[发明专利]基于负水头控水供水的自动灌溉决策系统

说明书

技术领域

本发明涉及农业节水灌溉技术领域，尤其涉及一种基于负水头控水供水的自动灌溉决策系统。

背景技术

目前，精细农业已经快速发展，很多学者已经从“灌溉是浇地”的传统观念转变为“灌溉是浇作物”的新理念，对作物灌溉进行精量控制。多数国内外研究者认为实现精量灌溉就要适时适量地对作物进行灌溉，需要解决“何时灌”和“灌多少”两个关键问题。精量灌溉决策就是通过一种或几种决策指标对作物灌水量进行智能化地指导，进而实现精确灌溉量。常用的灌溉决策指标有三种，一是由不同作物适宜的水分上下限的土壤水分状况作为灌溉决策指标；二是由作物冠层温度、茎秆直径变差、茎流变化等作物对水分亏缺的生理反应信息作为灌溉决策指标；三是由作物生长的小环境气象因素变化确定作物蒸腾蒸发量作为灌溉决策指标。

土壤中的水分是作物生长的主要水分来源，则土壤水分状况与作物水分状况密切相关，可以很好地反映作物供水和需水情况，根据土壤水分的充足和亏缺判断作物水分状况，可为农田灌溉提供依据。本发明提出的一种基于负水头控水供水的自动灌溉决策系统及方法就是根据土壤水分状况这一指标进行决策灌溉的。目前，测定土壤水分状况主要是根据土壤含水量和土壤水势进行判断，其中测定土壤含水量的方法有很多，如烘干法、热特性法、中子法、广义电磁波（如时域反射、微波、红外、射线、阻抗等）法等，基于上述方法进行灌溉决策，所用的仪器价格都很昂贵，操作起来繁琐、复杂，且中子和射线法若操作不当，对人身也有损害；测定土壤水势主要采用张力计法，但在测定时张力计插入土壤中的位置如何确定还没有更深入的研究，还有些研究者基于彭曼公式、灌溉制度等指标进行灌溉决策，而这其中包含很多经验参数，缺乏明确的物理意义，不能精准地对灌溉进行指导。

目前，对于现有技术中的负水头灌溉系统，作物在不同生育期内可以自动吸水，满足自身在不同环境下的耗水需求，可实现土壤含水量的精确和持续控制，抑制土表湿润导致的无效蒸发和地下渗漏导致的无效灌溉，来提高水分利用效率，达到节水的效果。但是若采用负水头控水供水系统来供给所有盆栽作物的耗水量，其造价昂贵。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种基于负水头控水供水的自动灌溉决策系统，解决现有灌溉决策技术中人为经验决策灌溉的方法不够精确控制灌溉水量；相关仪器价格昂贵，操作繁琐复杂的问题。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供一种基于负水头控水供水的自动灌溉决策系统，包括：负水头控水供水系统水源、负水头控水供水系统、被决策灌溉系统水源、以及被决策灌溉系统，其中：所述负水头控水供水系统水源，采用第一水龙头给负水头控水供水系统提供水，或者采用第一水龙头并结合文丘里吸肥器给负水头控水供水系统提供营养液，或者将营养液混合均匀注入储水容器内，给负水头控水供水系统提供营养液，或者将营养液混合均匀注入马里奥特容器内，给负水头控水供水系统提供营养液；所述负水头控水供水系统，包括：第一过滤器、第一电磁阀、流量计、第一加盖储水桶、浮球阀、控压管、集气瓶、灌溉管道、以及陶瓷盘，所述负水头控水供水系统水源分别与所述负水头控水供水系统的第一加盖储水桶和所述集气瓶连接，所述负水头控水供水系统水源依次连接所述第一过滤器、第一电磁阀、流量计、浮球阀、控压管、集气瓶、灌溉管道、以及陶瓷盘。

优选地，所述浮球阀安装于所述第一加盖储水桶上端边壁。

优选地，所述控压管一端直插所述第一加盖储水桶内底部，另一端与所述集气瓶底部边壁连接。

优选地，所述负水头控水供水系统水源与所述集气瓶之间设有第一阀门。

优选地，所述集气瓶顶端中间连接第二阀门，底部边壁连接第三阀门。

优选地，所述出水口依次连接各个陶瓷盘，每个陶瓷盘垂直置入一个盆栽容器底部内用于栽培作物。

优选地，所述被决策灌溉系统水源，采用第二水龙头给被决策灌溉系统提供水，或者采用第二水龙头并结合第二文丘里吸肥器给被决策灌溉系统提供营养液，或者，将营养液混合均匀注入第二加盖储水桶内，给被决策灌溉系统提供营养液。

优选地，所述被决策灌溉系统包括：第二过滤器、第二电磁阀、第二流量计、压力补偿式滴灌带、盆栽容器组，所述被决策灌溉系统水源与所述被决策灌溉系统连接，即依次连接所述第二电磁阀、第二流量计和压力补偿式滴灌带，所述压力补偿式滴灌带上的各个滴头分别对应一个盆栽容器。

优选地，所述压力补偿式滴灌带上的滴头采用滴箭，插入盆栽容器内。