CN110537484A - 封闭式循环灌溉用日光温室及灌溉方法 - Google Patents
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Abstract
本发明封闭式循环灌溉用日光温室及灌溉方法，其中封闭式循环灌溉用日光温室包括温室主体、循环灌溉回收装置、输送装置、无土栽培装置和立架，温室主体内部配装循环灌溉回收装置、输送装置、无土栽培装置和立架，本发明还提供了一种封闭式循环灌溉用日光温室灌溉方法，采用日光温室主体能更好的采集光资源，且日光温室可避免早晚温差及气候的影响，可实现四季种植，而循环的灌溉方式不仅会降低对水资源的浪费，还会提高对水资源的利用率，将水与肥料相互融合进行循环灌溉，提高了植物对营养物质的吸收，在一定程度上增加了果实的产量和品质。
Description
技术领域:
本发明涉及农业设施技术领域，特别涉及一种封闭式循环灌溉用日光温室及灌溉方法。
背景技术：
设施农业在世界上一些发达国家已经得到了普遍的发展与应用，形成了成套技术，完整的设施设备，并向高度自动化、智能化方向发展，将形成完全摆脱自然的全新技术体系。近些年，我国的设施农业取得了突飞猛进的发展，但是从总体水平看，与发达国家相比存在很大差距。近几年来，北京、上海、广东、江苏等地的无土栽培发展很快。
宁夏中部属于温带大陆干旱半干旱气候，光热资源丰富、昼夜温差大，年日照时数在3000h以上，全年太阳辐射高达700KJ/m2,无霜期170天左右，当地多年平均蒸发量达1000～4100mm，而降水量仅180～200mm，对于当地的设施农业来说，怎样利用该地区丰富的光资源和克服降水量低的问题，特别是在无土栽培与水肥一体化技术结合应用方面成为一大难题。
发明内容：
有鉴于此，有必要提供一种封闭式循环灌溉用日光温室。
还有必要提供一种采用封闭式循环灌溉用日光温室的灌溉方法。
一种封闭式循环灌溉用日光温室，包括温室主体、循环灌溉回收装置、输送装置、无土栽培装置和立架，循环灌溉回收装置与温室主体的内部底板配装，温室主体内部底板的表面上配装若干输送装置，无土栽培装置配装在温室主体内部的底板上，且位于输送装置的一侧，无土栽培装置一侧配装立架。
优选的，温室主体包括温室支架、上支撑杆、稳固杆和下支撑杆，上支撑杆和下支撑杆分别配装在温室支架的上端，上支撑杆两端分别与温室支架固定连接，下支撑杆位于上支撑杆的下端，下支撑杆通过若干稳固杆与上支撑杆的下端固定连接。
优选的，循环灌溉回收装置包括水肥一体灌溉机、控制阀、水水肥储液罐、水肥供给管道、滴灌带、滴头、回液控制柜、回液池、排污泵、臭氧发生器、回液管和排水槽，水肥一体灌溉机、水肥储液罐、回液控制柜和回液池配装在温室内部底板上，，控制阀通过导管与水肥供给管道配装，水肥供给管道一端与水肥灌溉一体机固定连接，另一端与滴灌带连接，滴头通过管道与滴灌带垂直连通，排水槽配装在滴灌带的上端，回液控制柜安装在在温室内部底板上，回液控制柜内部设置控制器和检测器，控制器分别与排污泵和臭氧发生器通信连接，检测器的探针一端伸入回液池，回液池底部与回液管一端连接，回液管另一端与排水槽连通。
优选的，输送装置包括输送轨道、支撑底板、输送控制箱、升降臂和收集架，输送轨道呈H型固定安装在温室内部底板上，支撑底板底端配装若干滚轮，支撑底板的上端通过若干支撑柱，支撑柱与输送控制箱底部固定连接，输送控制箱内部配装升降臂，升降臂上端与收集架底部固定连接。
优选的，无土栽培装置包括栽培槽、导流板、椰糠带、薄膜、十字撕裂口和支撑杆，支撑杆下端垂直穿过温室主体内部底板，上端与栽培槽固定连接，栽培槽内部对称设置导流板，导流板上铺设椰糠带，椰糠带上端铺设薄膜，薄膜上开设若干十字撕裂口。
