农作物沙培基质中水肥含量精准补给系统及控制方法与流程

[0001]
本发明涉及一种水肥含量精准补给系统，具体的说，涉及一种结构简单，适用于对沙培基质内水肥中氮、磷、钾元素的含量进行精准补给的农作物沙培基质中水肥含量精准补给系统及控制方法，属于农作物施肥技术领域。


背景技术：

[0002]
农业生产中，种植农作物的基质有土培基质和沙培基质，现有采用沙培基质种植农作物时，为提高农作物的生产质量，需要对沙培基质进行浇灌液体水肥，以提高沙培基质中养分的含量，进而确保和提高农作物的生产质量。
[0003]
沙培基质中水肥的存留时间短，因此需要定期多频率高频次的施浇液体水肥，以提高培基质中液体水肥的含量。
[0004]
现有技术为方便对农作物栽培基质进行施浇水肥，多采用施肥系统进行施肥，如专利号为：201910186876.2公开了一种精准施肥系统。该施肥系统包括：进样装置、养分检测装置、控制装置以及施肥装置；进样装置、养分检测装置、以及施肥装置均与控制装置连接；进样装置用于吸取进样液，并进行反应；进样液包括氮试剂、磷试剂、钾试剂、营养液以及稀释液；养分检测装置与进样装置连接，用于对反应液进行比色，得到吸光度；控制装置用于控制进样装置中进样液的流入以及养分检测装置中光源波长的调节，还用于根据吸光度计算进样液中肥料的含量，并根据肥料含量向施肥装置发送施肥信号；施肥装置根据肥料信号进行施肥。
[0005]
上述该类精准施肥系统适用于对土培基质进行施浇水肥，不适用于对沙培基质进行施浇水肥，因为，沙培基质中水肥的存留时间短，水肥施浇量不易控制，当水肥施浇量过大时，多余的水肥会冲刷沙土，造成沙土流失严重，破坏沙培基质上农作物的生长环境，并且水肥浪费严重，大大提高生产成本，降低农民经济收益。
[0006]
并且该类精准施肥系统不能对沙培基质的水肥内的氮、磷、钾养分的含量进行准确检测，继而降低实用性，不能对直观的反映沙培基质内各养分的含量，进而无法实现精准施肥。


技术实现要素：

[0007]
本发明要解决的主要技术问题是提供一种结构简单，适用于对沙培基质内水肥中氮、磷、钾元素的含量进行精准补给的农作物沙培基质中水肥含量精准补给系统及控制方法。
[0008]
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：农作物沙培基质中水肥含量精准补给系统，包括：施肥总管，施肥总管上连接有用于在线配比氮、磷、钾水肥的在线自动配肥料模块，施肥总管内的水肥输送至沙培基质内，沙培基质的一侧开设有回液池，沙培基质内预埋有对沙培基质内多余的水肥进行导流至回液池内的导流装置，回液池的一侧设置有用于对沙培基质内回流至回液池内的水肥进行原位在
线分析的原位检测模块，原位检测模块和在线自动配肥料模块均有平台控制系统进行自动化控制。
[0009]
以下是本发明对上述技术方案的进一步优化：在线自动配肥料模块包括氮肥桶、钾肥桶、磷肥桶、微量元素桶，氮肥桶、钾肥桶、磷肥桶、微量元素桶与施肥总管之间分别通过相对应的水肥管连通，且水肥管上依次设置有第一电磁流量计、第一电磁阀、吸肥泵、流量计。
[0010]
进一步优化：导流装置包括导流盒，导流盒内设置有导流通道，导流盒的上方设置有与导流通道连通的进液口，导流盒的上方位于进液口的位置处设置有过滤渗透层，导流盒与回液池之间设置有回流管。
[0011]
进一步优化：回液池内设置有用于对回液池内储存的水肥液位进行检测的液位检测器，回液池与施肥总管之间设置有出肥管，出肥管的进液端位于回液池内且连通有循环泵，出肥管的出液端与施肥总管连通。
[0012]
进一步优化：平台控制系统包括水肥管控平台和主控制器，所述水肥管控平台与主控制器电性连接；在线自动配肥料模块各桶相对应的第一电磁流量计、第一电磁阀、吸肥泵分别与主控制器电性连接。
[0013]
