收藏本站
《吉林大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于营养液特征变化的新型雾培装置研究

陈曦  
【摘要】:雾培是国际先进的无土栽培方式,它以最佳方式解决了以往无土栽培水、肥、气之间的矛盾。但雾培的大面积推广应用尚需智能化管理技术的支撑。雾培作为完全依赖电能的循环式营养液栽培方式,其营养液特性的改变及断电都会对系统产生不可估量的影响。同时,现有的雾培装置大多体积庞大,这不仅给使用者带来不便,也限制了雾培的使用地点;现有小型雾培装置多结构简单,功能稳定性差。能够有效管理营养液、维持根系环境稳定性、操作简单方便的小型雾培装置对科学研究及家庭种植都具有重要的实用价值。 本研究以气雾栽培生菜为例,从生菜气雾栽培营养液特征变化规律及其影响因素,特别是环境因素的影响分析入手,确定保证营养液稳定性需要监测及控制的主要营养液及环境要素,包括营养液酸碱度(pH)、电导率(EC)、营养液温度(T液)、根域气温(T根)。另外,通过试验得出:①移栽后生菜生长初期(1-10天),初始pH为6±0.2的营养液酸碱环境最稳定、养分吸收较快;②生菜不同生长阶段,营养液pH和EC变化规律不同;③定期完全更换营养液的方式对生菜生长发育最有利;④营养液生长发育雾培生菜根域温度稳定性受到外界环境温度及光照的影响较大,经相关分析发现,外界气温与营养液温相关系数为0.579,光照与营养液温度相关系数为0.598;⑤控制营养液温对维持营养液pH及EC值具有直接作用,特别是在25-30℃范围内。 结合试验研究结果并针对现有雾培装置存在的问题,在现有小型装置基础上,设计新型雾培装置,实现雾培植物根系环境实时监测与显示、短暂断电后电源切换,并从栽培装置保温隔热设计方面提高雾培植物根系环境的缓冲性能,设计开发的新型雾培装置0.037m3。选择单片机AT89C52作为本研究控制系统的核心,并选用A/D转换器ADC0809和12864显示屏,完成了各部分电路的设计,实现了对pH、EC和温度值的实时监测以及电源/蓄电池的无缝衔接。同时,将以上功能集成在小型外挂装置中,方便使用及维护。经效果试验及分析表明,pH、EC采集电路稳定性好,测量最大误差pH为0.38,EC为0.2/ms·cm-1,满足设计要求。但使用时为进一步提高精度应定期更换电极,并保证标准液在25℃的情况下配制精准。 借鉴农业设施围护结构保温隔热原理,设计两套可拆卸“双桶式”保温隔热层方案。经试验对比,确定理想方案为:选用聚丙烯(PP)材料作为内外桶壁,间层厚度2cm,内部填充聚氨酯泡沫(发泡胶),外壁粘贴铝箔。效果试验表明,当温室内气温高达48℃时,具有保温隔热结构的桶内营养液温仍可保持在25-29℃之间,满足植物生长发育根系最佳温度范围。 通过与现有小型雾培装置的栽培效果对比试验发现,新型雾培装置较传统雾培桶可提高生菜鲜重28.4%,营养液pH及EC变化的规律更强,当温室内最高温度达到40℃,仍可保持种植蔬菜根系温度环境稳定,绝大多数时间均维持在25℃以下,降低人工工作量25%以上。因此,新型雾培装置的使用已实现装置设计的整体目标。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S317

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李孝良,常江,吴俊超;无土栽培西葫芦营养液性质变化研究[J];安徽技术师范学院学报;2005年02期
2 李国景,徐召忠;我国现阶段发展蔬菜无土栽培的探讨[J];长江蔬菜;1997年04期
3 元增民;AT89S51单片机与ADC0809模数转换器的三种典型连接[J];长沙大学学报;2005年05期
4 冯玉龙,刘恩举,孙国斌;根系温度对植物的影响(Ⅰ)──根温对植物生长及光合作用的影响[J];东北林业大学学报;1995年03期
5 吴健;侯文;郑宾;;基于STC89C52单片机的温度控制系统[J];电脑知识与技术;2011年04期
6 徐伟忠;王利炳;詹喜法;章金栋;;一种新型栽培模式——气雾培的研究[J];广东农业科学;2006年07期
