酸堿度調(diào)節(jié)提供參考。專利號(hào)為201310374592.9的中國發(fā)明，公開了一種多灌區(qū)自動(dòng)灌溉施肥機(jī)控制設(shè)備，它通過在混肥管路上設(shè)有PH值傳感器作為營養(yǎng)液酸堿度調(diào)節(jié)控制參考依據(jù)。上述水培模式下，以PH值作為反應(yīng)營養(yǎng)液酸堿度調(diào)節(jié)指標(biāo)，營養(yǎng)液最初是在混合罐中與水進(jìn)行混合形成，之后由泵輸送到水培槽，最終到達(dá)蓄水池，之后開始在混合罐、水培槽、蓄水池之間自動(dòng)循環(huán)，最終導(dǎo)致混合罐中營養(yǎng)液的PH值、水培槽中的營養(yǎng)液PH值、蓄水池中的營養(yǎng)液的PH值三者并不一致，通常情況下，在喜酸環(huán)境下的作物水培時(shí)混合罐中營養(yǎng)液的PH值、水培槽中的營養(yǎng)液PH值、蓄水池中的營養(yǎng)液的PH值由低到高，在喜堿環(huán)境下的作物水培時(shí)混合罐中營養(yǎng)液的PH值、水培槽中的營養(yǎng)液PH值、蓄水池中的營養(yǎng)液的PH值由高到低，在三者達(dá)到平衡的過程中，水培槽中的營養(yǎng)液PH值、蓄水池中的營養(yǎng)液的PH值與混合罐的PH值存在長時(shí)滯性、不均勻性，因此如果僅以其中一個(gè)PH作為施肥控制依據(jù)，不能達(dá)到營養(yǎng)液酸堿度的精確控制，水培模式下，作物根系與營養(yǎng)液直接接觸，營養(yǎng)液承擔(dān)作物需肥供應(yīng)，過酸或過堿都不利于水培植物對(duì)營養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，而且根系對(duì)營養(yǎng)液酸堿度相對(duì)敏感，短時(shí)間內(nèi)過酸或過堿對(duì)植株根部損傷極大，對(duì)營養(yǎng)液PH值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，根據(jù)作物需要，實(shí)現(xiàn)對(duì)營養(yǎng)液酸堿度的可靠、精確控制是該領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有的水培系統(tǒng)僅僅依賴水肥回路中某一處營養(yǎng)液的PH值作為營養(yǎng)液酸堿度控制依據(jù)的缺陷，提供一種溫室水培循環(huán)灌溉系統(tǒng)和營養(yǎng)液PH值控制方法，提高了營養(yǎng)液PH值控制準(zhǔn)確率、混合均勻度。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種溫室水培循環(huán)灌溉系統(tǒng)，包括：供水裝置、混肥裝置、供料裝置、灌溉裝置和控制裝置；所述供水裝置與所述混肥裝置通過供水管路連通；所述供料裝置與所述混肥裝置通過供料管路連通；所述灌溉裝置一端通過出水主管路與所述混肥裝置連通，另一端通過回流管路與供水裝置連通，形成灌溉循環(huán)回路；其特征在于，所述出水主管路上設(shè)置有第一PH傳感器，所述回流管路上設(shè)置有第二PH傳感器，所述第一PH傳感器、第二PH傳感器分別與控制裝置電連接。

其中，所述供水裝置包括蓄水池，所述蓄水池的進(jìn)水口設(shè)置有補(bǔ)水電磁閥；所述供水管路上依次設(shè)置有自吸泵、蓄水池過濾器和液位控制閥，所述自吸泵與所述控制裝置電連接。