CN106171673A - 大棚内作物水分控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大棚内作物水分控制系统，包括大棚，大棚内设有蓄水箱，蓄水箱一侧安装有程控器，蓄水箱内安装有控制供水泵电机开关的水位传感器，蓄水箱底部出口连接主管，主管上间隔安装有Y型过滤网、主管电磁阀、真空破坏阀，主管出口处倾斜安装有分布主管，分布主管上间隔且倾斜向上安装的多根支管，支管靠近进口端安装有支管电磁阀，支管外壁上方安装有压力补偿滴头，压力补偿滴头上安装有连接管，每个连接管上连接有毛管，毛管出口端安装有滴箭，滴箭朝下插入到大棚内的盆栽桶内；程控器控制端通过控制线分别连接各电子元件。本发明能模拟作物涝害胁迫条件，适宜作物整个生育期的水分调控研究，且操作简单、水分控制精准、成本低廉。
Description
技术领域：
本发明涉及作物栽培与育种技术，尤其涉及一种大棚内作物水分控制系统。
背景技术：
水分胁迫是影响作物生长和产量的最重要因素之一，土壤水分含量的差异导致植物生长过程中的各成分的生成受到阻碍。据统计，全世界每年由于水分胁迫造成作物生产的损失几乎等于其它所有环境因子所造成损失的总和。
水分胁迫分为干旱胁迫和涝渍胁迫两种。在中国干旱、半干旱地区的面积约占国土总面积的二分之一，主要分布在华北、西北、内蒙古和青藏高原等地区。同时中国也是一个洪涝灾害严重的国家，尤其以黄淮平原和长江中下游地区最为严重，占全国受灾面积的3/4以上；而且这些地区常常是干旱胁迫和渍涝胁迫交替发生。受气候变暖的影响，在高纬度地区和一些湿润的热带地区，可供使用的水资源有可能增加；但水资源原本已出现短缺将进一步加剧，受干旱困扰的地区有可能会增加。气象专家还预计，未来黄淮平原和长江中下游地区极端降水的强度和出现的频率也有可能增加，将会加大洪水灾害的危险。总之，水分胁迫造成很大的经济损失，危害极大。
作物对水分胁迫的响应包含着极其复杂的生理生化变化，揭示这些问题是当前植物科学研究的热点之一。目前水分胁迫控制技术主要分为室内人工实验室和室外大棚内。室内人工气候室虽然能够精准模拟不同程度的水分胁迫条件，但是其只能对作物生长前期进行研究，同时其环境受人为控制，很难模拟大田实际环境变化；而室外大棚设施虽然能实现环境变化与自然条件一致，但是其处理间的水分控制及重复间的水分很难精准定位，达不到试验研究所需要的要求。这就急需要一套能模拟大田实际环境的水分控制系统。
发明内容：
本发明针对目前农作物水分胁迫（干旱与涝渍）条件下，其生理机理变化基础研究的实际需要，提供一种大棚内作物水分控制系统，能模拟作物干旱或涝渍胁迫条件，适宜作物整个生育期的水分调控研究，且操作简单、水分控制精准、成本低廉。
本发明的技术方案如下：
大棚内作物水分控制系统，其特征在于，包括大棚，大棚外安装有供电装置，大棚内设有蓄水箱，蓄水箱两侧分别安装有供水泵、程控器，蓄水箱内安装有控制供水泵电机开关的水位传感器，蓄水箱底部出口连接主管，主管上依次间隔安装有Y型过滤网、主管电磁阀、真空破坏阀，主管出口处倾斜安装有分布主管，分布主管上间隔且倾斜向上安装的多根支管，支管靠近进口端安装有支管电磁阀，支管外壁上方安装有压力补偿滴头，压力补偿滴头上安装有连接管，每个连接管上连接有毛管，毛管出口端安装有滴箭，滴箭朝下插入到大棚内的盆栽桶内；所述的主管、分布主管、支管的尾端安装有堵头堵塞；所述的程控器电流输入端连接供电装置，控制端通过控制线分别连接水位传感器、主管电磁阀、支管电磁阀。
所述的大棚内作物水分控制系统，其特征在于，所述的大棚采用不锈钢框架结构，顶棚用10s透明薄膜覆盖。
所述的大棚内作物水分控制系统，其特征在于，所述的大棚外设有供电装置，供电装置给大棚内供水泵电机、程控器等各电器元件供电，供电装置包括太阳能电池板、支撑框架、转换器及蓄电池等。
所述的大棚内作物水分控制系统，其特征在于，所述的连接管为多孔连接管，即外壁上设有多个出水孔的连接管。
所述的大棚内作物水分控制系统，其特征在于，所述的毛管的内径一般为2~4mm。
所述的大棚内作物水分控制系统，其特征在于，所述的支管外壁安装有能保证每个滴箭出水量一致的压力补偿滴头。
本发明的优点是：
1、本发明用于农作物生长过程中的水分胁迫研究，可精准的控制水分胁迫条件，各处理重复间水分条件一致，降低了人为灌水误差；而且与作物田间生长环境基本一致，适合农作物不同生长时期的水分胁迫研究；同时可对作物进行干旱及涝渍双重胁迫要求，可进行不同水分胁迫程度的多处理研究；
2、本发明在大棚内，棚顶盖有10s的透明薄膜，排除了自然条件下的雨水对试验的影响，基本保持了作物自然环境下的光照和生长条件（除水分外）；
3、本发明能智能控制水分胁迫条件，可以利用程控器自由设置不同处理的滴灌时间，通过电磁阀开关控制不同的水分胁迫程度。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
参见附图：