进一步优化：第二电磁流量计和主管路电磁阀分别与水肥管控平台电性连接；原位检测模块的输出端与水肥管控平台连接，原位检测模块检测得到的水肥内氮、磷、钾养分的含量时刻发送至水肥管控平台内；液位检测器与水肥管控平台电性连接，液位检测器检测得到的回液池内水肥的液位时刻发送至水肥管控平台内；水肥管控平台连接有温室环境检测模块，温室环境检测模块用于时刻检测棚内环境温度、光照强度、湿度以及沙培基质内的含水量。
[0014]
进一步优化：水肥管控平台内按照农作物的生长阶段分别储存有相对应生长阶段的氮、磷、钾养分的含量的预设阈值；水肥管控平台内还设置有回液池的上液位设定值和下液位设定值、光照强度设定值、沙培基质含水量设定值。
[0015]
本发明采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理，能够对沙培基质中的水肥进行采集，并且能够对采集得到的水肥内的氮、磷、钾等养分的含量进行原位在线分析和检测，能够直观的反映沙培基质内各养分的浓度，且检测数据准确，并且根据该检测数据，可对沙培基质进行准确配肥，且配肥均为自动化完成，方便使用，进而能够对沙培基质进行准确施肥，保证沙培基质的营养环境符合农作物的生长，并且整体结构工作稳定，整体结构结构简单，方便使用。
[0016]
本发明还公开了一种农作物沙培基质中水肥含量精准补给控制方法，基于上述农作物沙培基质中水肥含量精准补给系统；该方法包括如下步骤：s1、设定每次灌溉水的体积a，并按照每次灌溉水的体积a设定各营养元素；s2、判断沙培基质是否需要进行浇灌水肥，温室环境检测模块检测得到沙培基质内的含水量大于含水量设定值时，无动作，沙培基质内的含水量小于含水量设定值时，进行步骤s3；
s3、判断棚内环境是否符合浇水，温室环境检测模块检测得到光照强度小于光照强度设定值时，无动作，棚内光照强度大于光照强度设定值时，进行步骤s4；s4、水肥管控平台对液位检测器检测得到回液池内液位与上液位设定值进行比较，回液池内的液位小于上液位设定值时，进行步骤s5；s5、水肥管控平台控制施肥总管上的主管路电磁阀开启，使施肥总管对沙培基质进行浇灌水肥。
[0017]
以下是本发明对上述技术方案的进一步优化：该方法还包括：s6、原位检测模块判断沙培基质的水肥内氮、磷、钾的各含量是否小于相对应的氮、磷、钾含量的预设阈值，相应的氮肥桶、磷肥桶、钾肥桶输出相应的氮、磷、钾肥；沙培基质的水肥内氮、磷、钾的各含量大于相对应的氮、磷、钾含量的预设阈值时进入步骤s7；s7、判断回液池内水肥液位高度小于上液位设定值时重复步骤s5，判断回液池内水肥液位高度大于设定值时进入步骤s8；s8、关闭施肥总管的主管路电磁阀和关闭所有施肥。
[0018]
进一步优化：步骤s4中，回液池内的液位大于上液位设定值时，开启循环泵用回液池内的水肥进行灌溉沙培基质；并判断回流池内水肥液位，回流池内水肥液位小于上液位设定值时，停止循环泵，并且回流池内水肥液位小于单次灌溉总量时，停止循环泵。
[0019]
本发明采用上述技术方案，构思巧妙，能够对沙培基质内的水肥含量进行准确检测，并根据检测结果可对沙培基质进行定量补给水肥，使沙培基质内的营养环境，符合农作物每个生长阶段所需的营养环境，进而能够保证农产品生长环境安全，使农作物可茁壮成长。
[0020]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
[0021]
图1为本发明实施例的总体结构示意图；图2为本发明实施例中导流盒的剖视图；图3为本发明实施例中原位检测模块的总体原理图；图4为本发明实施例中样品透射比色皿的示意图；图5为本发明实施例中第一蠕动泵的连接示意图；图6为本发明实施例中第二蠕动泵的连接示意图；图7为本发明实施例中平台控制系统的原理图；图8为本发明实施例中平台控制系统的原理图。
[0022]