优选的，立架包括右支撑杆、左支撑杆和中间稳固杆，右支撑杆与左支撑杆的下端分别垂直固定在温室主体内部底板上，且左支撑杆与右支撑杆通过中间稳固杆固定连接。
一种采用封闭式循环灌溉用日光温室灌溉方法，包括以下步骤：
S1,定植前准备及定植：清理前茬作物根、杂草和石块，将底板通过机械整平，在温室一侧安装一个高1.2米直径0.8米的回液池，用于收集回液，然后铺设地布，固定立架，铺设轨道，安装无土栽培装置和循环灌溉回收装置，设备调试后，在定植前采用异丙威烟熏法，密闭温室24小时后定植；
S2,循环灌溉：灌溉时开启水肥一体灌溉机，同时开启控制阀，在水肥一体灌溉机的作用下将水肥储液罐内的水肥混合物吸入水肥供给管道中，通过水肥供给管道输水至滴头，滴头喷射水肥混合物对株苗根茎进行灌溉，夏季每天灌溉10～13次，春秋季每天灌溉8～10次，冬季每天灌溉4～6次，每天灌溉时间3分钟～5分钟，水肥的EC值为苗期1.5～2.0，开花结果期为2.0～2.5，水肥的PH值为6.0～6.5，当回液控制柜内部检测器检测到回液池中水的EC值低于1.2时，回液控制柜通过电缆控制臭氧发生器启动，同时启动排污泵，将水肥抽回回液池，若回液池中水的EC值高于1.2，则不回收水肥，以此往复循环；
S3,灌溉量：6月水肥灌溉量为4.7方，7月水肥灌溉量为7方，8月水肥灌溉量为7.5方。
优选的，定植品种为樱桃番茄、罗曼番茄。
采用本发明封闭式循环灌溉用日光温室及灌溉方法，采用日光温室主体能更好的采集光资源，且日光温室可避免早晚温差及气候的影响，可实现四季种植，而循环的灌溉方式不仅会降低对水资源的浪费，还会提高对水资源的利用率，且通过安装排污泵和臭氧发生器，在提高循环效率的同时对回液池中的回液进行净化处理，达到了污水的有效利用，采用水肥储液罐将水与肥料相互融合进行循环灌溉，提高了植物对营养物质的吸收，在一定程度上增加了果实的产量和品质。
附图说明：
图1为封闭式循环灌溉用日光温室的结构示意图；
图2为封闭式循环灌溉用日光温室的俯视结构示意图；
图3为封闭式循环灌溉用日光温室的侧视视角的结构示意图；
图4为图1中A部分的放大剖视结构示意图；
图5为图2中B部分的放大结构示意图；
图6为图2中C-C向的剖视结构示意图；
图中：温室主体1、循环灌溉回收装置2、输送装置3、无土栽培装置4、立架5、温室支架10、上支撑杆11、稳固杆12、下支撑杆13、水肥一体灌溉机20、控制阀21、水肥储液罐210、水肥供给管道22、滴灌带23、滴头24、回液控制柜25、回液池26、排污泵27、臭氧发生器28、回液管29、排水槽291、输送轨道30、支撑底板31、输送控制箱32、升降臂33、收集架34、栽培槽40、导流板41、椰糠带42、薄膜43、十字撕裂口44、支撑杆45、右支撑杆50、左支撑杆51、中间稳固杆52。
具体实施例：
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义，下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
本发明提供了一种封闭式循环灌溉用日光温室，包括温室主体1、循环灌溉回收装置2、输送装置3、无土栽培装置4和立架5，循环灌溉回收装置2与温室主体1的内部底板配装，温室主体1内部底板的表面上配装若干输送装置3，无土栽培装置配装4在温室主体1内部的底板上，且位于输送装置3的一侧，无土栽培装置4一侧配装立架5。
