專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能無(wú)土裁培滴灌系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)大棚無(wú)土栽培的技術(shù)領(lǐng)域，尤指利用太陽(yáng)能無(wú)土裁培滴灌系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展為無(wú)土栽培技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)辟了新天地。自改革開(kāi)放以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高以及城鄉(xiāng)“菜籃子工程”建設(shè)的發(fā)展，對(duì)優(yōu)質(zhì)蔬菜的需求日益增大。因此，蔬菜以及其它經(jīng)濟(jì)作物的保護(hù)地栽培面積迅速擴(kuò)大。塑料大棚覆蓋栽培的發(fā)展，為蔬菜、花卉等園藝作物、經(jīng)濟(jì)作物的優(yōu)質(zhì)、早熟、高產(chǎn)和在不同地區(qū)、 不同季節(jié)進(jìn)行反季節(jié)栽培創(chuàng)造了條件。然而，由于大棚等固定設(shè)施的限制以及大棚覆蓋栽培的高效益，多茬次、實(shí)行科學(xué)的輪作十分困難。長(zhǎng)期連作的結(jié)果，使土傳病蟲(chóng)害日益嚴(yán)重，形成“設(shè)施栽培中的連作障害”，影響保護(hù)地栽培的進(jìn)一步發(fā)展；另一方面大棚有土栽培的更大幅大高產(chǎn)亦受到很大限制，況且由于伴隨工業(yè)發(fā)展而帶來(lái)的環(huán)境污染特別是土壤污染，給高檔、無(wú)公害蔬菜的生產(chǎn)帶來(lái)了很大困難，而在大棚等園藝設(shè)施中進(jìn)行無(wú)土栽培，一方面可以在不宜耕作的土地如荒山、沙灘以及土壤污染嚴(yán)重的地方進(jìn)行，避免和克服土壤連作障害。另一方面能充分發(fā)揮設(shè)施栽培和無(wú)土栽培的優(yōu)越性，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的產(chǎn)品。因此，設(shè)施栽培中應(yīng)用無(wú)土栽培更可以發(fā)揮更好的作用。無(wú)土栽培是在植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興科學(xué)技術(shù).它不用天然土壤，完全用化學(xué)溶液(營(yíng)養(yǎng)液)栽培植物，這種營(yíng)養(yǎng)液可以代替天然土壤向作物提供水分、養(yǎng)分、氧氣、溫度，使作物能夠正常生長(zhǎng)并完成其整個(gè)生命周期。目前，插管式袋裝栽培技術(shù)是在不占用耕地的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型無(wú)土栽培系統(tǒng)，具有降低生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化栽培技術(shù)，提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的顯著特點(diǎn)，越來(lái)越受廣大農(nóng)民朋友的歡迎。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是利用太陽(yáng)能發(fā)電作為能源，在塑料大棚中設(shè)有貯液池，按要栽種求排設(shè)無(wú)機(jī)基質(zhì)袋，無(wú)機(jī)基質(zhì)袋內(nèi)按三比一的比例填裝礫石、蛭石、珍珠巖混合料，在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋下面設(shè)置防滲溝，并與回流槽管相通，回流槽管與貯液池相連；在排列的無(wú)機(jī)基質(zhì)袋兩邊鋪設(shè)黑色塑料滴灌管路，將滴灌嘴插在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋中；在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋中加裝若干個(gè)濕度感應(yīng)器，用于檢測(cè)栽培用無(wú)機(jī)基質(zhì)的濕度；當(dāng)無(wú)機(jī)基質(zhì)袋的濕度達(dá)到一個(gè)設(shè)置的下值時(shí)，濕度感應(yīng)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)處理器中，單片機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)出指令開(kāi)啟電磁開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)貯液池上的電動(dòng)泵抽取池中營(yíng)養(yǎng)液輸送到滴灌管路，再由插在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋內(nèi)的滴灌嘴對(duì)植物根系進(jìn)行自動(dòng)滴灌；當(dāng)?shù)喂嗟揭欢ǔ潭?，無(wú)機(jī)基質(zhì)袋的濕度達(dá)到了一個(gè)上值，濕度感應(yīng)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，單片機(jī)發(fā)出指令關(guān)閉電磁開(kāi)關(guān)而停止滴灌。滴灌滲漏的營(yíng)養(yǎng)液可以通過(guò)無(wú)機(jī)基質(zhì)袋下面的防滲溝流淌到回流槽管中，再由回流槽管流淌回貯液池，形成良性循環(huán)再利用，這樣即給農(nóng)作物充分提供所需的營(yíng)養(yǎng)液，又能節(jié)省營(yíng)養(yǎng)液的消耗。本發(fā)明從栽培、生長(zhǎng)到采收各個(gè)環(huán)節(jié)都能根據(jù)作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，由單片機(jī)控制進(jìn)行監(jiān)測(cè)、調(diào)控和營(yíng)養(yǎng)液滴灌自動(dòng)化作業(yè)，因而具有一般傳統(tǒng)的土壤栽培所無(wú)法比擬的優(yōu)越性。本發(fā)明可以大量節(jié)省常規(guī)能源，充分利用可再生的太陽(yáng)能發(fā)電作為單片機(jī)控制系統(tǒng)及電動(dòng)泵動(dòng)力的能源，可無(wú)限量的免費(fèi)使用可再生能源，達(dá)到降低生產(chǎn)成本之目的。