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应用封闭灌溉系统的优势!

文章出处:来源百度搜索       发表时间:2022/11/24 9:11:31 

目前,中国智能化节水灌溉技术还处于初级发展阶段。与节水农业发达的国家相比,中国农业节水灌溉现有水平还有待提升。在国家对农业发展要求和农业用水紧缺的矛盾中,高效的、自动化、智能化的节水方式应该成为中国农业节水灌溉的发展目标。封闭式灌溉系统能更加高效的利用水资源,达到最优的节水增产目标,把植物学、人工智能、微电子等多种高新技术结合到节水灌溉以及回液,废液处理技术中,按照不同作物对水的需求量进行不同水量的灌溉,充分回收利用消毒处理后的回液进行再灌溉,以及可以安全排放杀菌消毒后的废液。

系统组成

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封闭式灌溉系统依次包含源水预处理系统,灌溉系统,消毒系统,回液处理系统,废液处理系统。通过以上系统的组合控制,可以有效的去除水中病原体,实现按需灌溉,回收废液进行二次灌溉,并且直接排放经过处理的废液。

源水预处理系统

根据灌溉水质的差异,在灌溉水源进入系统前就尽可能的减少碳酸氢根的浓度,因为碳酸氢根会与水中的氢离子发生反应,造成源水pH 上升。例如,在旁路式施肥机(没有混合罐,肥料直接进入系统) 中直接加酸,此时CO2 无法得到释放,而且由于系统中源水罐中不停加入新的水源,碳酸氢根离子将再次形成。因此会导致实际灌溉至作物根部的pH 比施肥机设定的pH 偏高的现象。增加了源水预处理系统——预调酸机会释放一定量的酸(例如35% 硝酸)到源水罐中,再通过循环水泵以及pH 传感器,持续测量pH,并伴随搅拌快速释放CO2,确保灌溉水pH 维持在5.8~6 的最佳状态。从源头调控,可以更有效的在灌溉系统中维持所需的pH,保障作物有效吸收营养物质。在实际生产中,种植者可以参考表1 三类水质的标准,从而对灌溉用水进行预处理,达到预期灌溉目标。

灌溉系统

通过源水预处理系统的水,可以直接进入灌溉系统。温室生产中最重要的过程之一就是对水、肥用量的精准调控。施肥机是灌溉系统的大脑,通过程序设定,文丘里吸肥器将母液注入到混肥桶中,系统按照设置好的工作液浓度,灌溉到指定的阀门组。例如,在番茄栽培中,可以通过系统设置灌溉曲线。灌溉系统详细的数据记录功能,可以给种植者提供可靠的计算依据,及时调整灌溉策略,控制作物营养生长或生殖生长。每年积累的灌溉数据,可以为下一茬口的栽培计划提供充足的实践依据。

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消毒系统与回液处理系统相结合

传统栽培中,灌溉后流出的肥水被直接排放,既浪费又污染环境。封闭灌溉中,通过消毒系统可以实现回液再利用,例如茄果类作物可以使用30% 左右的回液进行重新灌溉。其中,借助低压紫外线消毒机( 图4),回收液当中的病原体可以被有效杀死。通常情况下,紫外线灯管的紫外线剂量为80~250 mJ/cm2,紫外线穿透率为25%。其中,紫外线剂量可以根据作物种类进行预设,茄果类建议250 mJ/cm2,切花玫瑰建议150 mJ/cm2。

除了清除回液中的病原体,钠离子的累积也不容忽视。过多的钠离子残留在回液中,会导致灌溉液的EC 升高,使肥料配比产生误差,即使在合理的EC 范围内,也不代表实际灌溉的配方是给定的离子浓度,即到达植株根系的配方不准确。除Na+ 机组的引入,通过将正负两层离子选择膜与电容性电渗析技术成功组合,尽可能去除回液中钠及氯的同时,其他多电荷离子,包括钙、镁和磷酸盐等,均被保留在回液中,实现高效可持续循环农业。

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废液处理系统

经过反复使用的回液,最终需要排放到地表或城市污水系统。但是未经处理的废液,可能含有有害物质,化学药剂和化肥残留物,一旦随意排放将对环境和地下水造成污染。废液处理系统可以通过废液净化机组,可以去除废液中的农药残留物,采用紫外线辐射和过氧化氢( 浓度约35%) 组合,通过加药泵注入废液中,有效去除废液中的有害物质,例如农药残留吡虫啉。经过净化的废液则可以安全的排放。

废液处理系统

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