图中：1-沙培基质；2-回液池；21-液位检测器；3-施肥总管；31-施肥支管；32-第一过滤器；33-第二电磁流量计；34-主管路电磁阀；35-第一单向阀；4-在线自动配肥料模块；41-氮肥桶；42-钾肥桶；43-磷肥桶；44-微量元素桶；45-第一电磁流量计；46-第一电磁阀；47-吸肥泵；48-流量计；49-水肥管；5-导流装置；51-导流盒；52-导流通道；53-进液口；54-过滤渗透层；55-回流管；6-原位检测模块；601-激光光源；602-多模激光分路器；603-第一准直镜；604-第二准直镜；605-参比光电探测器；606-样品光电探测器；607-参比透射比色
皿；608-样品透射比色皿；609-石英光纤；610-光纤；613-第一蠕动泵；614-第二蠕动泵；615-进液管；616-出液管；617-测定参比光源线路；618-测定样品光源线路；619-参比样本池；7-平台控制系统；71-水肥管控平台；72-主控制器；8-出肥管；81-循环泵；82-第二过滤器；83-第二单向阀；9-温室环境检测模块。
具体实施方式
[0023]
实施例：如图1-3所示，农作物沙培基质中水肥含量精准补给系统，包括：施肥总管3，所述施肥总管3上连接有用于在线配比氮、磷、钾水肥的在线自动配肥料模块4，施肥总管3内的水肥输送至沙培基质1内，所述沙培基质1的一侧开设有回液池2，所述沙培基质1内预埋有对沙培基质1内多余的水肥进行导流至回液池2内的导流装置5，所述回液池2的一侧设置有用于对沙培基质1内回流至回液池2内的水肥进行原位在线分析的原位检测模块6，所述原位检测模块6和在线自动配肥料模块4均有平台控制系统7进行自动化控制。
[0024]
所述施肥总管3的一端通过输水泵与水源连通，所述施肥总管3的另一端上连通有多个施肥支管31，所述施肥支管31布设在沙培基质1内，所述施肥支管31采用滴灌的方式对沙培基质1进行施肥。
[0025]
所述在线自动配肥料模块4包括依次布设的氮肥桶41、钾肥桶42、磷肥桶43、微量元素桶44，所述氮肥桶41、钾肥桶42、磷肥桶43、微量元素桶44与施肥总管3之间分别通过相对应的水肥管49连通，且水肥管49上依次设置有第一电磁流量计45、第一电磁阀46、吸肥泵47、流量计48。
[0026]
所述第一电磁阀46用于控制相对应的氮肥桶41、钾肥桶42、磷肥桶43、微量元素桶44与施肥总管3之间水肥管49的通断。
[0027]
所述第一电磁流量计45用于检测氮肥桶41、钾肥桶42、磷肥桶43、微量元素桶44与施肥总管3之间水肥管49内流通药液的体积。
[0028]
所述吸肥泵47用于提供动力，将相对应的氮肥桶41、钾肥桶42、磷肥桶43、微量元素桶44内的水肥通过水肥管49输送至施肥总管3内与施肥总管3的水进行混合，并且使水肥随施肥总管3内流动的水进入沙培基质1内进行浇灌沙培基质1。
[0029]
所述第一电磁流量计45检测水肥管49内流通药液的体积到达设定阈值时，第一电磁阀46关闭。
[0030]
所述施肥总管3上靠近施肥支管31的位置处依次连通有第一过滤器32、第二电磁流量计33、主管路电磁阀34、第一单向阀35。
[0031]
所述第一过滤器32用于对施肥总管3内流通的水肥进行过滤。
[0032]
所述第二电磁流量计33用于对施肥总管3内流通的水肥进行计量，实现检测施肥总管3内流通水肥的体积。
[0033]
所述主管路电磁阀34用于控制施肥总管3的通断，进而控制施肥总管3是否输出水肥。
[0034]
所述第二电磁流量计33检测对施肥总管3内流通水肥的体积达设定阈值时，第一电磁阀46关闭。
[0035]
所述第一单向阀35用于控制施肥总管3内水肥的流向，避免施肥总管3内的水肥回流污染水源。
[0036]
所述第一电磁流量计45检测水肥管49内流通药液的体积到达设定阈值时，主管路电磁阀34关闭。
[0037]
所述导流装置5包括多个，多个导流装置5分别沿沙培基质1的宽度方向依次间隔布设，且每个导流装置5沿沙培基质1的长度方向设置。
[0038]
这样设计，由于沙培基质1的特性，其沙培基质1的储水性差，并且浇灌的水肥过多时，容易发生沙土流失，破坏沙培基质1上农作物的生长环境，并且造成水肥的浪费。
