CN217012173U - 一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，栽培槽内种有瓜苗植株，灌溉桶上方设有进水管，桶内装有定量营养液并浸入设有灌溉液位计，同时桶内底部设有灌溉潜水泵，灌溉潜水泵连于滴灌管，滴灌管设于栽培槽上方，栽培槽底部渗漏孔连有回流管，回流管端头与虹吸管连接，虹吸管贯穿回收桶并伸入其内，虹吸管上开口端面高于渗漏孔，回水桶内设有回水液位计与回水潜水泵，回水潜水泵连于回水管，回水管延伸进入灌溉桶内。利用栽培槽、灌溉桶、回水桶及相关组件组成的封闭式水肥循环系统，形成针对固体基质栽培营养液的持续性利用机制，同时以虹吸效应确保固体基质无法进入回水桶内，有效确保连续回收灌溉作业中的母液纯度及养分资源的充分利用。

Description

一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统

技术领域

本实用新型属于农业栽培灌溉技术领域，具体涉及一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统。

背景技术

农业栽培技术中的水肥一体化是施肥的要领，也是各种肥料发挥效用的关键点，针对一般类型的水溶性复合肥，可以根据肥随水走的基本原理而在庄稼浇水时直接使用，此类方式操作简单、肥效好，能令作物快速吸收养分，然而，“肥随水走”的方式只有在水流动时各类养分才能够被作物吸收，而这部分移动的水正是游离水，带着养分离子游动给作物提供养分，养分随着游离水的渗漏而流失是限制作物产量的重要因素，在无土基质栽培中或对于需水肥量较大的瓜类蔬菜而言，更是容易造成游离水与养分的流失，由于瓜类蔬菜主要为春季和秋季栽培，需水量较大，特别是无土基质栽培中的基质孔隙度及粒径比较大，在栽培过程中水肥施用时极易形成养分淋溶而造成大量损失，同时这些流失的养分还会对周边环境形成一定的污染。

现有技术虽有通过搭建营养液循环系统来完成回收利用，但是，针对固体基质的栽培来说，营养液的回收过程中也会混入部分固体基质沙粒，而瓜类蔬菜需水量较大，循环回收系统需要将回收液直接输送至母液进行连续灌溉作业，随着循环系统的持续性运行，这些含有基质沙粒杂质的回收液会逐渐对母液造成污染。因此，针对现有瓜类蔬菜的固体基质栽培技术，亟需设计一种新型装置用以确保母液不受污染的前提下实施养分的连续性回收灌溉作业。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，用以有效提高瓜类蔬菜固体基质栽培的水肥养分利用率，以此在母液不受污染的前提下确保养分资源在连续性回收灌溉作业中被充分利用。

本实用新型通过以下技术方案实施：一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，包括栽培槽、灌溉桶、回水桶、滴灌管、回水管。其中，所述栽培槽通过钢支架支撑，所述栽培槽内盛放装有栽培用的固体基质，同时种有多个瓜苗植株；所述灌溉桶设于所述栽培槽一旁，其桶口正上方设有电磁阀控制流量的进水管，所述灌溉桶内装有定量营养液，营养液内浸入设有灌溉液位计，同时，所述灌溉桶桶内底部设有灌溉潜水泵，所述灌溉潜水泵负压端直接与营养液接触，其正压端通过灌溉管连接于所述滴灌管，所述滴灌管横向布置并设于所述栽培槽的所述固体基质表面，所述栽培槽底部渗漏孔连有回流管，所述回流管端头与竖向布置的虹吸管连接，所述虹吸管贯穿所述回收桶的上开口并伸入其内腔底部，所述虹吸管上开口端面高于所述渗漏孔；所述回水桶嵌入设于地面中以使其整体位置低于所述渗漏孔，所述回水桶内设有回水液位计与回水潜水泵，所述回水潜水泵负压端置空，其正压端连接于所述回水管，所述回水管另一端头延伸进入所述灌溉桶内并以其开口朝下布置。

进一步的，所述灌溉液位计由滑杆、浮标、磁感应传感器组成，所述滑杆浸没设于所述灌溉桶的营养液内并呈竖向布置，所述浮标套合设于所述滑杆上并漂浮于营养液液面上，所述浮标内套合设有磁环，所述磁感应传感器安装于所述栽培槽侧外壁上，并与所述灌溉潜水泵形成控制连接。

