CN107484564B

CN107484564B - 一种利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置

Info

Publication number: CN107484564B
Application number: CN201710904527.0A
Authority: CN
Inventors: 于伯成; 肖英; 于潇汉
Original assignee: INSTITUTE OF CASH CROPS XINJIANG ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES
Current assignee: INSTITUTE OF CASH CROPS XINJIANG ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES; Xiao Ying; Yu Bocheng; Yu Xiaohan
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2037-09-29
Also published as: CN107484564A

Abstract

本发明公开一种利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置，包括管道机构、地膜区、增肥机构、雾化机构和增气机构，该装置采用微纳米气泡发生器通过加气泵与主管道连接，在灌溉时可以向作物根系部位区域输送氧气，非灌溉时间时，通过空气滤清器和空气压缩机向主管道输送空气通过支管带到作物根系部位，采用空气加热器和烟雾发生器确保地膜上下的温度，有效起到作物根系部位的防寒作用，通过雾化机构向作物根系通入雾化的农药，防治作物根系部位和地上部分病虫害，也可以向地膜下通入气体肥料比如甲烷气体，改善土壤环境，增加土壤微生物的数量和活性，提高土壤肥力，在农作物栽培领域具有广泛的实用性。

Description

一种利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置

技术领域

本发明属于灌溉装置的技术领域，更具体的，本发明涉及一种滴灌系统辅助装置的技术领域。

背景技术

在干旱和半干旱地区，现代农业生产使用地膜覆盖加滴水灌溉的方式进行，这种生产方式能够增加作物的生育期，减少病虫草害，节约用水，节约成本，实现作物丰产，由于地膜的覆盖，作物根系生长发育的小环境在某些方面得到了改善，比如在早春时节，可以提高土壤温度，但是，任何事物都是一分为二的，有利就也有弊，在某些方面，由于地膜的覆盖，却使得根系生长环境趋于恶化，比如地膜覆盖使得地膜上的大气与地膜下的土壤耕层之间氧气交换被阻隔，使得作物根系整个生长期往往处于缺氧状态，这会影响作物根系的生长发育，也必然会影响作物产量潜能的发挥，影响产量的进一步提高，苗期气温较低时，仅地膜带来的保温效果不足以保护作物根系部位防冻。因此，亟需一种合适的滴灌系统辅助装置。

发明内容

针对现有技术的不足，为了解决目前地膜覆盖使得地膜上的大气与地膜下的土壤耕层之间氧气交换被阻隔，使得作物根系整个生长期往往处于缺氧状态，这会影响作物根系的生长发育、目前地膜滴灌系统保温效果不佳的技术问题，本发明提供了一种利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置，与现有技术相比，该装置结构简单，使用方便，采用微纳米气泡发生器通过加气泵与主管道连接，在灌溉时可以向作物根系部位区域输送氧气，非灌溉时间时，通过空气滤清器和空气压缩机向主管道输送空气通过支管带到作物根系部位，采用空气加热器和烟雾发生器确保地膜上下的温度，有效起到作物根系部位的防寒作用，通过雾化机构向作物根系通入雾化的农药，防治作物根系部位和地上部分病虫害，也可以向地膜下通入气体肥料比如甲烷气体，改善土壤环境，增加土壤微生物的数量和活性，提高土壤肥力，在农作物栽培领域具有广泛的实用性。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供的一种利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置，包括管道机构、地膜区、增肥机构、雾化机构和增气机构，管道机构中，主管道上设置单向阀，主管道一端靠近单向阀处两侧分别设置支管道一和支管道四，主管道另一端设置副管道，副管道一侧设为地膜区，地膜区中，支管带一端与副管道相连通设置，支管带靠近作物根系部位设置，支管带上设有地膜，增肥机构中，肥料罐进料口与支管道四相连通设置，肥料罐出料口通过支管道三与主管道相连通设置，增气机构中，主管道上设有微纳米气泡发生器，空气压缩机一侧与支管道一相连通，空气压缩机另一侧设有支管道二，支管道二上分别设有空气加热器和烟雾发生器，空气压缩机上设置空气滤清器，雾化机构中，农药罐通过雾化器与主管道相连。

