一种鱼菜共生水肥处理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及无土栽培技术领域，尤其涉及一种鱼菜共生水肥处理系统及方法，包括原液储存装置、压力混合装置、缓施装置、喷施装置和控制装置，原液储存装置通过第一管道与压力混合装置的进料口连接，第一管道上设有电磁阀，缓施装置和喷施装置分别通过管路与压力混合装置的两个出料口连接，管路上设有第一比例阀，电磁阀和第一比例阀均与控制装置连接。本发明专利技术在作物生长初期和成熟期只启动缓施装置施肥，旺盛期同时启动缓施装置和喷施装置，补充大量元素营养液启动缓施装置，补充微量元素营养液启动喷施装置，实现精准高效施肥、补肥，具有高效利用肥料，显著提高蔬菜产量和质量，缩短蔬菜生长时间，降低用工强度等特点，达到了智能精准水肥管理。

Fish and vegetable symbiotic water and fertilizer treatment system and method

The present invention relates to the technical field of soilless cultivation, in particular relates to a fish and vegetable symbiotic fertilizer processing system and method, including the liquid storing device, pressure mixing device, slow application device, spraying device and a control device, liquid storage device through the feeding pipe and the first pressure mixing device connected to the electromagnetic valve, a first pipeline, corrosion application device and spraying device respectively through the pipe and pressure mixing device two discharging port, the first proportional valve on the pipeline, the first solenoid valve and proportional valve are connected with the control device. The present invention in the early crop growth and maturity only slow start fertilizer application device, exuberant period started at the same time slow application device and spraying device, add a lot of nutrient liquid slow start application device, add trace elements nutrition start spraying device, realize accurate and efficient fertilization, fertilizer, high fertilizer utilization, increase yield and quality vegetables, vegetables to shorten the growth time, reduce labor intensity and other characteristics, achieves the intelligent precise management of water and fertilizer.

【技术实现步骤摘要】
一种鱼菜共生水肥处理系统及方法
本专利技术涉及无土栽培
，尤其涉及一种鱼菜共生水肥处理系统及方法。
技术介绍
