CN105830866A - 一种正负压滴灌方法及其灌溉系统 - Google Patents

一种正负压滴灌方法及其灌溉系统 Download PDF

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Abstract

为克服现有农作物灌溉方法对水利用率低，本发明提供一种新式农作物灌溉方法：一种正负压滴灌方法及其灌溉系统，把正负压管的细软管一端连接供水装置，正负压管硬粗管端插到植物根部附近，以正负压滴灌的方式灌溉植物。

Description

一种正负压滴灌方法及其灌溉系统
技术领域
本发明涉及一种正负压滴灌方法及其灌溉系统，属节水灌溉技术领域。
背景技术
目前，我国植物灌溉方法有：大水漫灌、喷灌、滴灌，这些灌溉方法浇地时，植物对水的吸收利用率低，种地成本高。
发明内容
为克服现有植物灌溉方法对水利用率低，本发明提供一种新式植物灌溉方法：正负压滴灌方法及其灌溉系统，这种方法是把正负压管的细软管一端连接供水装置，正负压的管硬粗管端要开口向下竖直插入到植物根部附近，以滴灌的方式灌溉植物，它能让土壤吸力将地面以下的水自动地抽到地面以上，再一点一滴地滴渗到作物根区土壤中，它能做到以极低的流量持续向植物滴灌。
本发明采用的技术方案是：把正负压管的细软管一端连接供水装置，正负压的管硬粗管端要开口向下竖直插入到植物根部附近，以滴灌的方式灌溉植物。
本发明的主要组成是供水装置和正负压管。
正负压管是一条两端开口的管子，这条管子一端是细软管，另一端是硬粗管的管子，细软管较长、硬粗管较短，(粗管的内径要比细管内径大很多)，或者把硬粗管的一端缩小，然后把硬粗管和细软管套接在一起的组合管子。正负压管的形状可以是圆形的管子，也可以是方形的管子或者是别的形状的管子，只要这条管子一端是细软管另一端是硬粗管都可以，本说明书以圆形管子为例来说明正负压管的用法。正负压管细软管和硬粗管连接处，细软管最好突出进硬粗管内一小部分，目的是灌溉时，细软管内的水在细软管口容易形成水滴，能明显看到水滴滴的快慢，细软管口常悬卦着水珠，也能防止硬粗管中的空气进入细软管中。细软管不突出进硬粗管内的正负压管，照样也能正常正负压滴灌，但细软管内的水在细软管口形成水滴困难。正负压管尺寸没有严格限制，正负压管的参考尺寸：软管内径3毫米、硬管内径2厘米，硬粗管、细软管的壁厚都是1毫米，硬粗管长度约10厘米，细软管长度根据实际情况而定。正负压管的使用方法是：把正负压管的细软管的一端直接接到供水装置的出水口(或者出水接头)上，正负压管的硬粗管的一端用于插进土壤里。正负压管的硬粗管要开口向下竖直插入到植物根区土壤中，插入后会有一些土壤挤进正负压管，滴灌时在硬粗管内的土壤上面有一薄水层，使得正负压管具有透水不透气功能。正负压管做成一端是细软管一端是硬粗管的原因：如果正负压管是一条两端粗细都一样的自软管，软管很难插进土壤，即便能插进土壤，浇灌时细软管内的空气很难排除掉，水很难流进入正负压管，正负压管做成一端是细软管一端是硬粗管后，硬粗管很容易插入土壤，浇灌时细软管内的空气也很容易排除掉，水能很容易的流进正负压管。
供水装置有两种：第一种能调节供水装置内水位，但占地面积大，适合浇灌室外种植的植物，第二种不能调节供水器内水位，但占地面积小，适合室内种植的植物。第一种供水装置的组成是：水箱、粗的出水软管、细高桶、连接管道、输水管。水箱：水箱的顶部有一进水口，进水口上有一密封盖，在水箱的下部有一出水口，出水口用来连接粗的出水软管。粗的出水软管：粗的出水软管是一根普通的软管，软管的内径要大于2厘米。细高桶：细高桶是一个开口的盛水容器，盛水容器下部有一个或多个出水口。连接管道：连接管道是一根能接到细高桶出水口上的水管子。输水管：输水管是一条特殊的管子，输水管上有许多出水接头，出水接头用来连接正负压管。第二种供水装置组成是：内桶、外桶。外桶是一个比内桶大一点的开口盛水容器，这个开口盛水容器可以是方形也可以是圆形或者是别的形状盛水容器，本说明书以方形为例来说明其使用方法，因其形状类似于水桶，所以起名叫做外桶。