[0039]
而沙培基质1内预埋的导流装置5，能够对沙培基质1内因浇灌过多的水肥进行导流，使沙培基质1内多余的水肥通过导流装置5导流至回液池2内。
[0040]
当对沙培基质1进行浇灌水肥时，水肥慢慢渗透至沙培基质1内，使沙培基质1处于饱和状态，此时沙培基质1内多余的水肥通过渗透原理渗透至导流装置5内，而后导流装置5对水肥进行引导使水肥进入回液池2内。
[0041]
如图1-2所示，所述导流装置5包括导流盒51，所述导流盒51内设置有导流通道52，所述导流盒51的上方设置有与导流通道52连通的进液口53。
[0042]
所述导流盒51的上方位于进液口53的位置处设置有用于对沙培基质1的泥沙进行过滤的过滤渗透层54。
[0043]
所述过滤渗透层54设置在导流盒51的进液口53处，所述过滤渗透层54能够对沙培基质1的泥沙进行过滤，将泥沙阻挡在导流盒51的外部，避免沙土流失严重，让沙培基质1内多余的水肥通过过滤渗透层54渗透至导流盒51内，方便使用。
[0044]
所述过滤渗透层54采用的是无纺布层，所述过滤渗透层54的整体厚度为40-80mm。
[0045]
所述导流盒51的一端部设置有回流管55，回流管55的一端与导流盒51的导流通道52连通，所述回流管55的另一端与回液池2连通。
[0046]
所述沙培基质1内多余的水肥通过渗透原理和通过过滤渗透层54的过滤渗透至导流盒51的导流通道52内，导流通道52用于引导水肥进入回流管55内，而后回流管55将水肥输送至回液池2内。
[0047]
所述导流盒51与回液池2之间的回流管55上串联有过滤器，所述过滤器用于对回流管55内输送的水肥液体进行过滤，避免泥沙通过回流管55进入回液池2内，进而提高回流水肥的质量。
[0048]
如图1所示，所述回液池2内设置有用于对回液池2内储存的水肥液位进行检测的液位检测器21。
[0049]
所述液位检测器21用于对回液池2内储存的水肥液位进行时刻检测，避免液位过低或过高。
[0050]
所述回液池2与施肥总管3之间设置有出肥管8，出肥管8的进液端连通有循环泵81，所述循环泵81设置在回液池2内，所述出肥管8的出液端与施肥总管3连通。
[0051]
这样设计，循环泵81工作可用于吸取回液池2内的水肥而后，而后通过出肥管8输送至施肥总管3内，实现采用回液池2内的水肥对沙培基质1进行施肥，提高回液池2内水肥的利用率，避免水肥浪费严重。
[0052]
所述出肥管8上由循环泵81向施肥总管3的一侧依次串联有第二过滤器82、第二单向阀83。
[0053]
所述第二过滤器82用于对出肥管8内流通的水肥进行过滤，提高水肥的质量。
[0054]
所述第二单向阀83用于控制出肥管8内水肥的流向，并且也避免施肥总管3内的水肥通过出肥管8进入回液池2内。
[0055]
如图1和图3-6所示，所述原位检测模块6包括激光光源601，激光光源601用于发射特定波长的激光对回液池2内回流的水肥进行检测分析水肥内氮、磷、钾的含量，所述回液池2内的水肥通过连续进样系统输送至原位检测模块6的检测位。
[0056]
所述激光光源601通过石英光纤609连接有多模激光分路器602，多模激光分路器602上安装有两条光源线路，两条光源线路分别包括测定参比光源线路617和测定样品光源线路618。
[0057]
所述激光光源601可发射出特定波长的激光，激光通过石英光纤609输至多模激光分路器602，多模激光分路器602将激光光源601发射出的特定波长的激光进行分光，一分为二，分束后该特定波长的激光强度变弱，但波长不变。
[0058]
所述石英光纤609可用于对激光光源601发射的激光进行导向传输，进而方便布设激光光源601和多模激光分路器602，方便使用。
[0059]
所述多模激光分路器602进行分光后分出的该两束特定波长的激光分别为测定参比激光光束和测定样品激光光束。
[0060]
