CN111505240A - 一种减缓农田氮素流失的阻控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种减缓农田氮素流失的阻控系统及方法，包括取样检测模块：取样检测模块包括取样器、含水率检测仪、温度检测仪、pH检测仪和氮素检测仪，环境监测模块：环境监测模块包括降水监测仪、光照监测仪、氮素挥发监测仪和植被监测仪，用于根据农田参数数据分析、制定减缓农田氮素流失阻控方案的数据分析模块，数据分析模块包括数据存储器、运算器、控制器和指令寄存器，用于对农田土壤与环境进行具体调控的调控模块，调控模块包括灌溉设备、施肥设备和多级植被过滤带。总之，本发明具有系统完善、方案合理、阻控效果好等优点。
Description
技术领域
本发明属于农田修复技术领域，具体是涉及一种减缓农田氮素流失的阻控系统及方法。
背景技术
作为世界上最大的发展中国家之一，中国以世界9％的耕地养育了世界22％的人口。这一“中国奇迹”的背后有化学氮肥大规模施用的重要贡献。据统计，在过去的半个世纪里，我国的粮食总产量增加了3倍多，达到了4.8亿吨/年。与此同时，作为土壤重要的氮素补充形式之一的化学氮肥施用量却增加了近37倍，达到了3000万吨纯氮/每年，约占全球总用量的1/3。然而，持续增加的氮肥投入并没有带来作物产量的持续提高。2000年后我国占播种面积50％以上的水稻、小麦以及玉米的产量停滞不前，而在这期间，化学氮肥的施用量却仍以每年3％的速率增加。化学氮肥的过量施用改变了土壤的氮素平衡，导致大量的氮素流失，造成了一系列的环境问题，例如大气污染、臭氧层空洞、气候变暖、土壤酸化以及水体富营养化等，进而威胁人类健康以及生态系统的服务功能。
因此，分析农田氮素的流失情况，并制定科学合理的减缓农田氮素流失系统和方法，对实现粮食安全以及环境的可持续发展具有重要意义。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种减缓农田氮素流失的阻控系统及方法。
本发明的技术方案是：一种减缓农田氮素流失的阻控系统，主要包括：
用于检测农田土壤样品理化性质的取样检测模块，所述取样检测模块包括用于在农田上采用随机多点取样法获取土壤样品的取样器、用于检测土壤样品含水率的含水率检测仪、用于检测土壤样品温度的温度检测仪、用于检测土壤样品pH值的pH检测仪、用于检测土壤样品中氮素浓度的氮素检测仪，
用于实时监测农田环境数据的环境监测模块，所述环境监测模块包括用于监测农田降水频率和降水量变化的降水监测仪、用于监测农田光照强度变化的光照监测仪、用于监测农田上方气态氮素浓度变化的氮素挥发监测仪和用于监测农田格局和农田植被覆盖率的植被监测仪，
分别与所述取样检测模块、环境监测模块通过物联网服务器无线连接的用于根据农田参数数据分析、制定减缓农田氮素流失阻控方案的数据分析模块，所述数据分析模块包括与所述取样检测模块和环境监测模块连接用于接收存储农田参数数据的数据存储器，与所述数据存储器连接用于提取数据进行运算分析的运算器，所述运算器通过将数据存储器内提取数据按照内置农田氮素流失率估算公式需求进行数据提取并进行相应计算，并将计算结果传输至控制器，所述控制器与运算器连接，用于根据运算器估算得到的农田氮素流失率与设定标准农田氮素流失率的差值制定对应的农田氮素流失阻控方案并生成调控指令存储至指令寄存器中，
与所述指令寄存器分别连接用于对农田土壤与环境进行具体调控的调控模块，所述调控模块包括用于根据指令寄存器中土壤含水率调节指令来进行工作的灌溉设备，用于根据指令寄存器中土壤施肥方案指令控制肥料组分、施肥量、施肥深度的施肥设备，设置在农田下游用于阻拦吸附农田径流水中氮素的多级植被过滤带。
