CN110402666A - 一种水肥高效节能种植系统 - Google Patents
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Abstract
一种水肥高效节能种植系统，由水肥混拌桶、高效种植槽、输液管道系统组成。水和可溶性肥料在肥料箱经过冲洗到水肥搅拌箱。水由高压水管道通过圆锥喷头催动旋转扇顶，带动伞形搅拌器搅拌均匀。如果水压力不足，另外有电动控制箱可以控制箱内电机控制伞形搅拌器。混匀的水肥通过出液管并经过过滤层1过滤，进入水肥存储区，根据种植作物的生长需要，打开上部灌溉控制管道、下部灌溉控制管道进行分层水肥施用。本发明不仅能节约能源，利用水动力进行水肥搅拌，还通过根系下部灌溉节约水肥资源，提高水肥资源利用，特别适合设施园艺生产，有利于精准水肥灌溉管理。
Description
技术领域
本发明涉及设施农业生产、设施园艺装置、水肥一体化设备等领域，具体涉及一种水肥高效节能种植系统。
背景技术
我国设施农业发展非常重要，现阶段国内设施农业规模达到370多万公顷，占世界设施园艺面积的约80％。设施农业面积快速增加的同时，农业机械装备的研发及应用也得到极大的提高。其中水肥一体化设备、自动灌溉设备等研发投入、应用逐渐扩大。而在此基础上，水肥精准管理越来越受到重视。水肥精准管理技术可以改善农产品品质和质量，减少环境污染。适宜的施肥措施能促进作物根系的生长发育，增加根系活力，提高作物抗旱能力，作物吸收水分、养分的土壤空间得以扩大。但目前水肥管理设备的精准性均无法满足高效生产要求，无法彰显设施园艺的生产装备优势。设施园艺中种植盆钵必不可少的，市场上各式各样的种植盆功能不一，多数种植盆与水肥一体设备分开研发。市场上还没有能够精准水肥定量施用，或者说是没有考虑从根系进行水肥施用的水肥种植一体化设备。现有的水肥一体化设备也存在消耗大量能演，设备造价比较贵等现象。多由农业公司或者打的种植户购买使用，对于小个体户或者农民使用并不经济。
发明内容
为解决上述问题，本发明一种水肥高效节能种植系统(图1)，主要由水肥混拌桶(1)、高效种植槽(2)、输液管道系统(3)组成。水肥混拌桶放置的位置高于高效种植槽。水和可溶性肥料在肥料箱(1.10)经过冲洗到水肥搅拌箱(1.4)。水由高压水管道(1.1)通过圆锥喷头(1.2)催动旋转扇顶(1.12)，带动伞形搅拌器(1.5)搅拌均匀。电动控制箱(1.3)可以控制箱内电机控制伞形搅拌器(1.5)。混匀的水肥通过出液管(1.8)并经过过滤层1(1.7)过滤，进入水肥存储区(1.6)，打开上部灌溉控制管道(3.1)、下部灌溉控制管道(3.2)可进行分层水肥施用。本发明不仅能节约能源，利用水动力进行水肥搅拌，还通过根系下部灌溉节约水肥资源，提高水肥资源利用，特别适合设施园艺生产，有利于精准水肥灌溉管理。
进一步地，所述的水肥混拌桶(1)上部敞开，里面有肥料箱(1.10)、水肥搅拌箱(1.4)、高压水管道(1.1)、过滤层1(1.7)、水肥存储区(1.6)，其中肥料箱(1.10)通过溢流板(1.9)连接水肥搅拌箱(1.4)。
进一步地，所述的所述的水肥搅拌箱(1.4)上板面上有进口槽(A)、位置孔(B)，伞形搅拌器(1.5)通过位置孔(B)、弹簧(1.13)限制大范围动，水肥液通过出液管(1.8)溢出。
进一步地，所述的旋转扇顶(1.12)由4-6片扇片(1.14)组成，每个扇片(1.14)通过一侧与伞形搅拌器(1.5)中柱顶部中心连接，另一侧连接在顶部下面，最佳夹角范围为25°至75°，扇片(1.14)为曲面。
进一步地，所述的高效种植槽(2)由种植区(2.1)、上部灌溉带(2.2)、下部灌溉带(2.3)、渗漏液存储箱(2.5)、脚撑(2.6)、过滤层2(2.7)等组成。通过上部灌溉控制管道(3.1)、下部灌溉控制管道(3.2)分别控制上部灌溉带(2.2)、下部灌溉带(2.3)，其中渗漏液存储箱(2.5)中间有吸水海绵(2.8)。
进一步地，所述的上部灌溉带(2.2)、下部灌溉带(2.3)外侧为透明，内侧由内纱网(a)、内钢丝网(b)、带孔灌溉带(c)、外钢丝网(d)、外纱网(e)组成，其中内钢丝网(b)厚度小于外钢丝网(d)。
