有機栽培水肥一體化系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及有機農(nóng)業(yè)技術領域，尤其涉及一種有機栽培水肥一體化系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]有機作物生產(chǎn)體系是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的模式之一，有機液肥是一種純天然、多功能、高肥效、環(huán)保型的有機液體肥料，與傳統(tǒng)化肥相比，具有易被作物吸收利用、無殘留和污染，施用簡單和便于運輸?shù)忍攸c?，F(xiàn)有技術中，有機液肥是有機物料經(jīng)合理配比后在微生物菌劑作用下發(fā)酵而成，其在活化土壤、保持地力、抑制病害及提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)等方面的效果顯著。
[0003]水肥一體化技術可根據(jù)土壤性狀、作物生長及水肥需求規(guī)律精確調(diào)控土壤水分和養(yǎng)分，具有節(jié)水、節(jié)能、省工、增產(chǎn)增收以及便于規(guī)?；芾砗蜆藴驶a(chǎn)等優(yōu)點。現(xiàn)有技術中，水肥一體化所用肥料主要為可溶性的化學礦物質(zhì)肥，并不適用于有機作物栽培體系。而且，現(xiàn)有專利文獻(ZL為200610041487.3)公開了 “一種有機液肥”，通過將海產(chǎn)品漿液、豆餅、糖、骨粉、母液以及清水按比例混合發(fā)酵，可獲得有機質(zhì)含量在28%以上，純氮、磷、鉀在8%以上以及微量元素在2%以上的有機液肥。其在蘆筍上的應用研宄表明，根施有機液肥500ml后產(chǎn)量可增加85.7%。目前，有機液肥的施用主要依靠人工完成，而針對成規(guī)模的大田有機栽培作物或溫室集群有機栽培作物，仍人工管理，不僅費時費力、可控性差，而且難以滿足作物對水肥的實時需求，經(jīng)濟效益低。
[0004]因此，針對以上不足，需要一種能夠?qū)⒂袡C液肥發(fā)酵系統(tǒng)與水肥一體化技術相結合，實現(xiàn)有機栽培作物水肥的智能化、精細化管理，大幅度提高勞動生產(chǎn)效率的有機栽培水肥一體化系統(tǒng)及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是提供了一種有機栽培水肥一體化系統(tǒng)及方法，使得能夠?qū)⒂袡C液肥發(fā)酵系統(tǒng)與水肥一體化技術相結合，從而實現(xiàn)有機栽培作物水肥的智能化、精細化管理，大幅度提高勞動生產(chǎn)效率。
[0007]( 二)技術方案
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種有機栽培水肥一體化系統(tǒng)，其包括:控制系統(tǒng)及分別與所述控制系統(tǒng)通訊連接的灌溉系統(tǒng)、有機液發(fā)酵系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)；其中:
[0009]所述灌溉系統(tǒng)包括水源、灌溉主管道及依次設置于灌溉主管道上的灌溉水泵、第一注水管道、第二注水管道、灌溉電磁閥；所述灌溉主管道上靠近灌溉水泵的一端與水源連接，另一端與布設于田間的灌溉支路連接；
[0010]所述有機液發(fā)酵系統(tǒng)包括發(fā)酵罐、循環(huán)泵及攪拌器；所述發(fā)酵罐與第一注水管道連接；所述循環(huán)泵的進水口與發(fā)酵罐的底部連接，出水口與發(fā)酵罐的頂部連接；所述攪拌器設置于發(fā)酵罐內(nèi)；
[0011]所述施肥系統(tǒng)包括混液罐、吸肥器、儲液箱、施肥管道及依次設置于施肥管道上的施肥水泵、第一配液管道、施肥電磁閥；所述混液罐與第二注水管道連接；所述施肥管道上靠近施肥水泵的一端與混液罐連接，另一端與灌溉主管道連接且位于灌溉電磁閥的下游；所述吸肥器的一端與第一配液管道連接，另一端通過第二配液管道與混液罐連接；所述儲液箱分別連接于吸肥器、發(fā)酵罐。
[0012]其中，所述灌溉主管道上設有第一過濾器、灌溉止逆閥，所述第一過濾器位于灌溉水泵與第一注水管道之間，所述灌溉止逆閥位于灌溉電磁閥與施肥管道之間。
[0013]其中，所述灌溉支路上設有田間控制閥。
[0014]其中，所述第一注水管道上設有注水電磁閥、流量傳感器。
[0015]其中，所述發(fā)酵罐內(nèi)設有過濾層，且在發(fā)酵罐的側壁上設有通氣管；所述攪拌器位于過濾層的上方。
[0016]其中，所述第二注水管道通過浮球閥與混液罐連接，所述浮球閥位于混液罐內(nèi)。
[0017]其中，在所述第一配液管道與第二配液管道之間連接有肥液檢測裝置，所述肥液檢測裝置與吸肥器并聯(lián)設置；所述第一配液管道上設有配液電磁閥，所述配液電磁閥位于肥液檢測裝置與吸肥器之間。
[0018]其中，所述儲液箱通過配液支路分別與吸肥器、發(fā)酵罐連接；在配液支路上且位于儲液箱與吸肥器之間分別設有吸液電磁閥、浮子流量計、吸液止逆閥、第二過濾器；在配液支路上且位于儲液箱與發(fā)酵罐之間分別設有出液閥、第三過濾器。
[0019]其中，所述施肥管道上設有施肥止逆閥，所述施肥止逆閥位于施肥電磁閥的下游。
[0020]本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)有機栽培水肥一體化的方法，其包括如下步驟:
