CN108432437B

CN108432437B - 一种水肥循环再利用的方法及系统

Info

Publication number: CN108432437B
Application number: CN201810172119.5A
Authority: CN
Inventors: 卢吉
Original assignee: Shenzhen Chunmuyuan Holdings Co Ltd
Current assignee: Heyuan Hongjia Agricultural Technology Co ltd
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2022-01-28
Anticipated expiration: 2038-03-01
Also published as: CN108432437A

Abstract

本申请公开了一种水肥循环再利用的方法，包括：回流罐检测从种植装置回收到的回流营养液的各项养分含量，并对比预设初始标准值得到第一配比差额，同时将回流营养液传送至混合回流罐；混合回流罐根据第一配比差额对回流营养液进行初次配比，得到初始营养液；混合罐根据第二配比差额对初始营养液进行二次配比，得到产品营养液，并将产品营养液灌入混合罐对应的种植装置。本申请所提供的技术方案能够精确控制由回流营养液配置得到的产品营养液中的养分比例，避免造成养分耗损，进而提高循环式水肥一体化栽培系统中水肥的循环利用率。本申请同时还提供了一种水肥循环再利用的系统，具有上述有益效果。

Description

一种水肥循环再利用的方法及系统

技术领域

本申请涉及水肥一体化技术领域，特别涉及一种水肥循环再利用的方法及系统。

背景技术

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，也就是在水中加入可溶性肥料，将灌溉用水调配成为营养液体，在灌溉过程中既为作物提供了水分，也提供了养分。循环利用营养液体是循环式水肥一体化栽培系统的最大特点，能够做到在整个灌溉过程中消耗的水分和养分基本为植物生长发育所消耗。

目前农业生产当中的水肥循环系统结构单一，水分和养分的补充方法较为简单，通常做法是在一定时间内补充定量的水肥，然而，这种做法无法精确控制营养液中的养分比例，造成水肥的循环利用率较低，损耗较大。

因此，如何提高循环式水肥一体化栽培系统中水肥的循环利用率是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种水肥循环再利用的方法及系统，用于提高循环式水肥一体化栽培系统中水肥的循环利用率。

为解决上述技术问题，本申请提供一种水肥循环再利用的方法，该方法包括：

回流罐检测从种植装置回收到的回流营养液的各项养分含量，并对比预设初始标准值得到第一配比差额，同时将所述回流营养液传送至混合回流罐；

所述混合回流罐根据所述第一配比差额对所述回流营养液进行初次配比，得到初始营养液，并将所述初始营养液传送至与所述回流罐对应的混合罐；

所述混合罐检测所述初始营养液的各项养分含量，对比预设作物标准值得到第二配比差额，并根据所述第二配比差额对所述初始营养液进行二次配比，得到产品营养液，并将所述产品营养液灌入所述混合罐对应的种植装置。

