专利名称:用于大田果树的地下分区交替渗灌系统及其渗灌方法
技术领域：
本发明属于树木灌溉技术领域：
，尤其是一种用于大田果树的地下分区交替渗灌系统及其渗灌方法。
背景技术：
我国农业灌溉一般采用喷灌、滴灌的灌溉方法，上述两种灌溉方法普遍存在用水量大、灌溉效率低下和用水浪费的问题，另外，采用上述两种灌溉方法也会影响土壤的结构，使土壤容易板结。而采用渗灌方法是所有灌溉技术中水利用率最高的一种，并且不会使土壤出现板结的现象。
在公开号为CN 101317545A的中国专利申请文件中，公开了一种用于树木的地下环形涌泉渗灌方法，其工作原理为，与供水管路相连的涌泉毛管的水或者肥料经涌泉微管进入涌泉保护转换室中，再经过涌泉保护转换室进入环形渗水管中，由环形渗水管滴入土壤30cm的深处，到达树木的根系进行节水灌溉，涌泉保护转换室内的气体交换由透气管完成。然而，由于是对树木的根系进行整体式渗灌，不能对果树整体根系进行分区轮换交替灌溉，也就不能使果树根系长期保持一半干旱、一半湿润的交替状态。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种可实现对果树根系进行分区交替灌溉，使果树根系长期保持一半干旱、一半湿润的状态，达到平衡果树的营养生长和生殖生长之间矛盾的用于果树的地下分区交替渗灌系统及其方法。
为实现上述目的，本发明提供一种用于果树的地下分区交替渗灌系统，包括水源、 过滤器与主管道，还包括相连通的至少一组支管系统与至少两组渗灌组件，所述渗灌组件由毛管以及与所述毛管相连通的多个渗灌器构成；所述每组支管系统中支管的数量为至少两个，所述支管与所述主管道相连通，在所述支管上还安装有阀门；在果树根系区域的土壤中设有至少两组所述渗灌组件。
所述阀门设置在阀门井中，通过外部在控制装置或人工方式控制其开启或关闭。
所述渗灌组件的数量为两组，所述两组渗灌组件中的所述渗灌器呈对称式结构分别设置在所述果树两侧根系区域的土壤中。
所述每组支管系统中支管的数量为两个，并且均与所述主管道相连通。
所述毛管的数量为两个，为直径是16_25mm的PE管道，所述毛管与所述支管系统中的一个支管相连通。
所述主管道的一端依次与所述过滤器以及所述水源相连接。
所述每组渗灌组件中的多个渗灌器均设置在所述果树根部区域的相同侧。
所述渗灌器与所述毛管之间设有相连通的连接管。
在所述渗灌器上安装有多个延长管，所述延长管的数量为16根，长度为40 70cmo[0014]本发明同时提供一种用于果树的地下分区交替渗灌系统的渗灌方法，首先打开阀门井内的其中一个阀门；开启水源，使水流经过滤器过滤后导入主管道中，并流入安装有所述阀门的支管中，然后依次注入与所述支管连通的毛管与渗灌器中，最后使水流入果树一侧的根系区域中；在下一个灌溉周期开始时，重复上述步骤及可完成对果树另一侧根系区域的渗灌。
与现有技术相比，本发明具有以下优点
1、由于每次只灌溉一半的根系，因此在与其他常规地面灌溉或与整体式渗灌相比，可以减少50%以上的用水量；
2、对果树整体根系进行地下分区轮换交替灌溉，使果树根系长期保持一半干旱、 一半湿润的交替状态，湿区根系吸水维持果树的正常生理功能，干区根系感知土壤干旱信息，产生干旱信号物质随木质部汁液传到地上部，使叶片气孔变小，降低蒸腾，提高水分的利用效率，从而增加果树的中短枝比例，达到提高开花率和坐果率的效果；
3、采用地下渗灌方式，使水可直接与果树的根系接触，大大提高了水的利用率；
4、由于在渗灌器上安装有延长管，因此使渗灌器的渗灌面积扩大至2m2 ；
5、提高果树的产量和品质地下分区灌溉极少的地面物理蒸发，可以提高地温，形成适宜的田间小气候；
6、能够改善土壤的理化性能水直接从渗灌器的微孔渗出，靠土壤的毛细管作用逐渐扩散湿润土壤，无地面重力水的作用，使土壤疏松、不板结，通气性能好，有利用于果树根系的生长；
7、能调节环境湿度，抑制和减少病虫害由于减少了地表水的蒸发，降低了空气湿度，减轻了病菌孢子的萌发和病虫害滋生蔓延；
8、由于所有设施都在地下，不影响对果树的后期抚育管理。同时减少了灌溉设施的丢失和损坏，大大延长了灌溉设备的使用寿命。
