CN111264347A - 一种水肥一体化的灌溉设备及其使用方法 - Google Patents

一种水肥一体化的灌溉设备及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水肥一体化的灌溉设备及其使用方法，包括有：灌溉管道，开设有水肥入口；可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水从水肥入口进入灌溉管道；搅拌机构，用于搅拌可溶性固体肥料、可溶性液体肥料和水，形成灌溉溶液；灌溉管道上还周向设置有一个或多个滴灌孔，灌溉溶液从一个或多个滴灌孔流出，对一棵或多棵作物进行灌溉。本发明将可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水按照不同作物、不同生长期进行配置，形成混合溶液沿着入口管道从水肥入口进入灌溉管道；搅拌后使混合溶液形成灌溉溶液；控制灌溉管道的压力，使灌溉管道内的灌溉溶液从滴灌孔中流出至滴灌头中，流出灌溉溶液，对一棵或多棵作物进行灌溉。

Description

一种水肥一体化的灌溉设备及其使用方法
技术领域
本发明涉及灌溉技术领域，特别是涉及一种水肥一体化的灌溉设备及其使用方法。
背景技术
我国水浇地面积约占全国耕地面积的50％左右，但其粮食产出量占全国的2/3以上，蔬菜产出量占全国的90％以上，因此提高水浇地产能，对国家农业发展具有意义重大。耕作方式和灌溉方式是影响水浇地产能的重要因素，研究人员发现秋季深松的耕作方式可显著提升水浇地的土壤质量，能够有效降低土壤容重，提高土壤孔隙度，增加田间持水量和饱和含水量，加厚有效耕层，提高水肥利用率。但是仅利用秋季深松对提高水浇地产能是远远不够的，还需要配合合理的灌溉方式。对植物进行灌溉的原则是要根据植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等参数，设定灌溉量、灌溉次数和时间，而目前比较常见的漫灌和喷灌方式均不能满足上述需要，如漫灌比较浪费水资源；喷灌由于蒸发会损失许多水，对水资源的需求量也很大，而且还很难均匀地灌溉整个灌溉面积。此外，喷灌时如果灌溉水中有化肥的话，在炎热阳光强烈的天气会造成叶面灼伤。由上述可知，现有的灌溉方式均不能实现在最小耗能的情况下，最大限度的满足植物需要。
为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分和肥料。目前，人们通常采用单独施肥和单独灌溉的方式，工作效率比较低。因此，提供一种水肥一体化的灌溉设备及其使用方法，这对于灌溉技术的发展具有比较重要的意义。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种水肥一体化的灌溉设备及其使用方法，用于解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种水肥一体化的灌溉设备，所述灌溉设备包括有：
灌溉管道，具有第一端部和沿轴向延伸的第二端部，所述第一端部开设有水肥入口；可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水从所述水肥入口进入所述灌溉管道；
搅拌机构，所述搅拌机构连接于所述第二端部，所述搅拌机构用于搅拌所述可溶性固体肥料、可溶性液体肥料和水，形成灌溉溶液；
所述灌溉管道上还周向设置有一个或多个滴灌孔，所述灌溉溶液从所述一个或多个滴灌孔流出，对一棵或多棵作物进行灌溉。
可选地，还包括有入口管道，所述入口管道与所述水肥入口连接；所述可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水沿着所述入口管道从所述水肥入口进入所述灌溉管道；
所述入口管道具有一延伸部，所述延伸部的顶端未被土壤覆盖。
可选地，每一个滴灌孔均固定连接有一个滴灌头，所述滴灌溶液从所述滴灌孔流出至所述灌溉管道外，经所述滴灌头延长一段距离后流出，对所述一棵或多棵作物进行灌溉。
可选地，所述滴灌头流出所述灌溉溶液的位置设置有一层或多层过滤网。
可选地，所述搅拌机构包括搅拌架、固定座和驱动器；所述搅拌架固定连接在所述固定座上，且所述搅拌架和所述固定座位于所述灌溉管道内；所述驱动器与所述固定座连接，且所述驱动器位于所述灌溉管道的外部。
可选地，所述第二端部开设有驱动孔，所述驱动器的驱动轴从所述驱动孔进入所述灌溉管道内与所述固定座固定连接。
可选地，所述驱动孔处还设置有第一密封圈，所述第一密封圈在所述驱动孔的两侧均具有露出部分。
可选地，还包括保护壳，所述驱动器容纳于所述保护壳；所述保护壳上设置有用于给所述驱动器提供电源的线路管道。
可选地，所述保护壳与所述灌溉管道接触处连接有第二密封圈。
本发明还提供一种使用上述一种水肥一体化的灌溉设备的方法，所述使用方法的步骤如下：
将可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水按照不同作物、不同生长期进行配置，形成混合溶液；
将配置后的混合溶液沿着入口管道从所述水肥入口进入灌溉管道；