进一步地，所述运算器中内置的农田氮素流失率估算公式具体为：农田氮素流失率＝(土壤原有氮素含量+施加肥料中氮素含量-植物吸收氮素量-土壤残留氮素含量-气态氮素挥发量)/(土壤原有氮素含量+施加肥料中氮素含量)，其中造成氮素流失的偶然因素不考虑在内，包括动物粪便累积或动物运动带离土壤造成氮素流失均不计算，估算农田氮素流失率可以使农田氮素流失阻控方案更加精确和精准，避免不经估算直接进行氮素流失阻控造成农田氮素量不足而影响农田内植物的生长。
进一步地，所述植物吸收氮素量的估算方式为：植物吸收氮素量＝样本植物吸收氮素量×农田植物预估量，其中，所述样本植物吸收氮素量为采集植物样本粉碎后检测到的氮素含量，所述农田植物预估量＝单位面积内农田植物数×农田面积，利用范围估算法可以避免耗费大量人力统计农田内植物数量，节省人力物力。
进一步地，所述控制器中的肥料组分、施肥量、施肥深度控制指令根据农田内植被生长情况与土壤中氮素浓度进行综合调节，在植物生长过程中，各阶段的氮素需求量不同，在植物生长初期应减少施肥量，在植物生长旺盛期，应增加施肥量，不仅可以提高氮素的吸收利用率，还可以降低农田的氮素流失率。
优选地，所述肥料的组分按照百分比包括：39.5-40％有机肥、59.5-60％无机肥、0-1％生物抑制剂，所述生物抑制剂为正丙基硫代磷酰三胺、乙硫醇、烯丙基硫脲中的任意一种，有机肥与无机肥混合施用可以增快植物获取肥料养分的速度，生物抑制剂可以加速土壤中氮素转化为植物可以吸收状态的速度。
进一步地，所述多级植被过滤带包括阶梯式设置在农田下游的槽式一级过滤带、二级过滤带和三级过滤带，所述一级过滤带的植被面积为二级过滤带的二倍，三级过滤带的植被面积为二级过滤带的二分之一，所述一级过滤带、二级过滤带和三级过滤带内分别设置有种植架，所述种植架用于固定均匀种植在种植架上吸附氮素浮水植物的根系，对农田径流流失的氮素进行吸附，避免氮素浓度高的径流水流至生活用水区域造成水质污染。
进一步地，所述种植架可拆卸更换，且种植架上种植的植物在吸附饱和用于回收制备氮素肥料，既可以回收氮素避免其污染水质，又降低了农田阻控成本。
利用上述系统进行农田氮素流失阻控的方法，主要包括以下步骤：
S1：农田环境勘测
利用取样检测模块的取样器对农田土壤进行随机多点取样检测，通过含水率检测仪、温度检测仪、pH检测仪、氮素检测仪检测得到农田土壤的含水率、温度、pH、氮素浓度平均数据，然后利用环境监测模块的降水监测仪、光照监测仪、氮素挥发监测仪、植被监测仪监测一段时间内农田的降水频率、平均降水量、平均光照强度、农田上方气态氮素的平均浓度和植被面积变化数据，并通过物联网服务器获取农田所在位置近期的天气情况预测；
S2：阻控方案制备
通过数据分析模块的运算器对S1中得到的农田参数数据进行运算分析，分析各项数据的变化趋势，并通过控制器制定农田氮素流失阻控方案，阻控方案包括土壤调节、施肥时间、施肥量和施肥深度；
S3：氮素流失阻控
通过灌溉设备调节土壤的含水率，使土壤中的氮素挥发和反硝化损失减少，通过施肥设备在15-20d内无雨的时间段内对农田进行施肥，施肥量和施肥深度根据土壤中原有氮素含量估算确定，确保施加肥料中的氮素不会累积在土壤中，造成植物硝酸盐中毒，如果发生下雨，则在下雨前在多级植被过滤带中各级过滤带的种植架上种植氮素吸附植物，用于在下雨时，利用多级植物吸附被农田径流带离的氮素；
S4：氮素回流补充
在多级植被过滤带吸附过滤完毕后，将种植架上吸附氮素后的植物运输至肥料厂中回收制备成氮素肥料，用于施肥设备施肥用，并且在种植架上重新种植氮素吸附植物。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种减缓农田氮素流失的阻控系统及方法，先通过对农田土壤进行取样检测，得到土壤数据参数，然后对农田环境进行实时监测，分析预测农田的环境变化情况，然后根据土壤数据参数和农田环境数据进行农田土壤氮素流失率估算，然后根据理想氮素流失率和得到的所有数据进行分析估算，从土壤调节、施肥步骤和天气预测来制定土壤氮素流失阻控的方案，选择在近期无雨的天气进行施肥，避免土壤在雨水冲刷下流失大量氮素，并且选择由无机肥、有机肥和生物抑制剂组成的肥料，增快植物获取肥料养分的速度，并且加速土壤中氮素转化为植物可以吸收状态的速度，同时选择合适施肥深度，减少氮素挥发和反硝化损失，并且在农田下游设置多级植被过滤带，利用氮素吸附植物对农田流失的氮素进行吸附回收。