进一步的，所述回水桶与所述虹吸管内均存有定量营养液，所述虹吸管上开口端面低于所述栽培槽顶面。

进一步的，所述灌溉潜水泵通过防水电缆连接于所述灌溉桶外部的电源。

进一步的，所述回水液位计输出端连接于报警器。

进一步的，所述栽培槽为塑料泡沫材质的槽体。

进一步的，所述灌溉管、所述回水管及所述滴灌管的材质均为PE。

进一步的，所述灌溉液位计、所述回水液位计共同与控制器连接并提供反馈信号，所述控制器与所述电磁阀连接并提供控制信号，所述控制器内设有与门电路模块。

本实用新型的有益效果是：

1.本装置利用栽培槽、灌溉桶、回水桶及相关组件组成的封闭式水肥循环系统，形成针对固体基质栽培营养液的持续性利用机制，同时以虹吸管端口高于渗漏孔的设置以确保固体基质无法进入回水桶内，当利用灌溉潜水泵将灌溉桶内营养液抽出并实施滴灌作业后，多余的营养液与部分固体基质沙粒混合形成渗漏混合流体，并在栽培槽底部渗漏孔流出进入回流管内，由于虹吸管上开口高于渗漏孔，且回水桶整体位置低于渗漏孔，在液体粘性及虹吸效应的作用下，混合流体中的液相营养液成分上升至虹吸管顶端并顺着管体流入回水桶内，而混合流体中固相的固体基质沙粒则会因其自身重力而被堆积分离于回流管内，以此确保回水桶内收集到纯度较高的回收营养液，并以此泵入灌溉桶母液内进行二次灌溉，在此基础上进行的连续回收灌溉作业可有效确保母液液源不受污染，且能适应连续性、大水量的灌溉作业，特别适用于瓜类蔬菜固体基质栽培需水量较大的栽培工作，有效确保连续回收灌溉作业中的母液纯度及养分资源的充分利用。

2.本装置所用泡沫塑料材质的栽培槽、以及各类PE材质的管材成本低廉、易于搭设实施，同时泡沫塑料材质、PE材质易于针对透气孔、滴灌孔的位置进行加工改造，可针对不同季节环境下所需水、肥、气相用量的不同而进行灵活调节，十分适用于瓜类蔬菜一类的季节性栽培作物，具有较佳的实用价值。

3.本装置中灌溉液位计、回水液位计、控制器与电磁阀所形成的反馈控制系统可有效确保灌溉作业的无人式自动化作业，灌溉液位计、回水液位计的同步检测可准确判断循环系统总液量的储备并及时开启电磁阀补充营养液，为连续性灌溉作业提供实时、无间断的看护工作，以此确保瓜类蔬菜植株的正常生长发育。

附图说明

图1是本实用新型中一实施例的结构示意图。

图中：

1-栽培槽，1a-钢支架，1b-瓜苗植株，1c-渗漏孔，1d-回流管，

2-灌溉桶，2a-进水管，2b-灌溉液位计，2c-灌溉潜水泵，2d-防水电缆，

3-回水桶，3a-回水液位计，3b-回水潜水泵，3c-虹吸管，3d-报警器，

4-滴灌管，5-回水管。

具体实施方式

下面结合说明书附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，包括栽培槽1、灌溉桶2、回水桶3、滴灌管4、回水管5。

其中，栽培槽1为塑料泡沫材质的槽体，并通过钢支架1a支撑，栽培槽1内盛放装有栽培用的固体基质，同时种有多个瓜苗植株1b；灌溉桶2设于栽培槽1一旁，其桶口正上方设有电磁阀控制流量的进水管2a，灌溉桶内装有定量营养液，营养液内浸入设有灌溉液位计2b。

同时，灌溉桶桶内底部设有灌溉潜水泵2c，灌溉潜水泵2c通过防水电缆2d连接于灌溉桶2外部的电源，灌溉液位计2b由滑杆、浮标、磁感应传感器组成，滑杆浸没设于灌溉桶2的营养液内并呈竖向布置，浮标套合设于滑杆上并漂浮于营养液液面上，浮标内套合设有磁环，磁感应传感器安装于栽培槽1侧外壁上，并与灌溉潜水泵2c形成控制连接。

灌溉潜水泵2c负压端直接与营养液接触，其正压端通过导管连接于滴灌管4，滴灌管4设于栽培槽1上方，栽培槽1底部渗漏孔1c连有回流管1d，回流管1d端头与竖向布置的虹吸管3c连接，虹吸管3c贯穿回收桶的上开口并伸入其内腔底部，虹吸管3c上开口端面高于渗漏孔1c；回水桶3嵌入设于地面中以使其整体位置低于渗漏孔1c，回水桶3与虹吸管3c内均存有定量营养液，虹吸管3c上开口端面低于栽培槽1顶面，以便于虹吸效应的分离作用。

回水桶3内设有回水液位计3a与回水潜水泵3b，回水潜水泵3b负压端置空，其正压端连接于回水管5，回水管5另一端头延伸进入灌溉桶2内并以其开口朝下布置，回水液位计3a输出端连接于报警器3d，可应对收集营养液的高液位报警使用。

灌溉液位计2b、回水液位计3a共同与控制器连接并提供反馈信号，控制器与电磁阀连接并提供控制信号，为循环系统提供无人看护的自动护理功能。

栽培槽1为塑料泡沫材质的槽体，灌溉管、回水管5及滴灌管4的材质均为PE，因此，在季节性的变化中，由于瓜类植株所需水肥养分或透气量发生变化，操作人员可利用栽培槽1的泡沫塑料材质，及灌溉管、回水管5、滴灌管4PE材质的可加工性，通过钻孔或贴膜来增加、减少透气孔与滴灌孔，以此应对瓜类蔬菜等季节性作物的栽培模式进行灵活调节。