7 张树清,王艳玲;氮素形态对蔬菜营养液pH及磷锌铁吸收的研究[J];甘肃农业科技;2001年07期
8 王文;王直;;基于ARM和DS18B20的温度监测系统[J];电子设计工程;2011年20期
9 熊光宇;真RMS—DC变换器AD736/AD737[J];国外电子元器件;1995年06期
10 卢国华,杨万生,李蘅珊;基于ADμC812的新型智能酸度计的研制[J];化工自动化及仪表;2002年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高俊杰,于贤昌,焦自高,王崇启,董玉梅;施肥量对有机基质栽培厚皮甜瓜产量及硝酸盐含量的影响[J];山东农业科学;2004年01期
2 郭晓燕;袁玲;;重金属Pb、Cd在石灰性褐土上对小白菜生长及产量的影响[J];山东农业科学;2006年01期
3 崔荣宗;杨果;李彦;魏建林;姜国志;;不同钾肥品种及用量对香瓜产量和品质的影响[J];山东农业科学;2006年04期
4 赵春芝;张守仕;王超;刘连航;陈利平;刘荣宁;;流动注射分析法分析土壤有效磷试验[J];山东农业科学;2007年06期
5 王连祥;闫传胜;袁方耀;张学锋;;莘县保护地土壤养分含量与盐渍化状况分析[J];山东农业科学;2008年06期
6 姚玉敏;王秀峰;于喜艳;杨凤娟;史庆华;;不同栽培基质对甜瓜品质和养分含量的影响[J];山东农业科学;2009年02期
7 韩晓阳;张丽霞;王日为;;茶树育苗基质的筛选及其理化特性的研究[J];山东农业科学;2010年01期
8 郭文文;诸葛玉平;李建勇;宗晓庆;娄燕宏;;转基因番茄栽培对土壤生物学特性的影响[J];山东农业科学;2010年03期
9 王东红;史庆华;王秀峰;魏珉;胡瑾瑜;郭长美;;蚯蚓粪对樱桃萝卜生长和品质的影响[J];山东农业科学;2010年09期
10 邢燕菊;韩金龙;徐立华;阴卫军;丁一;王同燕;许方佐;马驰;;禾本科专一性根系分泌物——麦根酸类物质研究进展[J];山东农业科学;2010年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李孝良;于群英;纵艳芝;;安徽沿淮地区几种类型土壤的电荷性质研究[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(理科卷)[C];2005年
2 甘旭华;唐欣昀;Raymond Liu;;Nutrismart生态肥中微生物释放硅的效果[A];食品安全的理论与实践——安徽食品安全博士科技论坛论文集[C];2005年
3 李孝良;孙莉;于群英;;安徽省部分水稻土中氟含量及其影响因素研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
4 张祥明;;美盛肥料对油菜经济性状和产量的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
5 王家嘉;李录久;吴萍萍;;氮肥运筹对小麦产量及生长性状的影响研究[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
6 常江;杜艳;姚艳娟;;安徽省主要土壤铅含量及其与小麦幼苗生长相关性研究[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
7 周书栋;杨博智;戴雄泽;张竹青;陈文超;李雪峰;马艳青;;壳聚糖对低温胁迫下辣椒幼苗抗寒性的影响[A];园艺学文集5[C];2010年
8 刘虎成;徐坤;;水肥一体化对生姜产量及水肥利用效率的影响[A];山东园艺学会第七次会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2011年
9 李婷婷;张秀新;吕英民;;盆栽芍药有机生态型无土栽培基质配方筛选[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
