基于電生功能水的設施蔬菜灌溉系統(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、不同的物理化學特性又會產(chǎn)生不同的生物、物理化學效應，如磁化水、電場水、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。其中電生功能水是將一定濃度的電解質溶液通過特定的電解裝置（電解槽），再經(jīng)過一系列的反應，使水的理化性質發(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，隨著科學技術進步以及可持續(xù)發(fā)展的日益深入，電生功能水的發(fā)

2、展取得了長足進步，在許多領域如醫(yī)療、食品、建筑、農業(yè)等都得到了應用和推廣。但是由于農業(yè)環(huán)境應用的復雜性，以及相關設備的不規(guī)范化，電生功能水在農業(yè)應用上還存在一定不足。
　　本文研制一套基于電生功能水的設施蔬菜灌溉系統(tǒng)，主要包括電生功能水制取和設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（無隔膜復極連續(xù)式）、原水供應部分、電解質溶液供應部分、混合部分、電氣控制部分。設施蔬菜灌溉系統(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，最終實現(xiàn)手動控制和定時控制以及遠程控制。
　　通過設計實驗，研究了放置時間、原水流量、電解質溶液濃度、電解質溶液流量、電解電流對電生功能水指標(pH值、氧化還原電位(ORP)、電導率(EC)、有效氯濃度(ACC))的影響及設備制取出性能穩(wěn)定，符合要求的電生功能水所需要的時間。
　　通過分析試驗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。并將設計完成的電生功能水制取裝置和設施蔬菜灌溉系統(tǒng)合理結合。由于黃瓜適宜生長的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，使用緩沖桶對電生功能水進行緩沖和存儲，并將緩沖桶連接滴灌裝置，使用電磁閥進行定時和手動控制，每次灌溉的時間為20～30分鐘。在電生功能水殺菌效果驗證實驗中，隨機選擇一定的黃瓜進行殺菌效果比對，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