中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)歷史悠久的國(guó)家,農(nóng)業(yè)在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。自80年代改革開放以來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速,以有限的耕地養(yǎng)活了占22%的人口,創(chuàng)造了令世界矚目的成就。
在我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在著一項(xiàng)痛點(diǎn),目前設(shè)施園藝生產(chǎn)中營(yíng)養(yǎng)液或農(nóng)藥主要是在較大的水池中由人工調(diào)配,占地面積大,效率低,成本高,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,嚴(yán)重制約了我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
有部分水肥灌溉設(shè)備或施藥設(shè)備,但兩者是獨(dú)立分開的設(shè)備。前者采用傳統(tǒng)的文丘里式施肥器,水肥精度及灌溉量無(wú)法精確控制,違背設(shè)施園藝生產(chǎn)中的精準(zhǔn)管控原則; 后者采用人工噴藥,施藥的時(shí)機(jī)和精準(zhǔn)性難以把握,不僅造成環(huán)境污染,同時(shí)由于農(nóng)藥與操作者的近距離接觸,對(duì)操作者的身體健康危害巨大。
為解決該問(wèn)題,有學(xué)者設(shè)計(jì)了水肥藥一體化智能裝備,可滿足溫室園藝的配肥、配藥、根部和葉面施肥需求。設(shè)備主要由主泵、蠕動(dòng)泵、EC和pH傳感器等部分組成,可在灌溉的管道內(nèi)進(jìn)行配肥或配藥。
源水通過(guò)主泵的作用由入口進(jìn)入施肥機(jī)管道內(nèi), 由壓力傳感器監(jiān)測(cè)水壓; 蠕動(dòng)泵工作時(shí),通過(guò)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滾輪擠壓軟管,將軟管內(nèi)的空氣或者液體排出產(chǎn)生負(fù)壓,從而在軟管的一端吸取液體,將母液( 濃度較高的肥液、藥液或酸液) 按照設(shè)定混合比例泵入管道,管道混合器將母液與源水混合均勻,進(jìn)一步稀釋母液; 由EC傳感器和pH傳感器監(jiān)測(cè)混合液的電導(dǎo)率和pH, 并依據(jù)電導(dǎo)率和pH調(diào)整蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速; 灌溉區(qū)域?qū)?yīng)的電磁閥打開,混合液從對(duì)應(yīng)的出口被泵排出。
為何水肥藥一體化智能裝備會(huì)選用蠕動(dòng)泵呢?首先由于蠕動(dòng)泵流量精度較高,可調(diào)控轉(zhuǎn)速,通過(guò)控制蠕動(dòng)泵電機(jī)轉(zhuǎn)速控制流量。在配置水肥藥時(shí)比例也較為精準(zhǔn),容易實(shí)現(xiàn)水肥藥的精準(zhǔn)控制。其次蠕動(dòng)泵可以和其他設(shè)備進(jìn)行級(jí)聯(lián),在同一控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下,與其他設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng),操作更簡(jiǎn)單更便捷。蠕動(dòng)泵還具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)成本低的特性,由于蠕動(dòng)泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)閥門,僅有軟管是易損件,在設(shè)備后期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),可有效節(jié)省維護(hù)時(shí)間。
水肥藥一體化智能裝備精度高,省時(shí)省力,可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)用現(xiàn)配,無(wú)需配備較大的水池。在節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、增產(chǎn)、省工省本及提高經(jīng)濟(jì)效益方面.對(duì)我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的意義