搅拌机构对所述混合溶液进行搅拌，使所述混合溶液形成灌溉溶液；
控制所述灌溉管道的压力，使所述灌溉管道内的灌溉溶液从所述滴灌孔中流出至所述滴灌头中，所述滴灌头流出所述灌溉溶液，对一棵或多棵作物进行灌溉。
如上，本发明提供一种水肥一体化的灌溉设备及其使用方法，具有以下有益效果：包括灌溉管道，具有第一端部和沿轴向延伸的第二端部，第一端部开设有水肥入口；可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水从水肥入口进入灌溉管道；搅拌机构，搅拌机构连接于第二端部，搅拌机构用于搅拌可溶性固体肥料、可溶性液体肥料和水，形成灌溉溶液；灌溉管道上还周向设置有一个或多个滴灌孔，灌溉溶液从一个或多个滴灌孔流出，对一棵或多棵作物进行灌溉。本发明将可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水按照不同作物、不同生长期进行配置，形成混合溶液；将配置后的混合溶液沿着入口管道从水肥入口进入灌溉管道；搅拌机构对混合溶液进行搅拌，使混合溶液形成灌溉溶液；控制灌溉管道的压力，使灌溉管道内的灌溉溶液从滴灌孔中流出至滴灌头中，滴灌头流出灌溉溶液，对一棵或多棵作物进行灌溉。
附图说明
图1为一实施例提供的灌溉设备的立体结构示意图。
图2为一实施例提供的灌溉设备的正视图。
图3为图2的左视图。
图4为图2的右视图。
图5沿图3中A-A线的剖视图。
图6为图5中B处的放大结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1至图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1至图6，本实施例提供一种水肥一体化的灌溉设备，灌溉设备包括有：
灌溉管道2，具有第一端部20和沿轴向延伸的第二端部21，第一端部20开设有水肥入口22；可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水从水肥入口22进入灌溉管道2；
搅拌机构，搅拌机构连接于第二端部21，搅拌机构用于搅拌可溶性固体肥料、可溶性液体肥料和水，形成灌溉溶液；
灌溉管道2上还周向设置有一个或多个滴灌孔7，灌溉溶液从一个或多个滴灌孔7流出，对一棵或多棵作物进行灌溉。
本发明将可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水按照不同作物、不同生长期进行配置，形成混合溶液；将配置后的混合溶液沿着入口管道从水肥入口进入灌溉管道；搅拌机构对混合溶液进行搅拌，使混合溶液形成灌溉溶液；控制灌溉管道的压力，使灌溉管道内的灌溉溶液从滴灌孔中流出至滴灌头中，滴灌头流出灌溉溶液，对一棵或多棵作物进行灌溉。
在一示例性实施例中，还包括有入口管道1，入口管道1与水肥入口22连接；可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水沿着入口管道1从水肥入口22进入灌溉管道2；沿着入口管道与水肥入口进入的混合溶液可以是未进行均匀混合的，也可以是均匀混合后的混合溶液。入口管道1具有一延伸部100，延伸部100的顶端未被土壤覆盖。将延伸部100露出至土壤外，保证混合空气、混合溶液能够沿着入口管道1从水肥入口22进入灌溉管道2。
在一示例性实施例中，每一个滴灌孔7均固定连接有一个滴灌头3，滴灌溶液从滴灌孔7流出至灌溉管道2外，经滴灌头3延长一段距离后流出，对一棵或多棵作物进行灌溉；通过滴灌头3延长一段灌溉距离，能够增加灌溉面积，使更多作物能够得到灌溉。滴灌头3流出灌溉溶液的位置设置有一层或多层过滤网30。设置过滤网30能够保证未被溶解的可溶性固体肥料不直接从滴灌头流出，防止出现烧苗。
在一示例性实施例中，搅拌机构包括搅拌架8、固定座9和驱动器10；搅拌架8固定连接在固定座9上，且搅拌架8和固定座位于灌溉管道2内；驱动器10与固定座9连接，且驱动器10位于灌溉管道2的外部。第二端部21开设有驱动孔，驱动器10的驱动轴12从驱动孔进入灌溉管道2内与固定座9固定连接。通过驱动器8执行驱动，使驱动轴12进行转动，同时带动固定做9和搅拌架8转动，然后对灌溉管道2内的混合溶液执行搅拌，搅拌一定时间后，使混合溶液搅拌为灌溉溶液。本申请实施例中的驱动器的可以为电机。
在一示例性实施例中，驱动孔处还设置有第一密封圈11，第一密封圈11在驱动孔的两侧均具有露出部分。通过设置第一密封圈11能够保证滴灌管道2内的滴灌溶液和/或混合溶液不会从驱动孔流出。
在一示例性实施例中，还包括保护壳5，驱动器10容纳于保护壳5；保护壳5上设置有用于给驱动器10提供电源的线路管道6。通过设置保护壳5不仅能够保护驱动器8不受外部水分的影响，同时还能够将整个灌溉设备埋入土壤中进行灌溉。保护壳5与灌溉管道2接触处固定连接有第二密封圈4。设置第二密封圈保证外部水分或土壤不能进入保护壳5内，保护电机，放置电机被烧坏。