温室主体1包括温室支架10、上支撑杆11、稳固杆12和下支撑杆13，上支撑杆11和下支撑杆13分别配装在温室支架10的上端，上支撑杆11两端分别与温室支架10固定连接，下支撑杆13位于上支撑杆11的下端，且通过若干稳固杆12与上支撑杆11固定连接，上支撑杆13主要用于支撑温室外侧的薄膜，防止薄膜下坠。
循环灌溉回收装置2包括水肥一体灌溉机20、控制阀21、水肥储液罐210、水肥供给管道22、滴灌带23、滴头24、回液控制柜25、回液池26、排污泵27、臭氧发生器28、回液管29和排水槽291，水肥一体灌溉机20、水肥储液罐210、回液控制柜25和回液池26配装在温室内部底板上，控制阀21通过导管与水肥供给管道22配装，水肥供给管道22一端与水肥灌溉一体机20固定连接，另一端与滴灌带23连接，滴头24通过管道与滴灌带23垂直连通，排水槽291配装在滴灌带23的上端，回液控制柜25安装在温室内部底板上，回液控制柜25内部设置控制器和检测器，控制器分别与排污泵和臭氧发生器通信连接，检测器的探针一端伸入回液池26，回液池26底部与回液管29一端连接，回液管29另一端与排水槽291连通，采用检测器和臭氧发生器能有效检测回液池26中水的状况，控制臭氧发生器工作的时间，能有效提高水资源的利用率。
输送装置3包括输送轨道30、支撑底板31、输送控制箱32、升降臂33和收集架34，输送轨道30呈H型固定安装在温室内部底板上，支撑底板31底端配装若干滚轮，支撑底板31的上端通过若干支撑柱与输送控制箱32底部固定连接，输送控制箱32内部配装升降臂33，升降臂33上端与收集架34底部固定连接，输送控制箱32内液压柱塞，液压柱塞控制升降臂33升降，已达到对收集架34高度的调节，有利于收集不同高度的果实。
无土栽培装置4包括栽培槽40、导流板41、椰糠带42、薄膜43、十字撕裂44口和支撑杆45，支撑杆45下端深入温室内部底板内，另一端与栽培槽40固定连接，栽培槽40内部对称设置导流板41，导流板41上铺设椰糠带42，椰糠带42上端铺设薄膜43，薄膜43上开设若干十字撕裂口44，十字撕裂口44用于株苗生长出口，椰糠带41用于栽培株苗，导流板41能有效防止水肥的流动，起到节约水肥的作用。
立架5包括右支撑杆50、左支撑杆51和中间稳固杆52，右支撑杆50与左支撑杆51下端分别垂直固定在温室内部底板上，且左支撑杆51与右支撑杆50通过中间稳固杆52固定连接，立架5主要用于植物生长时进行支撑与引导。
采用本发明提供的封闭式循环灌溉用日光温室进行樱桃、番茄等类型作物的种植灌溉，其具体的灌溉方法为：
S1,定植前准备及定植：清理前茬作物根、杂草和石块，将底板通过机械整平，在温室一侧安装一个高1.2米直径0.8米的回液池26，用于收集回液，然后底板上铺设地布，固定立架5，并铺设输送装置3，安装栽培装置4以及循环灌溉回收装置2，设备调试后，在定植前采用异丙威烟熏法，密闭温室24小时后定植，定植品种为樱桃番茄、罗曼番茄；
S2,循环灌溉：灌溉时开启水肥一体灌溉机20，同时开启控制阀21，在水肥一体灌溉机20的作用下将水肥储液罐210内的水肥混合物吸入水肥供给管道22中，通过水肥供给管道22输至滴头24，滴头24喷射水肥混合物对株苗根茎进行灌溉，夏季每天灌溉10～13次，春秋季每天灌溉8～10次，冬季每天灌溉4～6次，每天灌溉时间3分钟～5分钟，水肥的EC值为苗期1.5～2.0，开花结果期为2.0～2.5，水肥的PH值为6.0～6.5，当回液控制柜25内部检测器检测到回液池26中水的EC值低于1.2时，回液控制柜25通过电缆控制臭氧发生器启动，同时启动排污泵，将水肥抽回回液池26，若回液池26中的水EC值高于1.2，则不回收水肥，以此往复循环；
