水肥一体化喷溉系统的制作方法

本发明属于农业灌溉控制技术领域，特别涉及水肥一体化喷溉系统。

背景技术：

目前，我国多地区粮食生产正面临着水资源短缺、水肥浪费严重、劳动力不足等问题。传统的高产技术往往人力投入大、管理环节多，不能适应现代农业机械化发展及精简化栽培的需求，严重制约了田间作物生产的进一步发展。农业灌溉，主要是指对农业耕作区进行的灌溉作业。农业灌溉方式一般可分为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌。传统地面灌溉包括畦灌、沟灌、淹灌和漫灌，现代农业微灌溉技术包括微喷灌、滴灌、渗灌等。

水肥一体化是实现节水灌溉和水肥高效管理的重要技术途径。蔬菜、果树等经济作物，以及小麦、玉米等粮食作物的水肥一体化栽培技术和配套设施的研究日益受到大家重视，成为当前研究的热点。我国水肥一体化技术发展至今，在引进和吸收国外先进工艺的基础上，水肥一体化设备的规模化生产也逐步形成，在生产上由试验示范，逐渐发展到大面积推广。

我国水肥一体化灌溉总体技术水平已从上世纪80年代的初级阶段发展提高到现在的中级阶段。一些科研单位与企业合作，因地制宜，研发出多种施肥设备和技术，包括压差施肥罐、文丘里施肥器、移动式灌溉施肥机、自重压差施肥法、泵吸施肥法、施肥综合控制系统、膜下滴灌施肥技术、痕量灌溉技术等。但是，从整体上分析，我国水肥一体化技术系统的管理水平相对较低；应用灌溉施肥技术的覆盖面积所占比例还小，水肥耦合的理论与应用研究成果仍较少，深度不够；水肥一体化技术所需的专用肥料的研究和开发刚刚起步；国内某些微灌设备产品和配套设备的质量同国外同类先进产品相比仍存在较大差距。这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。

现有的这些农业灌溉技术普遍存在需要大量人工，大大增加了农业管理费用，而且灌溉效率较低，无法合理分配水、肥和药的灌溉次数和时间，不能实现水、肥和药集约化统一灌溉管理。另外，现有的固定喷灌、微灌技术需要的设备多，成本高；移动式喷灌技术的移动功能并不完善，往往只能实现单方向移动的自动化。节水灌溉技术与植保喷雾技术在供水设备、管道系统、喷头等方面的设计要求差异极大，难以利用现有的节水灌溉或植保喷雾设施和技术实现水肥药一体化的管理。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了水肥一体化喷溉系统，制作工艺简单，方法简单易行、操作便捷，成本低、无污染，适合规模化生产。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：水肥一体化喷溉系统，所述喷溉系统包括供水系统、供肥系统、水肥拌合系统、水肥喷溉装置和能量供给系统；

所述供水系统由蓄水池、水井、净水装置、供水管道、节水阀、流量计、加压泵组成；

所述供肥系统设置在供水管道的末端，由肥料罐、投料口和供肥管道组成；

所述水肥拌合系统设置在供水管道和供肥管道的末端，由电机、搅拌桨、水肥拌合罐和水肥输出管道组成；

所述水肥喷溉装置设置在水肥输出管道的末端，由流量计、喷灌水管和喷罐头组成；

所述能量供给系统设置在供水系统的前端。

作为本发明的一种优选实施方式，所述蓄水池是用来收集并储存雨水，在实施喷溉时，向系统提供水源。

作为本发明的一种优选实施方式，所述水井是在蓄水池的水使用完成后，再向系统提供水源。

作为本发明的一种优选实施方式，所述净水装置采用多次过滤沉淀，去除部分较重的颗粒及泥沙，达到初步净化的目的。

作为本发明的一种优选实施方式，所述供水管道上从左至右依次安装净水装置、节水阀、流量计和加压泵。

作为本发明的一种优选实施方式，所述流量计分别对供水系统输出的水和水肥喷溉装置输出的水肥混合液进行流量监控和显示。

作为本发明的一种优选实施方式，所述搅拌桨安装在水肥拌合罐的内部，与水肥拌合罐上部的电机连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述能量供给系统由太阳能板、蓄电池及控制柜构成。