本发明提供和一种水肥一体化的灌溉设备，包括有：灌溉管道2，具有第一端部20和沿轴向延伸的第二端部21，第一端部20开设有水肥入口22；可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水从水肥入口22进入灌溉管道2；搅拌机构，搅拌机构连接于第二端部21，搅拌机构用于搅拌可溶性固体肥料、可溶性液体肥料和水，形成灌溉溶液；灌溉管道2上还周向设置有一个或多个滴灌孔7，灌溉溶液从一个或多个滴灌孔7流出，对一棵或多棵作物进行灌溉。本发明将可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水按照不同作物、不同生长期进行配置，形成混合溶液；将配置后的混合溶液沿着入口管道从水肥入口进入灌溉管道；搅拌机构对混合溶液进行搅拌，使混合溶液形成灌溉溶液；控制灌溉管道的压力，使灌溉管道内的灌溉溶液从滴灌孔中流出至滴灌头中，滴灌头流出灌溉溶液，对一棵或多棵作物进行灌溉。本发明将灌溉与施肥融为一体的农业新技术；水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料按土壤养分含量和作物需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起相融后利用可控管道系统，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的蔬菜的需肥特点，土壤环境和养分含量状况；蔬菜不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。
本发明还提供一种使用上述水肥一体化的灌溉设备的方法，包括以下步骤：
将可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水按照不同作物、不同生长期进行配置，形成混合溶液；
将配置后的混合溶液沿着入口管道从水肥入口进入灌溉管道；
搅拌机构对混合溶液进行搅拌，使混合溶液形成灌溉溶液；
控制灌溉管道的压力，使灌溉管道内的灌溉溶液从滴灌孔中流出至滴灌头中，滴灌头流出灌溉溶液，对一棵或多棵作物进行灌溉。
本发明将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料按土壤养分含量和作物需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起相融后利用可控管道系统，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的蔬菜的需肥特点，土壤环境和养分含量状况；蔬菜不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。
具体地，在本实施例的一个例子中，将可溶性固体肥料和水按照不同作物进行配置，形成混合溶液；这些不同作物包括有大豆、小麦、辣椒、棉花等。
将配置后的混合溶液沿着入口管道从水肥入口进入灌溉管道；
搅拌机构对混合溶液进行搅拌，使混合溶液形成灌溉溶液；
控制灌溉管道的压力，使灌溉管道内的灌溉溶液从滴灌孔中流出至滴灌头中，滴灌头流出灌溉溶液，对一棵或多棵大豆、小麦、辣椒或棉花进行灌溉。
具体地，在本实施例的另一个例子中，将可溶性固体肥料和水按照同一作物的不同生长时期进行配置，形成混合溶液；这些时期包括有发芽期、成长期和成熟期。
将配置后的混合溶液沿着入口管道从水肥入口进入灌溉管道；
搅拌机构对混合溶液进行搅拌，使混合溶液形成灌溉溶液；
控制灌溉管道的压力，使灌溉管道内的灌溉溶液从滴灌孔中流出至滴灌头中，滴灌头流出灌溉溶液，对一棵或多棵植物进行灌溉。
具体地，在本实施例的另一个例子中，将可溶性固体肥料、可溶性液体肥料和水按照同一作物的不同生长时期进行配置，形成混合溶液；这些时期包括有发芽期、成长期和成熟期。
将配置后的混合溶液沿着入口管道从水肥入口进入灌溉管道；
搅拌机构对混合溶液进行搅拌，使混合溶液形成灌溉溶液；
控制灌溉管道的压力，使灌溉管道内的灌溉溶液从滴灌孔中流出至滴灌头中，滴灌头流出灌溉溶液，对一棵或多棵植物进行灌溉。
本发明将可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水按照不同作物、不同生长期进行配置，形成混合溶液；将配置后的混合溶液沿着入口管道从水肥入口进入灌溉管道；搅拌机构对混合溶液进行搅拌，使混合溶液形成灌溉溶液；控制灌溉管道的压力，使灌溉管道内的灌溉溶液从滴灌孔中流出至滴灌头中，滴灌头流出灌溉溶液，对一棵或多棵作物进行灌溉。本发明将灌溉与施肥融为一体的农业新技术；水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料按土壤养分含量和作物需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起相融后利用可控管道系统，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的蔬菜的需肥特点，土壤环境和养分含量状况；蔬菜不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。