外桶的下部有一个或者多个出水口(或者出水接头)，出水口(或者出水接头)用于和正负压管连接。内桶是一个形状和外桶基本一样的盛水容器，大小比外桶小一点，这个盛水容器的底部有一进水口，进水口上有一个密封盖，上部有出水口，这个出水口可以是平口，也可以是带有几个凸起的口，或者别的形状的口都可以，对内桶口的要求是：内桶倒放进外桶后，内桶出水口稍高于外桶出水口，并且内桶口不能太小。非常小的出水口，内桶倒放进外桶后，内桶内的水无法流出。平口内桶倒放进外同时，需在桶口下垫上几个垫块，把内桶口支起来，使内桶口稍高于外桶出水口。内桶口有凸起的内桶，倒放进外桶后，桶口的凸起会把内桶口支起来，稍高于外桶出水口。内桶可以是方形也可以是圆形或者是别的形状，本说明书以方形为例来说明其使用方法，因其形状类似于水桶，所以起名叫做内桶。
第一种供水装置的用法：1、把田地整理平整，在田地里挖一个适合放进细高桶的坑，把细高桶放进坑内，细高桶是一个开口的盛水容器，细高桶下部有一个或多个出水口。2、把水箱放在细高桶的旁边，并把水箱支架起来，使水箱的底部高于细高桶的顶部，在水箱的顶部有进水口，进水口上有一密封盖，在水箱的下部有一出水口，在出水口上接上一根粗的出水软管，并把出水软管放进细高桶内，这时出水软管口应高于地面30厘米以上。3、在细高桶的出水口上接上连接管道(如果是多个出水口的细高桶，需要把用不到的出水口堵上)，在连接管道上接上输水管，输水管上有许多出水接头。4、把各个正负压管的细软管端接在输水管的出水接头上。5、把各个正负压管的硬粗管端插进需要浇灌的植物旁边的土壤里，硬粗管的一端插进土壤时，会有一些土壤挤进正负压管的硬粗管内。6、做好这些后打开水箱进水口上的密封盖向水箱内灌水，水箱灌满水后，关紧密封盖，与此同时灌进水箱内的水会经过出水软管、细高桶、连接管道、输水管最后流进正负压管的细软管，在正负压管的细软管口形成水滴，一滴一滴的慢慢滴入正负压管的硬粗管，在硬粗管内的土壤上会形成一薄水层，硬粗管内的水会慢慢渗入到植物旁边的土壤里，这样就可以对植物浇灌。升高或降低出水软管的管口在细高桶内的位置，可以改变细高桶内水位的高低，细高桶内水位高于正负压管，是正压滴灌，细高桶内水位低于正负压管，是负压滴灌。
第二种供水装置的用法：第二种供水装置适合对室内花盆内种植的植物浇灌，把外桶放在花盆旁边，使外桶顶部高于花盆，并且还要高于花盆内土壤面20厘米以上，把内桶倒放进外桶，把正负压管的细软管端接在外桶的出水口上，正负压管接好后，把正负压管硬粗管的一端插进花盆内的土壤里，硬粗管的一端插进土壤时，会有一些土壤挤进正负压管的硬粗管内，做好这些后打开内桶进水口上的密封盖，向内桶和外桶里注水，注满水后关紧密封盖，外桶里的水会流进正负压管，在正负压管的细软管口形成水滴，一滴一滴的慢慢滴入正负压管的硬粗管，在硬粗管内的土壤上会形成一薄水层，硬粗管内的水会慢慢渗入到植物旁边的土壤里，这样就可以对植物浇灌。刚开始滴灌时，外桶内水位高于正负压管，是正压滴灌，滴灌一段时间后，外桶内水位低于正负压管，是负压滴灌。
附图说明
附图1是花盆正负压滴灌示意图，附图2是正负压管结构示意图，附图3是内桶结构示意图，附图4是正负压管插入土壤的刨面示意图，附图5是对田地植物的正负压滴灌示意图。
1、外桶，2、内桶进水口上的密封盖，3、内桶进水口，4、内桶，5、内桶内的水，6、细软管，7、硬粗管，8、植物，9、土壤，10、花盆，11、外桶和内桶之间缝隙内的水，12、内桶口上的凸起，13、内桶口，14、外桶的出水口，15、细软管口，16、细软管内的水，17、硬粗管内的水，18水滴，19、硬粗管内的土壤，20、水箱进水口上的密封盖，21、水箱进水口，22、水箱里的水，23、水箱，24、出水软管，25、细高桶内的水，26、连接管道，27、输水管，28、堵头，29、水箱的出水口，30、细高桶，31、出水软管口、32、细高桶的出水口。
具体实施方式
