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营养液膜 (NFT) 栽培试验仪的设计

刘现 林营志 李传辉 郑岸颖 郑回勇 刘波 陈永快 赵健 林斌

刘现, 林营志, 李传辉, 郑岸颖, 郑回勇, 刘波, 陈永快, 赵健, 林斌. 营养液膜 (NFT) 栽培试验仪的设计[J]. 福建农业学报, 2017, 32(1): 93-98. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.019
引用本文: 刘现, 林营志, 李传辉, 郑岸颖, 郑回勇, 刘波, 陈永快, 赵健, 林斌. 营养液膜 (NFT) 栽培试验仪的设计[J]. 福建农业学报, 2017, 32(1): 93-98. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.019
LIU Xian, LIN Ying-zhi, LI Chuan-hui, ZHENG An-ying, ZHENG Hui-yong, LIU Bo, CHEN Yong-kuai, ZHAO Jian, LIN Bin. Design and Application of a NFT Cultivation Tester[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(1): 93-98. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.019
Citation: LIU Xian, LIN Ying-zhi, LI Chuan-hui, ZHENG An-ying, ZHENG Hui-yong, LIU Bo, CHEN Yong-kuai, ZHAO Jian, LIN Bin. Design and Application of a NFT Cultivation Tester[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(1): 93-98. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.019

营养液膜 (NFT) 栽培试验仪的设计

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.019
基金项目: 

福建省科技重大专项 2014NZ0002-2

福建省农业科学院科技创新项目 2014QB-13

设施农业装备生产性工程化实验室项目 2014GCH-9

福建省农业科学院智慧农业生产性工程化实验室 2014GCH-2

福建省科技创新平台建设项目 2009J1002

福建省科技创新平台建设项目 2010J1002

福建省财政专项——福建省农业科学院科技创新团队建设项目 CXTD-1-1310

福建省农业科学院科技创新团队PI项目 2016PI-45

详细信息
    作者简介:

    刘现 (1985-), 女, 硕士, 研究方向:环境感知与智能控制 (E-mail:fzhtlx@163.com)

    通讯作者:

    林营志 (1974-), 男, 博士, 研究方向:环境感知与智能控制 (E-mail:LYNNET@163.com)

  • 中图分类号: S129

Design and Application of a NFT Cultivation Tester

  • 摘要: 营养液膜(NFT)栽培模式具备稳产、高产、易于工厂化等优点。为提高NFT生产效率,挖掘生产潜能,开发了NFT栽培试验仪。该设备采用多路栽培槽并行种植的方式,通过更换栽培槽盖板、增减栽培槽即可调整待测试作物栽培密度和试验株数;模拟主流的NFT生产装置,营养液贮存在混肥桶内,在灌溉泵驱动下流过栽培槽后经过紫外灯杀菌除藻后回流到桶内;系统以触摸屏为控制核心,环境温度、湿度、光照度与营养液温度、EC、pH等参数均选用RS485/MODBUS型传感器由触摸屏采集,液位高低的数字信号由串口输入输出板传至触摸屏,触摸屏通过串口继电器板驱动灌溉泵、搅拌泵、进水电磁阀、电动排水阀、紫外灯等设备;控制软件运行在触摸屏上,通过友好的人机界面实现了自动混肥、自动洁桶、自动洗槽、自动补水、计划灌溉、监测报警、数据记录等功能;系统还设计了手动灌溉、急停等功能。使用8个栽培槽,每个槽20 cm株距,1次可测试200株植物规格的单台栽培试验仪即可开展品种筛选、抗病性测试等试验,多台组合则可进一步开展营养液配比、灌溉参数等试验。
  • 图  1  NFT栽培试验仪外观设计