本实施例的作业过程如下：

S1：操作人员先通过控制电磁阀将营养液从进水管2a释放至灌溉桶2内，当灌溉桶2形成定量液体，由灌溉液位计2b检测后反馈至电磁阀使其关闭进水管2a，而后启动灌溉潜水泵2c将桶内营养液泵入滴灌管4内实施滴灌作业，随着瓜苗植株1b吸收部分滴灌养分后，残余的营养液随着固体基质孔隙渗漏而从栽培槽1底部渗漏孔1c流出，其中混入了部分固体基质沙粒而形成了固液相的混合流体并在回流管1d内堆积，由于回流管1d所连接的虹吸管3c及回水桶3内均存有定量营养液，且回水桶3位置低于渗漏孔1c，在虹吸效应及液体粘性作用下，混合流体中的液相营养液被虹吸管3c导引至回水桶3内，而由于虹吸管3c顶端设于高处，混合流体中的固体基质沙粒因其自身重力而无法继续上升并被滞留于回流管1d内，以此确保回水桶3内收集营养液的纯度。

S2：当回水桶3内收集到的营养液储量过大，通过回水液位计3a检测到营养液液位达到临界值并激活报警器3d，而后发送启动信号令回水潜水泵3b工作，启动回水潜水泵3b将回水桶3内收的营养液经回水管5泵入灌溉桶2内，经过步骤S1的虹吸分离作用，确保灌溉桶2内的母液与回收液混合而不受污染，当灌溉桶2内储液量再次达到高液位时，灌溉液位计2b检测激活灌溉潜水泵2c再次实施抽液灌溉工作，以此对营养液实现灌溉→回收→反送的封闭式循环作业，直至瓜苗植株1b将养分充分吸收，以此完成连续性、大水量的灌溉作业，同时确保母液纯度与养分资源的充分利用。

S3：由于循环系统需确保实时开启以满足瓜类植株的需水量，当处于无人看护状态时，营养液随着循环系统流动而被瓜苗植株1b充分吸收后，营养液总量减少，使灌溉桶2、回水桶3储液量同步下降，灌溉液位计2b、回水液位计3a同时检测到低液位信号，此时二个低液位信号同时反馈至控制器，通过其与门电路模块激活控制信号并输出至电磁阀，因而开启进水管2a流量使其重新为灌溉桶2补充新的营养液，以此进入下一阶段的循环灌溉作业中，确保连续灌溉作业的自动护理效果，保障瓜类蔬菜植株的正常生长发育。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施例，并非用于针对本实用新型作出形式上的限制，应当理解，在权利要求书所限定的特征范围下，实施例还可作出其它等同形式的修改、变动，这些都应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，包括栽培槽、灌溉桶、回水桶、滴灌管、回水管，其特征在于：所述栽培槽通过钢支架支撑，所述栽培槽内盛放装有栽培用的固体基质，所述灌溉桶设于所述栽培槽一旁，其桶口正上方设有电磁阀控制流量的进水管，所述灌溉桶内装有定量营养液，营养液内浸入设有灌溉液位计，同时，所述灌溉桶桶内底部设有灌溉潜水泵，所述灌溉潜水泵负压端直接与营养液接触，其正压端通过灌溉管连接于所述滴灌管，所述滴灌管横向布置并设于所述栽培槽的所述固体基质表面，所述栽培槽底部的渗漏孔连有回流管，所述回流管端头与竖向布置的虹吸管连接，所述虹吸管穿过所述回水桶的上开口并伸入其内腔底部，所述虹吸管上开口端面高于所述渗漏孔，所述回水桶嵌入设于地面中以使其整体位置低于所述渗漏孔，所述回水桶内设有回水液位计与回水潜水泵，所述回水潜水泵负压端置空，其正压端连接于所述回水管，所述回水管另一端头延伸进入所述灌溉桶内并以其开口朝下布置。

2.如权利要求1所述的一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，其特征在于：所述灌溉液位计由滑杆、浮标、磁感应传感器组成，所述滑杆浸没设于所述灌溉桶的营养液内并呈竖向布置，所述浮标套合设于所述滑杆上并漂浮于营养液液面上，所述浮标内套合设有磁环，所述磁感应传感器安装于所述栽培槽侧外壁上，并与所述灌溉潜水泵形成控制连接。

3.如权利要求1所述的一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，其特征在于：所述回水桶与所述虹吸管内均存有定量营养液，所述虹吸管上开口端面低于所述栽培槽顶面。

4.如权利要求1所述的一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，其特征在于：所述灌溉潜水泵通过防水电缆连接于所述灌溉桶外部的电源。

5.如权利要求1所述的一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，其特征在于：所述回水液位计输出端连接于报警器。

6.如权利要求1所述的一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，其特征在于：所述栽培槽为塑料泡沫材质的槽体。

7.如权利要求1所述的一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，其特征在于：所述灌溉管、所述回水管及所述滴灌管的材质均为PE。

8.如权利要求1所述的一种瓜类蔬菜水肥循环栽培系统，其特征在于：所述灌溉液位计、所述回水液位计共同与控制器连接并提供反馈信号，所述控制器与所述电磁阀连接并提供控制信号，所述控制器内设有与门电路模块。

Images