CN107750569A - 富硒瓜菜的地下滴灌栽培方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业果蔬栽培技术领域,特别涉及富硒瓜菜的地下滴灌栽培方法。该方法采用滴施和叶面喷施相结合的方式进行施硒,利用加氧富硒滴灌精量控制系统,按照作物根区土壤水肥气硒理想调控体实现可持续施硒,该系统通过可编程控制器对多种瓜菜实现自动化富硒加氧滴灌,实现了作物产量、硒含量以及果实营养品质的协同提升,提高了无机硒肥的利用效率;本发明方法不仅节省了劳动力,还能提高生产效率以及生产质量。
Description
技术领域
本发明属于农业果蔬富硒栽培技术领域,特别涉及富硒瓜菜的地下滴灌栽培方法。
背景技术
硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的必需组成成分,对身体组织器官抗氧化应激、免疫功能以及生长发育具有调节保护的作用,同时具有防癌抗癌,防止克山病、大骨节病、心血管病,延缓衰老,解除重金属毒性等作用。1973年,世界卫生组织宣布硒是动物生命中必须的微量元素。1988年,中国营养学会也将硒列为人体必需的15种营养元素之一,并且规定了硒的RDA值(人体每日摄取推荐量)为50μg。而我国有72%的县是低硒或缺硒地区。对我国13个省市的营养调查表明,成人每日的摄硒量仅为26.63μg,因此缺硒现象普遍存在。研究表明,通过作物富硒生产提高农产品中人类可以吸收的有机硒的含量是增加人类硒元素摄入的重要途径,植物可以通过自身的生理代谢,将生物活性低的无机硒转化为生物活性高的有机硒,成为动物摄入硒的主要直接硒源,人体所摄入的硒,也主要是直接地来源于植物或者通过间接地通过动物来源于植物,就人体对硒的吸收而言,生物源有机硒优于其它有机硒。
植物硒来源主要是土壤中的硒元素,但我国大部分地区的土壤都属于贫硒土壤,作物仅通过汲取自然状况下土壤中硒元素无法达到富硒标准,因此需要进行人工富硒来提高作物中硒含量。但是,硒的过量摄取对人体则反而到毒害作用,研究表明,硒对人体的致死量为1克,因此在作物富硒的过程中对硒元素施入量必须精准控制。滴灌技术作为一项高效节水灌溉技术,具有适时、适量、精准、精确的特点,因此应用滴灌技术进行作物富硒可以实现对硒肥的精准控制。传统基施硒肥往往是一次性大量施入硒肥,大部分硒肥被土壤中的铁氧化物氧化转化成农作物不能吸收利用的铁氧化态硒,而滴施硒肥能够实现硒肥少量多次施加,可以有效减少硒肥被土壤吸附和固定的部分,从而减少硒元素在土壤中的残留,减轻长期施硒对土壤造成的污染,是实现土壤可持续施硒的重要途径。谢启鑫等(授权公告号:CN 104472206A)公开了一种提高芦笋硒含量的栽培方法,以芦笋为载体,通过每亩滴施2000kg浓度为100-200mg/kg的亚硒酸钠溶液,提高芦笋中硒含量,但反复施用会增加土壤残留,施硒模式也不适宜瓜菜。喷施硒肥也是一种有效的富硒方式,且不会对土壤造成长久影响,但是喷施过程以及喷施次数增加会造成成本过高、转化不完全对人体产生毒害作用的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供富硒瓜菜的地下滴灌栽培方法,具体技术方案如下:
一种加氧富硒滴灌精量控制系统,其特征在于,所述加氧富硒滴灌精量控制系统具体为:可编程控制器4与电磁阀门一13、电磁阀门二14、电磁阀门三15、电磁阀门四16、电磁阀门五17、电磁阀门六26、土壤水分传感控制器9、溶氧传感控制器10无线连接,与水泵1、空气泵6和管道泵5有线连接;
水泵1与溶气释气罐2、循环桶3、空气泵6通过管路连接构成回路,回路内设置系统内部回水管路25,以保护水泵,防止发生空化现象;