本發(fā)明設(shè)有防滲溝和回流槽管，可大大減少了滴灌中營(yíng)養(yǎng)液的流失，節(jié)省人力，節(jié)省資源，具有無(wú)污染，節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。本發(fā)明無(wú)需占用農(nóng)業(yè)耕地，不受地區(qū)、空間、土壤等條件的限制?？梢栽跓o(wú)法種植的地方如樓頂、荒島、鹽堿地、沙漠、海涂和土壤極端貧瘠和嚴(yán)重污染的地塊種植。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為第一步，設(shè)立太陽(yáng)能光伏列組、蓄電池組、逆變控制器用于提供電能；第二步，按要栽種求排設(shè)無(wú)機(jī)基質(zhì)袋，無(wú)機(jī)基質(zhì)袋內(nèi)按三比一的比例填裝礫石、蛭石、珍珠巖混合料，在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋下面設(shè)置防滲溝，并與回流槽管相通，回流槽管與貯液池相連，形成營(yíng)養(yǎng)液良性循環(huán)利用；第三步，在塑料大棚內(nèi)設(shè)置營(yíng)養(yǎng)液貯液池，在排列的無(wú)機(jī)基質(zhì)袋兩邊鋪設(shè)黑色塑料滴灌管路，將滴灌嘴插在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋中；第四步，設(shè)置單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器，在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋中加裝若干個(gè)濕度感應(yīng)器，用于檢測(cè)栽培用無(wú)機(jī)基質(zhì)的濕度；第五步，在營(yíng)養(yǎng)液貯液池上安裝電動(dòng)泵，并在電動(dòng)泵滴灌管路前加裝過(guò)濾器，用于過(guò)濾營(yíng)養(yǎng)液中殘?jiān)?，防止堵塞滴灌嘴，在管路上設(shè)置電磁開(kāi)關(guān)用于控制電動(dòng)泵的開(kāi)啟和關(guān)閉；第六步，將濕度感應(yīng)器線(xiàn)路、電動(dòng)泵線(xiàn)路與單片機(jī)連接，當(dāng)無(wú)機(jī)基質(zhì)袋的濕度達(dá)到一個(gè)下值時(shí)，濕度感應(yīng)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)處理器中，單片機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)出指令開(kāi)啟電磁開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)C液池上的電動(dòng)泵抽取池中營(yíng)養(yǎng)液輸送到滴灌管路，由插在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋內(nèi)的滴灌嘴對(duì)植物根系進(jìn)行自動(dòng)滴灌；反之，停止滴灌。下面結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述。附圖為本發(fā)明太陽(yáng)能無(wú)土裁培滴灌系統(tǒng)及其控制方法示意圖。圖中1、太陽(yáng)能光伏列組，2、單片機(jī)，3、A/D轉(zhuǎn)換器，4、蓄電池組，5、逆變控制器， 6、營(yíng)養(yǎng)液貯液池，7、過(guò)濾器，8、電動(dòng)泵，9、滴灌管路，10、滴灌嘴，11、無(wú)機(jī)基質(zhì)袋，12、回流槽管，13、防滲溝，14、電磁開(kāi)關(guān)，15、濕度感應(yīng)器組成，16、塑料大棚。具體實(shí)施方法a、太陽(yáng)能設(shè)置設(shè)立太陽(yáng)能光伏列組1、蓄電池組4、逆變控制器5用于為單片機(jī)2 及電動(dòng)泵8提供電能；b、無(wú)機(jī)基質(zhì)袋排放按要栽種求排設(shè)無(wú)機(jī)基質(zhì)袋11，無(wú)機(jī)基質(zhì)袋11內(nèi)按三比一的比例填裝礫石、蛭石、珍珠巖混合料，在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋下面設(shè)置防滲溝13，并與回流槽管12相通，回流槽管與貯液池6相連，從而形成營(yíng)養(yǎng)液良性循環(huán)利用；C、貯液池設(shè)置與滴灌管路安裝在塑料大棚16內(nèi)設(shè)置營(yíng)養(yǎng)液貯液池6，在排列的無(wú)機(jī)基質(zhì)袋11兩邊鋪設(shè)黑色塑料滴灌管路9，將滴灌嘴10插在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋中；d、單片機(jī)與濕度感應(yīng)器的安裝設(shè)置單片機(jī)2、A/D轉(zhuǎn)換器3，在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋中加裝若干個(gè)濕度感應(yīng)器15，用于檢測(cè)栽培用無(wú)機(jī)基質(zhì)的濕度；e、電動(dòng)泵與過(guò)濾器安裝在營(yíng)養(yǎng)液貯液池6上安裝電動(dòng)泵8，并在電動(dòng)泵8輸送管上前加裝過(guò)濾器7，用于過(guò)濾營(yíng)養(yǎng)液中殘?jiān)?，防止堵塞滴灌嘴，在管路上設(shè)置電磁開(kāi)關(guān)14用于控制電動(dòng)泵8的開(kāi)啟和關(guān)閉；f、控制方法將濕度感應(yīng)器線(xiàn)路、電動(dòng)泵線(xiàn)路與單片機(jī)連接，當(dāng)無(wú)機(jī)基質(zhì)袋11的濕度達(dá)到一個(gè)下值時(shí)，濕度感應(yīng)器15檢測(cè)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器3傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)2中，單片機(jī)2根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)出指令開(kāi)啟電磁開(kāi)關(guān)14，啟動(dòng)貯液池上的電動(dòng)泵8抽取池中營(yíng)養(yǎng)液輸送到滴灌管路9，由插在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋11內(nèi)的滴灌嘴10對(duì)植物根系進(jìn)行自動(dòng)滴灌；當(dāng)?shù)喂嗟揭欢ǔ潭?