一種溫室作物理想調控灌溉系統及灌溉方法技術方案

本發明專利技術涉及一種溫室作物理想調控灌溉系統及灌溉方法，其特征在于：它包括支架，蓄水裝置、灌溉管網、水頭升降裝置和控制器；支架由四根下支柱和四根上支柱通過拔插桿和圓孔連接成一體；蓄水裝置包括固定在支架頂端的一水箱，水箱內設置有一監測水位高度的傳感器，水箱的一側接輸水總管，另一側連通灌溉管網；灌溉管網包括一支管和間隔設置在支管上的若干毛管，各毛管的末端共同連接一排氣管；每一毛管上間隔設置有若干灌水器，每一灌水器下部的灌水管內設置有若干毛細管束；灌水器下方的土壤中設置有濕度傳感器，水頭升降裝置由滑輪組和與水箱連接的水箱拉繩構成；控制器分別與水位傳感器、進水閥和濕度傳感器電連接。本發明專利技術可以廣泛應用于各種溫室作物的灌溉過程中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種灌溉系統及方法，特別是關于一種能夠根據不同作物類型、不同作物生長階段對水分的需求來進行灌溉的溫室作物理想調控灌溉系統及灌溉方法。
技術介紹
對于作物生長而言，均存在最優的土壤水分閾值，而不同作物在不同生育期的最優閾值會明顯不同，但目前的灌溉系統并不能使作物根區的土壤水分達到目標控制閾值。而且，作物在生長過程中能夠從根部實際吸收到的水分是很少的，但其卻是在持續不斷地吸收水分，因此需要持續不斷地供給水分，這才是真正的有效供水。土壤本身有很強的儲水能力，自然界正是利用土壤中儲蓄的水分為植物提供有效供水，然而，由于土壤有很強的滲漏及蒸發能力，為了維持植物生長所需的有效供水，往往需要成千上萬倍地為土壤提供儲蓄水。 傳統灌溉方式就是最大限度地利用了土壤的蓄水功能，采用大水漫灌的方式為土壤蓄足水分，以后相當長的一段時間都要靠土壤中的儲蓄水來維持植物生長，同時土壤中的儲蓄水絕大部分會被蒸發和滲漏掉，水資源的浪費極其嚴重。目前，滴灌的方式能夠有效地節約水資源，而且國內外滴灌的發展水平也越來越高，但由于滴灌的灌水器最小出水速度都在每小時2升以上，遠遠大于植物的實際需水速度，水分利用效率不高，水資源的浪費雖較其他灌溉方式有所緩解，但依然會有不少的浪費。此外，滴灌的動力驅動系統較為復雜，且滴管容易發生堵塞，使得滴灌系統的運行費用較高，長期使用起來不夠經濟節約。土壤是一種多孔介質，其本身就存在一定的吸力。當土壤中含水率降低時，土壤基質勢降低，使得土壤對水的吸附能力增強；當土壤中含水率增加時，土壤基質勢也隨之增高，使得土壤對水的吸附能力降低，滲漏速率減少，逐漸達到一個平衡，從而有效地節約水資源。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種節水效果好，且能夠有效地保障作物根區土壤水分處于最優控制閾值，確保灌水器出流速度和土壤水勢需求相平衡的溫室作物理想調控灌溉系統及灌溉方法。為實現上述目的，本專利技術采取以下技術方案一種溫室作物理想調控灌溉系統，其特征在于它包括支架，蓄水裝置、灌溉管網、水頭升降裝置和控制器；所述支架包括四根下支柱和四根上支柱，相對設置的一對所述上、下支柱通過拔插桿和圓孔連接成一體；所述蓄水裝置包括固定在所述支架頂端的一水箱，所述水箱內設置有一監測水位高度的傳感器，所述水箱的一側通過一進水閥連接輸水總管，另一側通過一濾網和一出水閥連接一軟管；所述灌溉管網包括一與所述軟管連通的支管，所述支管上間隔設置有若干毛管，各所述毛管的末端共同連接一排氣管，所述排氣管的兩端垂直伸出地面；在每一所述毛管上間隔設置有若干灌水器，每一所述灌水器包括一連接管，每一所述連接管的上部與所述毛管內部連通，每一所述連接管的下部通過內螺紋連接一灌水管，所述灌水管內設置有若干毛細管束；所述灌水器下方的土壤中設置有濕度傳感器；所述水頭升降裝置包括一端固定的一繩索，所述繩索通過一滑輪組和水箱拉繩與所述水箱連接；所述控制器分別與所述水位傳感器、進水閥和濕度傳感器電連接。所述灌水管與所述連接管的連接處設置有通過墊片固定的濾膜。所述支管與所述軟管通過一干管連通，所述干管上設置有監測水壓的壓力表。伸出地面的所述排氣管兩端分別設置有一排氣閥。所述滑輪組包括一設置在所述繩索上的一動滑輪，所述動滑輪通過所述水箱拉繩連接一吊射在溫室鐵架上的定滑輪，所述水箱拉繩另一端連接所述水箱。所述毛細管束的下端比所述灌水管下端長1. 5 2. 5mm。上述一種溫室作物理想調控灌溉系統的灌溉方法，其包括以下步驟1)根據作物的需水量進行土壤水動力學計算以及灌溉管網水力學計算，確定出水源水頭高度與毛細管束長度的平衡公式；權利要求1.