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應用封閉灌溉系統的優勢!

文章出處:來源百度搜索       發表時間:2022/11/24 9:11:31 

目前,中國智能化節水灌溉技術還處于初級發展階段。與節水農業發達的國家相比,中國農業節水灌溉現有水平還有待提升。在國家對農業發展要求和農業用水緊缺的矛盾中,高效的、自動化、智能化的節水方式應該成為中國農業節水灌溉的發展目標。封閉式灌溉系統能更加高效的利用水資源,達到最優的節水增產目標,把植物學、人工智能、微電子等多種高新技術結合到節水灌溉以及回液,廢液處理技術中,按照不同作物對水的需求量進行不同水量的灌溉,充分回收利用消毒處理后的回液進行再灌溉,以及可以安全排放殺菌消毒后的廢液。

系統組成

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封閉式灌溉系統依次包含源水預處理系統,灌溉系統,消毒系統,回液處理系統,廢液處理系統。通過以上系統的組合控制,可以有效的去除水中病原體,實現按需灌溉,回收廢液進行二次灌溉,并且直接排放經過處理的廢液。

源水預處理系統

根據灌溉水質的差異,在灌溉水源進入系統前就盡可能的減少碳酸氫根的濃度,因為碳酸氫根會與水中的氫離子發生反應,造成源水pH 上升。例如,在旁路式施肥機(沒有混合罐,肥料直接進入系統) 中直接加酸,此時CO2 無法得到釋放,而且由于系統中源水罐中不停加入新的水源,碳酸氫根離子將再次形成。因此會導致實際灌溉至作物根部的pH 比施肥機設定的pH 偏高的現象。增加了源水預處理系統——預調酸機會釋放一定量的酸(例如35% 硝酸)到源水罐中,再通過循環水泵以及pH 傳感器,持續測量pH,并伴隨攪拌快速釋放CO2,確保灌溉水pH 維持在5.8~6 的最佳狀態。從源頭調控,可以更有效的在灌溉系統中維持所需的pH,保障作物有效吸收營養物質。在實際生產中,種植者可以參考表1 三類水質的標準,從而對灌溉用水進行預處理,達到預期灌溉目標。

灌溉系統

通過源水預處理系統的水,可以直接進入灌溉系統。溫室生產中最重要的過程之一就是對水、肥用量的精準調控。施肥機是灌溉系統的大腦,通過程序設定,文丘里吸肥器將母液注入到混肥桶中,系統按照設置好的工作液濃度,灌溉到指定的閥門組。例如,在番茄栽培中,可以通過系統設置灌溉曲線。灌溉系統詳細的數據記錄功能,可以給種植者提供可靠的計算依據,及時調整灌溉策略,控制作物營養生長或生殖生長。每年積累的灌溉數據,可以為下一茬口的栽培計劃提供充足的實踐依據。

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消毒系統與回液處理系統相結合

傳統栽培中,灌溉后流出的肥水被直接排放,既浪費又污染環境。封閉灌溉中,通過消毒系統可以實現回液再利用,例如茄果類作物可以使用30% 左右的回液進行重新灌溉。其中,借助低壓紫外線消毒機( 圖4),回收液當中的病原體可以被有效殺死。通常情況下,紫外線燈管的紫外線劑量為80~250 mJ/cm2,紫外線穿透率為25%。其中,紫外線劑量可以根據作物種類進行預設,茄果類建議250 mJ/cm2,切花玫瑰建議150 mJ/cm2。

除了清除回液中的病原體,鈉離子的累積也不容忽視。過多的鈉離子殘留在回液中,會導致灌溉液的EC 升高,使肥料配比產生誤差,即使在合理的EC 范圍內,也不代表實際灌溉的配方是給定的離子濃度,即到達植株根系的配方不準確。除Na+ 機組的引入,通過將正負兩層離子選擇膜與電容性電滲析技術成功組合,盡可能去除回液中鈉及氯的同時,其他多電荷離子,包括鈣、鎂和磷酸鹽等,均被保留在回液中,實現高效可持續循環農業。

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廢液處理系統

經過反復使用的回液,最終需要排放到地表或城市污水系統。但是未經處理的廢液,可能含有有害物質,化學藥劑和化肥殘留物,一旦隨意排放將對環境和地下水造成污染。廢液處理系統可以通過廢液凈化機組,可以去除廢液中的農藥殘留物,采用紫外線輻射和過氧化氫( 濃度約35%) 組合,通過加藥泵注入廢液中,有效去除廢液中的有害物質,例如農藥殘留吡蟲啉。經過凈化的廢液則可以安全的排放。

廢液處理系統

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