[0024]图1为本发明的实施例结构图；[0025]图2为图1中果树根系区域的结构图。[0026]主要元件符号说明如下[0027]1水源2过滤器3主管道[0028]4阀门a5阀门b6支管a[0029]7支管b8毛管a9毛管b[0030]10渗灌器a11渗灌器b12果树[0031]13连接管14延长管15地表平面
具体实施方式
本发明提供一种用于果树的地下分区交替渗灌系统，该渗灌系统由水源、过滤器及设置在地表平面以下的过水通道、渗灌组件构成，另外，水源与过滤器还可以根据实际情况设置在地表平面以上。该过水通道由主管道以及分别与主管道相连通的至少一组支管系统构成，每组支管系统中支管的数量为最少两个，在支管上还安装有阀门，该阀门设置在阀门井中，可通过外部在控制装置或人工方式控制其开启或关闭。渗灌组件为至少两组，该渗灌组件由毛管以及与毛管相连通的多个渗灌器构成，每组渗灌组件中的多个渗灌器均设置在果树根系区域的相同侧，每组渗灌组件中的毛管与一根支管相连通，在渗灌器的表面还安装有延长管。
本发明同时提供一种用于果树的地下分区交替渗灌系统的渗灌方法，首先打开阀门井内的其中一个阀门，然后开启水源，使水流经过滤器过滤后导入主管道中，并流入安装有该阀门的支管中，再依次注入与支管连通的毛管与渗灌器中，最后使水流入果树一侧的根系区域中，从而完成对果树一侧根系的渗灌；依次重复上述步骤及可完成对果树另一侧根系区域的渗灌。
如图1与图2所示，该渗灌系统由均设置在地表平面以下的水源1、过滤器2、过水通道以及渗灌组件构成，其中，该过水通道由主管道3以及分别与主管道3相连通的支管 a6、支管b7构成，在支管a6、支管b7分别上还安装有阀门a4与阀门b5，该阀门a4与阀门沾设置在同一个阀门井或相邻的两个阀门井中。主管道3的一端依次与过滤器2以及水源 1相连接。在水流在经过过滤器过滤后，可有效去除水流中的杂质，防止主管道、支管、毛管以及连接管等过水管道因杂质而造成管道堵塞。渗灌组件为两组，每组渗灌组件由毛管以及与毛管相连通的多个渗灌器构成，每组渗灌组件中的多个渗灌器均设置在果树根系区域的相同侧，每组渗灌组件中的毛管与一根支管相连通，毛管的直径是16-25mm的PE管道相连通。在渗灌器的表面还安装有延长管14。
渗灌器alO与渗灌器bll分别设置在果树12根部区域的两侧，在渗灌器alO与渗灌器bll上还安装有多个延长管14。该延长管的数量为16个，其长度均为50 70cm，由于在渗灌器上安装了延长管，因此使一个渗灌器的渗灌范围可扩大至2m2。渗灌器alO通过连接管13依次与毛管a8以及支管a6相连通，渗灌器bll通过连接管13依次与毛管b9以及支管b7相连通。与毛管a8相连通的多个渗灌器alO均设置在果树12根系的一侧，而与毛管b9相连通的多个渗灌器bll均设置在果树12根系的另一侧，并且与渗灌器alO呈对称式设计。
使用本发明渗灌系统的最佳时机量化指标为使检测工具对土壤的含水量进行检测，当土壤的含水量低于田间持水量70%时，即可采用本发明渗灌系统对果树进行灌溉。
上述渗灌系统在使用时，需要首先打开阀门井内的其中一个阀门，然后开启水源， 使水流经过滤器过滤后导入主管道中，在通过打开后的阀门流入安装有该阀门的支管中， 再依次注入与该支管连通的毛管与渗灌器中，最后使水流入果树一侧的根系区域中，从而完成对果树一侧根系的渗灌；依次重复上述步骤及可完成对果树另一侧根系区域的渗灌。 由于在地下设置有两组渗灌组件，每次灌溉时，仅一个支管以及一组渗灌组件进行工作，完成对果树一侧根系区域的灌溉；等要需要对果树另一侧根系区域进行灌溉时，则启用另一个支管以及另一组渗灌组件。采用此种灌溉方式可实现每次仅一半的根系区域灌水，另一半保持干旱，使果树的根系始终处于干湿交替的状态。
本发明的原理为当果树一半根系灌水，一半根系干旱时，湿区根系吸水维持果树正常的生理功能，干区报系感知土壤干旱信息，产生干旱信号物质并随木质部汁液传到地上部，在果树水分状况不发生变化的同时，使叶片气孔变小，降低蒸腾，提高水分利用效率增加果树中短枝比例，从而达到提高开花率和坐果率的效果。[0039]本发明将所有组件都设置在地下，使水可直接与果树的根系接触，大大提高了水的利用率。由于渗灌器的出水装置具有补偿功能，不会因为渗灌器与水源的远近的不同及水压的变化而出现供水量的不均勻，可保证灌溉区内的所有渗灌器出水量基本一致。另外， 渗灌器的出不量是可以进行调整的，可以根据树林需水量的不同和土壤质地的不同，渗灌器的出水量可以在8升/小时至60升/小时之间调整，从而使果树能达到最佳的灌溉效果。
