CN108283134A - 一种悬挂直插式地下滴灌灌溉系统 - Google Patents

Abstract

一种悬挂直插式地下滴灌灌溉系统，由供水设备、钢丝、固定卡、滴灌毛管、紊流器、直插式地下滴灌滴头、可调式固定桩组成，本发明是将地下滴灌毛管进行悬空架设，一方面，方便机械田间作业并有效避免田间管理对毛管的损伤；另一方面，可根据作物根系深浅或不同生育期自由调节灌水器埋深，符合作物生长需水规律，可诱导根系向深层发育、提高作物水分利用效率并减少无效水分散失，此外，本发明还具有使用寿命长、安装简易、操作简便等优点，可广泛应用于果树栽培、园林绿化、植树造林等领域，还为节水灌溉提供了一种新型的灌溉系统。

Description

一种悬挂直插式地下滴灌灌溉系统

技术领域

本发明涉及节水灌溉领域，特别涉及了一种悬挂直插式地下滴灌灌溉系统，适用于种植间距≥20cm的果树栽培、园林绿化、植树造林等领域。

技术背景

在我国干旱半干旱区水资源短缺的客观现实下，提高灌溉水利用效率是缓解农业水资源供需矛盾的重要途径之一。选择一种具有省肥节水、省工省力、增产高效且成本合理、方便管理的地下滴灌方式，是解决地下滴灌这种新型技术在田间应用推广的核心问题。传统的地表灌溉是目前应用最为广泛的节水灌溉技术。然而，传统地表滴灌管网通常布设于地表，不便于机械化作业，后期田间管理易对管道造成损坏，且使用寿命短，长期使用易造成土壤斑块盐渍化。地下滴灌是一种新型节水灌溉技术。可通过地埋式的灌水器将水肥在低压条件下，精确供给到一定深度的土壤层，以实现土壤的越层灌溉。与地表滴灌相比，具有节水节肥空间更大、抑制杂草生长、一定程度上降低病虫害发生率和促进根系深层发育等优点。目前，一般地下滴灌技术主要采用专用的滴灌管道（贴片式滴灌带等）埋设于地下实现，虽然体现出了地下滴灌的优势，但由于其投入成本高、管理复杂、施工难度高、地下管网检修难度高等缺点，限制了大面积推广应用。为克服地下滴灌的以上缺陷，更大效力地发挥地下滴灌的优势，本发明研发了一种悬挂直插式地下滴灌灌溉系统。

发明内容

本发明涉及节水灌溉领域，特别涉及了一种悬挂直插式地下滴灌灌溉系统，适用于种植间距≥20cm的果树栽培、园林绿化、植树造林等领域。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种悬挂直插式地下滴灌灌溉系统，是由供水设备、供水管、2个可调式固定桩、钢丝、滴灌毛管、紊流器、直插式地下滴灌滴头、固定卡、作物组成，可调式固定桩是由活动支柱、调节螺丝、固定支柱、底座固定架组成，活动支柱与固定支柱套接；固定支柱设有调节螺丝；钢丝固定于2个活动支柱之间；钢丝通过固定卡固定滴灌毛管；所述的供水设备通过供水管与滴灌毛管连接；所述的滴灌毛管设有紊流器；所述的紊流器连接直插式地下滴灌滴头。

上述相邻两个可调式固定桩的间距为5～10m，埋设深度＞60cm。

上述活动支柱的高度可通过调节螺丝进行调节，实现滴灌毛管与地面间距的可控，可调节距离为0～40cm。

上述的供水设备作业时为作物提供其生长发育所需的水或水肥混合液，并通过供水管输送至滴灌毛管。

上述的活动支柱、固定支柱由空心方管制成。

上述的活动支柱距离顶端10～15cm处留有压槽方便钢丝固定，压槽深度为2mm～4mm，钢丝缠绕固定于活动支柱上端的压槽内。

上述的活动支柱从上端压槽处开始标有刻度，该刻度可反映钢丝与滴灌毛管距离地表的垂直距离。

上述的活动支柱尺寸小于固定支柱，两者穿套连接。

上述的调节螺丝可选用自攻自钻螺丝，可根据实际情况调整调节螺丝的使用数量，每根固定支柱上调节螺丝数量≥1。

上述的底座固定架由两根方钢制成，先呈“X”型交叉焊接，再与固定支柱底端焊接并埋入地下60～80cm，目的是为确保作业时固定支柱不发生位移和偏转。

上述的2个固定支柱依据实际种植作物可适当调整，埋设间距为5～10m。

上述的固定卡为塑料材质且具有一定弹性，形状上小下大开口呈“S”型，其上、下内径均分别略小于钢丝与滴灌毛管的外径，作业时要求滴灌毛管与钢丝被固定后不可自由转动，防止因滴灌毛管发生扭转损坏直插式地下滴灌灌水器。

