专利名称：一种灌溉装置及其灌溉方法
技术领域：
本发明涉及农业灌溉领域，特别是涉及一种适用于果树、温室沟 灌蔬菜作物和玉米、棉花、马铃薯等大田沟灌作物的水肥局部根区交 替沟灌的灌溉装置和灌溉方法。
背景技术：
水是维系植物生长的最基本要素，特别是在干單和半干旱地区， 以有限的水资源获取农作物最大的灌溉效益，显得尤为重要。基于节 水灌溉技术原理与作物感知缺水的根源信号理论提出的根系分区交 替灌溉技术，是主动的控制作物根系活动层的土壤在水平或垂直剖面 的某个区域干燥，使作物根系始终有一部分生长在干燥或较为干燥的 土壤区域中，限制该部分的根系吸水，同时通过人工控制使根系在水 平或垂直剖面的干燥区域交替出现，使干燥区的根系产生水分胁迫信 号传递到叶气孔从而有效地调节气孔关闭，而处于湿润区的根系从土 壤中吸收水分以满足作物的最小生命之需，使对作物的伤害保持在临 界限度以内。同时由于表层土壤总是间歇性的处于干單区，这样既可 减少棵间均匀湿润时的无效蒸发损失和总的灌溉用水量，亦可降低土 壤机械强度、改善土壤的通透性，促进根系的补偿生长，提高根系对 水分、养分的利用率，提高矿质养分的有效性，以不牺牲作物的光合 产物累积而达到节水的目的。近几年的研究结果表明，根系分区交替灌水使根系附近的草酸分 泌物浓度增加，有利于活化根系区域的养分离子吸收环境，提高水分 养分利用效率。室内和大田试验结果均表明根区干湿交替能够增强根 系的吸氮能力，该技术的节水效应与合理施肥相结合才能发挥更好的 作用。地面灌溉目前仍然是世界上特别是发展中国家广泛釆用的灌水 技术，我国有98%以上的灌溉面积仍采用传统的地面灌溉技术，其中 沟灌更是一种古老的灌溉技术，但传统的沟灌技术存在劳动强度大、 施肥粗放和水分养分浪费的问题。现有的灌溉系统因易出现机械故 障、设备费用高、操作较复杂等原因，推广较慢。发明内容本发明的目的是提供 一种灌溉装置和灌溉方法，该灌溉装置可快速拆卸和组装，成本低廉，操作简单，便于大面积推广应用；该灌溉 方法具有节地、节水、节能、节肥的特点。为达到上述目的，一方面，本发明的技术方案提供一种灌溉装置, 其特征在于，包括支架；主管道，设置在所述支架上，用于将水引 入到所述灌溉装置中；滑动杆，设置在所述支架上；若干根出水管， 各所述出水管一端与所述主管道连接，另一端固定在所述滑动杆上。其中，所述灌溉装置还包括流线型的缓冲板，通过紧固螺栓安 装在所述滑动杆上，位于所述出水管的出水口的下方，用于对从所述 出水管的出水口流出的水起到缓冲作用，所述缓冲板的数量与所述出 水管的数量相同。其中，所述灌溉装置还包括支架底座，所述支架底座高度可调； 水肥容器，设置在所述支架底座上，用于盛放溶解有肥料的液体；输 送管， 一端与所述水肥容器底部连接，另一端与所述主管道连接。其中，所述输送管与水肥容器之间设置有过滤单元，用于对流入 所述输送管中的液体进行过滤。其中，所述输送管与与所述主管道通过密封件连接。其中，所述密封件设有止回阀。其中，所述输送管为聚氯乙烯管。其中，所述出水管为聚氯乙烯管。其中，所述灌溉装置包括若干根所述主管道，所述若干根主管道之间通过丝扣连接。另 一方面，本发明的技术方案提供一种灌溉方法，包括以下步骤:根据灌溉作物的沟间距调整各出水管出水口的间距，使出水口的间距为所述灌溉作物的沟间距的两倍，开始灌溉；下次灌溉前，调节滑动杆，使所述滑动杆向一侧移动的距离为所述灌溉作物的沟间距，然后 再进行灌溉，依此类推。上述技术方案仅是本发明的一个优选技术方案，具有如下优点 原理简单，具有节地、节水、节能、节肥的特点，各部分都可以快速 拆卸和组装，另外，成本低廉，操作简单，便于大面积推广和应用。
