[发明专利]变位水肥供给式地下灌渗装置

说明书

技术领域

本发明属于渗灌装置，特别是指一种变位水肥供给式地下灌渗装置。

背景技术

我国北方水资源短缺，发展节水农业是解决水资源匮乏的根本途径。近些年来，蔬菜种植面积迅速扩大，但节水技术落后，大部分地区仍然采用地面灌溉技术，不仅造成水的大量浪费，而且引发氮肥渗漏污染土壤；渗灌是农业节水技术中最省水的灌溉方法，比地面灌溉节水60%-70%，在设施栽培条件下还可降低棚室湿度而控制病害发生。在渗灌设备研发方面，主要包括以下类型：

一是地下渗管式，其核心技术是在地下按照一定深度和间距铺设孔管，管道外部用透水材料缠绕，水从透水材料向管道周围渗出供作物利用，节水效果很好。但该技术存在以下不足：（1）水由管道向四周渗出且向下部多向上部少，浅根系作物难以利用下部水分，只要管道内有水，水就不断向下渗出，掌握不好就产生深层渗漏浪费。（2）难以实现“水肥一体化”技术。（3）设备一旦埋入地下，水分在土壤中的分布就不能改变，难以适应作物出苗期要求上层土壤水分条件充足的需求，易出现出苗不全、不齐等现象。

二是盖状星点式渗灌。其核心是每个渗点由一个盖状出水口，盖内装有沙石和粘合剂混合而成的固体物，将固体物装入盖内，水从固体物缝隙渗出，供作物利用，同样达到很好的节水效果。该技术存在以下不足：（1）需要在农田每0.16-0.36 m²设置一个渗点，一般平均0.25m²，且输水管道从主管道到毛管成网络状，田间施工非常复杂，且经常有渗点不出水现象。（2）由于该固体物由人工制作，由于沙石本身的不均匀性和操作过程的多变性，各渗点之间出水量难以达到均匀一致。（3）渗点出水动力是靠供水系统加压把水从渗水口排出，出水量多少决定于供给压力高低，一旦供水设备确定，出水量则稳定不变。但作物需水强度（单位时间耗水量）一般表现为前期少，中期最多，后期下降的规律性特征，当作物中期需水强度大时，往往出现灌水量不能满足作物需水需求而减产，持续加压耗费电能。（4）价格昂贵，田间所有管网每亩万元以上。

三是片状星点式渗灌。其核心类似于盖状星点式渗灌。每个渗点由上下两片塑料片和沙石组成，塑料片为上片小于下片，两片塑料片之间放置细沙石，将输水微管放置在沙石之间，水从两片塑料的缝隙渗出。该装置由于两片塑料片为上片小于下片，使水先向上移动，再向下移动。该技术存在以下不足：（1）需要在农田每0.5 m²设置一个渗点，其田间输水与盖状星点式渗灌管网式输水相同，同样存在和价格昂贵、安装复杂问题；（2）出水动力靠供水系统加压实现，难以实现作物耗水强度变化的需求，并要持续加压耗费电能。（3）大量的小片塑料薄膜（每片20cm²）埋于地下，难以清理，土壤污染问题难以解决。

基于上述的原因，研究低成本、易操作的渗灌技术，已经成为当前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变位水肥供给式地下灌渗装置，可以根据作物根系发育的需要方便地对作物进行变位水肥供给。

本发明的整体技术构思是：

变位水肥供给式地下灌渗装置，包括两端为盲端、且断面呈U形的水槽，水槽水平埋设于地表下，水槽内沿其轴向分布有断面呈V形的种植槽，水槽的左右两侧与条形种植槽之间形成通腔，水槽以及种植槽采用阻水材质制作，种植槽上开设有纵向间隔排列、且沿轴向间隔延伸的至少两排渗水孔，在与渗水孔水平对应的种植槽端部装配有水位传感器，该水位传感器与设于外部的声光报警装置或控制装置电连接。

使用时可根据需要通过供水主管道向水槽中注水，施肥器可以选用市售塑料桶等容器，将化肥溶解后放入通过排液管与供水主管道连通。

本发明的具体技术解决方案还有：

    种植槽可以采用一体化成型，也可采用板材拼接的方式，为实现种植槽的快速铺设，同时简化种植槽的制作，优选的实施方式是，种植槽由搭接于水槽内壁、且呈轴对称设置的两块条形板材拼接构成。使用时将两块条形板材按照V形搭接于水槽的内壁即可完成种植槽的快速安装。

为避免植物根系的生长对渗水孔造成阻塞，优选的技术方案是，种植槽内表面铺设有隔离网。隔离网可以采用现有市售的纱网等常用材质。

为保证种植槽两侧通腔中的水位高低一致，以实现对于种植槽内均匀的渗灌供水，优选的技术方案是，种植槽底部开设有连接其两侧通腔的通孔。

种植槽及水槽应采用非透水材质制作，其中包括但不局限于采用泡沫板、塑料板等，其中较为优选且成本低廉的技术方案是，种植槽以及水槽采用轻质泡沫板为制作材质。