作为本发明的一种优选实施方式，所述喷罐头的流量大小根据系统所控制的灌溉施肥面积、施肥强度和施肥量进行计算确定。

本发明的有益效果为：

1、本发明节水、节肥效果明显，充分发挥水肥耦合作用，提高了水肥利用效率，降低了地表水蒸发及肥料消耗，减轻对环境的污染；

2、本发明设置搅拌桨对肥水混合物中的未溶颗粒进行搅拌，明显加速固体肥料的溶解和肥水溶液的充分混合；

3、本发明设置能量供给系统节约资源，低碳环保，降低了生产运营成本，同时显著提高了工作效率，大大减少劳动力投入，操作方便、大大减轻劳动强度；

4、本发明性能稳定，占地空间小，既不影响作物收获等机械作业，还可与深松、少耕、免耕技术相适应，不影响土地耕作和作物换季播种等机械作业，一次安装，可长期固定使用；

5、本发明可直接利用可溶性较高的普通肥料进行水肥一体化管理，有效解决水肥一体化技术对专用水溶肥过度依赖的问题，降低了水肥一体化管理的成本，大大拓展了水肥一体化技术的适用范围和领域。

附图说明

图1为水肥一体化喷溉系统的结构示意图；

图2为水肥一体化喷溉系统的分布示意图；

图中：1-供水系统、2-供肥系统、3-水肥拌合系统、4-水肥喷溉装置、5-能量供给系统、6-蓄水池、7-水井、8-净水装置、9-供水管道、10-节水阀、11-流量计、12-加压泵、13-肥料罐、14-投料口、15-供肥管道、16-电机、17-搅拌桨、18-水肥拌合罐、19-水肥输出管道、20-喷灌水管、21-喷罐头、22-太阳能板、23-蓄电池、24-控制柜。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：水肥一体化喷溉系统，所述喷溉系统包括供水系统1、供肥系统2、水肥拌合系统3、水肥喷溉装置4和能量供给系统5；

所述供水系统1由蓄水池6、水井7、净水装置8、供水管道9、节水阀10、流量计11、加压泵12组成；

所述供肥系统2设置在供水管道9的末端，由肥料罐13、投料口14和供肥管道15组成；

所述水肥拌合系统3设置在供水管道9和供肥管道15的末端，由电机16、搅拌桨17、水肥拌合罐18和水肥输出管道19组成；

所述水肥喷溉装置4设置在水肥输出管道19的末端，由流量计11、喷灌水管20和喷罐头21组成；

所述能量供给系统5设置在供水系统1的前端。

作为本发明的一种优选实施方式，所述蓄水池6是用来收集并储存雨水，在实施喷溉时，向系统提供水源。

作为本发明的一种优选实施方式，所述水井7是在蓄水池6的水使用完成后，再向系统提供水源。

作为本发明的一种优选实施方式，所述净水装置8采用多次过滤沉淀，去除部分较重的颗粒及泥沙，达到初步净化的目的。

作为本发明的一种优选实施方式，所述供水管道9上从左至右依次安装净水装置8、节水阀10、流量计11和加压泵12。

作为本发明的一种优选实施方式，所述流量计11分别对供水系统1输出的水和水肥喷溉装置4输出的水肥混合液进行流量监控和显示。

作为本发明的一种优选实施方式，所述搅拌桨17安装在水肥拌合罐18的内部，与水肥拌合罐18上部的电机16连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述能量供给系统5由太阳能板22、蓄电池23及控制柜24构成。

作为本发明的一种优选实施方式，所述喷罐头21的流量大小根据系统所控制的灌溉施肥面积、施肥强度和施肥量进行计算确定。

工作原理：本发明在实际使用时，由供水系统1的蓄水池6或水井7向喷溉系统进行供水，水经过净水装置8进行过滤沉淀，并通过供水管道9达到供肥系统2的肥料罐13；具体供水量通过流量计11进行控制；然后通过供肥系统2向喷溉系统提供肥料，具体是由投料口14向肥料罐13中投放肥料；水和肥料到达水肥拌合系统3时，开启电机16，由搅拌桨17将水肥拌和均匀；拌和后的水肥通过供肥管道15经过流量计11由喷灌水管20和喷罐头21向植物进行喷灌。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。