，即無(wú)機(jī)基質(zhì)袋11的濕度達(dá)到了一個(gè)上值，濕度感應(yīng)器15檢測(cè)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器3傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)2中，單片機(jī)2處理器發(fā)出指令關(guān)閉電磁開(kāi)關(guān)而，停止滴灌。以上所述，實(shí)際方式僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明技術(shù)的精神的前提下，本領(lǐng)域工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明太陽(yáng)能無(wú)土裁培滴灌系統(tǒng)及其控制方法是以太陽(yáng)能發(fā)電作為能源，在塑料大棚中設(shè)有貯液池、無(wú)機(jī)基質(zhì)袋，在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋下面設(shè)置防滲溝，并與回流槽管、貯液池相通， 在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋兩邊鋪設(shè)黑色塑料滴灌管路，將滴灌嘴插在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋中；在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋中加裝若干個(gè)濕度感應(yīng)器，當(dāng)無(wú)機(jī)基質(zhì)袋的濕度達(dá)到一個(gè)下值時(shí)，濕度感應(yīng)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)處理器中，單片機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)出指令開(kāi)啟電磁開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)貯液池上的電動(dòng)泵抽取池中營(yíng)養(yǎng)液輸送到滴灌管路，再由插在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋內(nèi)的滴灌嘴對(duì)植物根系進(jìn)行自動(dòng)滴灌；反之，停止滴灌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能無(wú)土裁培滴灌系統(tǒng)及其控制方法，從栽培、生長(zhǎng)到采收各個(gè)環(huán)節(jié)都能根據(jù)作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，由單片機(jī)控制進(jìn)行監(jiān)測(cè)、調(diào)控和營(yíng)養(yǎng)液滴灌自動(dòng)化作業(yè)，因而具有一般傳統(tǒng)的土壤栽培所無(wú)法比擬的優(yōu)越性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能無(wú)土裁培滴灌系統(tǒng)及其控制方法，可以大量節(jié)省常規(guī)能源，充分利用可再生的太陽(yáng)能發(fā)電作為單片機(jī)控制系統(tǒng)及電動(dòng)泵動(dòng)力的能源，可無(wú)限量的免費(fèi)使用可再生能源，達(dá)到降低生產(chǎn)成本之目的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能無(wú)土裁培滴灌系統(tǒng)及其控制方法，設(shè)有防滲溝和回流槽管，可大大減少了滴灌中營(yíng)養(yǎng)液的流失，節(jié)省人力，節(jié)省資源，具有無(wú)污染，節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能無(wú)土裁培滴灌系統(tǒng)及其控制方法，無(wú)需占用農(nóng)業(yè)耕地，不受地區(qū)、空間、土壤等條件的限制。可以在無(wú)法種植的地方如樓頂、荒島、鹽堿地、沙漠、海涂和土壤極端貧瘠和嚴(yán)重污染的地塊種植。
全文摘要
本發(fā)明太陽(yáng)能無(wú)土裁培滴灌系統(tǒng)及其控制方法，是以太陽(yáng)能發(fā)電作為能源，在塑料大棚中設(shè)有貯液池、無(wú)機(jī)基質(zhì)袋，在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋下面設(shè)置防滲溝，并與回流槽管、貯液池相通。在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋兩邊鋪設(shè)黑色塑料滴灌管路，將滴灌嘴插在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋中，在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋中加裝若干個(gè)濕度感應(yīng)器，當(dāng)無(wú)機(jī)基質(zhì)袋的濕度達(dá)到一個(gè)下值時(shí)，濕度感應(yīng)器檢測(cè)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)處理器中，單片機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)出指令開(kāi)啟電磁開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)貯液池上的電動(dòng)泵抽取池中營(yíng)養(yǎng)液輸送到滴灌管路，再由插在無(wú)機(jī)基質(zhì)袋內(nèi)的滴灌嘴對(duì)植物根系進(jìn)行自動(dòng)滴灌；反之，停止滴灌。本發(fā)明節(jié)省土地，節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本，具有節(jié)能、環(huán)保，無(wú)污染的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A01G25/16GK102396409SQ20101028486
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者劉方旭 申請(qǐng)人:劉方旭