总之，本发明具有系统完善、方案合理、阻控效果好等优点。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的多级植被过滤带结构示意图。
其中，1-取样检测模块、10-取样器、11-含水率检测仪、12-温度检测仪、13-pH检测仪、14-氮素检测仪、2-环境监测模块、21-降水监测仪、22-光照监测仪、23-氮素挥发监测仪、24-植被监测仪、3-物联网服务器、4-数据分析模块、41-数据存储器、42-运算器、43-控制器、44-指令寄存器、5-调控模块、51-灌溉设备、52-施肥设备、53-多级植被过滤带、531-一级过滤带、532-二级过滤带、533-三级过滤带、534-种植架。
具体实施方式
为便于对本发明技术方案的理解，下面结合附图1-2和具体实施例对本发明做进一步的解释说明，实施例并不构成对发明保护范围的限定。
实施例1：如图1所示，一种减缓农田氮素流失的阻控系统，主要包括：
用于检测农田中土壤样品理化性质的取样检测模块1，取样检测模块1包括用于在农田上采用随机多点取样法获取土壤样品的取样器10、用于检测土壤样品含水率的含水率检测仪11、用于检测土壤样品温度的温度检测仪12、用于检测土壤样品pH值的pH检测仪13、用于检测土壤样品中氮素浓度的氮素检测仪14，上述检测值均取平均值，
用于实时监测农田环境数据的环境监测模块2，环境监测模块2包括用于监测农田降水频率和降水量变化的降水监测仪21、用于监测农田光照强度变化的光照监测仪22、用于监测农田上方气态氮素浓度变化的氮素挥发监测仪23和用于监测农田格局和农田植被覆盖率的植被监测仪24，氮素挥发监测仪23每50m2设置一个，用于分别监测农田上方不同区域的气态氮素浓度，并取平均值作为农田上方整体气态氮素浓度，
分别与取样检测模块1、环境监测模块2通过物联网服务器3无线连接的用于根据农田参数数据分析、制定减缓农田氮素流失阻控方案的数据分析模块4，数据分析模块4包括对取样检测模块1和环境监测模块2得到农田数据进行接收、筛选、分类的数据存储器41、用于根据监测数据估算评估农田氮素流失率的运算器42、用于根据运算器42估算得到的农田氮素流失率和期望氮素流失率智能制定农田氮素流失阻控方案并进行土壤氮素流失调控的控制器43和用于存储农田数据和阻控方案的指令寄存器44，
氮素流失阻控方案包括土壤含水率、肥料组分、施肥量和施肥深度的调节控制，当现有农田氮素流失率超过15％，通过灌溉设备51将土壤含水率调节至20％，将肥料按照：40％有机肥、60％无机肥的组分组成，施肥量15kg/亩、施肥深度18cm，
运算器42中内置的农田氮素流失率估算公式具体为：农田氮素流失率＝(土壤原有氮素含量+施加肥料中氮素含量-植物吸收氮素量-土壤残留氮素含量-气态氮素挥发量)/(土壤原有氮素含量+施加肥料中氮素含量)，植物吸收氮素量的估算方式为：植物吸收氮素量＝样本植物吸收氮素量×农田植物预估量，其中，样本植物吸收氮素量为采集植物样本粉碎后检测到的氮素含量，农田植物预估量＝单位面积内农田植物数×农田面积，