溶气释气罐2中设置有高压喷嘴21,循环桶3内设置施硒罐20、溶氧传感器7、电磁阀门五17;其中溶氧传感器7与溶氧传感控制器10连接;
土壤水分传感器8埋在土中,与土壤水分传感控制器9连接;
系统进水管路一22连接外界水源和循环桶3,系统进水管路二29连接外界水源和系统出水管路24,系统出水管路24和田间灌溉系统连接;
其中电磁阀门一13、电磁阀门二14、电磁阀门三15、电磁阀门四16、电磁阀门五17、电磁阀门六26分别控制系统出水管路24、水泵进水管路23、系统内部回水管路25、系统进水管路一22、施硒罐20底部的挡板、系统进水管路二29。
所述精量控制系统中电磁阀门二14、电磁阀门三15所在的管路上设置有压力表一18、压力表二19,系统进水管路一22、系统出水管路24上分别安装电磁流量计二28、电磁流量计一27。
所述精量控制系统中溶氧传感器7、土壤水分传感器8分别通过溶氧传感控制器10、土壤水分传感控制器9向可编程控制器4发送信号。
一种加氧富硒滴灌精量控制系统的使用方法,其特征在于,根据施硒方案,在需要施硒时按照下列步骤实施:先仅灌溉地下水,完成1/4预定地下水的灌溉量时,开始水、气循环,并将硒肥二次溶解在加气水中;完成1/2预定地下水的灌溉量时,停止地下水灌溉,开始灌溉富含微纳米级别气泡的含硒加气水;结束施硒后,继续灌溉地下水,直至完成灌溉量;具体为:
可编程控制器4先向电磁阀门六26发送启动信号,开始灌溉地下水;
当电磁流量计一27读数达到预定灌水量的1/4时,可编程控制器4先向电磁阀门四16发送启动信号,地下水通过系统进水管路22进入循环桶3,直至电磁流量计二28的读数达到预定值时,电磁阀门四16停止进水,同时可编程控制器4向电磁阀门二14、电磁阀门三15、水泵1、空气泵6发送启动信号,循环桶3中的水在水泵1的作用下进入水泵进水管路23,空气在空气泵6的作用下进入系统,在溶气释气罐2中充分混合,并通过溶气释气罐2中的高压喷嘴21形成富含微纳米级别气泡的加气水,加气水通过溶气释气罐出水管路11进入循环桶3,并通过水泵进水管路23再次和空气混合,形成循环,持续加气;当溶氧传感器7检测到溶氧浓度达到设定值时,溶氧传感器控制器10发射停止信号到可编程控制器4,停止循环,同时可编程控制器4向电磁阀门五17发送启动信号,预先装有硒肥溶液的施硒罐20底端的挡板打开,硒肥溶液自动流入循环桶3中进行二次溶解,形成富含微纳米级别气泡的含硒加气水。
为保证硒肥存留于适宜的根区土层范围内,当电磁流量计一27读数达到预定灌水量的1/2时,可编程控制器4同时向电磁阀门六26发送停止信号,向电磁阀门一13和管道泵5发送启动信号,地下水停止灌溉,溶解硒肥的加气水在管道泵5的作用下通过循环桶出水管路12进入系统出水管路24,进而进入田间灌溉系统,开始施硒;
施硒完成后,可编程控制器4向管道泵5、电磁阀门一13发送停止信号,向电磁阀门六26发送启动信号,继续灌溉地下水,直至达到预定灌水量,可编程控制器4向电磁阀门六26发送停止信号,完成整个灌溉过程。
在不需要施硒时则按照下列步骤灌溉加气水:先仅灌溉地下水,完成1/4预定灌水量时,继续灌溉地下水、开始水气循环制备富含微纳米级别气泡的加气水;为保证加气水存留于适宜的根区土层范围内,完成1/2预定灌水量时,停止地下水灌溉,开始灌溉富含微纳米级别气泡的加气水,加气水灌溉结束后,继续灌溉地下水,直至完成灌溉量。
土壤水分传感器8监测土壤中水分,当在灌溉方案之外、土壤中水分达到下限值时,土壤水分传感控制器9向可编程控制器4发送信号,补充灌溉。
选择亚硒酸钠为硒肥,溶氧浓度设定值为7-9mg/L。
电磁阀门四16停止进水时,电磁流量计二28的读数预定值为循环桶3体积的0.8倍,以保证循环桶3中的水液面在电磁阀门五17以下。