S3,灌溉量：6月水肥灌溉量为4.7方，7月水肥灌溉量为7方，8月水肥灌溉量为7.5方。
采用本发明的灌溉方法，进行以下灌溉试验：
本发明的灌溉方法示范在孙家滩吴忠国家农业科技园区的新型封闭式循环灌溉用日光温室中进行，园区位于宁夏中部，属于温带大陆干旱半干旱气候，光热资源丰富、昼夜温差大，年日照时数在3000h以上，全年太阳辐射高达700KJ/m2,无霜期170天左右，当地多年平均蒸发量达1000～41主00mm，而降水量仅180～200mm。
试验灌溉的要步骤为：
地上带式椰糠栽培技术示范，示范种植樱桃番茄1栋封闭式循环灌溉用日光温室，在F区14号温室内进行，采用东西横向栽培模式。
1、定植前准备
1.1整地及预设灌溉管道
清理前茬作物根、杂草、石块等杂质，再将高低不平的底板通过机械填挖整平并夯实。安装输送装置3及循环灌溉装置2，在封闭式循环灌溉用日光温室西南角处，灌溉分两个区，既从温室中间一分为二，预设两个区的灌水均分别从东、西两头流向中间。在温室中间靠南侧下挖，并放置一个高1.2米直径0.8米用于收集回液的回液池26。
1.2铺设地布
按照温室净栽培面积铺设白色编制园艺地布，用铁丝自制的“∩”形钩在园艺地布四周及中间固定地布。在铺设的过程中注意不要弄破弄脏园艺地布，保证地布铺设平整美观。
1.3参数计算
根据樱桃番茄生长对空间的利用要求，严格设置基础设施参数，按照轨道车(东西向栽培行84米)的参数设置轨道的参数，每条输送轨道30由两条单轨组成，输送轨道30两单轨间外径参数66cm，内径58cm，输送轨道30由“H”形轨道架支撑，轨道架高30cm(其中10cm埋入地下固定)，两轨道架间距1.1m，轨道离地面高20cm，轨道与立架间的距离为30cm，两轨道间的距离为130cm。固定立架5栽培槽40宽70cm，架高分别2.15m、2.65m、3.15m、3.65m、4.15m、4.15m、4.15m(其中0.15m埋入地下固定，北边固定立架)。
1.4架设拉丝
准确测量温室结构参数，严格计算栽培设施标准尺寸，在封闭式循环灌溉用日光温室的两侧的按照计算的理论高度、宽度统一打眼，拉丝，保证钢丝在同一水平线，方便固定立架5。
1.5固定立架
按照设定拉丝的高度制作立架尺寸，在立架的顶部焊接u形槽来固定拉丝。在距栽培地边缘1m处安预先计算好的参数埋入第一副立架，然后每隔7m在东西方向平行的埋入一副立架，同时也要保证立架在南北方向水平统一。
1.6铺设轨道
按照计算的理论参数铺设轨道，在轨道铺设的过程中要保持轨道水平，高度一致，轨道焊接处要保证无缝平整。以保证行走式升降平台能够安全的运行。
1.7安装栽培槽及循环灌溉装置
封闭式循环灌溉用日光温室东西长84米，分两个区进行灌溉，每个区长42米，分别从东、西两头向中间固定栽培槽的支撑架，其中东西两头支撑架离地高20cm，中间支撑架落地。在内侧沿这一坡度每2.5米固定一个0.2米的“工”字型底撑，底撑上部沿坡度方向垂直焊接两根钢架作为横担，横担间距0.2米，每条横担上方焊接一个开口向上宽度0.2米的“U”型钢片，间距作为0.4米，用于固定栽培槽。F区14号温室设置总宽0.4米的支撑架6个，0.2米的支撑架1个，共放置宽0.2米，深0.19米的栽培槽13行，行间距1.9米。栽培槽40内安装导流板41，导流板41上铺设专用椰糠袋42，椰糠带42长1米，宽18cm，高8cm，两袋间距2厘米。
按照栽培槽40摆放行向安装循环灌溉装置2，循环灌溉装置2包括水肥供给管道22、控制阀21、滴灌带23，滴灌带23每行安装一根，滴头24向上依次穿过椰糠带23，全程应用全营养液水溶肥，配套水肥一体化灌溉机20进行水肥管理。
