專利名稱：設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)施蔬菜施肥裝置，特別是涉及一種溫室蔬菜栽培的肥水氣供給設(shè)備。
背景技術(shù)：
設(shè)施蔬菜是指在溫室或大棚等覆蓋保護(hù)裝置內(nèi)種植的蔬菜。目前，其栽培主要有傳統(tǒng)土壤栽培、草炭、蛭石等基質(zhì)無土栽培、巖棉營養(yǎng)液無土栽培和有機(jī)生態(tài)無土栽培。灌溉方式多采用溝灌、滴灌，追肥則采用營養(yǎng)液或人工追施固態(tài)肥或沖施等方式，溫室越冬期間補(bǔ)充二氧化碳多采用鋼瓶法、燃燒法或化學(xué)反應(yīng)法，它們分別存在如下缺陷1、傳統(tǒng)土壤栽培農(nóng)民往往采用大水大肥或膜下溝灌進(jìn)行設(shè)施蔬菜生產(chǎn)，不僅肥水施用量大造成肥水浪費(fèi)，而且連年種植后蔬菜產(chǎn)量品質(zhì)下降，同時(shí)易造成地下水污染、土壤鹽漬化板結(jié)及土傳病頻發(fā)而難于利用。
2.巖棉等基質(zhì)無土栽培采用營養(yǎng)液澆灌，因北方水偏堿而配制難度大，因此需另配增施CO2裝置，成本較高，不適于大面積推廣。
3.有機(jī)生態(tài)無土栽培采用雞糞等固態(tài)追肥，勞動(dòng)力需求量大，雖然生產(chǎn)成本較傳統(tǒng)營養(yǎng)液無土栽培大大降低，但生產(chǎn)成本仍偏高，不適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和蔬菜主產(chǎn)區(qū)大面積推廣，而且仍然需要另配CO2施肥系統(tǒng)。
4.化學(xué)法是目前農(nóng)村應(yīng)用普遍的CO2施用方法，由于使用腐蝕性強(qiáng)的強(qiáng)酸，廢液處理有難度且不規(guī)范，使應(yīng)用受到限制。
常規(guī)的肥、水、氣施用裝置都是各自分離進(jìn)行的，種植戶需要配備三種設(shè)備，使用麻煩，費(fèi)用大，且占用空間大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的缺陷，提供一種低成本，通用性強(qiáng)且簡易省工的高效設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置。
設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，包括由具有加料口的反應(yīng)器、位于反應(yīng)器上部的貯酸桶、加酸口及與反應(yīng)器和貯酸桶相連的加酸管路組成的反應(yīng)系統(tǒng)和肥水氣施用系統(tǒng)，其特征在于肥水氣施用系統(tǒng)包括供氣部分、貯肥配肥部分和灌溉施肥部分，供氣部分、反應(yīng)系統(tǒng)和貯肥配肥部分上下依次連接，灌溉施肥部分與貯肥配肥部分相連。
所述供氣部分是位于反應(yīng)器上部單獨(dú)設(shè)置的出氣口或與加料口合二為一的出氣口。
所述單獨(dú)設(shè)置的出氣口與反應(yīng)器上部貯酸桶的加酸口合二為一，反應(yīng)器與貯酸桶之間連有連接有氣體過濾管路，與貯酸桶相連的氣體過濾管路的一端位于貯酸桶酸液的液面以下。
所述貯肥配肥部分包括位于反應(yīng)器下面的貯肥器，貯肥器通過管路與反應(yīng)器相連。
所述灌溉施肥部分為貯肥器上設(shè)置的開口及與所述開口相連的帶開關(guān)的灌溉管路。
所述開口為貯肥器下部的放料口。
所述開口為貯肥器上部的常開配肥口，所述常開配肥口內(nèi)插入有吸肥器。
所述吸肥器是文丘里吸肥器、壓差吸肥器或是小型電動(dòng)吸肥泵，所述吸肥器上連有吸肥管，并與灌溉管路相連，吸肥端口有過濾網(wǎng)。
所述灌溉管路包括一帶開關(guān)的直線管道和旁通管道，旁通管路中含有一段帶接管的小管徑管道，接管通過吸肥管與吸肥器相連。
所述管路為三通管路，三通管路上設(shè)置有與灌溉管路相連的出料口。