所述测定参比激光光束沿测定参比光源线路617传输，所述测定参比激光光束用于检测分析测定参比光源线路617上参比样本的吸光度。
[0061]
所述测定样品激光光束沿测定样品光源线路618传输，所述测定样品激光光束用于检测分析测定样品光源线路618上测定样品的吸光度，进而用于检测分析测定样品内养分的含量。
[0062]
所述激光光源601为可调功率的激光发射装置，通过调节激光发射装置的功率可用于调节激光光源601发射的激光功率。
[0063]
所述激光光源601为现有技术，可由市面上直接购买获得。
[0064]
所述测定参比光源线路617包括第一准直镜603，所述第一准直镜603的一侧间隔设置有参比光电探测器605，所述第一准直镜603与参比光电探测器605之间间隔设置有参比透射比色皿607。
[0065]
所述第一准直镜603与参比光电探测器605呈平行布设，且第一准直镜603的光束聚集点与参比光电探测器605的检测点位于同一直线上。
[0066]
所述第一准直镜603用于使测定参比光源线路617上传输的测定参比激光光束聚集并调节测定参比激光光束的位置。
[0067]
所述测定样品光源线路618包括第二准直镜604，所述第二准直镜604的一侧间隔设置有样品光电探测器606，所述第二准直镜604与样品光电探测器606之间间隔设置有样品透射比色皿608。
[0068]
所述第二准直镜604与样品光电探测器606呈平行布设，且第二准直镜604的光束聚集点与样品光电探测器606的检测点位于同一直线上。
[0069]
所述第二准直镜604用于使测定样品光源线路618上传输的测定样品激光光束聚集并调节测定样品激光光束的位置。
[0070]
这样设计，当需要测量样品内养分的含量时，首先连续进样系统分别向参比透射比色皿607内输入参比样本；连续进样系统向样品透射比色皿608内输入测定样品。
[0071]
而后激光光源601发射的激光通过多模激光分路器602分成测定参比激光光束和测定样品激光光束，所述测定参比激光光束沿测定参比光源线路617传输，此时测定参比激光光束通过第一准直镜603聚集后，透射过盛装有参比样本的参比透射比色皿607，并且该测定参比激光光束成像在参比光电探测器605的检测点上，此时参比光电探测器605用于检测该吸光度，进而获得参比吸光度。
[0072]
而后测定样品激光光束沿测定样品光源线路618传输，此时测定样品激光光束通过第二准直镜604聚集后，透射过盛装有测定样品的样品透射比色皿608，此时透射过样品透射比色皿608的测定样品激光光束的光被样品透射比色皿608内的原子吸收，并且该测定样品激光光束成像在样品光电探测器606的检测点上，此时样品光电探测器606用于检测测定样品的吸光度，继而获得测定样品的吸光度。
[0073]
进而通过公式：测定样品的吸光度-参比吸光度=样品实际吸光度，进而便可获知样品实际吸光度，通过该样品实际吸光度就能够准确计算处需要测定的测定样品内该养分的含量。
[0074]
多模激光分路器602与第一准直镜603和第二准直镜604之间分别设置有光纤610，所述多模激光分路器602分出的测定参比激光光束和测定样品激光光束分别通过光纤610传输至相对应的第一准直镜603和第二准直镜604上。
[0075]
所述光纤610用于对多模激光分路器602分出的测定参比激光光束和测定样品激光光束进行导向传输，进而方便测定参比激光光束和测定样品激光光束的传输，方便使用。
[0076]
所述激光光源601为三个，该三个激光光源601包括氮元素检测激光光源、磷元素检测激光光源、钾元素检测激光光源。
[0077]
所述氮元素检测激光光源用于检测、分析测定样品内氮元素的含量，所述氮元素吸收的波长为：210-230nm，所述氮元素检测激光光源的波长优选为217nm。
[0078]
所述磷元素检测激光光源用于检测、分析测定样品内磷元素的含量，所述磷元素吸收的波长为：460-490nm，所述磷元素检测激光光源的波长优选为490nm。
