[發明專利]一種可自動調控基質鹽分的無土栽培蔬菜方法及系統

有效

• 申請號: 201611220522.8
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106688861B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 王利春;李友麗;薛緒掌;郭文忠;李銀坤;趙倩
• 申請（專利權）人: 農芯科技（北京）有限責任公司;北京農業信息技術研究中心
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02;A01G31/00;A01C21/00;A01C23/04;G06Q50/02;G05D11/13
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明涉及一種可自動調控基質鹽分的無土栽培蔬菜方法，包括：以固定時間間隔采集基質含水量數據；判斷基質含水量是否小于水分脅迫臨界值，若小于臨界值，則采用營養液進行灌溉；估算基質鹽分含量；判斷基質含鹽量是否大于鹽害臨界值，若大于臨界值，則采用營養液進行淋洗；重復以上步驟至生長期結束。本發明同時提供了利用所述方法自動調控基質鹽分的無土栽培蔬菜系統。本發明提供的方法與系統實現了無土基質栽培鹽分的自動調控，節約了人力資源成本和資金成本，可確保無土栽培作物水肥精量供應，避免了作物受到鹽害的影響，同時減少了營養液的浪費，實現營養液利用效率的最大化，為無土栽培作物的優質高效產出提供技術保證。

技術領域

本發明涉及蔬菜高效栽培技術領域，尤其涉及一種可自動調控基質鹽分的無土栽培蔬菜方法與系統。

背景技術

無土基質蔬菜栽培擺脫了土壤對設施蔬菜生產的限制，采用巖棉、椰糠、草炭、蛭石等輕質材料作為替代土壤，為作物根系提供生長空間，同時根據作物種類澆灌適宜的營養液。與土壤栽培相比，無土基質栽培減少了水分滲漏和養分淋洗，在提高水肥利用效率的同時，減少了氮磷養分淋洗對水體環境污染的危害，無土基質栽培可以定期對栽培介質進行更換，從而杜絕了土傳性病蟲害的發生；無土基質栽培還可以對作物根區水、肥進行精準調控，能創造適宜作物生長的根際環境，防止連作及土壤鹽分累積造成的生理障礙。

由于在無土基質栽培模式下，作物根系占有栽培基質的體積較小，且無土基質的緩沖性遠遠小于土壤。因此，基質水分、養分、鹽分含量的波動在短時間內就會對作物產生不良影響，因此，如何將無土基質水分、養分、鹽分控制在合理的范圍內是無土栽培蔬菜取得高產穩產的前提與保證。由于栽培基質的含水量可以使用水分傳感器直接測定，因此無土基質栽培作物的水分管理可以根據基質水分傳感器采集的基質含水量信息進行決策。作物的水分和養分均由營養液提供，商業化營養液配方中均含有氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫六種大量元素，而作物根系對營養液中氮、磷、鉀的吸收大于對鈣、鎂、硫的吸收量。營養液中剩余的鹽分累積到一定量就會形成鹽害，抑制根系對氮、磷、鉀的吸收，進而影響作物的生長。因此，在對無土基質栽培作物進行水肥管理的同時，還要對避免作物根區鹽分的累積。加大營養液灌溉量，對作物根區的鹽分進行淋洗是減少作物根區鹽分累積的最有效的方法。由于基質鹽分含量尚沒有傳感器直接測定，而無土基質栽培作物鹽分管理決策多采用經驗管理方法進行，即按照人為設定的時間間隔加大營養液灌溉量進行將基質中殘留的鹽分淋洗出栽培介質，灌溉時間和營養液灌溉量的選擇均由人為經驗確定，具有一定的盲目性，當營養液灌溉量大于實際需求量時容易導致營養液的浪費，反之者不能達到洗鹽的目的，作物仍會受到基質鹽分累積的影響。

因此，研發合理精準的無土栽培基質鹽分調控方法是無土基質栽培能否實現高效生產的關鍵之一。

發明內容

針對現有無土栽培作物基質鹽分管理存在的缺陷，本發明提供一種可自動調控基質鹽分的無土栽培蔬菜方法與系統，實現無土蔬菜栽培水、肥、鹽的協同管理，可以控制運行成本，實現無土蔬菜栽培基質鹽分的精準自動化管理。

具體而言，本發明提供了一種可自動調控基質鹽分的無土栽培蔬菜方法，包括以下步驟：

S1、自蔬菜定植開始，按照固定時間間隔檢測栽培基質的含水量W_i；

S2、以W_c為蔬菜受水分脅迫的基質含水量臨界值，當所述基質含水量W_i＞W_c時，則無需進行灌溉；

當所述基質含水量W_i≤W_c時，則采用體積為V_I的營養液對基質進行灌溉；所述營養液的初始無機鹽總濃度記為S_I，其中含有氮、磷、鉀、鈣、鎂和硫；所述營養液的灌溉體積V_I按照公式I進行計算：

V_I＝(W_o-W_c)×V_M I；