随着人口不断增长，资源能源不断减少，生态环境压力就越来越紧迫，传统耕地农业面临巨大压力和诸多问题。无土栽培和水肥一体化是一种有效破解传统农业发展困境的手段，鱼菜共生模式结合了循环水养殖和无土栽培技术，利用水处理技术将养殖废水资源化，再将其利用为无土栽培营养液栽培蔬菜，具有显著生态、高效、可持续性特点。无土栽培循环的营养来自养殖废水经生化反应处理形成离子态营养盐，构成和比例单一来自鱼类饵料的配方，所以该模式下要着重鱼、菜的种养比例以及品种搭配，且营养液的补施肥整体需求小但要求精准。由于鱼、菜由水循环相互连通，故单纯无土栽培的水肥管理技术方法由于没考虑鱼的养殖水质诸多限制，营养液原液配方和水肥管理技术要明显不同，目前单纯无土栽培水肥一体机虽已实现节肥灌溉和按配方混液施肥，但能根据植株长势和环境在线反馈，智能精准施肥还没有把肥力效益发挥到最大，尤其鱼菜共生模式下水肥管理技术处于空白。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是解决现有的鱼菜共生模式循环水应用于无土栽培时营养元素不足，肥料配方结构不适合植物灌溉的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种鱼菜共生水肥处理系统，包括原液储存装置、压力混合装置、缓施装置、喷施装置和控制装置，所述原液储存装置通过第一管道与所述压力混合装置的进料口连接，所述第一管道上设有电磁阀，所述缓施装置和喷施装置分别通过管路与所述压力混合装置的两个出料口连接，所述管路上设有第一比例阀，所述电磁阀和所述第一比例阀均与所述控制装置连接。其中，还包括水质检测装置，所述水质检测装置包括检测室和设置于所述检测室内的多参数水质传感器，所述多参数水质传感器与所述控制装置连接，所述检测室的入水口与所述缓施装置连接，所述检测室的出水口通过第二管道与所述喷施装置连接，所述第二管道上靠近所述喷施装置的一端设有第二比例阀，且所述第二比例阀与所述检测室之间的所述第二管道上设有排污阀。其中，所述缓施装置包括循环水管路，所述循环水管路中设有流量检测器，且所述循环水管路的进水端口处设有过滤网，所述流量检测器与所述控制装置连接。其中，所述喷施装置包括喷雾混合室，所述喷雾混合室内设有增压泵，所述增压泵通过雾化外接口与外界连通。其中，所述原液储存装置包括振动板和多个储存罐，所述振动板上设有多个孔，每个所述储存罐对应一个所述孔并固定在所述孔中，所述储存罐的顶部设有加料口，所述第一管道包括汇流管和多根支管，每根所述支管的一端与其对应的所述储存罐底部的出料口连接，另一端与所述汇流管连接，所述汇流管与所述压力混合装置连接，每根所述支管上均设有一个所述电磁阀。其中，所述压力混合装置包括混合室，所述混合室内设有增压器。其中，还包括空气环境检测装置和植株长势检测装置，所述空气环境检测装置和所述植株长势检测装置均与所述控制装置连接，且所述空气环境检测装置包括植株生长环境传感器和靠近所述储存罐设置的温湿度传感器。其中，还包括箱体，所述原液储存装置、所述压力混合装置、所述缓施装置和所述喷施装置均设置于所述箱体内，所述控制装置设置于所述箱体外壁上，且所述控制装置上方设有遮挡板，所述遮挡板一端固定于所述箱体上，另一端水平向外伸出。本专利技术还提供了一种鱼菜共生水肥处理方法，包括以下步骤：S1，控制装置根据用户输入品种和种植时间形成鱼菜共生模式下标准营养液施肥配方，再根据水质检测装置分析采集的无土栽培循环水样、植株长势检测装置分析植株长势和空气环境检测装置分析空气环境参数得到的结果对标准营养液施肥配方进行综合修正，根据作物生长阶段和补充营养液元素类型确定施肥方式；S2，当确定进行管道注射施肥方式时，修正后的施肥配方所选定的营养液原液的其中一种营养液原液由储存罐定量自流到第一管道中，再流入压力混合装置内增压，控制器根据循环水管路中的流量传感器检测进入循环水管路的无土栽培循环水的实时流量，通过比例阀控制压力混合装置中的营养液原液按匹配速率通入循环水管路中，循环水管路中的营养液原液与无土栽培循环水形成混合营养液，混合营养液流出对植物根系施肥，待压力混合装置中营养液原液流空后，按照上述方式将下一种营养液原液的补充入无土栽培循环水，直到选定的所有营养液原液逐一缓施完毕，最后调节无土栽培循环水酸碱度维持在中性；当选择进行叶面雾化喷施方式时，修正后施肥配方所选定的营养液原液由储存罐定量同时自流到第一管道中，再流入压力混合装置内增压和混合，控制装置根据喷雾混合室的无土栽培循环水的进水流量，通过比例阀控制压力混合装置中混合完成的营养液原液按匹配速率施入喷雾混合室中，与无土栽培循环水进行混合稀释形成混合营养液，同时调节混合营养液酸碱度维持在中性，喷雾混合室中的增压泵将雾化的混合营养液压出，通过雾化外接口对植物叶面背面施肥。其中，水质检测装置按循环水管路循环每周期取一次，静置测量5-10分钟再通过排污阀排出或流入喷雾混合装置再利用，空气环境检测装置每10分钟检测一次，温度过低时触发振动板振动储存罐避免营养液原液沉淀，植株长势检测装置每天检测一次；修正后施肥配方如有钙、镁肥，要避开含硫酸盐和磷酸盐营养液原液同时混肥或施肥，如相互冲突推后12-24小时补施钙、镁肥。