本发明中，支管道一上设置阀门一，支管道三上设置阀门二，支管道四上设置阀门三。

本发明中，空气加热器一端设置进气管一，空气加热器通过连接管一与支管道二相连，连接管一上设置阀门四，烟雾发生器一端设置进气管二，烟雾发生器通过连接管二与支管道二相连，连接管二上设置阀门五。

本发明中，支管带上间隔设置圆形滴灌口和眼形滴灌口，支管带设有内壁和外壁，外壁上设置刻度线。

本发明中，主管道与副管道互相垂直设置，副管道与支管带互相垂直设置。

本发明中，微纳米气泡发生器通过加气泵与主管道相连，雾化机构设置在靠近副管道的主管道上。

本发明中，微纳米气泡发生器与加气泵设置在支管道三和副管道之间的主管道上。

本发明中，支管道四上设置水泵，支管道四与肥料罐上方的进料口相连通设置。

本发明中，肥料罐内设置搅拌器，搅拌器一端与肥料罐上方的电机轴性连接，搅拌器的搅拌桨采用锚型桨。

本发明中，肥料罐上设置注料嘴，注料嘴采用喇叭状。

使用本发明提供的技术方案可获得如下有益效果：

本发明提供的一种利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置结构简单，使用方便，采用微纳米气泡发生器通过加气泵与主管道连接，在灌溉时可以向作物根系部位区域输送氧气，非灌溉时间时，通过空气滤清器和空气压缩机向主管道输送空气通过支管带到作物根系部位，采用空气加热器和烟雾发生器确保地膜上下的温度，有效起到作物根系部位的防寒作用，通过雾化机构向作物根系通入雾化的农药，防治作物根系部位和地上部分病虫害，也可以向地膜下通入气体肥料比如甲烷气体，改善土壤环境，增加土壤微生物的数量和活性，提高土壤肥力，在农作物栽培领域具有广泛的实用性。

附图说明

图1显示为本发明的结构示意图。

图2显示为本发明提供的支管带结构示意图。

在图1-2中：1—主管道，11—单向阀，12—支管道一，121—阀门一，13—支管道二，14—副管道，15—支管带，151—内壁，152—外壁，153—圆形滴灌口，154—眼形滴灌口，155—刻度线，16—支管道三，161—阀门二，17—支管道四，171—阀门三，172—水泵，2—空气滤清器，3—空气压缩机，4—空气加热器，41—连接管一，411—阀门四，42—进气管一，5—烟雾发生器，51—连接管二，511—阀门五，52—进气管二，6—地膜，7—作物，8—雾化器，81—农药罐，9—加气泵，91—微纳米气泡发生器，10—肥料罐，101—搅拌器，102—注料嘴，103—电机。

具体实施方式

下面结合附图1-2和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，但本发明装置不限于下述实施例。

在本发明中，为了便于描述，一种利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置中各部件的相对位置关系的描述是根据附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等位置关系是依据附图1的布图方向来确定的。

本发明采用的单向阀（11）、阀门一（121）、阀门二（161）、阀门三（171）、水泵（172）、空气滤清器（2）、空气压缩机（3）、空气加热器（4）、阀门四（411）、烟雾发生器（5）、阀门五（511）、地膜（6）、雾化器（8）、加气泵（9）、微纳米气泡发生器（91）、搅拌器（101）和电机（103）均可通过公共渠道购买或定制。

实施例一：利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置

参考附图1-2，本发明提供的一种利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置，包括管道机构、地膜区、增肥机构和增气机构，管道机构中，主管道（1）上设置单向阀（11），主管道（1）一端靠近单向阀（11）处两侧分别设置支管道一（12）和支管道四（17），主管道（1）另一端设置副管道（14），副管道（14）一侧设为地膜区，地膜区中，支管带（15）一端与副管道（14）相连通设置，支管带（15）靠近作物（7）根系部位设置，支管带（15）上设有地膜（6），增肥机构中，肥料罐（10）进料口与支管道四（17）相连通设置，肥料罐（10）出料口通过支管道三（16）与主管道（1）相连通设置，增气机构中，主管道（1）上设有微纳米气泡发生器（91），空气压缩机（3）一侧与支管道一（12）相连通，空气压缩机（3）另一侧设有支管道二（13），支管道二（13）上分别设有空气加热器（4）和烟雾发生器（5），空气压缩机（3）上设置空气滤清器（2），雾化机构中，农药罐（81）通过雾化器（8）与主管道相连。