综上所述，本发明提供一种水肥一体化的灌溉设备及其使用方法，具有以下有益效果：包括灌溉管道，具有第一端部和沿轴向延伸的第二端部，第一端部开设有水肥入口；可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水从水肥入口进入灌溉管道；搅拌机构，搅拌机构连接于第二端部，搅拌机构用于搅拌可溶性固体肥料、可溶性液体肥料和水，形成灌溉溶液；灌溉管道上还周向设置有一个或多个滴灌孔，灌溉溶液从一个或多个滴灌孔流出，对一棵或多棵作物进行灌溉。本发明将可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水按照不同作物、不同生长期进行配置，形成混合溶液；将配置后的混合溶液沿着入口管道从水肥入口进入灌溉管道；搅拌机构对混合溶液进行搅拌，使混合溶液形成灌溉溶液；控制灌溉管道的压力，使灌溉管道内的灌溉溶液从滴灌孔中流出至滴灌头中，滴灌头流出灌溉溶液，对一棵或多棵作物进行灌溉。本发明将灌溉与施肥融为一体的农业新技术；水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料按土壤养分含量和作物需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起相融后利用可控管道系统，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的蔬菜的需肥特点，土壤环境和养分含量状况；蔬菜不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种水肥一体化的灌溉设备，其特征在于，所述灌溉设备包括有：
灌溉管道(2)，具有第一端部(20)和沿轴向延伸的第二端部(21)，所述第一端部(20)开设有水肥入口(22)；可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水从所述水肥入口(22)进入所述灌溉管道(2)；
搅拌机构，所述搅拌机构连接于所述第二端部(21)，所述搅拌机构用于搅拌所述可溶性固体肥料、可溶性液体肥料和水，形成灌溉溶液；
所述灌溉管道(2)上还周向设置有一个或多个滴灌孔(7)，所述灌溉溶液从所述一个或多个滴灌孔(7)流出，对一棵或多棵作物进行灌溉。
2.根据权利要求1所述的水肥一体化的灌溉设备，其特征在于：还包括有入口管道(1)，所述入口管道(1)与所述水肥入口(22)连接；所述可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水沿着所述入口管道(1)从所述水肥入口(22)进入所述灌溉管道(2)；
所述入口管道(1)具有一延伸部(100)，所述延伸部(100)的顶端未被土壤覆盖。
3.根据权利要求1所述的水肥一体化的灌溉设备，其特征在于：每一个滴灌孔(7)均固定连接有一个滴灌头(3)，所述滴灌溶液从所述滴灌孔(7)流出至所述灌溉管道(2)外，经所述滴灌头(3)延长一段距离后流出，对所述一棵或多棵作物进行灌溉。
4.根据权利要求3所述的水肥一体化的灌溉设备，其特征在于：所述滴灌头(3)流出所述灌溉溶液的位置设置有一层或多层过滤网(30)。
5.根据权利要求1所述的水肥一体化的灌溉设备，其特征在于：所述搅拌机构包括搅拌架(8)、固定座(9)和驱动器(10)；所述搅拌架(8)固定连接在所述固定座(9)上，且所述搅拌架(8)和所述固定座位于所述灌溉管道(2)内；所述驱动器(10)与所述固定座(9)连接，且所述驱动器(10)位于所述灌溉管道(2)的外部。
6.根据权利要求5所述的水肥一体化的灌溉设备，其特征在于：所述第二端部(21)开设有驱动孔，所述驱动器(10)的驱动轴(12)从所述驱动孔进入所述灌溉管道(2)内与所述固定座(9)固定连接。
7.根据权利要求6所述的水肥一体化的灌溉设备，其特征在于：所述驱动孔处还设置有第一密封圈(11)，所述第一密封圈(11)在所述驱动孔的两侧均具有露出部分。
8.根据权利要求5所述的水肥一体化的灌溉设备，其特征在于：还包括保护壳(5)，所述驱动器(10)容纳于所述保护壳(5)；所述保护壳(5)上设置有用于给所述驱动器(10)提供电源的线路管道(6)。
9.根据权利要求8所述的水肥一体化的灌溉设备，其特征在于：所述保护壳(5)与所述灌溉管道(2)接触处连接有第二密封圈(4)。
10.一种使用如权利要求1至9任一所述的一种水肥一体化的灌溉设备的方法，其特征在于：所述使用方法的步骤如下：
将可溶性固体肥料、可溶性液体肥料、以及水按照不同作物、不同生长期进行配置，形成混合溶液；
将配置后的混合溶液沿着入口管道从所述水肥入口进入灌溉管道；
搅拌机构对所述混合溶液进行搅拌，使所述混合溶液形成灌溉溶液；
控制所述灌溉管道的压力，使所述灌溉管道内的灌溉溶液从所述滴灌孔中流出至所述滴灌头中，所述滴灌头流出所述灌溉溶液，对一棵或多棵作物进行灌溉。
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