[发明专利]一种作物根际土壤调节系统及其调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种作物根际土壤调节系统及其调节方法，尤其涉及一种大棚中作物根际土壤的水、肥、气、热的调节系统及其调节方法。

背景技术

通常情况下，农作物的生长受很多因素的影响，其中，伴随农作物生长的根际土壤的水、肥、气、热这些因素的影响极其突出。作物根际土壤温度过低，农作物的根系不能充分吸收营养，从而造成产量低，同时，营养不足也易诱发多种病害，进而使作物的生产遭受损失；土壤温度过高，不利于作物的生长，从而也导致作物的产量和质量降低。再者，农作物根部对水分的需求与其呼吸之间相互制约，例如，一方面，获得高产需要水分充足；另一方面，根部和固氮菌等有益微生物的生长都需要土壤保持相对干燥才能获得较多的呼吸空气。

目前，为满足人们生活生产需要，在温室、大棚中种植农作物在各地广泛实施，在这些农作物的生长过程中，栽培种植者主要针对温度、水分和肥料进行调节，其中，取暖锅炉、暖风炉等取暖设备对室内空间温度调节有效，但对土壤温度调节有限；滴灌及渗灌等灌溉技术的采用能够有效解决水分和肥料供应问题，但长期使用稳定性差，易出现堵塞、渗漏等故障，从而使作物的生长受到严重影响，同时，还极易导致作物根际通气不良，进而造成严重减产。至今还没有能够有效地对土壤尤其是作物根际土壤的水、肥、气、热等影响因素进行综合调控的装置，因此，亟需研发出解决上述问题的设备及相关的有效措施。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术存在的问题，提供一种作物根际土壤调节系统及其调节方法，对温室或大棚中的作物根际土壤进行综合调节，尤其是在水、肥、气、热这些方面进行综合调节和控制，以低成本达到对作物生长最佳条件的高稳定性控制。

本发明解决问题的技术方案是：提供一种作物根际土壤调节系统，包括灌肥装置、灌水装置、调温换气装置，所述灌肥装置包括相互连接的储肥装置、输肥装置，所述灌水装置包括相互连接的储水装置、输水装置，所述调温换气装置包括风机、输气装置，其中，所述输肥装置、输水装置、输气装置共用主输送管道和分输送管道，所述分输送管道与所述主输送管道相连接。

进一步地，所述主输送管道的两端分别设置有第一主控制阀和第二主控制阀，在所述第一主控制阀和第二主控制阀之间的主输送管道与所述分输送管道相连接；所述分输送管道的两端分别设置有第一分控制阀和第二分控制阀；进一步地，所述分输送管道的管壁上设置有多个输出孔；所述分输送管道有多个。

更进一步地，所述输肥装置包括输肥管道，所述输肥管道与所述主输送管道相连接，所述输肥管道中设置有肥液过滤装置，所述输肥管道上设置有肥液输送控制阀，所述肥液过滤装置设置在所述肥液输送控制阀与第一主控制阀之间；所述输水装置包括输水管道，所述输水管道与所述主输送管道相连接，所述输水管道中设置有水过滤装置，所述输水管道上设置有水输送控制阀，所述水过滤装置设置在所述水输送控制阀与第一主控制阀之间；所述输气装置包括输气管道，所述输气管道与所述主输送管道相连接，所述输气管道中设置有气体过滤装置，所述气体过滤装置设置在邻近所述第二主控制阀的主输送管道中，并与最近的分输送管道相偏离。

进一步地，所述肥液过滤装置与所述输肥管道之间为活接；所述水过滤装置与所述输水管道之间为活接。

进一步地，所述分输送管道与所述主输送管道之间采取活接、短接或者两者相结合的方式相连接；所述第一主控制阀为三通阀；所述肥液过滤装置为过滤网；所述水过滤装置为过滤网；所述气体过滤装置为空气过滤器；所述风机为高压风机。

进一步地，所述输出孔的孔径为0.1mm至3mm；所述分输送管道的直径为3cm至10cm；所述主输送管道的直径为5cm至20cm，具体设置要根据作物分布及土壤使用状况进行设置。

本发明还提供了一种应用如上所述的作物根际土壤调节系统进行土壤调节的方法，包括如下步骤：

（1）在种植作物的土壤下埋设分输送管道；

（2）通过灌肥装置调节土壤的营养成分、通过灌水装置调节土壤的水分含量、通过调温换气装置调节土壤的温度和空气含量，其中，

调节土壤的营养成分时，首先向储肥装置中加入配制的肥液，使肥液通过输肥装置进入主输送管道，再进入分输送管道分别输送；

调节土壤的水分含量时，首先向储水装置中加入灌溉用水，使灌溉用水通过输水装置进入主输送管道，再进入分输送管道分别输送；

调节土壤的温度和空气含量时，首先启动风机，使外部空气通过输气装置进入主输送管道，再进入分输送管道分别输送。