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博超为您解读潮汐灌溉式移动苗床的好处

时间:2020-06-05 17:44:20 作者:博超苗床 点击:

潮汐苗床

潮汐灌溉是一种针对盆栽植物的营养液栽培和容器育苗所设计的底部给水的先进的灌溉方式。该方式利用落差原理,实现定时给水与施肥。国内外大量的试验研究表明,采用潮汐灌溉方式的作物,其生长量明显优于人工浇灌方式,不但能降低坏疽叶和皱折叶的发生,还可减少用水量达33%,提高水分利用效率达40%。由于潮汐灌溉没有淋浴作用,还能减少氮素使用量达30%~35%,大大提高氮素的利用效率。

潮汐灌溉营养液循环再利用装备系统是由营养液循环系统、操作控制系统、消毒系统和增氧装置组成。

操作控制系统

操作控制系统由软件程序来控制水流和各阀的营养配比。整套系统是由软件、硬件、传输设备、传感器、环境控制、灌溉控制及营养控制组成。

该系统通过PLC可编程控制器精确控制水和肥液的比例,以实现精确控制营养液浓度的目的。其工作原理是:控制器通过采集电子水表信号计算出水流量,通过程序判断实际的水流是否达到设定量,当灌溉水量达到设定值时就自动切断电磁阀,从而实现自动控制灌溉水量。营养液池安装有液位传感器,通过测量水位电阻的变化来自动检测水位。当营养液用尽时,电阻值就会很大,传感器检测到阻值变化信号后传送给控制器,控制器驱动报警器发出报警声音,并切断进水口的电磁阀,自动停止工作。

为了能检测pH值和EC值,系统设计的传感器接口可以采集传感器模拟量,并将数值显示在液晶上,通过人机交互界面,可以随时查看系统工作时的pH值和EC值,并且数据可以自动保存,可以查看历史数据文档。外接的光照传感器和水分传感器信号采集到控制器中,可以作为施肥灌溉程序的参考值。

消毒系统

营养液消毒装备主要通过采用多段处理工艺,前级采用砂滤法去除营养液中的组织老化残留物、浮游物,提高营养液的透明度,后级采用UV-OH技术进行终端处理,利用真空紫外线(Vacuum-UV)和短波紫外线(UV-C)两类波长高能级UV的相互协同作用,产生高级氧化物羟基自由基OH,实现快速、高效、广谱灭菌,净化营养液中的有机、无机污染物。

营养液循环再利用系统核心装置首段为砂率段,可减轻后级处理负荷,中段利用波长为225nm~275nm的紫外线对微生物的强烈杀灭的作用,对原水中的微生物进行杀灭;末段导入羟基自由基OH进行最终杀菌。其特点是:杀菌速度快,不改变水的物理、化学性质,不增加水的嗅味,不产生对人体有害的卤代甲烷化合物,无副作用;水处理筒体采用进口优质不锈钢,可满足1.2MPa的工作压力,具有防锈、强度高、无金属离子污染、设备表面易于清洁等优点;耗能低,连续使用寿命可达3000小时以上,并配有可靠的镇流装备;模块化电控装置,功能齐全,定时标准,与水处理筒体采用一体化设计,具有安装方便,操作简单,安全可靠,便于维护的特点。

增氧系统

充足的氧气供给是维持植物根系正常生长和生理功能的重要条件。营养液栽培的作物根系有一部分暴露在潮湿的空气中,形成所生根,直接从空气中吸氧。然而水培作物大部分根系主要在营养液中

尤其是新生根系主要分布在根底部,仍处在供氧困难状态,长期供氧不足,导致根系生长不良,影响作物产量,长期浸在缺氧营养液中的根也容易腐烂。各种作物对根系缺氧的敏感程度不同,但要求NFT能提供充足氧的营养液是一致的。为此,课题组对提高营养液中溶氧量的有关方面进行了探索,以改善营养液栽培的条件。

一般地,在营养液栽培中维持溶解氧的浓度在4~5mg/L水平以上(相当于在15~27℃时营养液中溶解氧的浓度维持在饱和溶解度50%左右),大多数的植物都能够正常生长。根据以上要求,课题组经过大量前期调查,决定采用一种先进的微纳米气泡发生装置。该装置位于地上母液罐旁边,其管路通到地下营养液池中。一般情况下,气泡越小溶氧性越强,而气泡小到50µm以下其物理、化学性质都将发生根本性变化。微纳米气泡发生装置与其它方法比较的优势在于:

(1) 气泡小、溶氧率高、上升速度慢、水中停留长(3~5小时)泵内加压。

(2) 设备体积小,仅为原系统的1/10;成本低,主要有发生装置、陆用自吸式水泵、空气调节器。

(3) 迅速达到氧饱和溶氧状态时间短,节约能耗;材质优良,抗酸碱及海水腐蚀;曝气管路可移动,效率高、噪音小。

(4) 结构简单,部件少,坚固耐用,拆装简便,易于维修。

微纳米气泡就是气泡发生时产生直径在50µm和数十纳米之间的微小气泡。目前世界上用于曝气的气泡99%大于80µm,气泡小到50µm以下,其会逐渐变小,在1m3水体内可保持4~5h不消失。

潮汐式灌溉系统的优点;

1、 潮汐灌溉专用栽培床形成系列化,可替代进口产品用于潮汐灌溉系统的建设,保证了潮汐灌溉效果的发挥。床面骨架材料有良好的强度和耐酸碱性,具有8~10年的使用寿命。

2、 潮汐灌溉营养液智能监测调控系统具有友好的用户界面,数据采集、记录、处理功能强大,并具有报警功能,确保正常使用和适时为用户提供各类生产信息。用户可通过控制器键盘直接监控或编程,也可通过外接中心控制计算机进行远程控制。

3、 潮汐灌溉营养液循环利用装备采用多段处理技术,前级砂滤去除营养液中的组织老化残留物、浮游物,提高营养液的透明度,后级采用UV-OH技术进行最终处理,利用两种不同波长的高能级UV相互协同作用,产生高级氧化物羟基自由基OH,实现快速、高效、广谱灭菌及净化一切有机、无机污染物。

4、 营养液循环再利用系统应用了微纳米气泡发生装置,此装置可以产生直径在50微米至数十微米之间的微小气泡,在1m3水体内可保持4~5小时不消失。微纳米气泡发生装置有效地解决了水培植物根系缺氧的问题。



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