[0079]
所述钾元素检测激光光源用于检测、分析测定样品内钾元素的含量，所述钾元素吸收的波长为：420-450nm，所述钾元素检测激光光源的波长优选为440nm。
[0080]
所述参比透射比色皿607和样品透射比色皿608的整体形状和规格均相同，且均采用透光玻璃制成，所述参比透射比色皿607和样品透射比色皿608的整体壁厚为2-5mm。
[0081]
所述参比透射比色皿607和样品透射比色皿608内均设置有储液空腔，所述参比透射比色皿607和样品透射比色皿608的上方均设置有与储液空腔相连通的进液口和出液口。
[0082]
所述连续进样系统包括第一蠕动泵613和第二蠕动泵614，所述第一蠕动泵613和第二蠕动泵614的进液端和出液端分别连通有进液管615和出液管616。
[0083]
所述第一蠕动泵613的进液端通过进液管615与回流池2连通，所述第一蠕动泵613的出液端通过出液管616与样品透射比色皿608的进液口连通。
[0084]
所述第二蠕动泵614的进液端通过进液管615与参比样本池619连通，第二蠕动泵614的出液端通过出液管616与参比透射比色皿607的进液口连通。
[0085]
所述参比样本池619内储存有参比样本，所述参比样本为水。
[0086]
所述第一蠕动泵613可通过进液管615吸取回流池2内回流的水肥，并获得测定样品，而后第一蠕动泵613将该测定样品通过出液管616输送至样品透射比色皿608内，此时样
品透射比色皿608用于储存该测定样品。
[0087]
所述第二蠕动泵614可通过进液管615吸取参比样本池619内的参比样本，并将该参比样本通过出液管616输送至参比透射比色皿607内，此时参比透射比色皿607用于储存该参比样本。
[0088]
并且第一蠕动泵613和第二蠕动泵614能够对进液管615和出液管616内输送的测定样品和参比样本进行准确计量，使参比透射比色皿607和样品透射比色皿608内盛装的液体样本的容量统一，提高检测数据的准确性。
[0089]
所述参比透射比色皿607和样品透射比色皿608的出液口与废水收集桶连通，所述参比透射比色皿607和样品透射比色皿608内检测完成的液体样本通过出液口导流至废水收集桶内进行收集、处理。
[0090]
如图1所示，所述沙培基质1的位置处设置有温室环境检测模块9，所述温室环境检测模块9用于时刻检测棚内环境温度、光照强度、湿度以及沙培基质1内的含水量。
[0091]
所述温室环境检测模块9为现有技术，可由市面上直接购买获得。
[0092]
如图1所示，所述平台控制系统7包括水肥管控平台71和主控制器72，所述水肥管控平台71与主控制器72电性连接。
[0093]
所述水肥管控平台71可下发指令进行控制主控制器72。
[0094]
所述在线自动配肥料模块4各桶相对应的第一电磁流量计45、第一电磁阀46、吸肥泵47分别与主控制器72电性连接。
[0095]
所述第一电磁流量计45检测得到的水肥管49内水肥输送的体积时刻发送至主控制器72内。
[0096]
所述主控制器72发送信号控制第一电磁阀46的开启或闭合以及吸肥泵47的启动或停止。
[0097]
所述第二电磁流量计33和主管路电磁阀34分别与水肥管控平台71电性连接，所述第二电磁流量计33检测得到的施肥总管3内的水肥输送的体积时刻发送至水肥管控平台71，水肥管控平台71用于控制主管路电磁阀34的开启或闭合。
[0098]
所述原位检测模块6的输出端与水肥管控平台71连接，所述原位检测模块6检测得到的水肥内氮、磷、钾养分的含量时刻发送至水肥管控平台71内。
[0099]
所述水肥管控平台71内按照农作物的生长阶段分别储存有相对应生长阶段的氮、磷、钾养分的含量的预设阈值。
[0100]
所述原位检测模块6检测得到水肥内氮、磷、钾养分的含量发送至水肥管控平台71内并与水肥管控平台71内存储的氮、磷、钾养分的含量的预设阈值进行比较。
[0101]
