潮汐式灌溉方式說(shuō)明
潮汐灌溉是一種針對(duì)盆栽植物的營(yíng)養(yǎng)液栽培和容器育苗所設(shè)計(jì)的底部給水的的灌溉方式。該方式利用落差原理，實(shí)現(xiàn)定時(shí)給水與施肥。國(guó)內(nèi)外大量的試驗(yàn)研究表明，采用潮汐灌溉方式的作物，其生長(zhǎng)量明顯優(yōu)于人工澆灌方式，不但能降低壞疽葉和皺折葉的發(fā)生，還可減少用水量達(dá)33%，提高水分利用效率達(dá)40%。由于潮汐灌溉沒(méi)有淋浴作用，還能減少氮素使用量達(dá)30%~35%，大大提高氮素的利用效率。

潮汐灌溉營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)再利用裝備系統(tǒng)是由營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)、操作控制系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)和增氧裝置組成。
操作控制系統(tǒng)
操作控制系統(tǒng)由軟件程序來(lái)控制水流和各閥的營(yíng)養(yǎng)配比。整套系統(tǒng)是由軟件、硬件、傳輸設(shè)備、傳感器、環(huán)境控制、灌溉控制及營(yíng)養(yǎng)控制組成。
該系統(tǒng)通過(guò)PLC可編程控制器控制水和肥液的比例，以實(shí)現(xiàn)控制營(yíng)養(yǎng)液濃度的目的。其工作原理是：控制器通過(guò)采集電子水表信號(hào)計(jì)算出水流量，通過(guò)程序判斷實(shí)際的水流是否達(dá)到設(shè)定量，當(dāng)灌溉水量達(dá)到設(shè)定值時(shí)就自動(dòng)切斷電磁閥，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制灌溉水量。營(yíng)養(yǎng)液池安裝有液位傳感器，通過(guò)測(cè)量水位電阻的變化來(lái)自動(dòng)檢測(cè)水位。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液用盡時(shí)，電阻值就會(huì)很大，傳感器檢測(cè)到阻值變化信號(hào)后傳送給控制器，控制器驅(qū)動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲音，并切斷進(jìn)水口的電磁閥，自動(dòng)停止工作。
為了能檢測(cè)pH值和EC值，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的傳感器接口可以采集傳感器模擬量，并將數(shù)值顯示在液晶上，通過(guò)人機(jī)交互界面，可以隨時(shí)查看系統(tǒng)工作時(shí)的pH值和EC值，并且數(shù)據(jù)可以自動(dòng)保存，可以查看歷史數(shù)據(jù)文檔。外接的光照傳感器和水分傳感器信號(hào)采集到控制器中，可以作為施肥灌溉程序的參考值。
消毒系統(tǒng)
營(yíng)養(yǎng)液消毒裝備主要通過(guò)采用多段處理工藝，前級(jí)采用砂濾法去除營(yíng)養(yǎng)液中的組織老化殘留物、浮游物，提高營(yíng)養(yǎng)液的透明度，后級(jí)采用UV-OH技術(shù)進(jìn)行終端處理，利用真空紫外線（Vacuum-UV）和短波紫外線（UV-C）兩類波長(zhǎng)高能級(jí)UV的相互協(xié)同作用，產(chǎn)生氧化物羥基自由基OH，實(shí)現(xiàn)快速、、廣譜滅菌，凈化營(yíng)養(yǎng)液中的有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物。
營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)再利用系統(tǒng)核心裝置首段為砂率段，可減輕后級(jí)處理負(fù)荷，中段利用波長(zhǎng)為225nm～275nm的紫外線對(duì)微生物的強(qiáng)烈殺滅的作用，對(duì)原水中的微生物進(jìn)行殺滅；末段導(dǎo)入羥基自由基OH進(jìn)行終殺菌。其特點(diǎn)是：殺菌速度快，不改變水的物理、化學(xué)性質(zhì)，不增加水的嗅味，不產(chǎn)生對(duì)人體有害的鹵代甲烷化合物，；水處理筒體采用進(jìn)口不銹鋼，可滿足1.2MPa的工作壓力，具有防銹、強(qiáng)度高、無(wú)金屬離子污染、設(shè)備表面易于清潔等優(yōu)點(diǎn)；耗能低，連續(xù)使用壽命可達(dá)3000小時(shí)以上，并配有可靠的鎮(zhèn)流裝備；模塊化電控裝置，功能，定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，與水處理筒體采用一體化設(shè)計(jì)，具有安裝方便，操作簡(jiǎn)單，安全可靠，便于維護(hù)的特點(diǎn)。
增氧系統(tǒng)
充足的氧氣供給是維持植物根系正常生長(zhǎng)和生理功能的重要條件。營(yíng)養(yǎng)液栽培的作物根系有一部分暴露在潮濕的空氣中，形成所生根，直接從空氣中吸氧。然而水培作物大部分根系主要在營(yíng)養(yǎng)液中，尤其是新生根系主要分布在根底部，仍處在供氧困難狀態(tài)，長(zhǎng)期供氧不足，導(dǎo)致根系生長(zhǎng)不良，影響作物產(chǎn)量，長(zhǎng)期浸在缺氧營(yíng)養(yǎng)液中的根也容易腐爛。各種作物對(duì)根系缺氧的敏感程度不同，但要求NFT能提供充足氧的營(yíng)養(yǎng)液是一致的。為此，課題組對(duì)提高營(yíng)養(yǎng)液中溶氧量的有關(guān)方面進(jìn)行了探索，以改善營(yíng)養(yǎng)液栽培的條件。
一般地，在營(yíng)養(yǎng)液栽培中維持溶解氧的濃度在4～5mg/L水平以上（相當(dāng)于在15～27℃時(shí)營(yíng)養(yǎng)液中溶解氧的濃度維持在飽和溶解度50%左右），大多數(shù)的植物都能夠正常生長(zhǎng)。根據(jù)以上要求，課題組經(jīng)過(guò)大量前期調(diào)查，決定采用一種的微納米氣泡發(fā)生裝置。該裝置位于地上母液罐旁邊，其管路通到地下?tīng)I(yíng)養(yǎng)液池中。一般情況下，氣泡越小溶氧性越強(qiáng)，而氣泡小到50μm以下其物理、化學(xué)性質(zhì)都將發(fā)生根本性變化。微納米氣泡發(fā)生裝置與其它方法比較的優(yōu)勢(shì)在于：
（1） 氣泡小、溶氧率高、上升速度慢、水中停留長(zhǎng)（3～5小時(shí)）泵內(nèi)加壓。
（2） 設(shè)備體積小，僅為原系統(tǒng)的1/10；成本低，主要有發(fā)生裝置、陸用自吸式水泵、空氣調(diào)節(jié)器。
（3） 迅速達(dá)到氧飽和溶氧狀態(tài)時(shí)間短，節(jié)約能耗；材質(zhì)優(yōu)良，抗酸堿及海水腐蝕；曝氣管路可移動(dòng)，、噪音小。
（4） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部件少，堅(jiān)固耐用，拆裝簡(jiǎn)便，易于維修。
微納米氣泡就是氣泡發(fā)生時(shí)產(chǎn)生直徑在50μm和數(shù)十納米之間的微小氣泡。目前世界上用于曝氣的氣泡99%大于80μm，氣泡小到50μm以下，其會(huì)逐漸變小，在1m3水體內(nèi)可保持4～5h不消失。