所述的溫室蔬菜肥水氣一體化施用裝置，所有裝置材料均為耐酸腐蝕材料。優(yōu)選塑料。
本發(fā)明設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，是在一個(gè)裝置內(nèi)同時(shí)設(shè)置了供氣部分、貯肥配肥部分、灌溉施肥部分，使設(shè)施蔬菜施可以直接用本裝置同時(shí)施用CO2氣肥、液肥和水。本裝置的供氣部分，可以通過反應(yīng)器上的出氣口或是直接用加料口兼做出氣口使用，更優(yōu)選的方式是在反應(yīng)器上接有氣體過濾管路，通過貯酸桶的洗氣，得到更純凈的CO2氣再通過與加酸口相接的出氣口排入溫室中實(shí)現(xiàn)供氣。貯肥器上的開口可以在貯肥器底部直接放出肥料與水混合進(jìn)入灌溉系統(tǒng)，或是通過吸肥器，將肥料吸入灌溉管路，再進(jìn)入灌溉系統(tǒng)。貯肥器上的常開配肥口可以用以觀察液肥的情況，并可根據(jù)需要通過該配肥口加入其它肥料，如鉀肥、磷肥、水等。吸肥器的端口有濾網(wǎng)，避免較大顆粒進(jìn)入吸肥管堵塞管路。三通管路上的出料口可以用于檢測肥料的反應(yīng)情況，同時(shí)可以與灌溉施肥部分相連接。
本發(fā)明利用化學(xué)反應(yīng)法實(shí)現(xiàn)氣、肥水一體化施用。進(jìn)料口加入適量中性鹽類碳酸氫銨，當(dāng)晴天上午植物需要CO2氣肥時(shí)，貯酸桶中的稀硫酸或稀硝酸通過控制開關(guān)進(jìn)入反應(yīng)器與其中的碳酸氫銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生CO2經(jīng)加酸口輸送給溫室植物冠層供其生長，而當(dāng)植株需要灌溉施肥時(shí)，可將反應(yīng)后生成的硫酸銨與未反應(yīng)完全的碳酸氫銨、稀酸加水稀釋后通過吸肥器進(jìn)入灌溉管路，亦可另加入其它可溶性肥料通過吸肥器進(jìn)入灌溉管路，在灌水的同時(shí)向植物提供養(yǎng)分。另外由于北方地下水多呈堿性，利用肥中的余酸中和效應(yīng)還可減輕土壤鹽堿化及土壤pH的升高，從而不僅滿足冬季溫室大棚中水氣肥的施用，還可酸化土壤有利于蔬菜生長。它的環(huán)保意義也非常大，一是解決溫室低成本供氣和化學(xué)法廢棄液利用問題，二是可解決蔬菜低成本肥水配施問題，提高了肥效，減少了浪費(fèi)，并顯著地改善了蔬菜根際環(huán)境。其主要優(yōu)點(diǎn)如下1.既適用于栽培果菜類，如番茄、甜椒、黃瓜、茄于等，又可栽培西、甜瓜、草莓等使其獲得高產(chǎn)。
2.易于操作，原料來源容易，生產(chǎn)成本低，不產(chǎn)生任何有害廢棄物，符合環(huán)保和生態(tài)農(nóng)業(yè)的需要；3.采用肥水氣一體化裝置，可以根據(jù)需要供水、供肥、供氣或同時(shí)供應(yīng)肥水提高肥水利用率和肥效，節(jié)水節(jié)肥效果顯著；4.適于中國國情的日光溫室越冬栽培應(yīng)用，亦可應(yīng)用于大型連棟溫室及春秋大棚，可以及時(shí)提供水、肥、氣，且省工省力效果好。


圖1設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置示意中各標(biāo)號列示如下1、反應(yīng)器，2、加料口，3、加料口蓋，4、加酸管路，5、貯酸桶，6、開關(guān)，7、加酸口，8、出氣管，9、氣體過濾管路，10、配肥口，11、吸肥器，12、濾網(wǎng)，13、貯肥器，14、直通管路，15、旁通管路，16、出料口，17、三通閥，18、三通管路，19、吸肥管，20、接管。
具體實(shí)施例方式