上述的固定卡之间的的安装间距≤1m，以确保作业时滴灌毛管不发生下垂。

上述的直插式地下滴灌滴头为硬质塑料材质，要求作业时插入土壤不发生弯曲，滴头末端为圆锥状作业时方便插入土壤，出水微孔分布于滴头末端5～10cm。

上述的直插式地下滴灌滴头作业时插于作物主根附近，距离主根10～15cm，依据实际作物根系发达程度增加或减少滴头数量，数量≥1。

本发明与现有的滴灌的区别及优点、显著的、突出的特点如下：

1、传统的地表滴灌管网通常布设于地表，不便于机械化作业，后期田间管理易对管道造成损坏，且使用寿命短；本发明中可调式固定桩可将滴灌毛管悬挂，有利于进行机械化田间管理，提高生产效率。

2、常规悬挂式喷灌、滴灌等灌溉无法精确控制水流，易受风、滴头流量等客观因素影响发生灌水偏斜、灌水不均等问题；本发明中直插式地下滴灌滴头，可将水或水肥混合液直接从滴灌毛管导入作物根层，实现土壤的跃层灌溉，从而根本解决悬挂式喷灌、滴灌灌水偏斜、灌水不均等问题。

3、常规地下滴灌方式往往将管道一次性埋设于土壤层中，作物幼苗时根系较浅，随着作物生长，根系逐渐向深层发育，而滴灌带无法随作物根系生长进行埋深更改，具有一定的局限性；本发明中可调式固定桩可依据作物根系的生长发育情况更改直插式地下滴灌滴头的埋设深度，其适用性更加广泛。

4、传统地下滴灌管道位于深土层中，作业时发生堵塞、漏水等情况后不易检修，且管道更换复杂，耗时耗力，成本较高；本发明中直插式地下滴灌滴头为独立管道插入土层，拔出土层即可检修，发生堵塞等情况时只需更换滴头，操作简单且成本低廉，更具有先进性。

本发明的优点及有益效果：

1、本发明的直插式地下滴灌系统通过土壤的越层灌溉，最大限度地减少了棵间表层水分蒸发损失，与传统地表滴灌系统相比节水约30～40%、节肥约10～15%，不仅提高了作物的水分利用效率且对根区土壤具有良好的洗盐效果，为作物根区创造了良好的生长微环境。

2、本发明的直插式地下滴灌系统通过将水肥混合液直接供给与作物根区，将有效的诱导作物根向深层发育、提高根系活力并为植株大量吸收和高效利用肥料奠定了良好基础，进而有效的提高了植株的水肥利用效率。

3、本发明的悬挂系统可避免普通地表滴灌系统由于田间作业所造成的滴灌带损坏，还可避免常规悬挂式滴灌、喷灌易产生的灌水偏斜、灌水不均等问题。

4、本发明的直插式地下滴灌滴头检修便易、结构简单、操作方便，对比传统地下滴灌所埋设的滴灌带，其克服了传统地下滴灌使用时普遍出现的地下管道易老化、检修困难、布设技术复杂等难题。

5、本发明的一种悬挂直插式地下滴灌系统，可针对作物根系的深浅自由调整地下滴灌灌水器的埋设深度，比传统地下滴灌技术适用性更广泛，实用性更强。

6、本发明的一种悬挂直插式地下滴灌系统对比传统地下滴灌系统其成本更低，管道不易老化，其规范的铺设便于进行机械化田间劳作，极大的提高了生产效率，降低了生产成本，其使用年限长，能够精确对经果林作物进行地下滴灌和水肥一体化管理且不影响田间劳作和机械化机具的操作，对比传统地下滴灌具有更强的推广应用价值。

7、本发明将悬挂式灌溉技术与新型的直插式地下滴灌技术相结合，具有方便机械田间作业，增加毛管使用寿命，降低田间管理成本的优点；此外，地下滴灌灌水器埋深可根据作物根系深浅或不同生育期自由调节，符合作物生长需水规律，诱导根系向深层发育，以及提高水分利用率和无效水分散失。本灌溉系统安装简易，操作简便，可广泛应用于果树栽培、园林绿化、植树造林等领域。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中可调式固定桩的示意图。

图中：1-供水设备；2-供水管；3-可调式固定桩；4-钢丝；5-滴灌毛管；6-紊流器；7-直插式地下滴灌滴头；8-固定卡；9-作物；10-活动支柱；11-调节螺丝；12-固定支柱；13-底座固定架。

具体实施方式

下面结合附图以枸杞为例，对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，一种悬挂直插式地下滴灌灌溉系统，是由供水设备1、供水管2、2个可调式固定桩3、钢丝4、滴灌毛管5、紊流器6、直插式地下滴灌滴头7、固定卡8、作物9组成，其特征在于：所述的可调式固定桩3是由活动支柱10、调节螺丝11、固定支柱12、底座固定架13组成，活动支柱10与固定支柱12套接；固定支柱12设有调节螺丝11；所述的钢丝4固定于2个活动支柱10之间；钢丝4通过固定卡8固定滴灌毛管5；所述的供水设备1通过供水管2与滴灌毛管5连接；所述的滴灌毛管5设有紊流器6；所述的紊流器6连接直插式地下滴灌滴头7。