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
实例一：对室内花盆内种植的植物(8)的滴灌(以有一个出水口的外桶的用法为例来说明，多出水口的外桶和一个出水口的外桶用法大同小异。)，可以参考附图1和附图4。1、把外桶(1)放在花盆(10)旁边，放好后应使外桶(1)顶部高于花盆(10)顶部，并且外桶(1)顶部要高出花盆(10)土壤(9)面20厘米以上。2、把内桶(4)倒放进外桶(1)，内桶口上的凸起(12)会把内桶(4)支架起来，内桶口上的凸起(12)把内桶(4)支架起来后，内桶口(13)要比外桶的出水口(14)稍高一些，这样外桶底和内桶口(13)之间便会有一个缝隙，外桶(1)内壁和内桶(4)外壁之间也会有一个缝隙，这个缝隙很窄。3、把正负压管的细软管(6)和外桶的出水口(14)连接起来。4、把正负压管的硬粗管(7)插进花盆(10)里的土壤(9)，在硬粗管(7)插入土壤(9)时，土壤(9)会被挤入硬粗管(7)内，被挤入到正负压管硬粗管内的土壤(19)要达到一定量，不能太少，但也不能填满整个正负压管的硬粗管(7)的管腔，正负压管的硬粗管(7)的管腔内要留一部分空间。5、做好这些后，打开内桶进水口上的密封盖(2)，从内桶进水口(3)或者外桶(1)口向内桶(4)和外桶(1)内灌水，当内桶(4)和外桶(1)都灌满水后，把内桶进水口上的密封盖(2)关紧，外桶和内桶之间缝隙内的水(11)就能流进细软管(6)，正负压管细软管内的水(16)在细软管口(15)会形成水滴(18)，水滴(18)会慢慢滴入硬粗管(7)内，滴入硬粗管内的水(17)会在硬粗管内的土壤(19)上聚成一个薄水层，这些水会慢慢渗到花盆(10)里的土壤(9)里，从而实现对花盆(10)里的植物(8)浇。
对实例一的补充说明：1、滴灌开始后，随着外桶(1)内的水向正负压管流出，外桶和内桶之间缝隙内的水(11)面会不断的降低，但这时内桶内的水(5)不会降低，这时内桶内水不会降低的原因是：内桶进水口上的密封盖(2)关紧了，内桶口(13)被外桶和内桶之间缝隙内的水(11)堵上了，空气进不到内桶(4)，内桶内的水(5)不会流出，所以内桶内的水(5)位不会降低。当外桶和内桶之间缝隙内的水(11)降低到低于内桶口(13)后，内桶口(13)打开了，空气会进入内桶(4)，内桶内的水(5)流出，外桶和内桶之间缝隙内的水(11)会上升，外桶和内桶之间缝隙内的水(11)上升后会再把内桶口(13)堵上，内桶内的水(5)再次停止流出，这样反反复复外桶和内桶之间缝隙内的水(11)位会一直维持在内桶口(13)附近。2、滴灌刚开始时，外桶和内桶之间缝隙内的水(11)高于正负压管的细软管口(15)，硬粗管(7)内空气的压强大于大气压，这时是正压滴灌，随着外桶和内桶之间缝隙内的水(11)流出，外桶和内桶之间缝隙内的水(11)的水位会降低，当外桶和内桶之间缝隙内的水(11)的水位降低到低于正负压管的细软管口(15)后，硬粗管(7)内空气的压强小于大气压，这时是负压滴灌，这时也不用担心滴灌会停止，土壤(9)通过毛细现象吸取正负压管内水的吸力很大，足可以把水从低处吸上来，这时候外桶和内桶之间缝隙内的水(11)向正负压管流动，就不是因为外桶和内桶之间缝隙内的水(11)位高产生的正压所致，而是因为正负压管的硬粗管内的水(17)被周围土壤(9)通过毛细作用吸走后产生的吸力所致，简单地说就是土壤(9)通过毛细作用把两桶间缝隙内的水吸进土壤(9)里。3、把内桶(4)倒放进外桶(1)，外桶(1)内壁和内桶(4)外壁之间有一个缝隙，这个缝隙很窄，缝隙内存水量很小，大部分水在内桶内。刚开始滴灌时是正压滴灌，内桶内的水(5)是不流出的，只有外桶(1)内壁和内桶(4)外壁之间缝隙内的水流出。只有当外桶和内桶之间缝隙内的水(11)位降低到内桶口(13)时，内桶内的水(5)才开始流出，这时早已是负压滴灌啦，就是说内桶内的水(5)全部是以负压滴灌的方式浇灌植物。
