[发明专利]精量灌溉施肥系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种精量灌溉施肥系统，属于农作物灌溉施肥技术领域。

背景技术

对于基质栽培或者水培的作物而言，EC、pH和肥料养分比例是营养液的三大要素。EC即电导率，代表溶液内离子的导电能力，可移动的带电离子越多，电阻就越小，导电能力越强，因此EC值就越高。营养液的离子浓度如果太高，会导致作物根系失水，轻者引起作物产量和品质下降，重者引起落叶凋萎甚至死亡。营养液离子浓度如果过低，作物吸收的养分不足，会导致长势衰弱和减产。每种作物都有其适应的营养液pH范围，pH还会显著影响营养液中化合物的溶解度，如果超出适宜范围就会造成化合物的沉淀和失活。肥料的养分比例包括营养液中氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼元素的含量比例，不同作物不同生育时期都有其适宜的养分比例。

目前国内外栽培生产中均采用灌溉施肥机来实现对营养液pH、EC和肥料养分比例的控制，如荷兰Priva公司的NutriFit HX灌溉施肥机。包括NutriFit HX灌溉施肥机在内的现有技术主要存在以下缺点：

1、肥料养分比例调节受限

原液罐的数量在机器出厂时即已经固定，有几个文丘里即可以有相应数量的原液罐。如果原液罐的数量较少（如NutriFit HX灌溉施肥机有3个原液罐），就不得不将多种肥料溶解在同一个原液罐中，这样会使肥料养分比例的调节受到限制。比如采用以下的原液罐配方：A罐为硝酸；B罐为硫酸镁、磷酸二氢铵；C罐为硝酸钙、硝酸钾、微量元素（螯合铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硼砂、钼酸钠）。在提高钾含量时就必须相应的提高钙和微量元素的含量。

2、营养液浓度控制受限

现有的灌溉施肥机应用文丘里吸肥装置，利用水经过文丘里喉部时形成的负压将原液吸入灌溉管路。通过调节入水阀和文丘里的供料阀实现对营养液EC、pH和原液罐养分比例的控制。存在如下问题：（1）当不同的原液罐和酸罐中的水位相差较大时，文丘里的吸肥速度控制不准确。因为文丘里的吸肥速度除了与供料阀的打开程度有关，还与原液罐中的水位有关，水位越高，压强越高，吸肥速度越快。（2）当混合罐中的营养液EC及酸浓度高于目标值，且混合罐中营养液处于最高水位时，只能将部分营养液泵出后才能加清水实现对营养液的稀释，但最初泵出的部分营养液的EC及酸浓度是高于目标值的。

3、成本较高

国外生产规模较大，如欧洲单个设施面积多在1公顷以上，灌溉施肥机虽然成本较高，但单位面积的均摊成本较低。然而，国内生产面积普遍较小，农户的生产规模多在一亩至几亩，单位面积灌溉施肥机的投入成本非常高。以Priva公司的NutriFit HX灌溉施肥机为例，目前售价约为人民币12万元左右，普通农户难以接受。

发明内容

本发明的目的是提供一种精量灌溉施肥系统，本发明的精量灌溉施肥系统可实现营养液EC、pH值和养分比例的精量控制。

本发明所提供的精量灌溉施肥系统包括若干个比例施肥泵、原液罐、pH计、EC计和混合罐；

所述若干个比例施肥泵依次连通，且每个所述比例施肥泵分别与所述原液罐相连通；

位于末端的所述比例施肥泵的出口与所述混合罐相连通，在该连通的管路上设置所述pH计和所述EC计；

所述混合罐的底部设有液体出口，所述液体出口与水泵相连通。

上述的施肥系统中，位于首端的所述比例施肥泵的入口端连接电磁阀，用于控制水的输送，具体可选择有线或无线电磁阀，其直径具体可根据管路的直径进行确定。

上述的施肥系统中，所述混合罐内可设有电缆浮球阀，所述电缆浮球阀与所述电磁阀相连接，以用于保持所述混合罐中的水位。

上述的施肥系统中，设置所述pH计的管路上设有逆止阀，所述逆止阀设于位于末端的所述比例施肥泵的出口端处，用于防止关闭主管路阀门后营养液回流。

上述的施肥系统中，设置所述pH计的管路上设有双向阀门，所述双向阀门设于所述混合罐与所述EC计或所述pH计之间，用于控制营养液的流向：根据所述pH计和所述EC计的测定结果，不符合要求的营养液可以直接排出，符合要求的进入所述混合罐。

上述的施肥系统中，所述水泵的出口依次与电磁阀和压力表相连接，分别用于控制营养液向田间的输送和监测输入田间营养液的管路的压力。

上述的施肥系统中，所述水泵和电磁阀与灌溉控制器相连接，通过控制所述水泵和所述电磁阀的开关实现自动定时定量供应营养液，可以选择能实现定时开关的控制器。