电磁流量计一27读数达到预定灌水量的1/2时,施硒罐20中的硒肥恰好在循环桶3中均匀溶解,以保证加气水中的溶氧浓度。
所述加氧富硒滴灌精量控制系统将加氧灌溉和富硒生产技术相结合。
一种瓜菜富硒生产模式,其特征在于,所述生产模式具体为采用滴施和叶面喷施相结合的方式进行富硒生产,具体为:滴施在进入花期之后开始,利用加氧富硒滴灌精量控制系统实施,初瓜期每15天滴施一次、盛瓜期每10天滴施一次、成熟后期每20天滴施一次;叶面喷施在盛瓜期或者果实膨大期进行,喷施一次。
一种作物根区土壤水肥气硒理想调控体,其特征在于,所述理想调控体采用地下滴灌,滴灌带埋深5cm,滴灌带选用不超过1.6L/h的小流量薄壁滴灌带,种植模式采取垄作结合宽窄行种植模式,垄采用等腰梯形断面,垄高20cm,垄面宽70cm,垄中心线距离为160cm,作物宽行行距为90cm,窄行行距为60cm,瓜菜株距为30-50cm。
本发明的有益效果为:
(1)本发明通过滴灌平台将微纳米气泡加氧灌溉技术和富硒生产技术结合到一起,提出一种加氧富硒滴灌精量控制系统,通过可编程控制器对多种瓜菜实现自动化富硒加氧滴灌,实现了作物产量、硒含量以及果实营养品质的协同提升;能有效节省劳动力,提高生产效率和生产质量;
(2)本发明提供的瓜菜富硒生产模式,有效提高了无机硒肥的利用效率,实现土壤可持续性施硒;传统一次性基施硒肥会造成土壤对大部分硒肥的吸附和固定作用,采用滴施和喷施方式相结合,并结合微纳米气加氧灌溉,有效减少了无机硒肥与土壤中铁氧化物的结合,提高了作物对硒元素的吸收能力,使作物能够吸收的可溶态硒、可交换态硒的含量增多,最终提高了硒肥的利用效率;
(3)本发明提供的加氧富硒滴灌精量控制系统,改善了人体摄入硒元素的方式,通过作物富集无机硒,以食物链的形式使人体摄入经过作物转化后形成的有机硒,大大降低人类直接摄取无机硒的危害,健康高效;
(4)本发明提供的加氧富硒滴灌精量控制系统,降低了生产成本,以亚硒酸钠为外源硒调控的硒源,相比其他有机硒、纳米硒造价低,同时也减少了土壤对硒肥固定和吸附的部分。
附图说明
图1是一种加氧富硒滴灌精量控制系统;
图2是循环桶3的内部布置图;
附图标记:1:水泵;2:溶气释气罐;3:循环桶;4:可编程控制器;5:管道泵;6:气泵;7:溶氧传感器;8:土壤水分传感器;9:土壤水分传感器控制器;10:溶氧传感器控制器;11:溶气释气罐出水管路;12:循环桶出水管路;13:电磁阀门一;14:电磁阀门二;15:电磁阀门三;16:电磁阀门四;17:电磁阀门五;18压力表一;19:压力表二;20:施硒罐;21:高压喷嘴;22:系统进水管路一;23:水泵进水管路24:系统出水管路25:系统内部回水管路;26:电磁阀门六;27:电磁流量计一;28:电磁流量计二;29:系统进水管路二。
图3为一种作物根区土壤水肥气硒理想调控体。
具体实施方式
本发明提供了一种富硒瓜菜的地下滴灌栽培方法,下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
附图1为一种加氧富硒滴灌精量控制系统,该系统并联在灌溉管路中,对作物根区土壤进行水、硒的调控;
根据所需施硒方案,在需要施硒时按照下列步骤实施:先仅灌溉地下水,完成1/4预定灌水量时,开始水、气循环,并将硒肥二次溶解在加气水中;完成1/2预定灌水量时,停止地下水灌溉,开始灌溉富含微纳米级别气泡的含硒加气水;结束施硒后,继续灌溉地下水,直至完成灌溉量;
具体为,可编程控制器4与电磁阀门一13、电磁阀门二14、电磁阀门三15、电磁阀门四16、电磁阀门五17、电磁阀门六26、土壤水分传感控制器9、溶氧传感控制器10无线连接,与水泵1、空气泵6和管道泵5有线连接,即可编程控制器4通过无线或有线的方式发送启动或停止信号;其中,电磁阀门六26控制系统进水管路二29,系统进水管路二29连接外界水源和系统出水管路24;