可选的，所述混合回流罐根据所述第一配比差额对所述回流营养液进行初次配比，得到初始营养液，包括：

所述混合回流罐根据所述第一配比差额从对应种类的母液罐中获取对应差额的母液灌入所述混合回流罐，得到初始营养液；

所述根据所述第二配比差额对所述初始营养液进行二次配比，得到产品营养液，包括：

根据所述第二配比差额从对应种类的母液罐中获取对应差额的母液灌入所述混合罐，得到产品营养液。

可选的，所述混合罐检测所述初始营养液的各项养分含量，对比预设作物标准值得到第二配比差额，包括：

根据待灌溉作物的作物种类及生长阶段确定对应的预设作物标准值；

所述混合罐检测所述初始营养液的各项养分含量，对比所述预设作物标准值得到所述第二配比差额。

可选的，所述回流罐检测从种植装置回收到的回流营养液的各项养分含量，包括：

所述回流罐检测从种植装置回收到的回流营养液的液位是否达到第一阈值；

若是，则检测所述回流营养液的各项养分含量。

可选的，在将所述产品营养液灌入所述混合罐对应的种植装置之后，还包括：

清水罐根据接收到的清洗命令对所述回流罐、所述混合回流罐及所述混合罐进行清洗。

可选的，还包括：

所述种植装置根据接收到的杀菌命令对所述种植装置的营养液进口及营养液出口进行紫外线杀菌与高温杀菌。

本申请还提供一种水肥循环再利用的系统，该系统包括：

回流罐，用于检测从种植装置回收到的回流营养液的各项养分含量，并对比预设初始标准值得到第一配比差额，同时将所述回流营养液传送至混合回流罐；

所述混合回流罐，用于根据所述第一配比差额对所述回流营养液进行初次配比，得到初始营养液，并将所述初始营养液传送至与所述回流罐对应的混合罐；

所述混合罐，用于检测所述初始营养液的各项养分含量，对比预设作物标准值得到第二配比差额，并根据所述第二配比差额对所述初始营养液进行二次配比，得到产品营养液，并将所述产品营养液灌入所述混合罐对应的种植装置；

所述种植装置，用于固定作物；利用所述产品营养液以为所述作物提供水分及养分，并将灌溉结束后的回流营养液灌入所述回流罐。

可选的，还包括：

母液罐，用于为所述混合回流罐及所述混合罐提供对应差额的母液。

可选的，还包括：

清水罐，用于根据接收到的清洗命令对所述回流罐、所述混合回流罐及所述混合罐进行清洗。

可选的，所述种植装置还用于根据接收到的杀菌命令对所述种植装置的营养液进口及营养液出口进行紫外线杀菌与高温杀菌。

本申请所提供水肥循环再利用的方法，通过回流罐检测从种植装置回收到的回流营养液的各项养分含量，并对比预设初始标准值得到第一配比差额，同时将回流营养液传送至混合回流罐；混合回流罐根据第一配比差额对回流营养液进行初次配比，得到初始营养液，并将初始营养液传送至与回流罐对应的混合罐；混合罐检测初始营养液的各项养分含量，对比预设作物标准值得到第二配比差额，并根据第二配比差额对初始营养液进行二次配比，得到产品营养液，并将产品营养液灌入混合罐对应的种植装置。

本申请所提供的技术方案，通过回流罐检测回流营养液的各项养分含量，并对比预设初始标准值得到第一配比差额，再通过混合回流罐根据第一配比差额进行初次配比，得到初始营养液，然后通过混合罐根据得到的第二配比差额进行二次配比，得到产品营养液，能够精确控制由回流营养液配置得到的产品营养液中的养分比例，避免造成养分耗损，进而提高循环式水肥一体化栽培系统中水肥的循环利用率。本申请同时还提供了一种水肥循环再利用的系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种水肥循环再利用的方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的另一种水肥循环再利用的方法的流程图；

图3为本申请实施例所提供的一种水肥循环再利用的系统的结构图；

图4为本申请实施例所提供的另一种水肥循环再利用的系统的结构图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种水肥循环再利用的方法及系统，用于提高循环式水肥一体化栽培系统中水肥的循环利用率。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种水肥循环再利用的方法的流程图。

其具体包括如下步骤：

S101：回流罐检测从种植装置回收到的回流营养液的各项养分含量，并对比预设初始标准值得到第一配比差额，同时将回流营养液传送至混合回流罐；

基于目前农业生产当中的水肥循环系统结构单一，水分和养分的补充不精确，使得无法精确控制营养液中的养分比例，造成水肥的循环利用率较低，损耗较大，本申请提供了一种水肥循环再利用的方法，能够提高循环式水肥一体化栽培系统中水肥的循环利用率；

由于在植物需要的各种营养元素(碳氢氧氮磷钾钙镁)之中，氮、磷、钾三种是植物需要量和收获时带走量较多的营养元素，而它们通过残茬和根的形式归还给土壤的数量却不多，因此这里提到的回流罐检测从种植装置回收到的回流营养液的各项养分含量，具体可以为检测回流营养液中氮磷钾等营养元素的含量的百分比；