圖1是設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置示意圖。設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，包括由具有加料口2的反應(yīng)器1、貯酸桶5、加酸口7和連接反應(yīng)器1和貯酸桶5的加酸管路4組成的反應(yīng)系統(tǒng)和肥水氣施用系統(tǒng)，肥水氣施用系統(tǒng)包括供氣部分、貯肥配肥部分和灌溉施肥部分，供氣部分、反應(yīng)系統(tǒng)和貯肥配肥部分上下依次連接，灌溉施肥部分與貯肥配肥部分相連。
供氣部分是位于反應(yīng)器1上部與貯酸桶5連接的氣體過濾管路8和與加酸口7相連的出氣管8。
貯肥配肥部分包括位于反應(yīng)器1下面的貯肥器13，貯肥器13通過帶有出料口16的三通管路18與反應(yīng)器1相連。
灌溉施肥部分包括貯肥器13底部的吸肥器11和位于貯肥器13上的常開配肥口10，吸肥器的吸肥端口上有濾網(wǎng)12，吸肥器11通過吸肥管19與灌溉管路相接。
灌溉管路包括一帶開關(guān)6的直線管道14和旁通管道15，旁通管路15中含有一段帶接管20的小管徑管道，接管20通過吸肥管19與吸肥器11相連。
供氣部分還可以是反應(yīng)器上單獨(dú)設(shè)備的出氣口或是與加料口合二為一。
貯肥配肥部分的吸肥器及吸肥管可以改用在貯肥器下部的開口，直接與灌溉部分相連。三通管上出料口除檢測液肥的反應(yīng)情況外，還可以直接與灌溉部分連通。
設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，通過加料口2將碳酸氫銨加于反應(yīng)器1中，通過加酸口7加入稀硫酸于貯酸桶5中，將CO2出氣口8與加酸口7螺紋連接，在加料口2蓋上加蓋口蓋3，密封嚴(yán)實(shí)。打開加酸管路4上的開關(guān)6，滴加硫酸入反應(yīng)器1中，硫酸與碳酸氫銨發(fā)生反應(yīng)，生成CO2氣體，CO2氣體通過氣體過濾管路9進(jìn)入貯酸桶5的酸液中，將氨氣等堿性雜質(zhì)氣體經(jīng)硫酸液吸收后，較純凈的CO2經(jīng)出氣口8進(jìn)入溫室，實(shí)現(xiàn)供氣功能。
由于滴加的是稀硫酸，反應(yīng)本身也生成水，反應(yīng)器中生成的硫酸銨和溶解的碳酸氫銨形成溶液，調(diào)節(jié)三通閥17，讓溶液通過三通管路18流入貯肥器13中，與三通閥17相連的出料口16，可作為取樣口，檢測液肥的PH值以確定反應(yīng)程度。貯肥器上部的常開配肥口10，可以觀察液肥的液位高低和多少情況，并可以根據(jù)需要添加其他肥料或加水稀釋，如鉀肥、復(fù)合肥或沼液等。將吸肥器11的一端插入液肥中，另一端接在清水旁通管路15上。關(guān)閉清水直通管路14上的開關(guān)6，讓清水從旁通管路15流過，由于旁通管路的管徑局部突然縮小，流速加大，產(chǎn)生負(fù)壓，吸肥器11將液肥吸入旁通管路15與清水混合，進(jìn)入外接的灌溉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)肥、水施用功能。吸肥器的吸肥端口有過濾網(wǎng)12，防止液肥中較大顆粒進(jìn)入吸肥器中而堵塞管路。使用滴灌不但保證了肥、水的均勻供應(yīng)，而且便于控制且省工省力。為降低成本，灌溉系統(tǒng)可選用國產(chǎn)低成本的回水管式薄壁滴灌系統(tǒng)或其它滴灌系統(tǒng)。
本發(fā)明設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置所用原料中有強(qiáng)酸，設(shè)備材料為耐酸腐蝕材料，如有機(jī)塑料、玻璃、陶瓷等，最好是塑料，既經(jīng)濟(jì)又耐用還輕便。
根據(jù)溫室大小、不同種類蔬菜的需要，選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)控制加酸量來確定增施的CO2達(dá)到所需的濃度，一般在冬、春季晴天上午8-9時(shí)施放，使溫室CO2濃度達(dá)800-1000ppm即可，反應(yīng)液可貯在貯肥器中，在需要時(shí)施放。本發(fā)明還可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)施用氣、肥、水。
