基于電生功能水的設(shè)施蔬菜灌溉系統(tǒng)的研究.pdf

1、水是日常生活中必不可少的組成成分，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的最基本要素。水的不同存在方式、不同的物理化學(xué)特性又會(huì)產(chǎn)生不同的生物、物理化學(xué)效應(yīng)，如磁化水、電場(chǎng)水、富氧水、離子水、電生功能水等，它們都有不同的作用與不同的效應(yīng)。其中電生功能水是將一定濃度的電解質(zhì)溶液通過特定的電解裝置（電解槽），再經(jīng)過一系列的反應(yīng)，使水的理化性質(zhì)發(fā)生改變，從而產(chǎn)生具有特殊功能與用途的功能水。
　　近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步以及可持續(xù)發(fā)展的日益深入，電生功能水的發(fā)

2、展取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，在許多領(lǐng)域如醫(yī)療、食品、建筑、農(nóng)業(yè)等都得到了應(yīng)用和推廣。但是由于農(nóng)業(yè)環(huán)境應(yīng)用的復(fù)雜性，以及相關(guān)設(shè)備的不規(guī)范化，電生功能水在農(nóng)業(yè)應(yīng)用上還存在一定不足。
　　本文研制一套基于電生功能水的設(shè)施蔬菜灌溉系統(tǒng)，主要包括電生功能水制取和設(shè)施蔬菜灌溉兩大部分。電生功能水制取裝置主要包括電解槽（無(wú)隔膜復(fù)極連續(xù)式）、原水供應(yīng)部分、電解質(zhì)溶液供應(yīng)部分、混合部分、電氣控制部分。設(shè)施蔬菜灌溉系統(tǒng)主要包括灌溉系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中灌溉開關(guān)采

3、用電磁閥和繼電器的配合，控制器采用STM32的主控芯片，最終實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制和定時(shí)控制以及遠(yuǎn)程控制。
　　通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究了放置時(shí)間、原水流量、電解質(zhì)溶液濃度、電解質(zhì)溶液流量、電解電流對(duì)電生功能水指標(biāo)(pH值、氧化還原電位(ORP)、電導(dǎo)率(EC)、有效氯濃度(ACC))的影響及設(shè)備制取出性能穩(wěn)定，符合要求的電生功能水所需要的時(shí)間。
　　通過分析試驗(yàn)所需條件選擇合適的溫室大棚和適宜種植的蔬菜種類，其中溫室大棚選為日光溫室，蔬菜

4、選為黃瓜。并將設(shè)計(jì)完成的電生功能水制取裝置和設(shè)施蔬菜灌溉系統(tǒng)合理結(jié)合。由于黃瓜適宜生長(zhǎng)的pH值環(huán)境為5.5～7.2，因此將電生功能水的pH值控制在4.5～6.5以保證黃瓜的正常生長(zhǎng)，使用緩沖桶對(duì)電生功能水進(jìn)行緩沖和存儲(chǔ)，并將緩沖桶連接滴灌裝置，使用電磁閥進(jìn)行定時(shí)和手動(dòng)控制，每次灌溉的時(shí)間為20～30分鐘。在電生功能水殺菌效果驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，隨機(jī)選擇一定的黃瓜進(jìn)行殺菌效果比對(duì)，將黃瓜分成使用電生功能水處理和未用電生功能水處理的兩組，經(jīng)過一定時(shí)