实例二：对田地植物(8)的滴灌，可以参考附图5和附图4，1、把田地里的土壤(9)整理平整，在田地里挖一个合适大小的坑。2、把细高桶(30)放进坑内，细高桶(30)放好后要使细高桶(30)一部分在地面下一部分在地面上，并且要使细高桶(30)顶部高于地面30厘米以上。3、在细高桶(30)的旁边把水箱(23)支架起来，使水箱(23)的底部高于细高桶(30)的顶部，在水箱的出水口(29)上接上出水软管(24)。4、在细高桶的出水口(32)上接上连接管道(26)。5、在连接管道(26)上接上输水管(27)。6、把输水管(27)放在田地里，把输水管(27)的末端用堵头(28)堵上。7、在输水管(27)的各个出水接头上都接上一根正负压管，连接的方法是：把正负压管的细软管(6)的一端和输水管(27)的出水接头相连接，连接好后，把各个正负压管的硬粗管(7)全都插进田地里的植物(8)旁的土壤(9)里，但输水管(27)尾端最后一个正负压管不要插进土壤(9)，在各个正负压管的硬粗管(7)插入土壤(9)时，土壤(9)会被挤入到各个正负压管的硬粗管(7)的管腔内，被挤入到正负压管的硬粗管(7)的管腔内的土壤要达到一定量，不能太少，但也不能填满整个正负压管的硬粗管(7)的管腔，硬粗管(7)的管腔内要留一部分空间。8、做好这些后打开水箱进水口上的密封盖(20)，从出水软管(24)向水箱(23)内灌水，或者提高出水软管(24)，使出水软管口(31)高于水箱(23)，从水箱进水口(21)向水箱(23)内灌水，当水箱(23)灌满水后，把水箱进水口上的密封盖(20)关紧。9、把出水软管(24)放进细高桶(30)内，并且出水软管口(31)要高于地面30厘米以上。出水软管(24)放进细高桶(30)后，水箱里的水(22)会从出水软管(24)流进细高桶(30)，细高桶内的水(25)会流进连接管道(26)，并进一步流进输水管(27)。10、当输水管(27)内灌满水后，把最后一个正负压管的硬粗管(7)插进土壤(9)，11、输水管(27)里的水会流入各个正负压管的细软管(6)，正负压管的细软管内的水(16)在细软管口(15)会形成水滴(18)，水滴(18)会慢慢滴入硬粗管(7)内，滴入硬粗管内的水(17)会在硬粗管内的土壤(19)上聚成一个薄水层，这些水会慢慢渗到土壤(9)里，从而实现对田地里的植物(8)浇灌。
对实例二的补充说明：1、出水软管(24)放进细高桶(30)后，由于出水软管(24)是一条较粗的管子，空气能从出水软管(24)进入到水箱(23)内，所以水箱里的水(22)会从出水软管(24)慢慢流进细高桶(30)，细高桶内的水(25)位会不断地升高。当水位升高到出水软管口(31)后，细高桶内的水(25)会把出水软管口(31)堵上，空气停止进入水箱(23)，水箱里的水(22)停止流出。由于细高桶内的水(25)是一直向外流出的，后一段时间后，细高桶内的水(25)位降低，出水软管口(31)又会打开，空气又从出水软管(24)进入水箱(23)，水箱里的水(22)又会从出水软管(24)流进细高桶(30)，细高桶内的水(25)位再次升高，细高桶内的水(25)位再次升高后会再次堵上出水软管口(31)，水箱里的水(22)再次停止流出，这样反反复复细高桶内的水(25)位会一直维持在出水软管口(31)附近。2、细高桶内的水(25)位是可以调节的，提高出水软管口(31)在水桶内的位置，过一会细高桶内的水(25)位会升高，出水软管口(31)位置越高，过一会细高桶内的水(25)位会越高，正负压管滴灌速度越快，降低出水软管口(31)在水桶内的位置，过一会细高桶内的水(25)位会降低，出水软管口(31)位置越低，过一会细高桶内的水(25)位会越低，正负压管滴灌速度越慢，不过要注意一点出水软管口(31)不能低于细高桶的出水口(32)。细高桶内的水(25)位高于正负压管的细软管口(15)时，正负压管的硬粗管(7)内空气的压强大于大气压，是正压滴灌，细高桶内的水(25)位低于正负压管的细软管口(15)时，正负压管的硬粗管(7)内空气的压强小于大气压，是负压滴灌。