与指令寄存器44分别连接用于对农田土壤与环境进行具体调控的调控模块5，调控模块5包括用于根据指令寄存器44中土壤含水率调节指令来进行工作的灌溉设备51，用于根据指令寄存器44中土壤施肥方案指令控制肥料组分、施肥量、施肥深度的施肥设备52，土壤施肥方案指令指令根据农田内植被生长情况与土壤中氮素浓度进行综合调节，设置在农田下游用于阻拦吸附农田径流水中氮素的多级植被过滤带53，多级植被过滤带53包括阶梯式设置在农田下游的一级过滤带531、二级过滤带532和三级过滤带533，一级过滤带531的植被面积为二级过滤带532的二倍，三级过滤带533的植被面积为二级过滤带532的二分之一，一级过滤带531、二级过滤带532和三级过滤带533上分别设置有种植架534，种植架534用于固定均匀种植在种植架534上吸附氮素浮水植物的根系，浮水植物为凤眼莲、王莲、浮萍混合种植。
实施例2：与实施例1基本相同，不同之处在于：氮素流失阻控方案中土壤含水率调节至19％，肥料的组分按照百分比包括：40％有机肥、59.5％无机肥、0.5％生物抑制剂，生物抑制剂为正丙基硫代磷酰三胺，施肥量13kg/亩、施肥深度20cm。
实施例3：与实施例1基本相同，不同之处在于：氮素流失阻控方案中土壤含水率调节至18％，肥料的组分按照百分比包括：39.5％有机肥、59.5％无机肥、1％生物抑制剂，生物抑制剂为乙硫醇，施肥量18kg/亩、施肥深度15cm。
对比例4：与实施例1基本相同，不同之处在于：氮素流失阻控方案中土壤含水率调节至21％，肥料的组分按照百分比包括：39.5％有机肥、59％无机肥、1.5％生物抑制剂，生物抑制剂为烯丙基硫脲，施肥量10kg/亩、施肥深度23cm。
实施例5：与实施例1基本相同，不同之处在于：种植架534可拆卸更换，且种植架534上种植的植物在吸附三个月后用于回收制备氮素肥料。
实施例6：利用上述实施例进行农田氮素流失阻控的方法，包括以下步骤：
S1：农田环境勘测
利用取样检测模块1的取样器10对农田土壤进行随机多点取样检测，通过含水率检测仪11、温度检测仪12、pH检测仪13、氮素检测仪14检测得到农田土壤的含水率、温度、pH、氮素浓度平均数据，然后利用环境监测模块2的降水监测仪21、光照监测仪22、氮素挥发监测仪23、植被监测仪24监测一段时间内农田的降水频率、平均降水量、平均光照强度、农田上方气态氮素的平均浓度和植被面积变化数据，并通过物联网服务器3获取农田所在位置近期的天气情况预测；
S2：阻控方案制备
通过数据分析模块4的运算器42对S1中得到的农田参数数据进行运算分析，分析各项数据的变化趋势，并通过控制器43制定农田氮素流失阻控方案，阻控方案包括土壤调节、施肥时间、施肥量和施肥深度；
S3：氮素流失阻控
通过灌溉设备51调节土壤的含水率，使土壤中的氮素挥发和反硝化损失减少，通过施肥设备52在15-20d内无雨的时间段内对农田进行施肥，施肥量和施肥深度根据土壤中原有氮素含量估算确定，确保施加肥料中的氮素不会累积在土壤中，造成植物硝酸盐中毒，如果发生下雨，则在下雨前在多级植被过滤带53中各级过滤带的种植架534上种植氮素吸附植物，用于在下雨时，利用多级植物吸附被农田径流带离的氮素；
S4：氮素回流补充
在多级植被过滤带53吸附过滤完毕后，将种植架534上吸附氮素后的植物运输至肥料厂中回收制备成氮素肥料，用于施肥设备52施肥用，并且在种植架534上重新种植氮素吸附植物。
上述含水率检测仪11为YT-S土壤含水率检测仪，温度检测仪12为HRC-KT384插入式温度检测仪，pH检测仪13为PHB-3笔式酸度计，氮素检测仪14为SCT-500土壤元素检测仪，降水监测仪21为FT-YLJC降雨量实时监测仪，光照监测仪22为VOS光照强度监测仪，氮素挥发监测仪23为LB-BZ泵吸式气体成分分析检测仪，植被监测仪24为LAM-B植被面积测量仪，物联网服务器3为康耐德16串口物联网服务器，数据存储器41为存储容量为512G的EDE1116系列数据存储器，运算器42为SUV-100智能数据运算器，控制器43为HCT/HCX系列控制器，指令寄存器44为控制器43内部的指令寄存器RAM，灌溉设备51为HW型卧式蜗壳混流泵，施肥设备52为SD-SGL-A自走式施肥机，无特殊指定型号的电子元件均为现有技术中的常用电子元件，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。