[0021]S1、通過控制系統(tǒng)控制灌溉系統(tǒng)，開啟灌溉水泵及灌溉電磁閥，在灌溉水泵的作用下使水流經(jīng)灌溉支路進入田間進行灌溉；
[0022]S2、通過控制系統(tǒng)控制有機液發(fā)酵系統(tǒng)，開啟注水電磁閥，使水流進入發(fā)酵罐，同時，將有機物料、發(fā)酵菌劑按比例添加至發(fā)酵罐內(nèi)，通過攪拌器攪拌及循環(huán)泵形成環(huán)流以獲得濃度均勻的發(fā)酵液；待發(fā)酵液完成后，將其輸送至儲液箱內(nèi)；
[0023]S3、通過控制系統(tǒng)控制施肥系統(tǒng)，關閉灌溉電磁閥，開啟施肥水泵、配液電磁閥；通過灌溉水泵向混液罐注入水流，并在施肥水泵的作用下使水流經(jīng)過吸肥器，吸肥器利用負壓將儲液箱內(nèi)的發(fā)酵液輸送至混液罐內(nèi)，并在混液罐內(nèi)配成作物所需濃度的肥液；同時，經(jīng)過肥液檢測裝置檢測判斷肥液濃度是否達到設定值，在肥液濃度滿足需求后關閉配液電磁閥，開啟施肥電磁閥，肥液將通過施肥管道進入主灌溉管道，并經(jīng)過灌溉支路到達田間。
[0024](三)有益效果
[0025]本發(fā)明的上述技術方案具有以下有益效果:本發(fā)明提供一種有機栽培水肥一體化系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)、有機液發(fā)酵系統(tǒng)及施肥系統(tǒng)，能夠?qū)⒂袡C液肥發(fā)酵系統(tǒng)與水肥一體化技術相結合，從而實現(xiàn)有機栽培作物水肥的智能化、精細化管理，大幅度提高勞動生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實施例有機栽培水肥一體化系統(tǒng)的結構示意圖。
[0027]其中，1:水源；2:控制系統(tǒng)；3:灌溉水泵；4:第一過濾器；5:灌溉電磁閥；6:灌溉止逆閥；7:灌溉管道；8:田間控制閥；9:混液罐；10:施肥水泵；11:吸肥器；12:儲液箱；13:浮球閥；14:第二注水管道；15:封蓋；16:施肥管道；17:第一配液管道；18:施肥電磁閥；19:施肥止逆閥；20:肥液檢測裝置；21:配液電磁閥；22:吸液電磁閥；23:浮子流量計；24:吸液止逆閥；25:第二過濾器；26:發(fā)酵罐；27:循環(huán)泵；28:攪拌器；29:過濾層；30:通氣管；31:通氣孔；32:注水電磁閥；33:流量傳感器；34:出液閥；35:第三過濾器；36:第一注水管道；37:灌溉支路；38:第二配液管道。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0030]在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可視具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0031]如圖1所示，本實施例提供的有機栽培水肥一體化系統(tǒng)，其包括:控制系統(tǒng)2及分別與控制系統(tǒng)2通訊連接的灌溉系統(tǒng)、有機液發(fā)酵系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)；其中:
[0032]灌溉系統(tǒng)包括水源1、灌溉主管道7及依次設置于灌溉主管道7上的灌溉水泵3、第一注水管道36、第二注水管道14、灌溉電磁閥5 ;灌溉主管道7上靠近灌溉水泵3的一端與水源I連接，另一端與布設于田間的灌溉支路37連接；灌溉支路37設有多條分支，每個灌溉支路37上均設有田間控制閥8，可根據(jù)具體情況選擇是否開啟。
[0033]有機液發(fā)酵系統(tǒng)包括發(fā)酵罐26、循環(huán)泵27及攪拌器28 ;發(fā)酵罐26與第一注水管道36連接；循環(huán)泵27的進水口與發(fā)酵罐26的底部連接，出水口與發(fā)酵罐26的頂部連接，用于在發(fā)酵罐26內(nèi)形成環(huán)流，實現(xiàn)發(fā)酵液由下至上的循環(huán)，以達到充分均勻發(fā)酵液的目的；而且，攪拌器28設置于發(fā)酵罐26內(nèi)，用于攪拌有機物料，以實現(xiàn)有機物料的快速發(fā)酵。
[0034]施肥系統(tǒng)包括混液罐9、吸肥器11、儲液箱12、施肥管道16及依次設置于施肥管道16上的施肥水泵10、第一配液管道17、施肥電磁閥18 ;混液罐9與第二注水管道14連接，用于混合配比肥液，此外，還可以在混液罐9的頂部加裝封蓋15，從而防止雜質(zhì)污染；施肥管道16上靠近施肥水泵10的一端與混液罐9連接，另一端與灌溉主管道7連接且位于灌溉電磁閥5的下游；此外，施肥管道16上還設有施肥止逆閥19，施肥止逆閥19位于施肥電磁閥18的下游。吸肥器11的一端與第一配液管道17連接，另一端通過第二配液管道38與混液罐9連接；儲液箱12分別連接于吸肥器11、發(fā)酵罐26。
[0035]該有機栽培水肥一體化系統(tǒng)將有機液肥發(fā)酵系統(tǒng)與水肥一體化技術相結合，能夠?qū)崿F(xiàn)有機栽培作物水肥的智能化、精細化管理，大幅度提高勞動生產(chǎn)效率。
[0036]進一步的，在灌溉主管道7上設有第一過濾器4、灌溉止逆閥6，第一過濾器4位于灌溉水泵3與第一注水管道36之間，用于濾除水中雜質(zhì)；而灌溉止逆閥6位于灌溉電磁閥5與施肥管道16之間，以防止水流回流。
[0037]而且，發(fā)酵罐26與灌溉主管道7之間通過第一注水管道36連接，第一注水管道36上設有注水電磁閥32、流量傳感器33，流量傳感器33用于檢測水流的流量