[实用新型]一种用于无土栽培的营养液增氧、消毒和补氮肥的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农业生产领域，具体涉及一种无土栽培营养液的增氧、消毒和补肥装置和方法。

背景技术

化肥和农药的使用对人类生存发展产生了重大深远的影响，它们的使用极大的促进了农作物的增产增收，解决了人类的温饱问题、增强了社会稳定、对人类健康和文明的发展做出了巨大的贡献，但由于过量使用滥用，带来的环境污染、生态结构破坏、食品安全问题也日益突出。采用先进的技术和生产模式保障资源的高效利用，降低化肥农药的使用量，减轻对环境的负面冲击，是现在农业发展必然趋势。欧洲(以荷兰为代表)以无土栽培设施蔬菜生产为重点发展方向，目前90％以上的瓜果蔬菜以及花卉均采用无土栽培生产。无土栽培解决了土壤连作障碍，降低了病虫害发生率，生产出的产品质量好产量高。由于作物主要依靠营养液提供生长发育所必需的元素，目前营养液的使用存在以下问题：

一是营养液容易缺氧。无土栽培尤其是水培，因营养液层较深、根系活动范围小，容易造成氧气供应不足。作物根系缺氧时，其生长缓慢、水分及养分吸收减弱，从而影响地上部分生长并导致产量下降。现有技术主要依靠水泵循环使营养液在大部分时间处于流动状态。营养液在流动过程中通过水流的冲击以及与空气接触来提高自身的溶解氧。这种方法在大型水培系统中效率较低，很难满足植物生长需要。

二是营养液的灭菌消毒。由于营养液的循环使用，营养液接触病原的几率大大增加，并且一旦染病传播会非常迅速，短时间内就能使整个 栽培系统全部染病，造成重大的经济损失。目前处理方法比较多，包括高温消毒、砂滤、化学药剂、紫外线、臭氧等。其中高温消毒效果好且环境友好，但耗能较大、投入也较大；砂滤处理量较小，效果一般，但环境友好无污染；化学试剂效果稳定，但对环境有污染易造成药剂残留；紫外线杀菌效率高，但受水质影响较大；臭氧消毒反应迅速，无二次残留，是一种较好的消毒方式，使用时需要掌握臭氧浓度和作用时间，由于臭氧本身不溶于水，且在空气中较快的分解为氧气(半衰期20min)，因此目前臭氧多用在空气中消毒，在水体中作为消毒剂的技术还需要进一步完善。

三是营养液配方的调节，不同植物不同时期对营养的需求不同，需要动态配置出适宜作物生长的营养液配方，其中C、H、O、N、P、K这6种属于需求大量元素，对它们的需要量约占植物干物重的百分之几十。无土栽培需要使用专用的水溶肥，对纯度要求较高，一般为工业生产的化学品配置而成。植物生长期内需要向营养液内及时进行补充，以保证作物的正常生长。浓度的调节根据植物的生长阶段各有不同，调节比较复杂。以氮元素为例：当氮供应充足时，作物叶大而鲜绿，光合作用旺盛，叶片功能期延长，花多且产量高。生产上常施用氮肥加速植株生长。但氮素不能施用过多，否则叶色深绿，生长剧营养体徒长，成熟期延迟。过多施用会造成肥料的浪费，对环境也有不利影响。

实用新型内容

本实用新型针对无土栽培中营养液易缺氧、需要杀菌消毒以及动态补充调节肥料的问题，提供一种用于营养液增氧、消毒和补氮肥的设备装置及其使用方法。

本实用新型提供一种用于无土栽培的营养液增氧、消毒和补氮肥的装置，包括制氧机、臭氧发生器、微纳米气泡发生装置、贮液池、氮肥转化装置和无土栽培床，

所述制氧机的进气口与第一空气源相连通，所述制氧机的氧气出口分别与臭氧发生器的进气口和微纳米气泡发生装置的进气口相连通，所述臭氧发生器的出气口与微纳米气泡发生装置的进气口相连通，所述微纳米气泡发生装置的出口与微纳米气泡曝气器相连通，所述微纳米气泡曝气器设置在贮液池的底部，所述贮液池与无土栽培床相连通；

所述制氧机的氮气出口依次与氮肥转化装置、调节池及贮液池相连通。

进一步，所述无土栽培床的出口与调节池相连通，所述无土栽培床与调节池之间设有过滤装置。

进一步，所述贮液池的出水口通过双通水阀分别与微纳米气泡发生装置和调节池相连通。

进一步，所述微纳米气泡发生装置通过空气阀门与第二空气源相连通。

进一步，所述贮液池和无土栽培床之间设有水泵；所述调节池与贮液池之间设有用于将调节池中的液体泵入贮液池的水泵。

进一步，所述制氧机的氧气出口通过双通气阀分别与臭氧发生器的进气口和微纳米气泡发生装置的进气口相连通。

进一步，所述微纳米气泡发生装置为溶气释气型装置或高速剪切气体型装置，产生的微纳米气泡粒径范围在50nm～30μm。

进一步，所述氮肥转化装置为催化设备或高压电离设备。