大棚内作物水分控制系统，包括大棚1，大棚1外安装有供电装置2，大棚1内设有蓄水箱3，蓄水箱3两侧分别安装有供水泵4、程控器5，蓄水箱3内安装有控制供水泵电机开关的水位传感器6，蓄水箱3底部出口连接主管7，主管7上依次间隔安装有Y型过滤网8、主管电磁阀9、真空破坏阀10，主管7出口处倾斜安装有分布主管11，分布主管11上间隔且倾斜向上安装的多根支管12，支管12靠近进口端安装有支管电磁阀13，支管12外壁上方安装有压力补偿滴头14，压力补偿滴头14上安装有连接管15，每个连接管15上连接有毛管16，毛管16出口端安装有滴箭17，滴箭17朝下插入到大棚内的盆栽桶18内，压力补偿滴头14能保证每个滴箭17出水量一致；主管7、分布主管11、支管12的尾端安装有堵头19堵塞；程控器2电流输入端连接供电装置2，控制端通过控制线分别连接水位传感器6、主管电磁阀9、支管电磁阀13。
大棚1采用不锈钢框架结构，顶棚用10s透明薄膜覆盖。
大棚1外设有供电装置2，供电装置2给大棚内供水泵4电机、程控器5等各电器元件供电，供电装置2包括太阳能电池板、支撑框架、转换器及蓄电池等。
连接管15为多孔连接管，即外壁上设有多个出水孔的连接管。
毛管16的内径一般为2~4mm，一般选择内径一般为3mm的。
实施例：本发明应用于农作物生长过程中的水分胁迫系统包括避雨透光大棚、供电系统、蓄水箱、滴灌系统、程控器及盆栽设施等。大棚为不锈钢框架结构，其大小为（长25m，宽4m，最大高度5m），顶棚用10s透明薄膜覆盖，同时在大棚框架四周安装卡槽，用线卡固定薄膜，保证透光不漏雨并且不影响作物生长。大棚内设有蓄水箱，连接PVC-U63主管道,；供电装置设在大棚外，包含太阳能电池板、支撑框架、转换器及蓄电池等。
滴管系统设置大棚内，主管7连接蓄水箱3，并安装Y过滤网8，同时连接真空破坏阀10，根据试验需要，设置多个支管12，各个主管7和支管12的尾端用堵头19堵塞，在支管7上根据盆栽桶18的大小，每间隔一定距离插入一个压力补偿滴头14，压力补偿滴头14采用PCJ压力补偿平口滴头，在滴头上装上1出4（或1出2）多孔连接管4，每个连接管连接3mm毛管12，毛管上装上角型滴箭13，并把滴箭插入盆栽桶14内。
程控系统包括设置在蓄水箱3旁边的程控器5，程控器5连接供电装置2中电源，通过控制线分别连接蓄水箱3、主管电磁阀9、各支管电磁阀13；蓄水箱3水位传感器6控制水泵电机开关，保持蓄水箱3始终有一定量的滴灌用水，时间显示及控制回路可按照设定好的程序控制各支管电磁控制阀，来实现各盆栽桶的滴灌水量。
本发明的盆栽用桶14为塑料桶，其大小（高30cm，直径25cm），桶内装入等量的混合均匀的风干土25kg；并通过滴灌系统对桶内进行水分控制。
本发明的滴灌系统各支管插入的压力补偿平口滴头14，保证整个水管中各角型滴箭的水压、水量一致，省工省力，能对各盆栽桶用水量进行精准控制，减少了人为灌水误差，为水分胁迫试验提供了保证。同时，该装置通过程控器对各支管回路的控制，可同时进行干旱和涝渍胁迫。
本发明所述的实施方式仅仅对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不偏离本发明设计思路的前提下，工程技术人员可对本发明技术方案做出各种改进，均应落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.大棚内作物水分控制系统，其特征在于，包括大棚，大棚外安装有供电装置，大棚内设有蓄水箱，蓄水箱两侧分别安装有供水泵、程控器，蓄水箱内安装有控制供水泵电机开关的水位传感器，蓄水箱底部出口连接主管，主管上依次间隔安装有Y型过滤网、主管电磁阀、真空破坏阀，主管出口处倾斜安装有分布主管，分布主管上间隔且倾斜向上安装的多根支管，支管靠近进口端安装有支管电磁阀，支管外壁上方安装有压力补偿滴头，压力补偿滴头上安装有连接管，每个连接管上连接有毛管，毛管出口端安装有滴箭，滴箭朝下插入到大棚内的盆栽桶内；所述的主管、分布主管、支管的尾端安装有堵头堵塞；所述的程控器电流输入端连接供电装置，控制端通过控制线分别连接水位传感器、主管电磁阀、支管电磁阀。
2.根据权利要求1所述的大棚内作物水分控制系统，其特征在于，所述的大棚采用不锈钢框架结构，顶棚用10s透明薄膜覆盖。
3.根据权利要求1所述的大棚内作物水分控制系统，其特征在于，所述的大棚外设有供电装置，供电装置给大棚内供水泵电机、程控器等各电器元件供电，供电装置包括太阳能电池板、支撑框架、转换器及蓄电池等。
4.根据权利要求1所述的大棚内作物水分控制系统，其特征在于，所述的连接管为多孔连接管，即外壁上设有多个出水孔的连接管。
5.根据权利要求1所述的大棚内作物水分控制系统，其特征在于，所述的毛管的内径一般为2~4mm。
6.根据权利要求1所述的大棚内作物水分控制系统，其特征在于，所述的支管外壁安装有能保证每个滴箭出水量一致的压力补偿滴头。
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