这里提到的回流罐的入口与种植装置的营养液出口连接，当收集到灌溉结束后的回流营养液后，回流罐检测回流营养液的各项养分含量，并对比预设初始标准值得到第一配比差额，根据第一配比差额以及回流营养液的体积能够计算营养液在变成回流营养液的过程中损耗的水分及养分；

可选的，这里提到的预设初始标准值具体可以由生产厂家提供，也可以是用户在相关网站自行下载，并不对预设初始标准值的获得方式做具体限定，实际情况中可以根据生产厂家的生产环境来具体制定；

可选的，为便于定量计算，这里提到的回流罐检测从种植装置回收到的回流营养液的各项养分含量，具体可以为：

回流罐检测从种植装置回收到的回流营养液的液位是否达到第一阈值；

若是，则检测回流营养液的各项养分含量；

可选的，这里提到的种植装置具体可以栽培架。

S102：混合回流罐根据第一配比差额对回流营养液进行初次配比，得到初始营养液，并将初始营养液传送至与回流罐对应的混合罐；

可选的，这里提到的根据第一配比差额对回流营养液进行初次配比，具体可以为在回流营养液中添加对应配比差额的肥料，例如，10kg回流营养液中氮、磷、钾、水的比例为2:3:7:10000，假设预设初始标准值中氮、磷、钾、水的比例为10:10:10:10000，则第一配比差额为8:7:3，忽略添加肥料带来的质量变化，则向回流营养液添加100g的氮、磷、钾、其它元素比例为8:7:3:92的混合肥，以完成对回流营养液的初次配比；

进一步的，根据第一配比差额对回流营养液进行初次配比，具体还可以为：

混合回流罐根据第一配比差额从对应种类的母液罐中获取对应差额的母液灌入混合回流罐，得到初始营养液；

这里提到的母液罐中存有浓度较高的母液，其种类对应于养分的种类；

可选的，为防止母液罐内母液储备量不足，母液罐还可以检测母液的液位是否低于第一阈值；

若是，则发出预警，以使用户可以及时配比母液并添加至母液罐中。

S103：混合罐检测初始营养液的各项养分含量，对比预设作物标准值得到第二配比差额，并根据第二配比差额对初始营养液进行二次配比，得到产品营养液，并将产品营养液灌入混合罐对应的种植装置。

基于现实生活中不同种类作物对各种养分的需求量不同，步骤S102中所得到初始营养液应用于不同种类作物会造成一定程度的浪费或出现养分不足的情况，在步骤S102的前提下，步骤S103通过混合罐根据第二配比差额对初始营养液进行二次配比，得到符合不同产品标准的不同产品营养液，以对应应用于不同种类的作物；

可选的，这里提到的根据第二配比差额对初始营养液进行二次配比，得到产品营养液，具体可以为：

根据第二配比差额从对应种类的母液罐中获取对应差额的母液灌入混合罐，得到产品营养液；

可选的，基于不同种类和/或处于不同生长阶段的作物对于营养液的各项养分的需求不同，为进一步减少肥料浪费，提高循环式水肥一体化栽培系统中水肥的循环利用率，这里提到的混合罐检测初始营养液的各项养分含量，对比预设作物标准值得到第二配比差额，具体可以为：

混合罐检测初始营养液的各项养分含量，对比预设作物标准值得到第二配比差额。

基于上述技术方案，本申请所提供的一种水肥循环再利用的方法，通过回流罐检测回流营养液的各项养分含量，并对比预设初始标准值得到第一配比差额，再通过混合回流罐根据第一配比差额进行初次配比，得到初始营养液，然后通过混合罐根据得到的第二配比差额进行二次配比，得到产品营养液，能够精确控制由回流营养液配置得到的产品营养液中的养分比例，避免造成养分耗损，进而提高循环式水肥一体化栽培系统中水肥的循环利用率。