开始灌溉时,可编程控制器4先向电磁阀门六26发送启动信号,地下水通过系统进水管路二29进入系统出水管路24,继而进入田间灌溉系统,灌溉地下水。
溶气释气罐2、循环桶3、空气泵6和水泵1通过溶气释气罐出水管路11、水泵进水管路23连接构成回路,回路内设置系统内部回水管路25,以保护水泵,防止发生空化现象;溶气释气罐2中设置有高压喷嘴21,循环桶3通过系统进水管路一22和外界水源连接。
图2是循环桶3的内部布置图;循环桶3内设置施硒罐2、溶氧传感器7、电磁阀门五17,其中溶氧传感器7与溶氧传感控制器10连接。
系统出水管路24、水泵进水管路23、系统内部回水管路25、系统进水管路一22、施硒罐20底部的挡板、系统进水管路二29分别受电磁阀门一13、电磁阀门二14、电磁阀门三15、电磁阀门四16、电磁阀门五17、电磁阀门六26控制,系统进水管路一22、系统出水管路24上分别安装电磁流量计二28、电磁流量计一27。
当电磁流量计一27读数达到预定灌水量的1/4时,可编程控制器4先向电磁阀门四16发送启动信号,地下水通过系统进水管路22进入循环桶3,为保证循环桶3中的水液面在电磁阀门五17以下,当电磁流量计二28的读数达到循环桶3体积的0.8倍时,电磁阀门四16停止进水,同时可编程控制器4向电磁阀门二14、电磁阀门三15、水泵1、空气泵6发送启动信号,循环桶3中的水在水泵1的作用下进入水泵进水管路23,空气在空气泵6的作用下进入系统,在溶气释气罐2中充分混合,并通过溶气释气罐2中的高压喷嘴21形成富含微纳米级别气泡的加气水,加气水通过溶气释气罐出水管路11进入循环桶3,并通过水泵进水管路23再次和空气混合,形成循环,持续加气;当溶氧传感器7检测到溶氧浓度达到设定值7-9mg/L时,溶氧传感器控制器10发射停止信号到可编程控制器4,停止循环,同时可编程控制器4向电磁阀门五17发送启动信号,预先装有硒肥溶液的施硒罐20底端的挡板打开,硒肥溶液自动流入循环桶3中进行二次溶解,形成富含微纳米级别气泡的含硒加气水;
鉴于过早施硒会造成淋洗,硒肥存留于适宜的根区土层范围内,当电磁流量计一27读数达到预定灌水量的1/2时,可编程控制器4同时向电磁阀门六26发送停止信号,向电磁阀门一13和管道泵5发送启动信号,地下水停止灌溉,溶解硒肥的加气水在管道泵5的作用下通过循环桶出水管路12进入系统出水管路24,进而进入田间灌溉系统,开始施硒;
施硒完成后,可编程控制器4向管道泵5、电磁阀门一13发送停止信号,向电磁阀门六26发送启动信号,继续灌溉地下水,直至达到预定灌水量,可编程控制器4向电磁阀门六26发送停止信号,完成整个灌溉过程,达到协同调控作物生长的效果。
土壤水分传感器8埋在土中,与土壤水分传感控制器9连接,实时监测土壤中水分含量,当在灌溉方案之外、土壤中水分达到下限值时,通过土壤水分传感控制器9向可编程控制器4发送信号,补充灌溉;
在不需要施硒时则按照以下步骤实施灌溉加气水:先仅灌溉地下水,完成1/4预定灌水量时,继续灌溉地下水、开始水气循环制备富含微纳米级别气泡的加气水;为保证加气水存留于适宜的根区土层范围内,完成1/2预定灌水量时,停止地下水灌溉,开始灌溉富含微纳米级别气泡的加气水,加气水灌溉结束后,继续灌溉地下水,直至完成灌溉量。即,不施硒、仅灌溉时与施硒时的区别在于,没有硒肥溶解的过程。
同时也可以通过预先编制程序来实现对多种作物进行加氧富硒灌溉。上述可编程控制器的工作方式可在手动、周期、按日、按月和智能等选项中切换。参数设置功能使用户可以根据需灌溉区域的具体情况,对例如灌水条件等参数进行设定,使系统更加本地化。