    Figure  1.  External design of NFT Cultivation Tester

    图  2  NFT栽培试验仪灌溉通路

    Figure  2.  Irrigation channels on NFT Cultivation Tester

    图  3  NFT栽培试验仪电气设计

    Figure  3.  Electric circuits on NFT Cultivation Tester

    图  4  NFT栽培试验仪功能逻辑

    Figure  4.  Function modules of NFT Cultivation Tester

    图  5  自动混肥工序

    Figure  5.  Flow chart on automatic fertilizer mixing

    图  6  NFT栽培试验仪实景

    Figure  6.  Photograph of NFT Cultivation Tester

    图  7  NFT栽培试验仪主菜单

    Figure  7.  Main menu of NFT Cultivation Tester

    图  8  NFT栽培试验仪实时状态

    Figure  8.  Real-time monitoring of NFT Cultivation Tester

    图  9  NFT栽培试验仪自动混肥界面

    Figure  9.  User interface on automatic fertilizer mixing

    图  10  NFT栽培试验仪自动洁桶界面

    Figure  10.  User interface on automatic barrel cleaning

    图  11  NFT栽培试验仪自动洗槽界面

    Figure  11.  User interface on automatic tank washing

    图  12  NFT栽培试验仪灌溉计划编辑

    Figure  12.  User interface for editing irrigation plan

  • [1] MARTIN CALDEYRO-STAJANO ING. AGR. (M. Sc). Simplified Hydroponics as an Appropriate Technology to Implement Food Security in Urban Agriculture[J]. Practical Hydroponics and Greenhouses, 2004, 76:1-6. http://www3.telus.net/public/a6a47567/Food%20Security.pdf
    [2] 陈海生, 崔绍荣.营养液膜栽培和深水培对樱桃番茄叶水势影响[J].农机化研究, 2005, (4):57-59. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJYJ200504023.htm
    [3] 徐林娟, 邓勋飞, 陶国富, 等.番茄NFT栽培系统中基于叶水势的合理供水研究[J].浙江大学学报:农业与生命科学版, 2006, 32(3):313-317. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZJNY200603014.htm
    [4] 牛静娟, 曹东兴.无土栽培营养液自动配比控制系统研究[J].科技信息:学术版, 2007, (15):92-93. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KJXI200715228.htm
    [5] PORTELA I P, ROKRIGUES S, PEIL R M N. Productivity and quality of strawberry in NFT hydroponic system[J]. Frutas e Hortalicas:Tecnologia, Sustentabilidade e Saude, 2014, 26:2153-2157.
    [6] BARRERA-PUGA P, VAZQUEZ-PENA M A, ARTEAGA-RAMIREZ R, et al. Tomato quality and yield varying calcium in a NFT system in greenhouse[J]. Ingenieria Agricola y Biosistemas, 2011, 3(2):49-55. https://www.researchgate.net/publication/276322301_TOMATO_QUALITY_AND_YIELD_VARYING_CALCIUM_IN_A_NFT_SYSTEM_IN_GREENHOUSE
    [7] 孟力力, 羊杏平, 夏明霞, 等.奶白菜的NFT水培技术简介[J].长江蔬菜, 2010, (13):27-28. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CJSC201013018.htm
    [8] 陈海生, 崔绍荣.营养液膜栽培和深水培对樱桃番茄叶水势影响[J].农机化研究, 2005, (4):57-59. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NJYJ200504023.htm
    [9] 陈海生, 刘天宝, 郑春明, 等.营养液膜水培樱桃番茄对弱光的逆境适应性[J].江西农业学报, 2010, 22(12):44-45. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXNY201012014.htm
    [10] 赵根, 张志友, 韩明丽, 等.芹菜的NFT工厂化栽培技术[J].浙江农业科学, 2013, (1):22-23. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZJNX201301009.htm
    [11] SINGER S M, HAMZA A E, EL-SAMAD E H A, et al. Growth, yield and mineral contents of lettuce cultivars grown in nutrient film technique (NFT) at different transplanting dates[J]. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2015, 6(1):172-183. https://www.researchgate.net/publication/272020571_Growth_Yield_and_Mineral_Contents_of_Lettuce_Cultivars_Grown_in_Nutrient_Film_Technique_NFT_at_Different_Transplanting_Dates
    [12] SMOLEN S, KOWALSKA I, SADY W. Assessment of biofortification with iodine and selenium of lettuce cultivated in the NFT hydroponic system[J]. Scientia Horticulturae, 2014, 166:9-16. doi: 10.1016/j.scienta.2013.11.011
    [13] SCHUCH M W, PEIL R M N, NASCIMENTO D C. Growth of blueberry cultivars in NFT hydroponic system[J]. Acta Horticulturae, 2012, 952:871-875. http://www.actahort.org/books/952/952_110.htm
    [14] 王尧, 宋卫堂, 乔晓军.水培番茄、黄瓜营养液管理专家系统的构建[J].农业工程学报, 2004, 20(5):254-257. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NYGU200405058.htm
    [15] 李珣.多变量预测控制在水培营养液控制系统中的应用[J].现代化农业, 2005, (9):29-31. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDHY200509019.htm
    [16] 王久兴.深液流管道水培系统的研制[J].湖北农业科学, 2008, 47(1):101-103. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HBNY200801040.htm
    [17] 宋媛媛, 徐生林, 杨成忠.水培水质监控系统实时数据管理[J].工业控制计算机, 2007, 20(7):55-56. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYKJ200707029.htm
    [18] 魏灵玲, 杨其长, 汪晓云, 等.多功能水耕栽培装置营养液自控系统的研制及应用效果[J].农业工程学报, 2008, 24(11):222-225. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NYGU200811057.htm
    [19] 王玉彦, 朱国鹏, 张柱岐.蔬菜水培系统的改进设计及应用试验[J].吉林农业大学学报, 2009, (4):411-415. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JLNY200904012.htm
    [20] 朱亚萍, 郑卫红.水培种植营养液控制系统研究[J].中国农机化, 2009, (4):66-68. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJH200904021.htm
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-26
  • 修回日期:  2016-10-18
  • 刊出日期:  2017-01-01

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