实验例1：研究肥料组分对农田氮素流失率的影响
选取一块实验农田，将实验农田按径流方向平均分为四份，保持其他条件参数不便，将实施例1、实施例2、实施例3和对比例4中提供的肥料分别施加向四块农田中，分别检测计算四块农田的氮素流失率，结果如表1所示：
表1不同肥料组分的施加对农田氮素流失率的影响
结论：实施例2提供的肥料组分对农田施加后，氮素流失率为最低，在实施例2的基础上增加或减少生物抑制剂的比例，氮素流失率都发生了降低，不使用生物抑制剂，则农田的氮素流失率大大增加，由此可见，生物抑制剂对于农田氮素流失率有着较大的影响，并且当土壤含水率为19％、施肥量为13kg/亩、施肥深度为20cm使，农田的氮素流失率最低。
实验例2：研究氮素回收制备氮素肥料对农田氮素流失阻控的影响
选取一块实验农田，将实验农田按径流方向平均分为两份，将实施例1与实施例5提供的多级植被过滤带分别设置在两块农田的下游处，对实施例1中种植架上种植的氮素吸附植物不进行更换，而对实施例5中种植架上的种植的氮素吸附植物每隔三个月更换一次，在单月降雨超过四次或单月总降雨量超过200mm时，种植架上的种植的氮素吸附植物的更换周期为一个月，且将更换下种植架上的植物送至肥料厂中制备成氮素肥料，分别检测两块农田的氮素流失率并计算进行农田氮素流失阻控产生的成本费用，结果如表2所示：
表2氮素流失阻控效率和成本统计表
结论：由于氮素吸附植物的生长周期限制，氮素吸附量有限，在其吸附饱和后对于氮素的吸附作用就大大降低，定期更换氮素吸附植物可以降低氮素流失率，并且可以将吸附氮素后的植物制备成肥料继续使用，并且由于肥料成本抵消了一部分肥料制备成本，所以，农田氮素流失阻控的总成本费用增加不多。
Claims (8)
1.一种减缓农田氮素流失的阻控系统，其特征在于，主要包括：
用于检测农田土壤样品理化性质的取样检测模块(1)，所述取样检测模块(1)包括用于在农田上采用随机多点取样法获取土壤样品的取样器(10)、用于检测土壤样品含水率的含水率检测仪(11)、用于检测土壤样品温度的温度检测仪(12)、用于检测土壤样品pH值的pH检测仪(13)、用于检测土壤样品中氮素浓度的氮素检测仪(14)，
用于实时监测农田环境数据的环境监测模块(2)，所述环境监测模块(2)包括用于监测农田降水频率和降水量变化的降水监测仪(21)、用于监测农田光照强度变化的光照监测仪(22)、用于监测农田上方气态氮素浓度变化的氮素挥发监测仪(23)和用于监测农田格局和农田植被覆盖率的植被监测仪(24)，
分别与所述取样检测模块(1)、环境监测模块(2)通过物联网服务器(3)无线连接的用于根据农田参数数据分析、制定减缓农田氮素流失阻控方案的数据分析模块(4)，所述数据分析模块(4)包括与所述取样检测模块(1)和环境监测模块(2)连接用于接收存储农田参数数据的数据存储器(41)，与所述数据存储器(41)连接用于提取数据进行运算分析的运算器(42)，所述运算器(42)通过将数据存储器(41)内提取数据按照内置农田氮素流失率估算公式需求进行数据提取并进行相应计算，并将计算结果传输至控制器(43)，所述控制器(43)与运算器(42)连接，用于根据运算器(42)估算得到的农田氮素流失率与设定标准农田氮素流失率的差值制定对应的农田氮素流失阻控方案并生成调控指令存储至指令寄存器(44)中，
与所述指令寄存器(44)分别连接用于对农田土壤与环境进行具体调控的调控模块(5)，所述调控模块(5)包括用于根据指令寄存器(44)中土壤含水率调节指令来进行工作的灌溉设备(51)，用于根据指令寄存器(44)中土壤施肥方案指令控制肥料组分、施肥量、施肥深度的施肥设备(52)，设置在农田下游用于阻拦吸附农田径流水中氮素的多级植被过滤带(53)。