上述加氧富硒滴灌精量控制系统,可以同时进行微纳米气泡水加氧灌溉和富硒生产,同时实现少量多次滴施硒肥和硒肥用量的精准控制。采用微纳米气泡水和无机硒肥进行结合,一方面微纳米气泡不断破裂的过程中提高了硒肥在灌溉水中溶解的均匀性,另一方面加氧灌溉提高了作物根系对硒肥的吸收能力,避免造成土壤中硒残留过多造成的危害,提高了硒肥的利用效率。
图3为一种作物根区土壤水肥气硒理想调控体;为了保证加气效果,采用地下滴灌,配合垄作、覆膜、宽窄行种植模式,滴灌带的布设采用1管2行形式;具体为:采用地下滴灌技术,同时为了避免发生根系入侵堵塞,滴灌带埋深5cm,滴灌带宜选用不超过1.6L/h流量薄壁防地下害虫系列;种植模式采取垄作结合宽窄行种植模式,垄采用等腰梯形断面,垄高20cm,垄面宽70cm,垄中心线距离为160cm,作物宽行行距为90cm,窄行行距为60cm,瓜菜株距为30-50cm;采用铺管覆膜一体机进行铺管、覆膜,采用起垄施肥一体机进行起垄、普施底肥。
上述水肥气硒一体化模式中灌水量、施肥量相较于常规灌溉施肥方案减少5%-10%左右,由于加氧灌溉和富硒生产技术的联合应用,作物产量和干物质累积量得到显著提升,因此相对于常规灌溉施肥方案来说应当适宜增加大量元素肥料用量以及灌水量以保证产量的顺利累积,实现水分、养分、气体以及硒元素的调控,营造一种适合作物根系生长发育的土壤环境。
本发明采用溶解性好、成本较低的亚硒酸钠作为硒肥,通过采用滴施和叶面喷施相结合的方式,滴施在进入花期之后开始,每10d-20d滴施一次,叶面喷施在盛瓜期或者果实膨大期进行,喷施一次;这种方式能有效避免硒在土壤中的过度残留,减轻对土壤造成的危害,实现可持续施硒;表1为滴灌条件下的具体施硒方案;
表1滴灌条件下施硒方案
上述是采用滴施、喷施相结合的方式,既可以减少土壤滴施无机硒肥用量,从而降低土壤中残留的硒含量,促进可持续施硒,同时可以减少叶面喷施硒肥的次数,进而改善由于叶面喷施带来的硒元素转化不完全的问题,两种方式优势互补,实现了安全高效富硒;
本发明选择亚硒酸钠作为硒源,不仅成本低廉,而且相较于硒酸钠而言不易造成作物硒中毒。土壤中硒的形态决定了作物能否吸收和利用,根据其与土壤结合的成分不同可分为可溶态、可交换态、铁氧化物态、有机结合态和残渣态,其中,可被植物吸收利用的主要为可溶态、可交换态及部分有机结合态,传统模式下的一次性大量基施硒肥会使土壤中的铁氧化物吸附和固定其中大部分硒肥成为铁氧化态,而作物不能吸收转化铁氧化态的硒,通过水肥一体化的方式滴施硒肥可以实现将硒肥少量多次的施加到作物根际土壤,减少土壤中铁氧化物对硒的吸附和固定的部分,提高土壤中可溶态、可交换态硒含量,从而提高硒肥的利用效率。同时,本发明将滴施硒肥的技术与微纳米气泡水加氧灌溉技术相结合,加氧灌溉可以改善作物根区土壤环境,提高作物根系活力,从而促进作物对硒肥的吸收和利用,提高硒肥的利用效率。
实施例1
种植春秋大棚黄瓜
在黄瓜定植前一个月进行土壤杀菌消毒处理,随后深翻、旋耕,普施3吨有机肥、50kg复合肥(N-P2O5-k2O:15-22-8)。在土壤中预埋土壤水分传感器8。采用铺管覆膜一体机进行铺管、起垄施肥机进行起垄以及普施底肥。垄采用等腰梯形断面,垄高20cm,垄面宽70cm,垄中心线之间的间距为160cm,黄瓜宽行行距为90cm,窄行行距为60cm,定植株距为30cm,如图3所示。
采用地下滴灌技术,滴灌带选择流延式,流量为1.6L/h,壁厚0.2mm,滴头间距为30cm。具体的灌溉方案如表2所示:
表2灌溉方案
灌溉时,为更好的保证化肥存留在适宜的根区土层范围内,在灌水量达到1/2时再施肥。