图l是本发明实施例的 一种灌溉装置的结构示意图；图2是本发明实施例的一种灌溉装置的立体结构示意图。其中，1:主管道；2:支架；3:出水管；4:过滤单元；5:缓冲板；6:滑动杆；7:水肥容器；8:支架底座；9:输送管；10:密封件；11:丝扣；12:出水口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。本实施例的灌溉装置能对田间和温室沟灌作物实施水肥局部根 区灌溉，该灌溉装置及利用该装置的灌溉方法既能满足宽行距作物固 定隔沟灌溉和隔沟交替灌溉的要求，又能保证液肥简便易行的局部施 入和施肥量可调，保证各出水管出水量均勾和出水量可调，以保证作 物对水肥的需求，提高水肥利用效率。该水肥局部根区灌溉方法及其 灌溉控制系统的工作原理是采用高度可调的简易式水肥供应装置施 肥，本次与下次灌溉和施肥在相邻灌水沟之间交替进行。出水管一端 固定在主水管上，另一端通过紧固件固定在滑动杆上，当紧固螺栓拧 紧时，出水管随滑动杆整体移动，当紧固螺栓松开时，出水口间的距离可以分别进行调节以适合不同沟间距的作物。参见附图l，灌溉时，水肥容器的支架高度由以下公式计算:式中，//为水肥容器的支架高度；F为作物某次某类型肥料的需 肥量(kg); C为液肥浓度(g/L); D为水肥容器的内直径(m); /为 灌溉定额(mVhm2); P为主管道工作压力(KPa);尸。为出水口平均 工作压力(KPa); /2,为土壤计划湿润层深度(m)，根据不同作物根 系的分布状况，大田条件下取0.6 1.0m;温室条件下取0.3 0.5m;" 为圆周率。按照上式计算得到安装支架的支架高度，在待灌溉作物的地头设 置支架底座8，并在支架底座8上放置盛放有溶解了肥料的液体的水肥 容器7，水肥容器7可以为水肥桶，也可以为其它容器。支架底座8优 先为三角支架底座，其高度可调，调整其高度至所需高度。然后安装 支架2，支架2可以为若干个单独的支架，也可以为一体的支架结构， 安装完支架后，将主管道1设置在支架2上，同时将滑动杆6安装在支 架2上，在外力的驱动下，滑动杆6可以在支架2上滑动。然后通过紧 固螺栓将缓冲板5固定在滑动杆6上，当需要调解缓冲板5的距离时， 可以松开紧固螺栓，对缓冲板5的距离进行调整。缓冲板5上设置有与 出水管3配合的孔，缓冲板5位于出水管3的下方，使从出水管3的出水 口流出的水流入田间的时候先流到缓冲板5上进行缓冲，从而不会产 生太大的冲力，防止水流冲蚀土壤和破坏根系。当然，在某些特定的 情况下，也可以不使用缓冲板5，直接将出水管3连接在滑动杆6上， 也可以实现对作物的灌溉。主管道1上设置有若干个与出水管3配合的 出水口12，将各个出水管3安装在各出水口12上，实现出水管3与主管 道1的连接。出水管3、缓冲板5与主管道1上的出水口12的数量保持一 致。根据浇灌长度可以使用多根主管道l,各主管道l之间通过丝扣ll 快速连接。然后将输送管9的 一端与水肥容器7底部的出水口通过过滤单元4连接，过滤单元4可以为简单的滤网，也可以为其它能够起到过 滤目的的装置。如果水肥容器7内的水肥液体没有阻塞管道的异物， 也可以不使用过滤单元4。输送管9的另一端与主管道1通过密封件10 连接，密封件10上设有止回阀，防止水肥液体回流，水肥容器7内的 水肥液体以自压注入方式随水局部根区施肥，施肥量可通过调整三角 支架底座高度实现。出水管3和输送管9釆用PVC (Polyvinylchlorid， 聚氯乙烯)管，与金属管相比，可以防止水管生锈，同时降低了整个 装置的重量，有利于拆卸和搬运，另外，也大大降低了整个装置的成 本。该灌溉装置如果在某个生育期或全部生育期不需要施肥，则可不 安装支架底座8、水肥容器7和输送管9，仅仅实现灌溉的目的。