由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所魏靈玲博士主持完成的“植物水耕栽培裝置及其營養(yǎng)液自控系統(tǒng)升級改造”項(xiàng)目7月16日在北京通過了科技部組織的專家驗(yàn)收,來自中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江省農(nóng)科院、中科院計(jì)算技術(shù)研究所和科技部的專家對該項(xiàng)目成果給予了高度評價,認(rèn)為該項(xiàng)目的完成是無土栽培領(lǐng)域的一項(xiàng)重大技術(shù)突破,解決了傳統(tǒng)水耕栽培營養(yǎng)液利用率低、控制水平差、污染嚴(yán)重、水資源浪費(fèi)大等缺陷,使植物水耕栽培成套技術(shù)裝備的完全國產(chǎn)化成為可能。
課題組在三年的執(zhí)行期內(nèi),針對NFT、DFT水耕栽培裝置及自控系統(tǒng)存在的問題,組織了包括無土栽培、環(huán)境工程、自動控制等學(xué)科的專家聯(lián)合攻關(guān),取得了多項(xiàng)創(chuàng)新成果主要包括:
1、設(shè)計(jì)研制了封閉式保溫隔熱和承載性能較高的水培床裝置,顯著的提高了水培植物根際環(huán)境的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)研制了具有良好密封性的定植蓋板,可根據(jù)植物的栽培需求確定定植孔數(shù)量,定植孔周邊凸起,可有效地避免營養(yǎng)液的污染。
2、采用計(jì)算機(jī)與控制模塊相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)了營養(yǎng)液EC、pH、DO、溫度的在線檢測;數(shù)據(jù)采集和控制精度顯著提高;營養(yǎng)液增氧采用比例控制,pH、EC調(diào)配采用PWM控制,可實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)液的自動配制,為作物的生長發(fā)育創(chuàng)造了良好的根系環(huán)境。
3、將營養(yǎng)液增氧裝置以及加熱、制冷等配套技術(shù)引入植物水培根際環(huán)境調(diào)制系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了對液溫、溶氧的自動控制;所開發(fā)的計(jì)算機(jī)控制軟件具有控制參數(shù)設(shè)置方便、界面可視化程度高、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
4、通過該項(xiàng)目的研究,完成了水耕栽培床、營養(yǎng)液供給系統(tǒng)、營養(yǎng)液自動調(diào)配(EC、pH)、液溫和溶解氧調(diào)控(執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制方式)等關(guān)鍵技術(shù)研究,形成了以水耕栽培營養(yǎng)液自動檢測和控制為核心的完整的水耕栽培技術(shù)體系。
該項(xiàng)研究與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合緊密,研究成果已在河北、上海、廣東、遼寧等省市推廣應(yīng)用,可為非可耕地栽培、觀光農(nóng)業(yè)、航天工程和無污染蔬菜生產(chǎn)等領(lǐng)域提供技術(shù)支撐。
水耕栽培數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)
系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制計(jì)算機(jī)界面