采用本方法可以廣泛用于栽培設(shè)施番茄、甜椒、黃瓜、甜瓜等果菜具有省工省水、省肥和促進(jìn)高產(chǎn)和營養(yǎng)品質(zhì)提高等作用。
權(quán)利要求
1.設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，包括由具有加料口的反應(yīng)器、位于反應(yīng)器上部的貯酸桶、加酸口及與反應(yīng)器和貯酸桶相連的加酸管路組成的反應(yīng)系統(tǒng)和肥水氣施用系統(tǒng)，其特征在于肥水氣施用系統(tǒng)包括供氣部分、貯肥配肥部分和灌溉施肥部分，供氣部分、反應(yīng)系統(tǒng)和貯肥配肥部分上下依次連接，灌溉部分與貯肥配肥部分相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，所述供氣部分是位于反應(yīng)器上部單獨(dú)設(shè)置的出氣口或與加料口合二為一的出氣口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，所述單獨(dú)設(shè)置的出氣口與反應(yīng)器上部貯酸桶的加酸口合二為一，反應(yīng)器與貯酸桶之間連有氣體過濾管路，與貯酸桶相連的氣體過濾管路的一端位于貯酸桶酸液的液面以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，所述貯肥配肥部分包括位于反應(yīng)器下面的貯肥器，貯肥器通過管路與反應(yīng)器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，所述灌溉施肥部分為貯肥器上設(shè)置的開口及與所述開口相連的帶開關(guān)的灌溉管路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，所述開口亦為貯肥器下部的放料口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，所述開口為貯肥器上部的常開配肥口，所述常開配肥口內(nèi)插有吸肥器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，所述吸肥器是文丘里吸肥器、壓差吸肥器或是小型電動(dòng)吸肥泵，所述吸肥器上連有吸肥管，并與灌溉管路相連，吸肥端口有過濾網(wǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，所述灌溉管路包括一帶開關(guān)的直線管道和旁通管道，旁通管路中含有一段帶接管的小管徑管道，接管通過吸肥管與吸肥器相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，所述管路為三通管路，三通管路上設(shè)置有與灌溉管路相連的出料口。
全文摘要
設(shè)施蔬菜肥水氣一體化施用裝置，包括由具有加料口的反應(yīng)器、位于反應(yīng)器上部的貯酸桶、加酸口和與反應(yīng)器和貯酸桶相連的加酸管路組成的反應(yīng)系統(tǒng)和肥水氣施用系統(tǒng)，其特征在于肥水氣施用系統(tǒng)包括供氣部分、貯肥配肥部分和灌溉施肥部分，供氣部分、反應(yīng)系統(tǒng)和貯肥配肥部分上下依次連接，灌溉施肥部分與貯肥配肥部分相連。本發(fā)明是在一個(gè)裝置內(nèi)同時(shí)設(shè)置了供氣部分、貯肥配肥部分、灌溉施肥部分，使設(shè)施蔬菜施可以直接用本裝置同時(shí)施用CO
文檔編號A01C23/00GK1695418SQ200510011808
公開日2005年11月16日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者賀超興, 張志斌 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所