当原位检测模块6检测得到水肥内氮、磷、钾养分的含量小于水肥管控平台71内存储的氮、磷、钾养分的含量的预设阈值时，水肥管控平台71通过主控制器72控制原位检测模块6进行配肥，并输送至沙培基质1内。
[0102]
所述液位检测器21与水肥管控平台71电性连接，所述液位检测器21检测得到的回液池2内水肥的液位时刻发送至水肥管控平台71内。
[0103]
所述水肥管控平台71内设置有回液池2的上液位设定值和下液位设定值。
[0104]
所述液位检测器21检测得到的回液池2内水肥的液位发送至水肥管控平台71内并与水肥管控平台71内存储的上液位设定值和下液位设定值进行比较。
[0105]
当液位检测器21检测得到的回液池2内水肥的液位大于水肥管控平台71内存储的上液位设定值时，水肥管控平台71可启动循环泵81，实现采用回液池2内水肥对沙培基质1进行施肥。
[0106]
当液位检测器21检测得到的回液池2内水肥的液位小于下液位设定值时，水肥管控平台71控制循环泵81停止工作。
[0107]
所述温室环境检测模块9的输出端与水肥管控平台71电性连接，所述温室环境检测模块9检测得到的棚内温度、光照强度和沙培基质1内的含水量时刻发送至水肥管控平台71。
[0108]
所述水肥管控平台71内设置有光照强度设定值。
[0109]
所述温室环境检测模块9检测得到的棚内光照强度发送至水肥管控平台71内并与水肥管控平台71内存储的光照强度设定值进行比较。
[0110]
当温室环境检测模块9检测得到的棚内光照强度符合水肥管控平台71内存储的光照强度设定值时，此时可进行浇灌水肥。
[0111]
所述水肥管控平台71内设置有沙培基质1含水量设定值。
[0112]
所述温室环境检测模块9检测得到沙培基质1内的含水量发送至水肥管控平台71内与水肥管控平台71内存储的含水量设定值进行比较。
[0113]
当温室环境检测模块9检测得到沙培基质1内的含水量小于等于水肥管控平台71内存储的含水量设定值时，代表沙培基质1需要进行浇灌水肥。
[0114]
如图1-8所示，一种农作物沙培基质中水肥含量精准补给控制方法，基于上述农作物沙培基质中水肥含量精准补给系统，该方法包括如下步骤：s1、设定每次灌溉水的体积a，并按照每次灌溉水的体积a设定各营养元素。
[0115]
所述步骤s1中每次灌溉水的体积a，可根据沙培基质1内缺水情况进行设定，但建议设定每次为1方水。
[0116]
s2、读取并记录含水量，判断沙培基质1是否需要进行浇灌水肥，温室环境检测模块9检测得到沙培基质1内的含水量发送至水肥管控平台71并与含水量设定值进行比较，沙培基质1内的含水量大于含水量设定值时，无动作，沙培基质1内的含水量小于含水量设定值时，进行步骤s3。
[0117]
s3、判断棚内环境是否符合浇水，温室环境检测模块9检测得到光照强度发送至水肥管控平台71，并与水肥管控平台71内光照强度设定值进行比较，棚内光照强度小于光照强度设定值时，无动作，棚内光照强度大于光照强度设定值时。进行步骤s4。
[0118]
s4、水肥管控平台71对液位检测器21检测得到回液池2内液位与上液位设定值进行比较，回液池2内的液位小于上液位设定值时，进行步骤s5。
[0119]
所述步骤s4中，回液池2内的液位大于上液位设定值时，开启循环泵81用回液池2内的水肥进行灌溉沙培基质1。
[0120]
并判断回流池2内水肥液位，回流池2内水肥液位小于上液位设定值时，停止循环泵81，并且回流池2内水肥液位小于单次灌溉总量时，停止循环泵81。
[0121]
所述单次灌溉总量为设定值，使用者可根据沙培基质1内缺水情况进行设定。
[0122]
s5、水肥管控平台71控制主管路电磁阀34开启，使施肥总管3对沙培基质1进行浇灌水肥。
[0123]
s6、原位检测模块6判断沙培基质1内回流到回液池2的水肥内氮、磷、钾的各含量，此时连续进样系统为原位检测模块6输送测定样品，并分别对测定样品内的氮、磷、钾的各含量进行检测；测定样品内氮元素含量小于氮含量的预设阈值时，氮肥桶41输出氮肥；测定样品内氮元素含量大于氮含量的预设阈值时，氮肥桶41输出氮肥量为0，并进入步骤s7。