1.8设备调试
整个温室设备安装完成后，对输送装置3、无土栽培装置4、循环灌溉装置2一同进行调试，确保设备能够正常运转。
1.9温室消毒
在定植前采用异丙威烟熏法，密闭一昼夜，放风后无味时定植。
2、定植
2018年定植樱桃番茄、罗曼番茄。
3、封闭式循环灌溉控制
3.1设定灌溉程序
按照植株不同生长期，设定每天灌溉次数，夏季每天灌溉10～13次，春秋季每天灌溉8～10次，冬季每天灌溉4～6次，每天灌溉时间约5分钟，根据不同生长期、天气状况可适当调整。肥水的EC值(苗期1.5～2.0，开花结果期2.0～2.5适宜)和PH值(6.0～6.5适宜)。夏季光照强温度高，可增加清水灌溉量；冬季控制温室温湿度，在严格把握灌溉液EC的前提下，慎重灌清水。
3.2回液池控制
当回液池26液位升高，控制器控制打开臭氧发生器(臭氧发生器启动时间可调节)，到达设置时间，臭氧发生器不停，启动排污泵27。为了保证植株不受盐害，若汇集回液的水池EC值高于1.2，则不回收回液。在此要注意回液池中水的EC初始值为示范区当地的灌溉水一致，随着循环周期增加，回液池26中水EC值会越来越高，因此需要定期监测回液池26中的EC值，使灌溉液的EC值在植株不同生长阶段所需要的EC值。
3.3注意事项
注意灌溉时滴头24的压力；
注意栽培槽40坡度，不断腰，保证排水通畅；
注意地漏干净，无杂乱物，控制器正常感应及控制；
注意水池中水的EC初始值为示范区当地的灌溉水一致，由于回液被循环到回液池26中，随着循环周期增加，水池中EC值会越来越高，因此需要定期监测回液池26中的EC值，使灌溉液的EC值在植株不同生长阶段所需要的EC值。
4、灌溉量核算
6月水肥灌溉量为4.7方，7月水肥灌溉量为7方，8月水肥灌溉量为7.5方。一年中灌溉量最多的三个共灌溉了19.2方，比传统灌溉方式节省70％。
采用日光温室主体能更好的采集光资源，且日光温室可避免早晚温差及气候的影响，可实现四季种植，而循环的灌溉方式不仅会降低对水资源的浪费，还会提高对水资源的利用率，且通过安装排污泵和臭氧发生器，在提高循环效率的同时对回液池中的回液进行净化处理，达到了污水的有效利用，采用水肥储液罐将水与肥料相互融合进行循环灌溉，提高了植物对营养物质的吸收，在一定程度上增加了果实的产量和品质。
Claims (8)
1.一种封闭式循环灌溉用日光温室，其特征在于：封闭式循环灌溉用日光温室包括温室主体(1)、循环灌溉回收装置(2)、输送装置(3)、无土栽培装置(4)和立架(5)，循环灌溉及回收装置(2)与温室主体(1)的内部底板配装，温室主体(1)内部底板的表面上配装若干输送装置(3)，无土栽培装置配装(4)在温室主体(1)内部的底板上，且位于输送装置(3)的一侧，无土栽培装置(4)一侧配装立架(5)。
2.根据权利要求1所述的封闭式循环灌溉用日光温室，其特征在于：温室主体(1)包括温室支架(10)、上支撑杆(11)、稳固杆(12)和下支撑杆(13)，上支撑杆(11)和下支撑杆(13)分别配装在温室支架(10)的上端，上支撑杆(11)两端分别与温室支架(10)固定连接，下支撑杆(13)位于上支撑杆(11)的下端，且通过若干稳固杆(12)与上支撑杆(11)固定连接。
