[发明专利]土壤灌注用管以及用该管灌注土壤的方法和向土壤中供给气体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤灌注用管以及用该管灌注土壤的方法和向土壤中供给气体的方法。本发明特别涉及农业领域中，将灌溉水、液体肥料、液体农药等液体，或空气、氧、二氧化碳、熏蒸农药等气体直接、均一、广泛围而且有效地注入供给到土壤中的土壤灌注用管以及用该管灌注土壤的方法和向土壤中供给气体的方法。背景技术

以往的农业灌溉方法一般是通过垄间灌溉、洒水器、喷水管、滴水管等从地表供给。但是这些方法，不仅在灌水量、施肥量、药剂量的均匀及精确控制上存在困难，而且也存在大量的水从地表直接蒸发而不能充分地灌水、液体肥料沿地表凹部流失、土壤用的农药附着在作物的叶子等上而引起药害等问题。另外，由于水将地表封住，有时也会造成土壤中缺氧。

另外，作为向土壤中供给空气的方法，过去采用翻土等破坏地表层的方法。但是在作物栽培中，由于不能全面地翻土，即使土壤中缺氧，也只能在不损坏根的情况下采取翻动根周围的土壤等不充分的办法。另外，在土壤中施用熏蒸性的农药或使二氧化碳扩散到土壤中时，只能采用在田间以一定间隔开孔，向每个孔中少量地注入等效率极低的方法。

为解决这些问题，有人提出了在橡胶、塑料或陶瓷制的管壁上以一定的间隔设置贯穿孔而形成穿孔管，将该管埋设在土壤中，通过该管将必要量的水、液体肥料、氧等直接供给到土壤中的方法。虽然以往提出了各种灌水用多孔管的制造方法，但对于适于土壤灌注的透水系数及流体的流量以及考虑它们的相关性的使用方法还没有详细的研究。特别是还不知道能将液体和气体两者均一可控地供给到规定的土壤范围内的实用的土壤灌注用管的物性及使用方法。发明的公开

因此，本发明的第一个目的在于提供为了最适宜地调节适合作物生长的土壤环境，即土壤中的水分、肥料、农药、氧等而均一、广泛围且有效地供给流体的土壤灌注用管。

另外，本发明的第二个目的在于提供为了最适宜地调节适合作物生长的土壤环境，均一、广泛围且有效地向土壤中供给水、肥料、农药等的土壤灌注方法。

进而，本发明的第三个目的在于提供在不破坏土壤结构的条件下向土壤中有效地供给气体的方法。

上述的第一个目的可通过提供挠性的、透水系数为1×10^-8～1.5×10^-5cm/s的多孔管构成的土壤灌注用管来达到。该土壤灌注用管的内径优选为7～20毫米。另外，该土壤灌注用管的壁厚优选为1.5～3毫米。

上述的第二个目的可通过下述土壤灌注方法达到：将挠性的、透水系数为4.5×10^-7～1.5×10^-5cm/s的多孔管埋设在土壤中，用该管在供水速度在0.5cm³/s·m以下、压头在20m以下的条件下向土壤中供给液体。在该土壤灌注方法中，供水速度优选在0.15cm³/s·m以下。上述土壤灌注方法中供水速度在0.5cm³/s以下、压头在20米以下的条件可通过使用流量调节阀来达到。在从该多孔管的一端供给液体时，其纵向的延伸距离优选在100米以内，另外，在从该多孔管的两端供给液体时，其纵向的延伸距离优选在200米以内。

上述的第三个目的可通过提供下述向土壤中供给气体的方法来达到：将挠性的、透水系数为1.0×10^-8～1.0×10^-5cm/s的多孔管埋设在土壤中，用该管向土壤中供给气体。在该供给气体的方法中，优选事先将水由多孔管供给到其周围的土壤中，然后再供给气体。另外，在上述供给气体的方法中，气体的供给流量优选为7cm³/s·m以下。进而，在上述供给气体的方法的任何一种中，优选使用其纵向的延伸距离在50米以内的多孔管。

在本发明中，多孔管是指不仅在管壁上以一定间隔设置贯穿孔，而且在管壁上形成孔径为数十至数百微米的微细连续通孔，其空隙率约为15％至约40％的管体。

另外，透水系数是指可根据下述公式(I)用试验求出的数值。

           (I)    K＝QL/AH其中，K为多孔管的透水系数(cm/s)，

Q为供水速度，即每米该多孔管每秒从管壁的微细连续通孔中渗出的水量(cm³/s·m)，

L为多孔管的壁厚(cm)，

A为每米多孔管的表面积(cm²/m)，

H为多孔管管内的压头(cm)。