本发明中，支管道一（12）上设置阀门一（121），支管道三（16）上设置阀门二（161），支管道四（17）上设置阀门三（171）。

本发明中，空气加热器（4）一端设置进气管一（42），空气加热器（4）通过连接管一（41）与支管道二（13）相连，连接管一（41）上设置阀门四（411），烟雾发生器（5）一端设置进气管二（52），烟雾发生器（5）通过连接管二（51）与支管道二（13）相连，连接管二（51）上设置阀门五（511）。

本发明中，支管带（15）上间隔设置圆形滴灌口（153）和眼形滴灌口（154），支管带（15）设有内壁（151）和外壁（152），外壁（152）上设置刻度线，方便支管带（15）的维修定位，圆形滴灌口（153）的滴水效果好，眼形滴灌口（154）的透气效果好，外壁（152）采用防紫外线材料，内壁（151）和外壁（152）的设置使得支管带（15）的保温性更好。

本发明中，主管道（1）与副管道（14）互相垂直设置，副管道（14）与支管带（15）互相垂直设置，方便水和空气的缓冲分流。

本发明中，微纳米气泡发生器（91）通过加气泵（9）与主管道（1）相连，雾化机构设置在靠近副管道（14）的主管道（1）上，减少雾化农药在滴灌系统内的行进距离。

本发明中，微纳米气泡发生器（91）与加气泵（9）设置在支管道三（16）和副管道（14）之间的主管道（1）上，确保灌溉水加肥后再进行增氧。

本发明中，支管道四（17）上设置水泵（172），支管道四（17）与肥料罐（10）上方的进料口相连通设置，使得灌溉水进入肥料罐（10）后形成的肥料水以一定压力经支管道三（16）进入主管道（1）。

本发明中，肥料罐（10）内设置搅拌器（101），搅拌器（101）一端与肥料罐（10）上方的电机（103）轴性连接，搅拌器（101）的搅拌桨采用锚型桨，方便搅拌粘稠度较大的肥料。

本发明中，肥料罐（10）上设置注料嘴（102），注料嘴（102）采用喇叭状，方便注料。

实施例二：利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置的应用

在适用本发明提供的一种利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置时，在灌溉时，打开单向阀（11）、关闭阀门一（121）、阀门二（161）和阀门三（171），通过主管道（1）供水，经微纳米气泡发生器（91）和加气泵（9）增加了水中的含氧量，灌溉水经副管道（14）和支管带（15）上的滴灌口到达作物（7）根系部位，为作物（7）根系部位提供氧气富足的水分；需要灌溉增肥时，在上述步骤的基础上打开阀门三（171），通过注料嘴（102）向肥料罐（10）内加入肥料，启动电机（103）搅拌，与水混合均匀的肥料经支管道三（16）进入主管道（1），经过微纳米气泡发生器（91）和加气泵（9）时形成富氧肥料，经主管道的水带向地膜区，为作物（7）根系部位提供富氧肥料；非灌溉时间时，打开单向阀（11）和阀门一（121），关闭阀门二（161）和阀门三（171），加气泵（9）下的阀门也关闭，空气经空气滤清器（2）后用空气压缩机（3）压缩后经支管道一（12）进入主管道（1），先排尽管道机构内的水分，方便通气，之后空气经副管道（14）和支管带（15）上的滴灌口到达作物（7）根系部位，为作物（7）根系部位提供空气，避免地膜（6）包覆下作物（7）根系部位区域空气不足的问题，空气也可以穿过地膜（6）上的苗孔，为成长期的作物（7）苗提供氧气，作物（7）根系部位除了需要氧气外，作物（7）根系部位处的益生菌也需要氮气等其它气体，通过空气压缩机（3）向地膜（6）下通入气体肥料比如甲烷气体，改善土壤环境，增加土壤微生物的数量和活性，提高土壤肥力，通过雾化机构向作物（7）根系部位通入雾化的农药，雾化的农药也可以穿过地膜（6）上的苗孔，防治作物（7）根系部位和地膜上的病虫害；春季气温较低时，作物（7）根系部位存在受冻风险后，打开阀门四（411），空气经进气管一（42）经空气加热器（4）加热，经连接管一（41）进支管道二（13），过空气压缩机（3）压缩后，沿滴灌系统到达作物（7）根系部位，为作物（7）根系部位提供升温后的气体，打开阀门五（511），空气经进气管二（52）进烟雾发生器（5），烟雾经连接管二（51）进支管道二（13），过空气压缩机（3）压缩与空气混合后，沿滴灌系统到达作物（7）根系部位，在作物（7）根系部位的地膜区形成一层浓烟，烟雾和加热的空气也可以穿过地膜（6）上的苗孔，在作物（7）的地膜（6）上方部分形成一层烟雾，起到防霜冻的目的。