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术鱼菜共生水肥处理系统的缓施装置和喷施装置中均通入无土栽培循环水，原液储存装置中的营养液经过压力混合装置的增压后流入缓施装置和喷施装置，对原本的无土栽培循环水进行二次肥料补充，以满足植物生长所需大量元素和微量元素在混合营养液中的含量要求，控制装置对电磁阀和第一比例阀的控制，实现调节原液储存装置中营养液通入缓施装置和喷施装的流量，同时缓施装置用于管道注射施肥方式，喷施装置用于叶面雾化喷射施肥方式，由此本专利技术在作物生长初期和成熟期只启动缓施装置施肥，旺盛期同时启动缓施装置和喷施装置，补充大量元素营养液启动缓施装置，补充微量元素营养液启动喷施装置，本专利技术注重成本控制，多功能开发设计，利用控制装置通过电磁阀和第一比例阀计算得到原液储存装置向压力混合装置、压力混合装置向缓施装置和喷施装置的流量参数，在鱼菜共生模式下形成标准营养液施肥配方，再依植株品种、长势和水质、空气环境参数对配方进行综合修正，并根据作物生长阶段和补充营养液元素类型确定施肥方式，实现精准高效施肥、补肥，具有高效利用肥料，显著提高蔬菜产量和质量，缩短蔬菜生长时间，降低用工强度等特点，达到了智能精准水肥管理和调节，对目前无土栽培水肥一体化管理向实时反馈，精准修正和更高效调节有启发作用，对未来设施精准农业和鱼菜共生产业有促进作用，满足了节约增效、生态环保发展的要求。除了上面所描述的本专利技术解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本专利技术的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。附图说明图1是本专利技术实施例鱼菜共生水肥处理系统的结构示意图。图中：1：原液储存装置；2：压力混合装置；3：缓施装置；4：喷施装置；5：控制装置；6：第一管道；7：电磁阀；8：第一比例阀；9：水质检测装置；10：第二管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鱼菜共生水肥处理系统，其特征在于：包括原液储存装置、压力混合装置、缓施装置、喷施装置和控制装置，所述原液储存装置通过第一管道与所述压力混合装置的进料口连接，所述第一管道上设有电磁阀，所述缓施装置和喷施装置分别通过管路与所述压力混合装置的两个出料口连接，所述管路上设有第一比例阀，所述电磁阀和所述第一比例阀均与所述控制装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种鱼菜共生水肥处理系统，其特征在于：包括原液储存装置、压力混合装置、缓施装置、喷施装置和控制装置，所述原液储存装置通过第一管道与所述压力混合装置的进料口连接，所述第一管道上设有电磁阀，所述缓施装置和喷施装置分别通过管路与所述压力混合装置的两个出料口连接，所述管路上设有第一比例阀，所述电磁阀和所述第一比例阀均与所述控制装置连接。2.根据权利要求1所述的鱼菜共生水肥处理系统，其特征在于：还包括水质检测装置，所述水质检测装置包括检测室和设置于所述检测室内的多参数水质传感器，所述多参数水质传感器与所述控制装置连接，所述检测室的入水口与所述缓施装置连接，所述检测室的出水口通过第二管道与所述喷施装置连接，所述第二管道上靠近所述喷施装置的一端设有第二比例阀，且所述第二比例阀与所述检测室之间的所述第二管道上设有排污阀。3.根据权利要求1所述的鱼菜共生水肥处理系统，其特征在于：所述缓施装置包括循环水管路，所述循环水管路中设有流量检测器，且所述循环水管路的进水端口处设有过滤网，所述流量检测器与所述控制装置连接。4.根据权利要求1所述的鱼菜共生水肥处理系统，其特征在于：所述喷施装置包括喷雾混合室，所述喷雾混合室内设有增压泵，所述增压泵通过雾化外接口与外界连通。5.根据权利要求1所述的鱼菜共生水肥处理系统，其特征在于：所述原液储存装置包括振动板和多个储存罐，所述振动板上设有多个孔，每个所述储存罐对应一个所述孔并固定在所述孔中，所述储存罐的顶部设有加料口，所述第一管道包括汇流管和多根支管，每根所述支管的一端与其对应的所述储存罐底部的出料口连接，另一端与所述汇流管连接，所述汇流管与所述压力混合装置连接，每根所述支管上均设有一个所述电磁阀。6.根据权利要求1所述的鱼菜共生水肥处理系统，其特征在于：所述压力混合装置包括混合室，所述混合室内设有增压器。7.根据权利要求5所述的鱼菜共生水肥处理系统，其特征在于：还包括空气环境检测装置和植株长势检测装置，所述空气环境检测装置和所述植株长势检测装置均与所述控制装置连接，且所述空气环境检测装置包括植株生长环境传感器和靠近所述储存罐设置的温湿度传感器。8.根据权利要求1-7任意一项所述的鱼菜共生水肥处理系统，其特征在于：还包括箱体，所述原液...

【专利技术属性】
技术研发人员：李道亮，王亮，丁颖，位耀光，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11