本发明的灌溉次数与时间以及灌水量如下
1、果树萌芽前全根系灌溉，灌水量为60 IOOkg/株；
2、花期分区交替灌溉，灌水量为30 50kg/株/次，间隔期为5 7天；
3、新梢生长和幼果膨大期分区交替灌溉，灌水量为30 50kg/株/次，间隔期为 5 7天；
4、花芽分化期分区交替灌溉，灌水量为30 50kg/株/次，间隔期为5 7天；
5、新稍二次生长期分区交替灌溉，灌水量为30 50kg/株/次，间隔期为5 7 天；
6、果实迅速膨大期分区交替灌溉，灌水量为30 50kg/株/次，间隔期为5 7 天；
7、果实成熟期分区交替灌溉，灌水量为30 50kg/株/次，间隔期为5 7天；
8、落叶期全根系灌溉，灌水量为60 IOOkg/株。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士.在了解本发明的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本发明的教导下加以变化。 因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰，曾应仍属本发明专利涵盖的范围内。
权利要求
1. 一种用于大田果树的地下分区交替渗灌系统，包括水源、过滤器与主管道，其特征在于，还包括相连通的至少一组支管系统与至少两组渗灌组件，所述渗灌组件由毛管以及与所述毛管相连通的多个渗灌器构成；所述每组支管系统中支管的数量为至少两个，所述支管与所述主管道相连通，在所述支管上还安装有阀门；在果树根系区域的土壤中设有至少两组所述渗灌组件，所述阀门设置在阀门井中，通过外部控制装置或人工方式控制其开启或关闭，所述渗灌组件的数量为两组，所述两组渗灌组件中的所述渗灌器呈对称式结构分别设置在所述果树两侧根系区域的土壤中，所述每组支管系统中支管的数量为两个，并且均与所述主管道相连通，所述毛管的数量为两个，为直径是16-25mm的PE管道，所述毛管与所述支管系统中的一个支管相连通，所述主管道的一端依次与所述过滤器以及所述水源相连接，所述每组渗灌组件中的多个渗灌器均设置在所述果树根部区域的相同侧，所述渗灌器与所述毛管之间设有相连通的连接管，在所述渗灌器上安装有多个延长管，所述延长管的数量为16根，长度为40 70cm;所述系统在使用时首先打开阀门井内的其中一个阀门； 开启水源，使水流经过滤器过滤后导入主管道中，并流入安装有所述阀门的支管中，然后依次注入与所述支管连通的毛管与渗灌器中，最后使水流入果树一侧的根系区域中；在下一个灌溉周期开始时，重复上述步骤即可完成对果树另一侧根系区域的渗灌。
专利摘要
本发明涉及一种用于大田果树的地下分区交替渗灌系统，由水源、过滤器、主管道、至少一组支管系统与至少两组渗灌组件构成，渗灌组件由毛管以及与毛管相连通的多个渗灌器构成，支管与主管道相连通，支管上安装有阀门，在果树根系分布土壤中设有至少两组渗灌组件。实施该系统的方法为，首先打开阀门井内的其中一个阀门；开启水源，使水经过滤后导入主管道中，并流入安装有该阀门的支管中，然后依次注入毛管与渗灌器中，最后使水流入果树一侧的根系区域中；重复上述步骤及可完成对果树另一侧根系区域的渗灌。本发明可实现对果树根系进行分区交替灌溉，使果树根系长期保持一半干旱、一半湿润的状态，达到平衡果树的营养生长和生殖生长之间的矛盾。
文档编号A01G25/06GKCN101904291 B发布类型授权 专利申请号CN 201010229935
公开日2012年5月2日 申请日期2010年7月19日
发明者邢长山 申请人:北京润郁丰灌溉技术有限公司, 邢长山导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (3), 非专利引用 (2),