将加氧富硒滴灌精量控制系统并联到灌溉管路中,每次灌溉过程,灌溉下限控制在70%,灌溉水中溶氧浓度控制在8mg/L,选择亚硒酸钠作为硒源。
在需要施硒时,按照表3中所示施硒方案进行施硒,具体为:先仅灌溉地下水,完成1/4预定灌水量时,开始水、气循环,并将硒肥二次溶解在加气水中;完成1/2预定灌水量时,停止地下水灌溉,开始灌溉富含微纳米级别气泡的含硒加气水;结束施硒后,继续灌溉地下水,直至完成灌溉量。其中,完成1/2预定灌水量时,停止地下水灌溉,开始灌溉富含微纳米级别气泡的含硒加气水。具体操作为:准确称取表中的亚硒酸钠,先用10L水将亚硒酸钠溶解充分,再将溶解后的亚硒酸钠溶液倒入施硒罐20中,选择1.0m3的循环桶,当电磁流量计二28读数到达0.8立方米时,停止向循环桶3进水,以保证循环桶3中的水液面在电磁阀门五17以下;根据预定施硒程序,在完成1/2预定灌水量时,亚硒酸钠溶液与微纳米气泡水共同通过灌溉管路进入到作物根区。
表3春秋大棚黄瓜施硒方案
对上述施硒、灌溉方案和和常规栽培方法进行对比,得到如表4、表5的数据
表4春秋大棚黄瓜产量等指标的对比
表5春秋大棚黄瓜营养品质的对比
根据表4、表5可知,春秋大棚水果型黄瓜硒含量达到80μg/kg左右,相比不施硒对照处理中黄瓜硒含量提升10倍以上;春秋大棚的黄瓜产量和水分利用效率,相比于对照组(采用普通水源灌溉,不施硒)二者均提高16%;春秋大棚黄瓜的大量元素(N、P、K)肥料利用效率,相较于对照组(采用普通水源灌溉,不施硒)提高幅度大概为27%左右;春秋大棚水果型黄瓜的营养品质和口感,其中维生素C相比与对照组而言提高19.0%,可溶性固形物、可溶糖含量提高10%以上。
Claims (9)
1.一种加氧富硒滴灌精量控制系统,其特征在于,所述加氧富硒滴灌精量控制系统具体为:可编程控制器(4)与电磁阀门一(13)、电磁阀门二(14)、电磁阀门三(15)、电磁阀门四(16)、电磁阀门五(17)、电磁阀门六(26)、土壤水分传感控制器(9)、溶氧传感控制器(10)无线连接,与水泵(1)、空气泵(6)和管道泵(5)有线连接;
水泵(1)与溶气释气罐(2)、循环桶(3)、空气泵(6)通过管路连接构成回路,回路内设置系统内部回水管路(25);
溶气释气罐(2)中设置有高压喷嘴(21),循环桶(3)内设置施硒罐(20)、溶氧传感器(7)、电磁阀门五(17);其中溶氧传感器(7)与溶氧传感控制器(10)连接;
土壤水分传感器(8)埋在土中,与土壤水分传感控制器(9)连接;
系统进水管路一(22)连接外界水源和循环桶(3),系统进水管路二(29)连接外界水源和系统出水管路(24),系统出水管路(24)和田间灌溉系统连接;
其中电磁阀门一(13)、电磁阀门二(14)、电磁阀门三(15)、电磁阀门四(16)、电磁阀门五(17)、电磁阀门六(26)分别控制系统出水管路(24)、水泵进水管路(23)、系统内部回水管路(25)、系统进水管路一(22)、施硒罐(20)底部的挡板、系统进水管路二(29)。
2.根据权利要求1所述的一种加氧富硒滴灌精量控制系统,其特征在于,所述精量控制系统中电磁阀门二(14)、电磁阀门三(15)所在的管路上设置有压力表一(18)、压力表二(19),系统进水管路一(22)、系统出水管路(24)上分别安装电磁流量计二(28)、电磁流量计一(27)。
3.根据权利要求1所述的一种加氧富硒滴灌精量控制系统,其特征在于,所述精量控制系统中溶氧传感器(7)、土壤水分传感器(8)分别通过溶氧传感控制器(10)、土壤水分传感控制器(9)向可编程控制器(4)发送信号。
4.权利要求1~3任一项权利要求所述一种加氧富硒滴灌精量控制系统的使用方法,其特征在于,根据施硒方案,在需要施硒时按照下列步骤实施:先仅灌溉地下水,完成1/4预定灌溉量时,开始水、气循环,并将硒肥二次溶解在加气水中;完成1/2预定灌水量时,停止地下水灌溉,开始灌溉富含微纳米级别气泡的含硒加气水;结束施硒后,继续灌溉地下水,直至完成灌溉量;具体为:
可编程控制器(4)先向电磁阀门六(26)发送启动信号,开始灌溉地下水;
当电磁流量计一(27)读数达到预定灌水量的1/4时,可编程控制器(4)先向电磁阀门四(16)发送启动信号,地下水通过系统进水管路(22)进入循环桶(3),直至电磁流量计二(28)的读数达到预定值时,电磁阀门四(16)停止进水,同时可编程控制器(4)向电磁阀门二(14)、电磁阀门三(15)、水泵(1)、空气泵(6)发送启动信号,循环桶(3)中的水在水泵(1)的作用下进入水泵进水管路(23),空气在空气泵(6)的作用下进入系统,在溶气释气罐(2)中充分混合,并通过溶气释气罐(2)中的高压喷嘴(21)形成富含微纳米级别气泡的加气水,加气水通过溶气释气罐出水管路(11)进入循环桶(3),并通过水泵进水管路(23)再次和空气混合,形成循环,持续加气;当溶氧传感器(7)检测到溶氧浓度达到设定值时,溶氧传感器控制器(10)发射停止信号到可编程控制器(4),停止循环,同时可编程控制器(4)向电磁阀门五(17)发送启动信号,预先装有硒肥溶液的施硒罐(20)底端的挡板打开,硒肥溶液自动流入循环桶(3)中进行二次溶解,形成富含微纳米级别气泡的含硒加气水。
当电磁流量计一(27)读数达到预定灌水量的1/2时,可编程控制器(4)同时向电磁阀门六(26)发送停止信号,向电磁阀门一(13)和管道泵(5)发送启动信号,地下水停止灌溉,溶解硒肥的加气水在管道泵(5)的作用下通过循环桶出水管路(12)进入系统出水管路(24),进而进入田间灌溉系统,开始施硒;
施硒完成后,可编程控制器(4)向管道泵(5)、电磁阀门一(13)发送停止信号,向电磁阀门六(26)发送启动信号,继续灌溉地下水,直至达到预定灌水量,可编程控制器(4)向电磁阀门六(26)发送停止信号,完成整个灌溉过程。
土壤水分传感器(8)监测土壤中水分,当在灌溉方案之外、土壤中水分达到下限值时,土壤水分传感控制器(9)向可编程控制器(4)发送信号,补充灌溉。
5.根据权利要求4所述的一种加氧富硒滴灌精量控制系统的使用方法,其特征在于,选择亚硒酸钠为硒肥,溶氧浓度设定值为7-9mg/L。
6.根据权利要求4所述的一种加氧富硒滴灌精量控制系统的使用方法,其特征在于,电磁阀门四(16)停止进水时,电磁流量计二(28)的读数预定值为循环桶(3)体积的0.8倍。
7.根据权利要求4所述的一种加氧富硒滴灌精量控制系统的使用方法,其特征在于,电磁流量计一(27)读数达到预定灌水量的1/2时,施硒罐(20)中的硒肥恰好在循环桶(3)中均匀溶解。
8.利用权利要求1~3任一项所述加氧富硒滴灌精量控制系统进行的一种瓜菜富硒生产模式,其特征在于,所述生产模式具体为采用滴施和叶面喷施相结合的方式进行富硒生产,具体为:滴施在进入花期之后开始,利用加氧富硒滴灌精量控制系统实施,初瓜期每15天滴施一次、盛瓜期每10天滴施一次、成熟后期每20天滴施一次;叶面喷施在盛瓜期或者果实膨大期进行,喷施一次。
9.利用权利要求1~3任一项所述加氧富硒滴灌精量控制系统进行的一种作物根区土壤水肥气硒理想调控体,其特征在于,所述理想调控体采用地下滴灌,滴灌带埋深5cm,滴灌带选用不超过1.6L/h的小流量薄壁滴灌带,种植模式采取垄作结合宽窄行种植模式,垄采用等腰梯形断面,垄高20cm,垄面宽70cm,垄中心线距离为160cm,作物宽行行距为90cm,窄行行距为60cm,瓜菜株距为30-50cm。
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