10 高晓燕;代明亮;李松涛;李天忠;;氨基酸生物有机肥在梨树上的应用效果研究[A];梨科研与生产进展(五)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵锦梅;不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 贺春燕;施肥对枸杞产量和品质的影响及效应研究[D];甘肃农业大学;2009年
3 陈波浪;绿洲棉田磷素养分资源高效利用机理和技术研究[D];新疆农业大学;2010年
4 侯钰荣;伊犁绢蒿生理生态适应性的研究[D];新疆农业大学;2010年
5 王俊峰;氮、水和温度对羊草有性生殖及克隆生长的影响[D];东北师范大学;2010年
6 吉艳芝;填闲作物阻控设施蔬菜土壤硝态氮累积和淋失的研究[D];河北农业大学;2010年
7 郑光辉;江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究[D];南京大学;2011年
8 鲁洪娟;肥料管理对土壤-作物系统养分和重金属平衡的影响[D];浙江大学;2010年
9 吴春勇;富锌水稻锌营养生理特性的研究[D];浙江大学;2010年
10 张春红;废纸二次纤维氰乙基化改性及制备复合材料的研究[D];昆明理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武少伟;铁锰硅对凤眼莲生物质结构的影响[D];华中农业大学;2010年
2 莫琼;等高绿篱—农业复合系统土壤CO_2和N_2O排放特征[D];华中农业大学;2010年
3 马琳;砷污染地下水修复的渗透反应墙材料筛选及除砷机理研究[D];华中农业大学;2010年
4 倪玲珊;菹草对长江中游湖泊沉积物及上覆水间钙、磷循环的影响[D];华中农业大学;2010年
5 潘媛;不同油菜品种硼吸收利用差异与细胞壁组分关系的研究[D];华中农业大学;2010年
6 宁大伟;江汉平原油菜—水稻轮作制度下施肥效果及经济效益的研究[D];华中农业大学;2010年
7 朱小娇;施用工程菌和草木灰对污染土壤Cd形态和小麦生长的影响[D];华中农业大学;2010年
8 杨莹莹;不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点[D];华中农业大学;2010年
9 费云舟;污泥污染土壤中接种AM真菌对紫云英生长及重金属吸收的影响[D];华中农业大学;2010年
10 蔡东;鄂南棕红壤区施用石灰对桃园土壤和树体营养的效应研究[D];华中农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严美姣;王银东;胡贤江;;光照对小球藻、斜生栅藻生长速率及叶绿素含量的影响[J];安徽农学通报;2007年23期
2 荆淼,李伟,庄峙厦,陈曦,王小如;光纤化学pH传感技术的现状和进展[J];传感技术学报;2002年03期
3 元增民;AT89S51单片机与ADC0809模数转换器的三种典型连接[J];长沙大学学报;2005年05期
4 闫中灿,李志民,宋代清,崔久利;嵌入式单片机系统在微型pH计中的应用[J];东北电力学院学报;2003年01期
5 谌雅琴,李刚;ADμC812应用中的若干问题[J];单片机与嵌入式系统应用;2001年07期
6 罗文广;单总线数字温度传感器的自动识别技术[J];电子产品世界;2002年16期
7 秦芹;;一种基于DS18B20的温度采集新方案[J];电子技术;2010年10期
8 陈宇炜,高锡云;浮游植物叶绿素a含量测定方法的比较测定[J];湖泊科学;2000年02期
9 万峰,范世福;小型模块化多通道分光光度计介绍[J];分析仪器;2005年04期
10 毛安君;王晶;林学政;孟继武;;光谱对小球藻和等鞭金藻生长的影响[J];光谱学与光谱分析;2008年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王海宁;基于单片机的温度控制系统的研究[D];合肥工业大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙海宏,王芳;马铃薯雾培微型薯贮藏试验研究[J];青海农林科技;2003年03期
2 杨伟力,孙周平,张凤武,姜河,刘义玲;烯效唑对雾培马铃薯脱毒小薯繁育的影响[J];中国马铃薯;2005年03期