一種溫室作物理想調控灌溉系統，其特征在于它包括支架，蓄水裝置、灌溉管網、 水頭升降裝置和控制器；所述支架包括四根下支柱和四根上支柱，相對設置的一對所述上、下支柱通過拔插桿和圓孔連接成一體；所述蓄水裝置包括固定在所述支架頂端的一水箱，所述水箱內設置有一監測水位高度的傳感器，所述水箱的一側通過一進水閥連接輸水總管，另一側通過一濾網和一出水閥連接一軟管；所述灌溉管網包括一與所述軟管連通的支管，所述支管上間隔設置有若干毛管，各所述毛管的末端共同連接一排氣管，所述排氣管的兩端垂直伸出地面；在每一所述毛管上間隔設置有若干灌水器，每一所述灌水器包括一連接管，每一所述連接管的上部與所述毛管內部連通，每一所述連接管的下部通過內螺紋連接一灌水管，所述灌水管內設置有若干毛細管束；所述灌水器下方的土壤中設置有濕度傳感器；所述水頭升降裝置包括一端固定的一繩索，所述繩索通過一滑輪組和水箱拉繩與所述水箱連接;所述控制器分別與所述水位傳感器、進水閥和濕度傳感器電連接。2.如權利要求1所述的一種溫室作物理想調控灌溉系統，其特征在于所述灌水管與所述連接管的連接處設置有通過墊片固定的濾膜。3.如權利要求1所述的一種溫室作物理想調控灌溉系統，其特征在于所述支管與所述軟管通過一干管連通，所述干管上設置有監測水壓的壓力表。4.如權利要求1所述的一種溫室作物理想調控灌溉系統，其特征在于所述支管與所述軟管通過一干管連通，所述干管上設置有監測水壓的壓力表。5.如權利要求1或2或3或4所述的一種溫室作物理想調控灌溉系統，其特征在于 伸出地面的所述排氣管兩端分別設置有一排氣閥。6.如權利要求1或2或3或4所述的一種溫室作物理想調控灌溉系統，其特征在于 所述滑輪組包括一設置在所述繩索上的一動滑輪，所述動滑輪通過所述水箱拉繩連接一吊射在溫室鐵架上的定滑輪，所述水箱拉繩另一端連接所述水箱。7.如權利要求5所述的一種溫室作物理想調控灌溉系統，其特征在于所述滑輪組包括一設置在所述繩索上的一動滑輪，所述動滑輪通過所述水箱拉繩連接一吊射在溫室鐵架上的定滑輪，所述水箱拉繩另一端連接所述水箱。8.如權利要求1 7任一項所述的一種溫室作物理想調控灌溉系統，其特征在于所述毛細管束的下端比所述灌水管下端長1. 5 2. 5_。9.一種如權利要求1 8任一項所述溫室作物理想調控灌溉系統的灌溉方法，其包括以下步驟I)根據作物的需水量進行土壤水動力學計算以及灌溉管網水力學計算，確定出水源水頭高度與毛細管束長度的平衡公式；10.如權利要求9所述的一種灌溉方法，其特征在于所述步驟I)中水源水頭高度與毛細管束長度平衡公式的推導過程包括以下步驟①根據水頭損失計算公式確定各級管道上的沿程水頭損失hf全文摘要本專利技術涉及，其特征在于它包括支架，蓄水裝置、灌溉管網、水頭升降裝置和控制器；支架由四根下支柱和四根上支柱通過拔插桿和圓孔連接成一體；蓄水裝置包括固定在支架頂端的一水箱，水箱內設置有一監測水位高度的傳感器，水箱的一側接輸水總管，另一側連通灌溉管網；灌溉管網包括一支管和間隔設置在支管上的若干毛管，各毛管的末端共同連接一排氣管；每一毛管上間隔設置有若干灌水器，每一灌水器下部的灌水管內設置有若干毛細管束；灌水器下方的土壤中設置有濕度傳感器，水頭升降裝置由滑輪組和與水箱連接的水箱拉繩構成；控制器分別與水位傳感器、進水閥和濕度傳感器電連接。本專利技術可以廣泛應用于各種溫室作物的灌溉過程中。文檔編號A01G25/02GK102986482SQ20121053516公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種溫室作物理想調控灌溉系統，其特征在于：它包括支架，蓄水裝置、灌溉管網、水頭升降裝置和控制器；所述支架包括四根下支柱和四根上支柱，相對設置的一對所述上、下支柱通過拔插桿和圓孔連接成一體；所述蓄水裝置包括固定在所述支架頂端的一水箱，所述水箱內設置有一監測水位高度的傳感器，所述水箱的一側通過一進水閥連接輸水總管，另一側通過一濾網和一出水閥連接一軟管；所述灌溉管網包括一與所述軟管連通的支管，所述支管上間隔設置有若干毛管，各所述毛管的末端共同連接一排氣管，所述排氣管的兩端垂直伸出地面；在每一所述毛管上間隔設置有若干灌水器，每一所述灌水器包括一連接管，每一所述連接管的上部與所述毛管內部連通，每一所述連接管的下部通過內螺紋連接一灌水管，所述灌水管內設置有若干毛細管束；所述灌水器下方的土壤中設置有濕度傳感器；所述水頭升降裝置包括一端固定的一繩索，所述繩索通過一滑輪組和水箱拉繩與所述水箱連接；所述控制器分別與所述水位傳感器、進水閥和濕度傳感器電連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李云開，施澤，張慶龍，徐飛鵬，
申請(專利權)人：中國農業大學，
類型：發明
國別省市：