[0124]
测定样品内磷元素含量小于磷含量的预设阈值时，磷肥桶43输出磷肥；测定样品内磷元素含量大于磷含量的预设阈值时，磷肥桶43输出磷肥量为0，并进入步骤s7。
[0125]
测定样品内钾元素含量小于钾含量的预设阈值时，钾肥桶42输出钾肥；测定样品内钾元素含量大于钾含量的预设阈值时，钾肥桶42输出钾肥量为0，并进入步骤s7。
[0126]
所述步骤s6中，原位检测模块6对回液池2的水肥内氮、磷、钾的各含量进行检测分析，按如下步骤进行：1）、连续进样系统对回液池2的水肥进行采样获得测定样品，并将测定样品和参比样本分别输送至原位检测模块6的样品透射比色皿608和参比透射比色皿607内。
[0127]
所述步骤1）中，连续进样系统输送测定样品时，第一蠕动泵613和工作并通过进液管615吸取回液池2内的水肥获得测定样品，并将该测定样品通过出液管616输送至样品透射比色皿608内。
[0128]
所述步骤1）中，连续进样系统输送参比样本时，第二蠕动泵614通过进液管615吸取参比样本池619内的参比样本，并将该参比样本通过出液管616输送至参比透射比色皿607内。
[0129]
2）、激光光源601发射特定波长的光源并传输至多模激光分路器602，多模激光分路器602将该特定波长的光源分成测定参比激光光束和测定样品激光光束，测定参比激光光束沿测定参比光源线路617传输至参比透射比色皿607，用于照射参比样本，所述测定样品激光光束沿测定样品光源线路618传输至样品透射比色皿608，用于照射测定样品。
[0130]
所述步骤2）中，激光光源601包括三个激光光源601，该三个激光光源601分别为氮元素检测激光光源、磷元素检测激光光源、钾元素检测激光光源。
[0131]
所述氮元素检测激光光源用于检测、分析测定样品内氮元素的含量，所述氮元素吸收的波长为：210-230nm，所述氮元素检测激光光源的波长优选为217nm。
[0132]
所述磷元素检测激光光源用于检测、分析测定样品内磷元素的含量，所述磷元素吸收的波长为：460-490nm，所述磷元素检测激光光源的波长优选为490nm。
[0133]
所述钾元素检测激光光源用于检测、分析测定样品内钾元素的含量，所述钾元素吸收的波长为：420-450nm，所述钾元素检测激光光源的波长优选为440nm。
[0134]
3）、参比光电探测器605检测测定参比激光光束照射参比透射比色皿607内的参比样本时的吸光度，获得参比吸光度，并将该参比吸光度传输至水肥管控平台71。
[0135]
4）、样品光电探测器606检测测定样品激光光束照射样品透射比色皿608内的测定样品时的吸光度，获得样品吸光度，并将该样品吸光度传输至水肥管控平台71。
[0136]
5）、水肥管控平台71获取参比吸光度信号和样品吸光度信号，并通过公式：测定样品的吸光度-参比吸光度=样品实际吸光度，获得样品实际吸光度，根据样品实际吸光度，计算测定样品中相对应营养元素的含量。
[0137]
s7、判断回液池2内水肥液位高度小于上液位设定值时重复步骤s5，判断回液池2
内水肥液位高度大于设定值时进入步骤s8；所述s7中的设定值为，每次浇水时，沙培基质1内回流至回液池2内的回流上升高度的设定值，该设定可根据实际情况设定。
[0138]
s8、关闭施肥总管3的主管路电磁阀34和关闭所有施肥。
[0139]
由此可见，通过该农作物沙培基质中水肥含量精准补给控制方法能够对沙培基质1内的水肥含量进行准确检测，并根据检测结果可对沙培基质1进行定量补给水肥，使沙培基质1内的营养环境，符合农作物每个生长阶段所需的营养环境，进而能够保证农产品生长环境安全，使农作物可茁壮成长。
[0140]
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。