花卉无土栽培营养液主要成分检测系统研究
山东农业科学2009,12:17~21ShandongAgriculturalSciences
收稿日期:2009-07-12作者简介:黄在范(1964-),学士,实验师,研究方向为电气自动化。E-mai:lhz@fsdau1edu1cn*通讯作者,E-mai:lzcs@sdau1edu1cn花卉无土栽培营养液主要成分检测系统研究黄在范1,丁筱玲1,施国英1,郎需强1,郑成淑2*(11山东农业大学机械与电子工程学院,山东泰安271018;21山东农业大学园艺科学与工程学院,山东泰安271018)摘要:本研究设计了一种花卉无土栽培营养液主要成分在线检测系统。该系统能够实时检测营养液NO-3、PO3-4和K+浓度以及温度、pH、EC的瞬时值,并且提供上述测量值的历史数据以供查询和分析。试用结果表明,该系统能够满足在设施内花卉无土栽培中实现自动化控制营养液氮、磷、钾等主要离子浓度,并具有可靠性和准确性。关键词:花卉;无土栽培;营养液;离子浓度;检测系统中图分类号:TP274文献标识号:A文章编号:1001-4942(2009)12-0017-05StudiesonMeasuringandAutocontrolSystemforNutrientSolutionofSoillessCulturalOrnamentalPlantsHUANGZai-fan1,DINGXiao-ling1,SHIGuo-ying1,LANGXu-qiang1,ZHENGCheng-shu2*(11CollegeofMechatronicEngineering,ShandongAgriculturalUniversity,Taian271018,China;21CollegeofHorticultureScienceandTechnology,ShandongAgriculturalUniversity,Taian271018,China)AbstractTheonlinemeasuringsystemwasdesignedformeasuringnutrientsolutioncomponentsingreenhouseforsoillessculturalornamentalplants1Thesystemcouldmeasurethereal-timevaluesoftempera2ture,pH,ECandconcentrationsofNO-3,PO3-4andK+,alsoprovidehistoricaldataforinquiryandanalysis1Thepracticalapplicationshowedthatthissystemcouldsatisfythefurtherneedofautomaticallycontrollingthemainionconcentrationsforsoillesscultureofornamentalplantsingreenhouse,whichwasreliableandaccu2rate1KeywordsOrnamentalplants;Soillessculture;Nutrientsolution;Ionconcentration;Measuringsystem花卉无土营养液栽培模式,可以达到高产、优质、高效的目标,并已成为一种技术上高度密集配套、生产及管理上集约化、自动化、现代化程度很高的农艺生产技术体系[1]。在花卉无土栽培中,不同花卉及不同生长发育时期对营养液及其浓度的要求不同。氮、磷、钾在花卉生长和发育过程中起着重要作用,且不同生长发育时期对其要求不同[5]。因此,随时监测氮、磷、钾的离子浓度对生产优质花卉产品具有重要意义。传统检测通常采用离线实验分析或仪表测量的方法。这些离线检测方法的优点是分析精度高,能够分析的成分种类全面,但分析过程缓慢,取样、预处理和测定过程复杂,不能直接和全面地分析营养液成分的变化情况,无法满足建立可控环境农业综合智能自动化控制系统的要求[6]。Kupers(1992)等[7]通过试验获得了离子选择电极用于营养液成分检测的实践经验,并且指出,相对于传统的测量元件,离子选择电极对于建立实用的控制系统具有很大优势[2]。但目前这类设备基本以国外引进为主。Morimoto(1992)等[3]经实验证明,在蔬菜无土营
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