由中國農業(yè)科學院農業(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”項目7月16日在北京通過了科技部組織的專家驗收,來自中國農業(yè)大學、南京農業(yè)大學、浙江省農科院、中科院計算技術研究所和科技部的專家對該項目成果給予了高度評價,認為該項目的完成是無土栽培領域的一項重大技術突破,解決了傳統(tǒng)水耕栽培營養(yǎng)液利用率低、控制水平差、污染嚴重、水資源浪費大等缺陷,使植物水耕栽培成套技術裝備的完全國產化成為可能。
課題組在三年的執(zhí)行期內,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、自動控制等學科的專家聯(lián)合攻關,取得了多項創(chuàng)新成果主要包括:
1、設計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。設計研制了具有良好密封性的定植蓋板,可根據植物的栽培需求確定定植孔數量,定植孔周邊凸起,可有效地避免營養(yǎng)液的污染。
2、采用計算機與控制模塊相結合的方式,實現了營養(yǎng)液EC、pH、DO、溫度的在線檢測;數據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調配采用PWM控制,可實現營養(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、制冷等配套技術引入植物水培根際環(huán)境調制系統(tǒng)中,實現了對液溫、溶氧的自動控制;所開發(fā)的計算機控制軟件具有控制參數設置方便、界面可視化程度高、數據處理能力強等優(yōu)點。
4、通過該項目的研究,完成了水耕栽培床、營養(yǎng)液供給系統(tǒng)、營養(yǎng)液自動調配(EC、pH)、液溫和溶解氧調控(執(zhí)行機構、控制方式)等關鍵技術研究,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體系。
該項研究與生產實際結合緊密,研究成果已在河北、上海、廣東、遼寧等省市推廣應用,可為非可耕地栽培、觀光農業(yè)、航天工程和無污染蔬菜生產等領域提供技術支撐。
水耕栽培數據采集與控制系統(tǒng)
系統(tǒng)數據采集與控制計算機界面