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                              • 实用简易半自动无土栽培系统应用研究

                                李红斌,吴根良,陈建瑛/2019-10-19/ 分类:栽培设施设备/阅读:
                                在介绍半自动无土栽培系统构成的基础上,阐述了半自动无土栽培系统的工作原理,对半自动无土栽培系统在叶菜种植上的应用进行了探讨,对应用中的注意事项进行了论述,并展望了应用前景。 ...
                                随着城市化进程的不断推进,有限的耕地资源越来越少。无土栽培尤其是基质栽培,可以在不耕作的土地上种植农作物并且提供质量可靠的农产品,这种栽培模式越来越被人们所青睐。无土栽培虽在我国发展20 多年,但发展缓慢,主要是因为管理技术难度较高、设备昂贵、维护成本高等原因。项目组根据生产实际,研发出半自动无土栽培系统,其成本只有市场上同类设备的1/10,而且稳定可靠,易于维护。笔者对该半自动无土栽培系统的构成、工作原理等进行阐述,同时对该系统的应用及注意事项等进行论述,旨在为小型农场生产自动化及农业栽培系统化提供借鉴。

                                1 半自动无土栽培系统构成
                                半自动无土栽培系统主要由3 个部分组成,分别为进水出水系统、营养液储存系统和控制系统(图1)。整套系统全部采用市场上能购买的通用配件,系统的费用在2 000 元以下,而且稳定可靠,运行2 年未出现故障。
                                半自动无土栽培系统
                                1.1 进水出水系统
                                进水出水系统主要由外水源进入部分和滴灌2部分组成。其主要功能是让外水源进入营养液桶中,再将配制好的营养液排入植物生长的基质中。进水出水系统包括进水管、潜水泵、出水管、阀门和滴灌管等。进水管连接水源,潜水泵(850 W)在供液时提供动力,阀门主要手动控制每根滴灌管的水量。如果水源不清洁,可以在进水口和出水口安装过滤器。
                                1.2 营养液储存系统
                                营养液储存系统主要功能是储存水源、配制营养液和储存营养液。主要有2 个500 L PE 桶组成,分别存放A、B 液。外水源进入营养液储存系统后,人工将配制好的浓缩液调配成适合植物生长的浓度,保存在营养液桶中,等待排出。
                                1.3 控制系统
                                控制系统是整个系统的大脑,主要负责控制进水水源、滴灌的时间和频率。其主要由电子定时器、电磁阀和浮球开关组成。浮球开关控制进水量,电子定时器控制供应营养液的时间和量,电磁阀是防止水泵未启动时营养液自动流出。

                                2 半自动无土栽培系统工作原理
                                水源从进水管进入A 桶中,A 桶与B 桶底部连通,当桶中水到一定高度浮球开关自动关闭进水。工作人员配好浓缩的营养液(一般为稀释100 倍的全营养液),分别放入A、B 桶中(也可将其他可溶性肥料直接放入),因为营养液中含有Ca2+,容易引起沉淀,所以含有Ca2+的溶液要分开配制溶解。在电子定时器上设置供应的间隔时间和每次的供应时间,一般种植叶菜1 d 供应4~6 次即可,每次供应5~10min,例如8:00 供应5 min;10:00 供应10 min;14:00供应10 min;16:00 供应5 min。具体频率和供应时间由种植的植物和基质确定,设置的原则为保持基质湿润,不要积水,并保证植物的营养供给。到供应时间,水泵和电磁阀会自动开启,开始给作物供应水和肥料,当供应结束,电子定时器自动关闭水泵和电磁阀。桶里水位下降后,浮球开关开启,自动进水,直到特定水位。等到下次供液时间时,系统依据设置又会自动开启水泵和电磁阀。这样循环、持续供液,既保证了植物对环境湿度的要求,又满足了植物生长对营养成分的需求。

                                3 半自动无土栽培系统在叶菜种植上的应用
                                系统的应用与种植的作物、栽培的基质有较大的关系。因为不同的作物对水肥的需求不同,而不同的基质保水和保肥的能力不一样。基质保水保肥能力太强容易使作物生长的环境过于潮湿,植株根部水分太多,空气相对较少,易发生病害;而基质保水保肥能力太差,会造成营养液和水分流失过多,为让植株正常生长,就必须增加供应水肥的频率,造成种植成本的上升。适合的基质,有助于系统功能的发挥。因此,在大棚中进行了叶菜种植应用半自动无土栽培系统的试验,基质采用腐熟的菌渣、腐熟的木屑及菌渣木屑混合物(3:1)3 种,对照CK1 为泥炭珍珠岩混合物(7:1)、CK2 为园土。2011 年3 月1 日,在园土中播种青菜四月慢,4 片叶时移栽定植,4 月15 日进行采收。根据保持基质湿润,不积水的原则,系统设置8:00 供应营养液5 min;10:00 供应营养液10min;12:00 供应营养液5 min;14:00 供应营养液10min;16:00 供应营养液5 min。不同基质上植株生长情况见表1。
                                叶菜种植应用半自动无土栽培系统时不同基质上青菜生长情况
                                扩展阅读:

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