实际工作时，首先根据施肥量、液肥浓度和管道压力计算出水肥 容器的放置高度，然后通过调整支架底座8的高度，使水肥容器的处 于放置高度。然后根据灌溉作物的沟间距调整各出水管出水口的间距，使出水 口的间距为灌溉作物的沟间距的两倍，开始灌溉；下次灌溉前，调节滑动杆，使所述滑动杆向一侧移动的距离为所 述灌溉作物的沟间距，然后再进行灌溉，依次类推。具体地讲，假如对灌溉和施肥沟编号依次为l、 2、 3、 4、 5、 6......,就是本次灌溉和施肥沟为l、 3、 5、 7沟，下次灌溉和施肥时将滑动杆 向一侧拉动单位沟宽的距离，再对2、 4、 6、 8沟进行浇灌，依次类推。由以上实施例可以看出，本发明的优点是原理简单，克服了传 统沟灌灌水过程中人工顺沟撒施肥料和均勾湿润以及毛渠占地和水 量浪费的不足，具有节地、节水、节能、节肥的特点，可快速拆卸和 组装，成本低廉，搡作简单，便于大面积推广和应用。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以 做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种灌溉装置，其特征在于，包括支架；主管道，设置在所述支架上，用于将水引入到所述灌溉装置中；滑动杆，设置在所述支架上；若干根出水管，各所述出水管一端与所述主管道连接，另一端固定在所述滑动杆上。
2、 如权利要求l所述的灌溉装置，其特征在于，所述灌溉装置 还包括缓冲板，通过紧固螺栓安装在所述滑动杆上，位于所述出水管的 出水口的下方，用于对从所述出水管的出水口流出的水起到缓冲作 用，所述缓冲板的数量与所述出水管的数量相同。
3、 如权利要求2所述的灌溉装置，其特征在于，所述灌溉装置 还包括支架底座，所述支架底座高度可调；水肥容器，设置在所述支架底座上，用于盛放溶解有肥料的液体; 输送管， 一端与所述水肥容器底部连接，另一端与所述主管道连接。
4、 如权利要求3所述的灌溉装置，其特征在于，所述输送管与 水肥容器之间设置有过滤单元，用于对流入所述输送管中的液体进行 过滤。
5、 如权利要求4所述的灌溉装置，其特征在于，所述输送管与 与所述主管道通过密封件连接。
6、 如权利要求5所述的灌溉装置，其特征在于，所述密封件设 有止回阀。
7、 如权利要求3所述的灌溉装置，其特征在于，所述输送管为 聚氯乙烯管。
8、 如权利要求1 7任一项所述的灌溉装置，其特征在于，所述 出水管为聚氯乙烯管。
9、 如权利要求8所述的灌溉装置，其特征在于，所述灌溉装置 包括若干根所述主管道，所述若干根主管道之间通过丝扣连接。
10、 一种利用权利要求l的灌溉装置进行灌溉的方法，其特征在 于，包括以下步骤根据灌溉作物的沟间距调整各出水管出水口的间距，使出水口的 间距为所述灌溉作物的沟间距的两倍，开始灌溉；下一次灌溉前，调节滑动杆，使所述滑动杆向一侧移动的距离为 所述灌溉作物的沟间距，然后再进行灌溉。
全文摘要
本发明公开了一种灌溉装置，包括支架；主管道，设置在所述支架上，用于将水引入到所述灌溉装置中；滑动杆，设置在所述支架上；若干根出水管，各所述出水管一端与所述主管道连接，另一端固定在所述滑动杆上。本发明原理简单，具有节地、节水、节能、节肥的特点，各部分都可以快速拆卸和组装，另外，成本低廉，操作简单，便于大面积推广和应用。
文档编号A01C21/00GK101278640SQ20081011219
公开日2008年10月8日 申请日期2008年5月21日 优先权日2008年5月21日
发明者丁日升, 侯书林, 康绍忠, 杜太生, 曦 赵 申请人:中国农业大学