一种营养液施肥装置及营养液灌溉方法
【专利摘要】本发明公开了一种营养液施肥装置及营养液灌溉方法，施肥装置包括5个母液罐、1个配液罐、管路、地下水动力泵、营养液泵和开关阀门组成；其中5个母液罐中分别装有铁盐和微量元素、四水硝酸钙、硝酸钾、磷酸二氢钾、七水硫酸镁。具体灌溉方法为:预测出未来一天温室作物对氮、磷、钾、钙、镁元素的日需求量，利用预测结果，计算出各母液的需求量，配制营养液，然后依据基质含水量进行灌溉的启动和关闭。本发明操作简单，价格低廉，可应用于营养液施肥和营养液灌溉。
【专利说明】一种营养液施肥装置及营养液灌溉方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无土栽培领域，具体涉及营养液施肥技术。
【背景技术】
[0002]与传统的土壤栽培方式相比，无土栽培的优点在于既可以生产廉价的无公害、绿色食品满足人们的生活需求，又能提高水肥利用效率。我国无土栽培面积增加很快，但目前与之相关设备的研究不多。目前我国温室生产中采用的施肥装置大多为国外进口，其价格昂贵，操作复杂，需要对生产者进行专门的培训。例如荷兰公司PRIVA温室施肥装置，每套价格约为28万元。我国目前设施生产的现状为小户型、零散经营，大规模的现代化温室所占比例很小。因此国外施肥系统如此高的价格很难适应我国国情。鉴于此，设计一套价格低廉适合我国国情的施肥装置迫在眉睫。
[0003]目前关于温室作物营养液管理方法的研究，主要有发明专利“一种确定温室作物日需肥量的方法”(专利号:20110000839.1)，该发明专利利用天气预报的最高、最低温度预测未来一天的日平均温度，并以此计算有效积温，通过有效积温来预测未来一天的温室作物日需肥量。但该发明并没有提出相应的施肥装置。鉴于此本发明在此基础上，构建了一种基于作物养分吸收模型的简易施肥装置。
【发明内容】
[0004]针对目前生产 中营养液施肥装置存在的成本高，运行管理复杂的不足，本发明依据发明专利“一种确定温室作物日需肥量的方法”(专利号:20110000839.1)确定的温室作物日需肥量，设计了一种简易的营养液施肥装置。
[0005]本发明的目的在于设计一种简易的营养液施肥装置及其管理方法。具体技术方案如下:
[0006]一种营养液施肥装置，其特征在于:包括盛放有铁盐及微量元素的铁盐及微量元素母液罐(I)、盛放有四水硝酸钙的四水硝酸钙母液罐(2)、盛放有硝酸钾的硝酸钾母液罐
(3)、盛放有磷素二氢钾的磷素二氢钾母液罐(4)、盛放有七水硫酸镁的七水硫酸镁母液罐
(5)、管路、5个开关阀门、配液罐(11)、地下水泵(12)和营养液动力泵(13);所述的五个母液罐悬挂于配液罐(11)的上方，并分别通过管路与配液罐(11)相连通，各管路中分别设有开关阀门位于母液罐和配液罐之间；配液罐(11)通过管路分别与地下水泵(12)和营养液动力泵(13)相连；营养液动力泵(13)通过管路通到植物栽培区(14)。
[0007]所述液罐采用盛水IOOkg的圆桶，桶直径0.6m,高度为0.4m,悬挂于高度为1.2m的横杆上，在桶边缘标记桶容量的刻度，桶底部有与配液罐通过带阀门的管道相连。配液罐直径为2m，高度为1.5m，边缘标记刻度。
[0008]所述的母液罐和配液罐标记有刻度；所述植物栽培区的植物可以为黄瓜，栽培区可以为温室内。
[0009]一种利用所述的营养液施肥装置进行营养液灌溉的方法，其特征在于包括以下步骤:
[0010]步骤一，用户输入黄瓜的总株数和温室内温度信息，利用发明专利“一种确定温室作物日需肥量的方法”中提供的方法计算出氮、磷、钾、钙、镁元素的需求量；具体方法为:
[0011]有效积温的计算:首先依据天气预报预测未来一天的日平均温度，计算出未来一天的有效积温，具体过程如下:
[0012]利用温室系统采集的温度资料，计算日平均温度，对于未来一天的日平均温度，利用天气预报的日最高、最低温度得到；将日平均温度减去界限温度；然后进行累加，得到温室作物的有效积温；而对未来一天的日平均温度，则依据天气预报的日最高、最低温度来计算；其具体计算公式如下:
[0013]每日有效积温:D(i+l)=Tmean (i+Ι) — Tb ；
[0014]D(i+1)为第i+1天的日有效积温；Tb为界限温度；
[0015]Tmean (i+Ι)为第i+Ι天日平均温度；
[0016]如果今天是第i天，第i+Ι天的日平均温度通过天气预报得到的最高温度和最低温度求的。
[0017]Tmean (i+1) =0.8 X Tmax+0.2 X Tmin ；
[0018]Tmax> Tmin分别为天气预报得到的日最高、最低温度；
[0019]未来I天的有效积温⑶D (i+1) =GDD⑴+D (i+Ι)；
[0020]⑶D (i+Ι)、⑶D (i)分别为第i+1、i天的有效积温；
[0021]利用下面公式计算未来一天温室作物对氮、磷、钾、钙、镁元素的单株需求量:
[0022]
【权利要求】
1.一种营养液施肥装置，其特征在于:包括盛放有铁盐及微量元素的铁盐及微量元素母液罐(I)、盛放有四水硝酸钙的四水硝酸钙母液罐(2)、盛放有硝酸钾的硝酸钾母液罐(3)、盛放有磷素二氢钾的磷素二氢钾母液罐(4)、盛放有七水硫酸镁的七水硫酸镁母液罐(5)、管路、5个开关阀门、配液罐(11)、地下水泵(12)和营养液动力泵(13);所述的五个母液罐悬挂于配液罐(11)的上方，并分别通过管路与配液罐(11)相连通，各管路中分别设有开关阀门位于母液罐和配液罐之间；配液罐(11)通过管路分别与地下水泵(12)和营养液动力泵(13)相连；营养液动力泵(13)通过管路通到植物栽培区(14)。
2.如权利要求1所述的一种营养液施肥装置，其特征在于:所述的母液罐和配液罐标记有刻度；所述植物栽培区的植物可以为黄瓜，栽培区可以为温室内。
3.一种利用如权利要求1所述的营养液施肥装置进行营养液灌溉的方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤一，用户输入黄瓜的总株数和温室内温度信息，利用发明专利“一种确定温室作物日需肥量的方法”中提供的方法计算出氮、磷、钾、钙、镁元素的需求量；具体方法为: 有效积温的计算:首先依据天气预报预测未来一天的日平均温度，计算出未来一天的有效积温； 利用下面公式计算未来一天温室作物对氮、磷、钾、钙、镁元素的单株需求量:
4.如权利要求3所述的一种营养液灌溉的方法，其特征在于:所述的栽培区基质水分含量采用基质含水量测定仪测定。
【文档编号】A01C23/04GK103503621SQ201310470698
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】倪纪恒 申请人:江苏大学