本发明提供的一种利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置结构简单，使用方便，采用微纳米气泡发生器（91）通过加气泵（9）与主管道（1）连接，在灌溉时可以向作物（7）根系部位区域输送氧气，非灌溉时间时，通过空气滤清器（2）和空气压缩机（3）向主管道（1）输送空气通过支管带（15）到作物根系部位，采用空气加热器（4）和烟雾发生器（5）确保地膜（6）上下的温度，有效起到作物（7）根系部位的防寒作用，通过雾化机构向作物（7）根系通入雾化的农药，防治作物（7）根系部位和地上部分病虫害，也可以向地膜（6）下通入气体肥料比如甲烷气体，改善土壤环境，增加土壤微生物的数量和活性，提高土壤肥力，在农作物栽培领域具有广泛的实用性。

如上所述，即可较好地实现本发明,上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。

Claims

1.一种利用田间滴灌系统对地膜下作物根部输气的装置，包括管道机构、地膜区、增肥机构、雾化机构和增气机构，其特征在于，管道机构中，主管道上设置单向阀，主管道一端靠近单向阀处两侧分别设置支管道一和支管道四，主管道另一端设置副管道，副管道一侧设为地膜区，地膜区中，支管带一端与副管道相连通设置，支管带靠近作物根系部位设置，支管带上设有地膜，所述的支管带上间隔设置圆形滴灌口和眼形滴灌口，支管带设有内壁和外壁，外壁上设置刻度线，增肥机构中，肥料罐进料口与支管道四相连通设置，肥料罐出料口通过支管道三与主管道相连通设置，增气机构中，主管道上设有微纳米气泡发生器，空气压缩机一侧与支管道一相连通，空气压缩机另一侧设有支管道二，支管道二上分别设有空气加热器和烟雾发生器，空气压缩机上设置空气滤清器，雾化机构中，农药罐通过雾化器与主管道相连；

所述的支管道一上设置阀门一，支管道三上设置阀门二，支管道四上设置阀门三；所述的空气加热器一端设置进气管一，空气加热器通过连接管一与支管道二相连，连接管一上设置阀门四，烟雾发生器一端设置进气管二，烟雾发生器通过连接管二与支管道二相连，连接管二上设置阀门五；所述的主管道与副管道互相垂直设置，副管道与支管带互相垂直设置；所述的微纳米气泡发生器通过加气泵与主管道相连，雾化机构设置在靠近副管道的主管道上；所述的微纳米气泡发生器与加气泵设置在支管道三和副管道之间的主管道上；所述的支管道四上设置水泵，支管道四与肥料罐上方的进料口相连通设置；

所述的肥料罐内设置搅拌器，搅拌器一端与肥料罐上方的电机轴性连接，搅拌器的搅拌桨采用锚型桨；所述的肥料罐上设置注料嘴，注料嘴采用喇叭状。