本发明根据实际生产需要，高效利用水肥，节约能源，回收利用渗漏水，减少养分流失。当水分不足能补充灌溉，多余水分也能及时排出。根据实际生产需要可以在作物根系分层进行水肥施用，减少蒸发，充分利用水资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明及其布置方案，下面将对本发明及其布置方案描述所需要的附图作简单的介绍，显而易见的，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能根据这些附图获得其它附图；
图1是本发明的一种水肥高效节能种植系统示意图；
图2是本发明的水肥混拌桶示意图；
图3是本发明的水肥搅拌箱示意图；
图4是本发明的旋转扇顶示意图；
图5是本发明的高效种植槽剖面示意图；
图6是本发明的灌溉带层示意图。
1、水肥混拌桶；2、高效种植槽；3、输液管道系统；1.1、高压水管道；1.2、圆锥喷头；1.3、电动控制箱；1.4、水肥搅拌箱；1.5、伞形搅拌器；1.6、水肥存储区；1.7、过滤层1；1.8、出液管；1.9、溢流板；1.10、肥料箱；1.11、喷头；1.12、旋转扇顶；1.13、弹簧；1.14、扇片；1.15、阀门1；1.16、阀门2；2.1、种植区；2.2、上部灌溉带；2.3、下部灌溉带；2.4、放水管；2.5、渗漏液存储箱；2.6、脚撑；2.7、过滤层2；2.8、吸水海绵；2.9、阀门3；3.1、上部灌溉控制管道；3.2、下部灌溉控制管道；a、内纱网；b、内钢丝网；c、带孔灌溉带；d、外钢丝网；e、外纱网；A、进口槽；B、位置孔。
具体实施方案
本发明的一种水肥高效节能种植系统(图1)，主要用于土壤或者基质栽培，其关键在于：
1、系统基本结构
主要由水肥混拌桶(1)、高效种植槽(2)、输液管道系统(3)等组成。水和可溶性肥料在肥料箱(1.10)经过冲洗到水肥搅拌箱(1.4)。水由高压水管道(1.1)通过圆锥喷头(1.2)催动旋转扇顶(1.12)，带动伞形搅拌器(1.5)搅拌均匀。如果水压力不足，另外有电动控制箱(1.3)可以控制箱内电机控制伞形搅拌器(1.5)。混匀的水肥通过出液管(1.8)并经过过滤层1(1.7)过滤，进入水肥存储区(1.6)，根据种植作物的生长需要，打开上部灌溉控制管道(3.1)、下部灌溉控制管道(3.2)可进行分层水肥施用。
水肥混拌桶(1)桶体透明，上部敞开，里面有肥料箱(1.10)、水肥搅拌箱(1.4)、高压水管道(1.1)、过滤层1(1.7)、水肥存储区(1.6)。其中肥料箱(1.10)通过溢流板(1.9)连接水肥搅拌箱(1.4)。
水肥搅拌箱(1.4)的上板面上有进口槽(A)、位置孔(B)，伞形搅拌器(1.5)通过位置孔(B)、弹簧(1.13)限制大范围动。水肥液一定高度后直接通过出液管(1.8)溢出。
旋转扇顶(1.12)由4-6片扇片(1.14)组成，每个扇片(1.14)通过一侧与伞形搅拌器(1.5)中柱顶部中心连接，另一侧连接在顶部下面，最佳夹角范围为25°至75°。扇片(1.14)为曲面。。
高效种植槽(2)由种植区(2.1)、上部灌溉带(2.2)、下部灌溉带(2.3)、渗漏液存储箱(2.5)、脚撑(2.6)、过滤层2(2.7)等组成。通过上部灌溉控制管道(3.1)、下部灌溉控制管道(3.2)分别控制上部灌溉带(2.2)、下部灌溉带(2.3)。其中渗漏液存储箱(2.5)中间有吸水海绵(2.8)，在土壤水分不足时，可以利用吸收海绵(2.8)吸收渗漏液存储箱(2.5)中的渗漏水。如果土壤水分过多，可以通过放水管(2.4)排出渗漏水，使土壤中水分继续渗漏到渗漏液存储箱(2.5)。
上部灌溉带(2.2)、下部灌溉带(2.3)均由由内纱网(a)、内钢丝网(b)、带孔灌溉带(c)、外钢丝网(d)、外纱网(e)等组成，其中内钢丝网(b)厚度小于外钢丝网(d)。
2、具体实施