3 刘伟;王季春;高旭;唐道彬;吕长文;赵勇;;匍匐茎调控对雾培马铃薯生长的影响[J];中国马铃薯;2010年06期
4 邹曾硕;刘国凤;成长英;徐华超;;磷酸二氢钾对雾培马铃薯脱毒种薯增产的研究[J];中国马铃薯;2010年02期
5 杨伟力;刘涛;胡涛;杜海英;孙周平;;烯效唑对雾培马铃薯光合作用的影响[J];辽宁农业科学;2006年03期
6 安娜;;暗环境对雾培番茄叶绿素含量、根系活力的影响[J];农业科技通讯;2011年08期
7 张忠德;李焕青;王国师;;气雾培,能否引发大棚种植二次革命[J];农村.农业.农民(A版);2011年08期
8 周全卢;张玉娟;李育明;;雾培与基质栽培马铃薯的光合特性[J];中国马铃薯;2011年01期
9 赵旭;李天来;孙周平;;番茄基质通气栽培模式的效果[J];应用生态学报;2010年01期
10 王珺玲;孙周平;陈红波;刘广晶;;雾培对黄瓜植株生长的影响[J];西北农业学报;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 程瑞锋;闻婧;孟力力;杨其长;;超声波雾化栽培装置的研制和应用效果[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 吕长文;唐道彬;秦忠群;王季春;;GA_3和6-BA对雾培马铃薯内源激素与生长发育的影响[A];2006年中国作物学会马铃薯专业委员会年会暨学术研讨会论文集[C];2006年
3 唐道彬;王季春;吕长文;周全卢;宋朝建;刘相甫;;光调控对雾培马铃薯根系发育的影响[A];2006年中国作物学会马铃薯专业委员会年会暨学术研讨会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张忠德 李焕青 王国师;气雾培或将引发大棚种植二次革命[N];中国特产报;2011年
2 本报记者 徐志波;雾培技术助蔬菜增产提质[N];河北科技报;2009年
3 李保荣;“鸟巢”温室落户靖远[N];农民日报;2009年
4 本报记者 张玉洁;科学种菜 种出质和“靓”[N];广元日报;2010年
5 本报记者 于春美;科技成就盛宴菜博惹人心醉[N];新农村商报;2010年
6 白家华 滕兆龙;靖远调研“鸟巢温室”建设项目[N];白银日报;2009年
7 郝茂生;为了薯农笑开颜[N];包头日报;2011年
8 本报记者 李伟;小土豆带动大产业[N];凉山日报(汉);2009年
9 本报记者 柳绍斌;徐伟忠 中国农业智能化第一人[N];丽水日报;2008年
10 本报驻浙记者 蒋萍 通讯员 吴禄婵;在自家阳台上种辣椒生菜[N];文汇报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王季春;脱毒马铃薯雾培结薯的优势机理研究[D];西南农业大学;2005年
2 乔建磊;马铃薯雾培营养调控机理研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈曦;基于营养液特征变化的新型雾培装置研究[D];吉林大学;2014年
2 李继嫚;气雾培马铃薯种薯生长不同阶段营养液的配制研究[D];吉林大学;2013年
3 王军君;氮钾营养对雾培系统中不同番茄品种产量和营养品质的影响[D];浙江大学;2013年
4 李标;源库调控对雾培马铃薯结薯性能的影响[D];西南大学;2008年
5 刘伟;雾培马铃薯茎蔓与块茎发育调控的生理响应[D];西南大学;2011年
6 冯英明;不同硼水平豌豆根边缘细胞对铝毒的反应[D];四川农业大学;2005年
7 张明宇;气雾栽培马铃薯微型原薯营养液优化配制[D];吉林大学;2009年
8 刘岩;植物工厂中雾培成套装置的设计与应用[D];浙江大学;2014年
9 洪南;基于AVR单片机温室气雾培控制系统的设计与实现[D];中国海洋大学;2010年
10 丁文雅;高产优质生菜气雾栽培系统中营养液调控技术的研究[D];浙江大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026