[0011] d.第三次灌溉时间点及量相较于第二次灌溉时间点及量的计算重复以上步骤第二次灌溉时间点及量相较于第一次灌溉时间点及量的计算,以后灌溉时间点及量的计算以此类推。
[0012] 进一步的,步骤c中参数μ的确定,当该次灌溉中排出营养液电导率值ECD1与设定的排出营养液电导率阈值ECDth的差值比例ec1<0.1时,μ=0;当ec1=0.1时,μ=0.1;当0.1
[0013] 再进一步的,步骤a中,VD0=0.2Vth。
[0014] 一种封闭式无土栽培自动灌溉控制系统,设置光辐射传感器测定大棚内太阳光辐射量R,设置EC值传感器测定无土栽培基质中排出营养液的电导率值ECDi,设置排水量传感器测定无土栽培基质中排出营养液的体积VDi;所述光辐射传感器、EC值传感器和排水量传感器与控制器电连接,将所测得的参数传输到控制器;控制器根据如上述的任意一项方法,按时按量控制灌溉执行器对无土栽培基质进行灌溉。
[0015] 与现有技术相比,本发明的有益技术效果如下:
[0016] 当前用于封闭式无土栽培模式中的灌溉控制系统和方法基本很少考虑根据基质内盐分富集情况调整灌溉量,一般都是采用定时灌溉的方式,少数根据作物蒸腾进行灌溉的也只是根据蒸腾量进行营养液的补充和灌溉。本发明所阐述的“一种封闭式无土栽培自动灌溉控制方法及系统”根据作物蒸腾和基质内盐分积累情况,灵活有效的实现变量灌溉;根据从基质中农排出的多余的营养液的EC值,反映基质内盐分富集情况,并根据该值进行灌溉量的调整;根据太阳光照辐射计算作物蒸腾量,并根据太阳光照辐射积累量确定何时需要进行灌溉;即综合考虑了作物蒸腾和基质内的盐分富集情况,既能实现按照作物需求进行营养液的灌溉,又能根据基质内盐分富集情况调整灌溉量,对基质进行淋洗,防止基质内盐分含量过高影响作物的生长。
附图说明
[0017] 下面结合附图说明对发明作进一步说明。
[0018] 图1为本发明封闭式无土栽培自动灌溉控制方法控制流程图;
[0019] 图2为本发明封闭式无土栽培自动灌溉控制系统结构示意图;
具体实施方式
[0020] 封闭式无土栽培模式中,非常重要的一个灌溉原则就是要考虑栽培基质内盐分富集情况,避免因为盐分含量过高而影响作物的正常生长。一般情况下,土壤或基质内盐分含量通过电导率值EC来反映,所以检测其EC值是应用封闭无土栽培的一个重要条件,现有的EC传感器直接测量基质内的EC值准确度相对不高,且单个位置的EC值也无法全面反映基质整体的盐分积累情况;封闭式无土栽培模式中,为了充分供给作物生长所需营养,同时避免基质内盐分的富集,一般采用的灌溉方法是按照一定比例超量供给作物生长所需的营养液,通过这种方式可以将基质内积累的盐分淋洗出一部分,从基质中排出来的多余营养液可以进行回收利用。因此,可以通过检测排出营养液的EC值来反映基质内盐分的积累情况。此外,封闭式无土栽培一般应用于温室种植,作物营养液的消耗主要通过蒸腾作用实现,而温室环境内影响作物蒸腾作用的最重要的参数就是太阳光辐射强度,所以,可以根据太阳辐射强度来控制灌溉行为的实施。
[0021] 如图1所示,一种封闭式无土栽培自动灌溉控制方法的具体实施方式。
[0022] 本发明根据太阳辐射强度的积累量来控制何时进行灌溉,根据从基质中排出的营养液的体积和EC值控制灌溉量,具体控制流程如下:
[0023] 1.设定作物耗水量阈值Vth,超量灌溉值VD0,其中VD0=0.2Vth,连续两次灌溉最大时间间隔Tmax,从基质中排出的多余营养液电导率阈值ECDth。
[0024] 2.根据公式(1)得到首次灌溉量为VIR1,灌溉结束后,测量排出营养液的容量VD1,电导率ECD1;根据公式(2)计算本次灌溉结束后基质中实际得到的营养液量VC1,根据公式(3)计算本次排出营养液电导率值ECD1与设定的排出营养液电导率阈值ECDth的差值比例ec1,根据公式(4)计算太阳辐射总量SR,根据公式(5)计算作物蒸腾量随太阳辐射的变化比率IR1。
[0025] VIR1=Vth+VD0 (1)
[0026] VC1=VIR1-VD1 (2)
[0027] ec1=(ECD1-ECDth)/ECDth (3)
[0028]
[0029] IR1=SR/VC1 (5)
[0030] 3.判断SR=IR1·Vth是否成立,如果不成立,继续根据公式(4)计算SR并再次判断,如果在小于Tmax时间内,满足SR=IR1·Vth,开始第2次灌溉,灌溉量根据公式(6)得到,当ec1<0.1时,μ=0,当ec1=0.1时,μ=0.1,当0.1
[0031] VIR2=VIR1·(1+μ) (6)
[0032] VC2=VIR2-VD2 (7)
[0033] ec2=(ECD2-ECDth)/ECDth (8)
[0034] IR1=SR/VC2 (9)
[0035] 4.依次类推,判断SR=IRi·Vth是否成立,如果不成立,继续根据公式(4)计算SR并再次判断,如果在小于Tmax时间内,满足SR=IRi·Vth,开始第i次灌溉,灌溉量根据公式(10)得到,当ec1<0.1时,μ=0,当ec1=0.1时,μ=0.1,当0.1
[0036] VIRi=VIR1·(1+μ) (10)
[0037] VCi=VIRi-VDi (11)
[0038] eci=(ECDi-ECDth)/ECDth (12)
[0039] IRi=SR/VCi (13)
[0040] 如图2所示,一种封闭式无土栽培自动灌溉控制系统,安装光辐射传感器测定大棚内太阳光辐射量R,安装EC值传感器测定无土栽培基质中排出营养液的电导率值ECDi,安装排水量传感器测定无土栽培基质中排出营养液的体积VDi;所述光辐射传感器、EC值传感器和排水量传感器与控制器电信号连接,将所测得的参数传输到控制器。在控制器中利用程序根据上述的方法计算,按时按量控制灌溉执行器对无土栽培基质进行灌溉。
[0041] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。