一种本发明的水肥混拌桶(1)桶体为圆桶，顶面直径为100cm，地面直径为80cm，高80cm。肥料箱(1.10)尺寸约为30cm长、20cm宽、15cm高，离桶顶面约15cm。水肥搅拌箱(1.4)尺寸为50cm长、40cm宽、30cm高，与肥料箱(1.10)垂直距离为5cm。高压水管道(1.1)直径为5cm，水肥存储区(1.6)高约为40cm。高效种植槽(2)中种植区(2.1)尺寸约为2m长、3m宽、50cm高，上部灌溉带(2.2)、下部灌溉带(2.3)宽度为10cm，两侧间距为5cm。渗漏液存储箱(2.5)、脚撑(2.6)、过滤层2(2.7)等组成。输液管道系统(3)主管道直径为5cm，上部灌溉控制管道(3.1)、下部灌溉控制管道(3.2)直径分别为3cm。其余各尺寸适宜。
在种植区装基质，种植西红柿，水肥混拌桶放置的位置高于高效种植槽。根据西红柿需水需肥规律氮肥300kg/hm2、磷肥(P2O5)180kg/hm2、钾肥(K2O)400kg/hm2，水溶AB肥(上海永通)按照定植前按照基肥30％氮肥、70％磷肥、30％钾肥，发育期氮肥30％、30％磷肥、30％钾肥，开花期氮肥40％，钾肥70％等按量放入肥料箱(1.10)，缓慢打开阀门1(1.15)，一分钟后打开阀门2(1.15)，等水肥存储区(1.6)显示满了后关掉阀门1(1.15)、阀门2(1.15)。首先利用本发明的水肥混拌桶预先溶解搅拌定之前所需的肥料。第一次水肥施用后，定植后根据缓苗期水肥灌溉两次，补水灌溉1次；发育期水肥灌溉3次，补水灌溉3次剩余灌溉；开花期水肥灌溉3次，每次在结果初期灌溉，另外每次水肥灌溉后补水灌溉1次。另外渗漏液存储箱(2.5)存储的渗滤液可以减少水分及养分流失。本发明使用后能提高西红柿水肥利用率均约15％左右，提高产量约10％，且减少水分蒸发而不需要使用薄膜。
本发明根据实际生产需要，不仅能节约能源，利用水动力进行水肥搅拌，还通过根系下部灌溉节约水肥资源，还回收利用渗漏水，减少养分流失，最终提高水肥资源利用。特别适合设施园艺生产，可以作为后期研发精准水肥灌溉管理装置的参考依据。
Claims (6)
1.一种水肥高效节能种植系统，其特征在于：由水肥混拌桶(1)、高效种植槽(2)、输液管道系统(3)组成，水和可溶性肥料在肥料箱(1.10)经过冲洗到水肥搅拌箱(1.4)，水由高压水管道(1.1)通过圆锥喷头(1.2)催动旋转扇顶(1.12)，带动伞形搅拌器(1.5)搅拌均匀，混匀的水肥通过出液管(1.8)并经过过滤层1(1.7)过滤，进入水肥存储区(1.6)。
2.根据权利1中所述的水肥高效节能种植系统，其特征在于：所述的水肥混拌桶(1)上部敞开，里面有肥料箱(1.10)、水肥搅拌箱(1.4)、高压水管道(1.1)、过滤层1(1.7)、水肥存储区(1.6),其中所述肥料箱(1.10)通过溢流板(1.9)连接水肥搅拌箱(1.4)。
3.根据权利1中所述的水肥高效节能种植系统，其特征在于：所述的水肥搅拌箱(1.4)上板面上有进口槽(A)、位置孔(B)，伞形搅拌器(1.5)通过位置孔(B)、弹簧(1.13)限制大范围动，水肥液通过出液管(1.8)溢出。
4.根据权利1中所述的水肥高效节能种植系统，其特征在于：所述的旋转扇顶(1.12)由4-6片扇片(1.14)组成，每个扇片(1.14)通过一侧与伞形搅拌器(1.5)中柱顶部中心连接，另一侧连接在顶部下面，最佳夹角范围为25°至75°，扇片(1.14)为曲面。
5.根据权利1中所述的水肥高效节能种植系统，其特征在于：所述的高效种植槽(2)由种植区(2.1)、上部灌溉带(2.2)、下部灌溉带(2.3)、渗漏液存储箱(2.5)、脚撑(2.6)、过滤层2(2.7)等组成。通过上部灌溉控制管道(3.1)、下部灌溉控制管道(3.2)分别控制上部灌溉带(2.2)、下部灌溉带(2.3)，其中渗漏液存储箱(2.5)中间有吸水海绵(2.8)。
6.根据权利5中所述的水肥高效节能种植系统，其特征在于：所述的上部灌溉带(2.2)、下部灌溉带(2.3)内侧由内纱网(a)、内钢丝网(b)、带孔灌溉带(c)、外钢丝网(d)、外纱网(e)组成，其中内钢丝网(b)厚度小于外钢丝网(d)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191105 |