Claims (10)

1.一种新式植物灌溉方法：正负压滴灌方法，其特征是：正负压滴灌方法是把正负压管的细软管一端连接供水装置，正负压的管硬粗管端插到植物根部附近的土壤，以滴灌的方式灌溉植物，供水装置有两种，第一种供水装置的组成是：水箱、粗的出水软管、细高桶、连接管道、输水管，第二种供水装置组成是：内桶、外桶，第一种供水装置的用法：把田地整理平整，把细高桶放进田地里，使细高桶一半在地面上一半在地面下，在细高桶的旁边把水箱支架起来，使水箱的底部高于细高桶的顶部，在水箱的顶部有一进水口，进水口上有一密封盖，在水箱的下部有一出水口，在出水口上接上一根粗的出水软管，并把出水软管放进细高桶内，在细高桶的出水口上接上连接管道，在连接管道上接上输水管，把各个正负压管的细软管端接在输水管的出水接头上，把各个正负压管的硬粗管端插进需要浇灌的植物旁边的土壤里，做好这些后打开水箱进水口上的密封盖向水箱内灌水，水箱灌满水后，关紧密封盖，与此同时灌进水箱内的水会经过出水软管、细高桶、连接管道、输水管最后流进正负压管的细软管，在正负压管的细软管口形成水滴，一滴一滴的慢慢滴入正负压管的硬粗管，在硬粗管内的土壤上会形成一薄水层，硬粗管内的水会慢慢渗入到植物旁边的土壤里，这样就可以对植物浇灌，第二种供水装置的用法：把外桶放在需浇灌的植物旁边，使外桶顶部高于土壤20厘米以上，把内桶倒放进外桶，把正负压管的细软管端接在外桶的出水口上，把正负压管硬粗管的一端插进种植植物的土壤里，做好这些后，打开内桶进水口上的密封盖，向内桶和外桶里注水，注满水后关紧密封盖，外桶里的水会流进正负压管，在正负压管的细软管口形成水滴，一滴一滴的慢慢滴入正负压管的硬粗管，在硬粗管内的土壤上会形成一薄水层，硬粗管内的水会慢慢渗入到植物旁边的土壤里，这样就可以对植物浇灌。
2.根据权利要求1所述的正负压管，其特征是：正负压管是一条两端开口的管子，这条管子一端是细软管，另一端是硬粗管的管子，细软管较长、硬粗较短，或者把一条硬粗管的一端缩小，然后把这条硬粗管和一条细软管套接在一起的组合管子。
3.根据权利要求1所述的外桶，其特征是：外桶是一个开口的盛水容器，外桶的下部有一个或者多个出水口(或者出水接头)，出水口(或者出水接头)用于和正负压管连接。
4.根据权利要求1所述的内桶，其特征是：内桶是一个盛水容器，这个盛水容器的底部有一进水口，进水口上有一个密封盖，上部有出水口，使用时把内桶倒放进外桶。
5.根据权利要求1所述的水箱，其特征是：水箱的顶部有一进水口，进水口上有一密封盖，在水箱的下部有一出水口，出水口用来连接粗的出水软管。
6.根据权利要求1所述的细高桶，其特征是：细高桶是一个开口的盛水容器，盛水容器下部有一个或多个出水口。
7.根据权利要求1所述的输水管，其特征是：输水管是一根管壁上有很多出水接头的管子，这些出水接头用来连接正负压管。
8.根据权利要求1所述的一种正负压管的使用方法，其特征是：正负压管的硬粗管要开口向下竖直插入到作物根区土壤中，插入后会有一些土壤挤进正负压管的硬粗管，滴灌时在硬粗管内的土壤上面有一薄水层，使得正负压管具有透水不透气功能，正负压管的细软管一端连接供水装置。
9.根据权利要求1所述的外桶和内桶的使用方法，其特征是：把内桶倒放进外桶，在外桶的出水口接上正负压管，并把正负压管插进土壤，打开内桶出水口上的密封盖，向内桶和外桶灌水，灌满水后，关紧内桶出水口上的密封盖，这样外桶和内桶就能向正负压管供水。
10.根据权利要求1所述的水箱和细高桶的使用方法，其特征是：把水箱放在细高桶的旁边，使水箱的底部高于细高桶的顶部，在水箱的顶部有进水口，进水口上有一密封盖，在水箱的下部有一出水口，在出水口上接上一根粗的出水软管，并把出水软管放进细高桶内，水箱灌满水后盖上密封盖，这样水箱就可以向细高桶供水，通过升高或降低粗的出水软管口在细高桶内位置，能调节细高桶内的水位的高低。
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