潮汐式灌溉系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)；
1、 潮汐灌溉栽培床形成系列化，可替代進(jìn)口產(chǎn)品用于潮汐灌溉系統(tǒng)的建設(shè)，了潮汐灌溉效果的發(fā)揮。床面骨架材料有良好的強(qiáng)度和耐酸堿性，具有8～10年的使用壽命。
2、 潮汐灌溉營(yíng)養(yǎng)液智能監(jiān)測(cè)調(diào)控系統(tǒng)具有友好的用戶界面，數(shù)據(jù)采集、記錄、處理功能強(qiáng)大，并具有報(bào)警功能，確保正常使用和適時(shí)為用戶提供各類生產(chǎn)信息。用戶可通過(guò)控制器鍵盤(pán)直接監(jiān)控或編程，也可通過(guò)外接中心控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
3、 潮汐灌溉營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)利用裝備采用多段處理技術(shù)，前級(jí)砂濾去除營(yíng)養(yǎng)液中的組織老化殘留物、浮游物，提高營(yíng)養(yǎng)液的透明度，后級(jí)采用UV-OH技術(shù)進(jìn)行終處理，利用兩種不同波長(zhǎng)的高能級(jí)UV相互協(xié)同作用，產(chǎn)生氧化物羥基自由基OH，實(shí)現(xiàn)快速、、廣譜滅菌及凈化一切有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物。
4、 營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)再利用系統(tǒng)應(yīng)用了微納米氣泡發(fā)生裝置，此裝置可以產(chǎn)生直徑在50微米至數(shù)十微米之間的微小氣泡，在1m3水體內(nèi)可保持4～5小時(shí)不消失。微納米氣泡發(fā)生裝置有效地解決了水培植物根系缺氧的問(wèn)題。

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