3.根据权利要求1所述的封闭式循环灌溉用日光温室，其特征在于：循环灌溉回收装置(2)包括水肥一体灌溉机(20)、控制阀(21)、水肥储液罐(210)、水肥供给管道(22)、滴灌带(23)、滴头(24)、回液控制柜(25)、回液池(26)、排污泵(27)、臭氧发生器(28)、回液管(29)和排水槽(291)，水肥一体灌溉机(20)、水肥储液罐(210)、回液控制柜(25)和回液池(26)配装在温室内部底板上，控制阀(21)通过导管与水肥供给管道(22)配装，水肥供给管道(22)一端与水肥灌溉一体机(20)固定连接，另一端与滴灌带(23)连接，滴头(24)通过管道与滴灌带(23)垂直连通，排水槽(291)配装在滴灌带(23)的上端，回液控制柜(25)内部设置控制器和检测器，控制器分别与排污泵和臭氧发生器通信连接，检测器的探针一端伸入回液池(26)，回液池(26)底部与回液管(29)一端连接，回液管(29)另一端与排水槽(291)连通。
4.根据权利要求3所述的封闭式循环灌溉用日光温室，其特征在于：输送装置(3)包括输送轨道(30)、支撑底板(31)、输送控制箱(32)、升降臂(33)和收集架(34)，输送轨道(30)呈H型固定安装在温室内部底板上，支撑底板(31)底端配装若干滚轮，支撑底板(31)的上端通过若干支撑柱与输送控制箱(32)底部固定连接，输送控制箱(32)内部配装升降臂(33)，升降臂(33)上端与收集架(34)底部固定连接。
5.根据权利要求4所述的封闭式循环灌溉用日光温室，其特征在于：无土栽培装置(4)包括栽培槽(40)、导流板(41)、椰糠带(42)、薄膜(43)、十字撕裂口(44)和支撑杆(45)，支撑杆(45)下端垂直穿过温室内部底板，上端与栽培槽(40)固定连接，栽培槽(40)内部对称设置导流板(41)，导流板(41)上铺设椰糠带(42)，椰糠带(42)上端铺设薄膜(43)，薄膜(43)上开设若干十字撕裂口(44)。
6.根据权利要求5所述的封闭式循环灌溉用日光温室，其特征在于：立架(5)包括右支撑杆(50)、左支撑杆(51)和中间稳固杆(52)，右支撑杆(50)与左支撑杆(51)的下端分别垂直固定在温室内部底板上，且左支撑杆(51)与右支撑杆(50)通过中间稳固杆(52)固定连接。
7.一种根据权利要求3所述的封闭式循环灌溉用日光温室灌溉方法，包括以下步骤：
S1,定植前准备及定植：清理前茬作物根、杂草和石块，将底板通过机械整平，在温室一侧安装一个高1.2米直径0.8米的回液池(26)，用于收集回液，然后底板上铺设地布，固定立架(5)，并铺设输送装置(3)，安装无土栽培装置(4)以及循环灌溉回收装置(2)，设备调试后，在定植前采用异丙威烟熏法，密闭温室24小时后定植；
S2,循环灌溉：灌溉时开启水肥一体灌溉机(20)，同时开启控制阀(21)，在水肥一体灌溉机(20)的作用下将水肥储液罐(210)内的水肥混合物吸入水肥供给管道(22)中，通过水肥供给管道(22)输至滴头(24)，滴头(24)喷射水肥混合物对株苗根茎进行灌溉，夏季每天灌溉10-13次，春秋季每天灌溉8-10次，冬季每天灌溉4-6次，每天灌溉时间3分钟～5分钟，水肥的EC值为苗期1.5～2.0，开花结果期为2.0～2.5，水肥的PH值为6.0～6.5，当回液控制柜(25)内部检测器检测到回液池(26)中水的EC值低于1.2时，回液控制柜(25)通过电缆控制臭氧发生器启动，同时启动排污泵，将水肥抽回回液池(26)，若回液池(26)中的水EC值高于1.2，则不回收水肥，以此往复循环；
S3,灌溉量：6月水肥灌溉量为4.7方，7月水肥灌溉量为7方，8月水肥灌溉量为7.5方。
8.根据权利要求7所述的封闭式循环灌溉用日光温室灌溉方法，其特征在于：步骤一所述定植品种为樱桃番茄、罗曼番茄。
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