相邻两个可调式固定桩3的间距为5～10m，埋设深度＞60cm。

活动支柱10的高度可通过调节螺丝11进行调节，实现滴灌毛管5与地面间距的可控，可调节距离为0～40cm。

供水设备1作业时为作物9提供其生长发育所需的水或水肥混合液，并通过供水管2输送至滴灌毛管5。

活动支柱10、固定支柱12由空心方管制成。

活动支柱10距离顶端10～15cm处留有压槽方便钢丝4固定，压槽深度为2mm～4mm，钢丝4缠绕固定于活动支柱10上端的压槽内。

活动支柱10从上端压槽处开始标有刻度，该刻度可反映钢丝4与滴灌毛管5距离地表的垂直距离。

活动支柱10尺寸小于固定支柱12，两者穿套连接。

调节螺丝11可选用自攻自钻螺丝，可根据实际情况调整调节螺丝11的使用数量，每根固定支柱12上调节螺丝11数量≥1。

底座固定架13由两根方钢制成，先呈“X”型交叉焊接，再与固定支柱12底端焊接并埋入地下60～80cm，目的是为确保作业时固定支柱不发生位移和偏转。

2个固定支柱12依据实际种植作物可适当调整，埋设间距为5～10m。

固定卡8为塑料材质且具有一定弹性，形状上小下大开口呈“S”型，其上、下内径均分别略小于钢丝4与滴灌毛管5的外径，作业时要求滴灌毛管5与钢丝4被固定后不可自由转动，防止因滴灌毛管5发生扭转损坏直插式地下滴灌灌水器7。

固定卡8之间的的安装间距≤1m，以确保作业时滴灌毛管5不发生下垂。

直插式地下滴灌滴头7为硬质塑料材质，要求作业时插入土壤不发生弯曲，滴头末端为圆锥状作业时方便插入土壤，出水微孔分布于滴头末端5～10cm。

直插式地下滴灌滴头7作业时插于作物主根附近，距离主根10～15cm，依据实际作物根系发达程度增加或减少滴头数量，数量≥1。

实施例

作物9选用枸杞，枸杞苗木为1年生幼苗，按照行距3米，株距1米进行定植；

水肥一体化设备为直插式滴灌系统供给稳定的水肥混合液；

活动支柱10，规格为15cm×15cm×100cm（长×宽×高），活动支柱上端15cm处有压槽，压槽深度3mm；

钢丝4，规格为外径2.3mm（11#），作业时固定于活动支柱上端10cm压槽处；

固定支柱12，规格为20cm×20cm×100cm（长×宽×高），将活动支柱10插入固定支柱12内，上端露出50cm，使用2个调节螺丝11将其固定在固定支柱12内；

底座固定架13截面规格为3cm×3cm，长度为30cm，先交叉呈“X”型焊接，再与固定支柱12底端焊接并随固定支柱埋入地下，埋地深度为60cm；

固定卡8上部内径2mm，下部内径14mm，布设间距为50cm；

滴灌毛管5规格为内径16mm，通过固定卡8与滴灌毛管5紧密固定，作业时距离地面高度为100cm；

紊流器6规格为4L/h；

直插式地下滴灌滴头7内径为5mm，外径6mm、长80cm，出水口分布于滴头底端5cm处，滴头布设于枸杞植株两侧，每株枸杞布设2个，埋设位置距离枸杞主干10cm，初始埋设深度为10cm，随着枸杞苗生长，第二年调整埋深15cm，第三年调整为20cm。

本实施例仅仅是对本发明的解释，可以帮助技术人员充分理解发明方案，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (3)

1.一种悬挂直插式地下滴灌灌溉系统，是由供水设备（1）、供水管（2）、2个可调式固定桩（3）、钢丝（4）、滴灌毛管（5）、紊流器（6）、直插式地下滴灌滴头（7）、固定卡（8）、作物（9）组成，其特征在于：所述的可调式固定桩（3）是由活动支柱（10）、调节螺丝（11）、固定支柱（12）、底座固定架（13）组成；所述的活动支柱（10）与固定支柱（12）套接；固定支柱（12）设有调节螺丝（11）；所述的钢丝（4）固定于2个活动支柱（10）之间；钢丝（4）通过固定卡（8）固定滴灌毛管（5）；所述的供水设备（1）通过供水管（2）与滴灌毛管（5）连接；所述的滴灌毛管（5）设有紊流器（6）；所述的紊流器（6）连接直插式地下滴灌滴头（7）。

2.如权利要求1所述的一种悬挂直插式地下滴灌灌溉系统，其特征在于：相邻两个可调式固定桩（3）的间距为5～10m，埋设深度＞60cm。

3.如权利要求1所述的一种悬挂直插式地下滴灌灌溉系统，其特征在于：所述活动支柱（10）的高度可通过调节螺丝（11）进行调节，实现滴灌毛管（5）与地面间距的可控，可调节距离为0～40cm。