在上述实施例的基础上，请参考图2，图2为本申请实施例所提供的另一种水肥循环再利用的方法的流程图。

其具体包括如下步骤：

S104：清水罐根据接收到的清洗命令对回流罐、混合回流罐及混合罐进行清洗。

这里提到的清洗命令具体可以为用户发出的，也可以为种植装置在接收到产品营养液后发出的，本申请对清洗命令的发起者不作具体限定；

可选的，还可以包括：

种植装置根据接收到的杀菌命令对种植装置的营养液进口及营养液出口进行紫外线杀菌与高温杀菌，以防止种植装置出现细菌及真菌感染的情况；

可选的，还可以包括：

过滤装置根据接收到的过滤命令对回流罐、混合回流罐、混合罐或种植装置内的营养液进行过滤，以阻隔残渣(如作物的根、茎或叶)等物体。

这里提到的杀菌、过滤主要针对与回流营养液，是营养液循环使用的保证，在回流营养液进入混合回流罐之前对回流营养液进行消毒、过滤，避免回流营养液污染混合回流罐，进而影响作物生长。

基于上述技术方案，本申请所提供的另一种水肥循环再利用的方法，通过清洗罐对回流罐、混合回流罐及混合罐进行清洗，能够保证回流罐、混合回流罐及混合罐的清洁。

请参考图3，图3为本申请实施例所提供的一种水肥循环再利用的系统的结构图。

该系统可以包括：

回流罐100，用于检测从种植装置400回收到的回流营养液的各项养分含量，并对比预设初始标准值得到第一配比差额，同时将回流营养液传送至混合回流罐200；

混合回流罐200，用于根据第一配比差额对回流营养液进行初次配比，得到初始营养液，并将初始营养液传送至与回流罐100对应的混合罐300；

混合罐300，用于检测初始营养液的各项养分含量，对比预设作物标准值得到第二配比差额，并根据第二配比差额对初始营养液进行二次配比，得到产品营养液，并将产品营养液灌入混合罐300对应的种植装置400；

种植装置400，用于固定作物；利用产品营养液以为作物提供水分及养分，并将灌溉结束后的回流营养液灌入回流罐100。

请参考图4，图4为本申请实施例所提供的另一种水肥循环再利用的系统的结构图。

该系统还可以包括：

母液罐500，用于为混合回流罐200及混合罐300提供对应差额的母液。

该系统还可以包括：

清水罐600，用于根据接收到的清洗命令对回流罐100、混合回流罐200及混合罐300进行清洗。

可选的，种植装置400还可以用于根据接收到的杀菌命令对种植装置400 的营养液进口及营养液出口进行紫外线杀菌与高温杀菌。

由于系统部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此系统部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上对本申请所提供的一种水肥循环再利用的方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种水肥循环再利用的方法，其特征在于，包括：

所述混合罐根据待灌溉作物的作物种类及生长阶段确定对应的预设作物标准值；检测所述初始营养液的各项养分含量，对比所述预设作物标准值得到第二配比差额，并根据所述第二配比差额对所述初始营养液进行二次配比，得到产品营养液，并将所述产品营养液灌入所述混合罐对应的种植装置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合回流罐根据所述第一配比差额对所述回流营养液进行初次配比，得到初始营养液，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述回流罐检测从种植装置回收到的回流营养液的各项养分含量，包括：

若是，则检测所述回流营养液的各项养分含量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述产品营养液灌入所述混合罐对应的种植装置之后，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

6.一种水肥循环再利用的系统，其特征在于，包括：

所述混合罐，用于根据待灌溉作物的作物种类及生长阶段确定对应的预设作物标准值；检测所述初始营养液的各项养分含量，对比所述预设作物标准值得到第二配比差额，并根据所述第二配比差额对所述初始营养液进行二次配比，得到产品营养液，并将所述产品营养液灌入所述混合罐对应的种植装置；

所述种植装置，用于固定作物；利用所述产品营养液为所述作物提供水分及养分，并将灌溉结束后的回流营养液灌入所述回流罐。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述种植装置还用于根据接收到的杀菌命令对所述种植装置的营养液进口及营养液出口进行紫外线杀菌与高温杀菌。