[发明专利]无土栽培营养液磷浓度在线检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及无土栽培技术领域，具体涉及一种无土栽培营养液磷浓度在线检测系统及检测方法。

背景技术

无土栽培技术是一种对传统农业的颠覆，它采用营养液或者人工固体基质浇灌营养液的方式种植作物，摆脱了土壤对农业生产的束缚。一方面从根本上杜绝了土传性疾病的发生，另一方面无土栽培可以利用沙漠、盐碱地、楼宇阳台及地下室进行农作物栽培，对农业的生产空间进行了拓展。无土栽培可以通过对营养液组分调控来实现对作物养分供应进行精确管理，实现作物养分的均衡供应，避免出现养分供应不足或者过剩的状况，为作物生产高效栽培创造了有利条件。无土栽培已经发展成一种实用栽培技术，已经广泛应用于蔬菜生产和花卉种植。

不同于土壤栽培，无土栽培模式下作物所需各种养分完全依赖于营养液，对营养液组分动态变化进行实时监测，并及时对其组分调控是无土栽培作物养分均衡供应的保证，也是无土栽培作物取得高产的前提。就作物生长所需的氮、磷、钾3种大量养分而言，氮(包括硝态氮和铵态氮)和钾可以利用商品化的离子浓度传感器对其浓度变化过程进行实时监测，而营养液磷浓度检测尚没有商品化的离子浓度传感器可以使用。磷一方面是作物生长所必须的大量元素，另一方面磷也是导致农业面源污染的主因之一。营养液中磷只能通过繁琐的化学分析方法进行测定，比较费时费力，购置相关的仪器设备和试剂耗材也增加了生产成本。在无土栽培模式下，营养液中磷浓度的实时获取对于无土栽培作物高效生产和当地水体环境的保护有着重要的意义。

有鉴于此，如何提供一种成本低、精度较高且操作简单的无土栽培营养液磷浓度在线检测方法，以实现对无土栽培营养液磷浓度的在线检测，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种无土栽培营养液磷浓度在线检测系统及检测方法。

一方面，本发明实施例提出一种无土栽培营养液磷浓度在线检测系统，包括：

第一传感器、第二传感器和处理模块；其中，

所述处理模块连接所述第一传感器和第二传感器，

所述第一传感器，用于采集待检测营养液氮离子浓度数据，并将所述氮离子浓度数据发送给所述处理模块，

所述第二传感器，用于采集所述营养液的体积数据，并将所述体积数据发送给所述处理模块，

所述处理模块，用于基于植株氮磷同步平衡吸收的原理，根据接收到的氮离子浓度数据和营养液的体积数据确定当前营养液的磷浓度。

另一方面，本发明实施例提出一种利用上述无土栽培营养液磷浓度在线检测系统对无土栽培营养液磷浓度进行在线检测的方法，包括：

S1、所述处理模块获取所述第一传感器采集的待检测营养液氮离子浓度数据以及所述第二传感器采集的所述营养液的体积数据；

S2、所述处理模块基于植株氮磷同步平衡吸收的原理，根据所述氮离子浓度数据和营养液的体积数据确定当前营养液的磷浓度。

本发明实施例提供的无土栽培营养液磷浓度在线检测系统及检测方法，利用第一传感器采集的营养液氮离子浓度数据和第二传感器采集的营养液的体积数据确定当前营养液的磷浓度，根据植株氮磷同步平衡吸收的原理，通过计算实现了营养液中磷的在线准确测定，与传统的磷测定方法相比，整个检测过程操作简单，节约了人力资源成本和磷测定仪器设备及耗材的资金成本，同时，营养液磷浓度的实时测定避免了实验室化分析造成的时间滞后性，为营养液磷浓度的实时精准调控奠定了基础，利用本发明提供的检测方法，对无土栽培营养液中水溶性磷浓度进行实时检测，便于根据检测信息对营养液磷浓度进行实时调控，保证无土栽培作物磷的精量供应，实现营养液磷利用效率的最大化，同时避免营养液过量的磷排放到环境中对当地水体环境造成的污染，为无土栽培作物的优质高效产出提供技术保证。

附图说明

图1为本发明一种无土栽培营养液磷浓度在线检测系统一实施例的结构示意图；

图2为各取样时期水培空心菜氮含量与磷含量动态变化示意图；

图3为本发明一种对无土栽培营养液磷浓度进行在线检测的方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。