[實用新型]一種用于無土栽培的營養液增氧、消毒和補氮肥的裝置

有效

• 申請號: 201720998389.2
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN207083736U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 張天柱;張慧娟;薛曉莉;楊文華;吳娜;趙躍鋼;任強;寧欣欣
• 申請（專利權）人: 北京中農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;A01G24/00;A61L2/20;A61L101/10
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,王灝增

技術領域

本實用新型涉及農業生產領域，具體涉及一種無土栽培營養液的增氧、消毒和補肥裝置和方法。

背景技術

化肥和農藥的使用對人類生存發展產生了重大深遠的影響，它們的使用極大的促進了農作物的增產增收，解決了人類的溫飽問題、增強了社會穩定、對人類健康和文明的發展做出了巨大的貢獻，但由于過量使用濫用，帶來的環境污染、生態結構破壞、食品安全問題也日益突出。采用先進的技術和生產模式保障資源的高效利用，降低化肥農藥的使用量，減輕對環境的負面沖擊，是現在農業發展必然趨勢。歐洲(以荷蘭為代表)以無土栽培設施蔬菜生產為重點發展方向，目前90％以上的瓜果蔬菜以及花卉均采用無土栽培生產。無土栽培解決了土壤連作障礙，降低了病蟲害發生率，生產出的產品質量好產量高。由于作物主要依靠營養液提供生長發育所必需的元素，目前營養液的使用存在以下問題：

一是營養液容易缺氧。無土栽培尤其是水培，因營養液層較深、根系活動范圍小，容易造成氧氣供應不足。作物根系缺氧時，其生長緩慢、水分及養分吸收減弱，從而影響地上部分生長并導致產量下降。現有技術主要依靠水泵循環使營養液在大部分時間處于流動狀態。營養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中效率較低，很難滿足植物生長需要。

二是營養液的滅菌消毒。由于營養液的循環使用，營養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，短時間內就能使整個 栽培系統全部染病，造成重大的經濟損失。目前處理方法比較多，包括高溫消毒、砂濾、化學藥劑、紫外線、臭氧等。其中高溫消毒效果好且環境友好，但耗能較大、投入也較大；砂濾處理量較小，效果一般，但環境友好無污染；化學試劑效果穩定，但對環境有污染易造成藥劑殘留；紫外線殺菌效率高，但受水質影響較大；臭氧消毒反應迅速，無二次殘留，是一種較好的消毒方式，使用時需要掌握臭氧濃度和作用時間，由于臭氧本身不溶于水，且在空氣中較快的分解為氧氣(半衰期20min)，因此目前臭氧多用在空氣中消毒，在水體中作為消毒劑的技術還需要進一步完善。

三是營養液配方的調節，不同植物不同時期對營養的需求不同，需要動態配置出適宜作物生長的營養液配方，其中C、H、O、N、P、K這6種屬于需求大量元素，對它們的需要量約占植物干物重的百分之幾十。無土栽培需要使用專用的水溶肥，對純度要求較高，一般為工業生產的化學品配置而成。植物生長期內需要向營養液內及時進行補充，以保證作物的正常生長。濃度的調節根據植物的生長階段各有不同，調節比較復雜。以氮元素為例：當氮供應充足時，作物葉大而鮮綠，光合作用旺盛，葉片功能期延長，花多且產量高。生產上常施用氮肥加速植株生長。但氮素不能施用過多，否則葉色深綠，生長劇營養體徒長，成熟期延遲。過多施用會造成肥料的浪費，對環境也有不利影響。

實用新型內容

本實用新型針對無土栽培中營養液易缺氧、需要殺菌消毒以及動態補充調節肥料的問題，提供一種用于營養液增氧、消毒和補氮肥的設備裝置及其使用方法。

本實用新型提供一種用于無土栽培的營養液增氧、消毒和補氮肥的裝置，包括制氧機、臭氧發生器、微納米氣泡發生裝置、貯液池、氮肥轉化裝置和無土栽培床，

所述制氧機的進氣口與第一空氣源相連通，所述制氧機的氧氣出口分別與臭氧發生器的進氣口和微納米氣泡發生裝置的進氣口相連通，所述臭氧發生器的出氣口與微納米氣泡發生裝置的進氣口相連通，所述微納米氣泡發生裝置的出口與微納米氣泡曝氣器相連通，所述微納米氣泡曝氣器設置在貯液池的底部，所述貯液池與無土栽培床相連通；

所述制氧機的氮氣出口依次與氮肥轉化裝置、調節池及貯液池相連通。

進一步，所述無土栽培床的出口與調節池相連通，所述無土栽培床與調節池之間設有過濾裝置。

進一步，所述貯液池的出水口通過雙通水閥分別與微納米氣泡發生裝置和調節池相連通。

進一步，所述微納米氣泡發生裝置通過空氣閥門與第二空氣源相連通。

進一步，所述貯液池和無土栽培床之間設有水泵；所述調節池與貯液池之間設有用于將調節池中的液體泵入貯液池的水泵。

進一步，所述制氧機的氧氣出口通過雙通氣閥分別與臭氧發生器的進氣口和微納米氣泡發生裝置的進氣口相連通。

進一步，所述微納米氣泡發生裝置為溶氣釋氣型裝置或高速剪切氣體型裝置，產生的微納米氣泡粒徑范圍在50nm～30μm。

進一步，所述氮肥轉化裝置為催化設備或高壓電離設備。