水肥气一体化滴灌系统及微纳米气泡发生器

任务来源：

技术领域：农村水利

技术来源：自主研发。

技术原理

微纳米气泡发生装置工作时，气泵通过气管与水泵的进水管路连接，为装置供气，水气混合物从离心泵的进水口进入水泵，在水泵叶轮搅拌作用下水和空气被打碎，随着压力上升，水中的气泡逐渐溶解在水中。混合室的入口处是一节流孔，当经水泵增压后的含大量过饱和空气的水流经混合室入口的节流孔时，水流的速度加快，根据伯努利原理，节流孔处的压力迅速降低，溶解在水中的空气被迅速释放出来，生成大量尺度在微纳米级的气泡，并且在混合室中与水进行再次混合，最终在管路出口处排出含有大量微纳米气泡的水气混合液。

技术特色

与国内外其他同类产品相比，在气泡破碎化程度、水气混合均匀度、气体溶解度与赋存时间等方面占有明显的优势，同时设备制造成本明显降低。

技术指标

经英国马尔文仪器有限公司检测，自主研发的微纳米气泡发生装置产生气泡平均粒径在136.2±12.1nm之间，气泡浓度在（6.23±0.56）×108个/mL，并且经过200h后气泡浓度无明显衰减；使用该装置产生的微纳米气泡丰富且均匀，与现阶段市场同类产品相比，该装置具有明显的价格和技术优势。

应用范围及前景

为提升盐碱地等边际土壤生产潜力以及降低集约化农业设施土壤次生盐碱化的影响、提升边际土壤和农业设施土壤的透气性与水肥利用效率，解决现阶段加氧方式中，气体溶解度普遍不高、气体在水中保存时间短、与根系接触面积较小、易发生烟囱效应造成气体流失、无法直接接入管道系统中等问题，研发了一种基于离心式节流孔释气原理的微纳米气泡发生装置及水肥气一体化加氧滴灌系统，显著提升作物产量和品质的同时，大幅度提高了灌溉水利用效率和肥料利用率。例如：巴彦淖尔采用微纳米气泡加氧滴灌技术种植的温室瓜菜，平均节水18%、节肥15%、增产12%，在保证产量的基础上，减少水肥投入，促进政府节水和农民增产增收协调发展，具有良好的发展前景。
典型应用案例：
2012年4月底开始，广西天华高科技有限公司联合中国农业大学在柳州市桂中农场、崇左市江州区、南宁市金光农场等地进行了“水肥气一体化协同调控系统集成应用模式”的应用与推广。2013年4月底开始，北京市通州区国际种业科技园区联合中国农业大学进行了“设施蔬菜水肥气一体化协同滴灌模式”应用与推广。2011年5月开始，内蒙古河套灌区管理总局联合中国农业大学在临河区进行大田水肥气一体化协同灌溉高效节水灌溉技术的推广应用，形成一套适合加工番茄的灌溉制度和施肥方案。

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李云开

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