2.根据权利要求1所述的一种减缓农田氮素流失的阻控系统，其特征在于，所述运算器(42)中内置的农田氮素流失率估算公式具体为：农田氮素流失率＝(土壤原有氮素含量+施加肥料中氮素含量-植物吸收氮素量-土壤残留氮素含量-气态氮素挥发量)/(土壤原有氮素含量+施加肥料中氮素含量)。
3.根据权利要求2所述的一种减缓农田氮素流失的阻控系统，其特征在于，所述植物吸收氮素量的估算方式为：植物吸收氮素量＝样本植物吸收氮素量×农田植物预估量，其中，所述样本植物吸收氮素量为采集植物样本粉碎后检测到的氮素含量，所述农田植物预估量＝单位面积内农田植物数×农田面积。
4.根据权利要求2所述的一种减缓农田氮素流失的阻控系统，其特征在于，所述样本植物吸收氮素量为采集植物样本粉碎后检测到的氮素含量，所述农田植物预估量＝单位面积内农田植物数×农田面积。
5.根据权利要求1所述的一种减缓农田氮素流失的阻控系统，其特征在于，所述控制器(43)中的肥料组分、施肥量、施肥深度控制指令根据农田内植被生长情况与土壤中氮素浓度进行综合调节。
6.根据权利要求1所述的一种减缓农田氮素流失的阻控系统，其特征在于，所述肥料的组分按照百分比包括：39.5-40％有机肥、59.5-60％无机肥、0-1％生物抑制剂，所述生物抑制剂为正丙基硫代磷酰三胺、乙硫醇、烯丙基硫脲中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种减缓农田氮素流失的阻控系统，其特征在于，所述多级植被过滤带(53)包括阶梯式设置在农田下游的槽式一级过滤带(531)、二级过滤带(532)和三级过滤带(533)，所述一级过滤带(531)的植被面积为二级过滤带(532)的二倍，三级过滤带(533)的植被面积为二级过滤带(532)的二分之一，所述一级过滤带(531)、二级过滤带(532)和三级过滤带(533)内分别设置有的种植架(534)，所述种植架(534)用于固定均匀种植在种植架(534)上吸附氮素浮水植物的根系。
8.利用权利要求1-7任意一项所述系统进行农田氮素流失阻控的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1：农田环境勘测
利用取样检测模块(1)的取样器(10)对农田土壤进行随机多点取样检测，通过含水率检测仪(11)、温度检测仪(12)、pH检测仪(13)、氮素检测仪(14)检测得到农田土壤的含水率、温度、pH、氮素浓度平均数据，然后利用环境监测模块(2)的降水监测仪(21)、光照监测仪(22)、氮素挥发监测仪(23)、植被监测仪(24)监测一段时间内农田的降水频率、平均降水量、平均光照强度、农田上方气态氮素的平均浓度和植被面积变化数据，并通过物联网服务器(3)获取农田所在位置近期的天气情况预测；
S2：阻控方案制备
通过数据分析模块(4)的运算器(42)对S1中得到的农田参数数据进行运算分析，分析各项数据的变化趋势，并通过控制器(43)制定农田氮素流失阻控方案，阻控方案包括土壤调节、施肥时间、施肥量和施肥深度；
S3：氮素流失阻控
通过灌溉设备(51)调节土壤的含水率，使土壤中的氮素挥发和反硝化损失减少，通过施肥设备(52)在15-20d内无雨的时间段内对农田进行施肥，施肥量和施肥深度根据土壤中原有氮素含量估算确定，确保施加肥料中的氮素不会累积在土壤中，造成植物硝酸盐中毒，如果发生下雨，则在下雨前在多级植被过滤带(53)中各级过滤带的种植架(534)上种植氮素吸附植物，用于在下雨时，利用多级植物吸附被农田径流带离的氮素；
S4：氮素回流补充
在多级植被过滤带(53)吸附过滤完毕后，将种植架(534)上吸附氮素后的植物运输至肥料厂中回收制备成氮素肥料，用于施肥设备(52)施肥用，并且在种植架(534)上重新种植氮素吸附植物。
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