CN111296258B - 一种地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置及其蔬菜种植方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置，包括：主管，主管为弧型管，并且其中间位置与水肥输送管连通，主管的侧壁上设置有多个与其内部连通的开口；侧管，侧管为柔性管或弹性管，侧管沿主管两侧设置有多个，并与开口一一对应连通，位于主管两侧的多个侧管围设形成根系生长空间，侧管朝向根系生长空间的侧面设置有若干渗出口；控制片，控制片设置有两片，并且均位于主管内，控制片的外周壁与主管的内壁相抵接，控制片能够沿主管的轴向在主管的端头和水肥输送管之间移动；以及，调整绳，调整绳连接于侧管上。本发明通过弧型主管和侧管配合，形成对根系包裹式浇灌，特别适宜侧根发达的蔬菜，对全部根系形成较好的的水肥浇灌。

Description

一种地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置及其蔬菜种植方法

技术领域

本发明涉及水肥一体化技术领域，尤其涉及一种地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置及其蔬菜种植方法。

背景技术

水肥一体化技术，指灌溉与施肥融为一体的农业新技术，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种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起通过管道系统供水供肥，均匀准确地输送至作物根部区域。通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，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，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，作物不同生长期需水，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。

对于蔬菜浇灌，目前的水肥一体化大部分是直接等距分布滴灌管或喷灌管，对蔬菜根部浇灌，不区分蔬菜品种，针对性弱，特别是对于一些侧根发达的蔬菜，例如番茄等，种植时要求一定间距，以适应其根系生长，此时传统的水肥一体化中的滴灌管不能适应植物根系生长进行浇灌，造成前期浪费，后期可能未覆盖的情况。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置，包括：

主管，所述主管为弧型管，并且其中间位置与水肥输送管连通；

侧管，所述侧管为柔性管或弹性管，所述侧管沿所述主管两侧设置有多个，并与所述主管连通，位于所述主管两侧的多个所述侧管围设形成根系生长空间，所述侧管朝向所述根系生长空间的侧面设置有若干渗出口；

控制片，所述控制片设置有两片，并且均位于所述主管内，所述控制片的外周壁与所述主管的内壁相抵接，所述控制片能够沿所述主管的轴向在所述主管的端头和所述水肥输送管之间移动；以及，

调整绳，所述调整绳连接于所述侧管上，用于通过拉动调整绳带动所述侧管。

优选地，所述根系生长空间为横置的纺锤形。

优选地，所述控制片连接有控制杆，所述控制杆为柔性杆体，并且其一端与所述控制片连接，另一端伸出所述主管。

优选地，所述控制杆连接有引导块，所述控制杆穿过所述引导块与所述控制片连接。

优选地，所述控制杆与所述引导块螺纹连接，并且所述控制杆沿其轴向旋转上下。

优选地，所述引导块设置于所述主管的端头。

优选地，所述引导块上设置有与所述主管连通的通风孔。

优选地，所述通风孔沿所述引导块的周向设置有多个。

优选地，所述主管与所述水肥输送管在水平面的投影相互垂直。

优选地，所述控制杆的顶端设置有手握部。

优选地，沿所述控制片的周向设置有密封条。

优选地，所述侧管的自由端封闭。

本发明还提供了一种利用本地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置的蔬菜种植方法，包括以下步骤：

将所述装置埋于土壤内，主管弧型口向上，连接水肥输送管；

在主管的正上方中间位置播种蔬菜种子，使其后续根系生长基本位于所述装置的根系生长空间内；

供应水肥时，根据蔬菜根系生长情况，移动控制片滑动至主管内适当位置；

根据蔬菜根系生长情况，拉动调整绳带动侧管形态调整。

优选地，包括步骤：根据土壤情况，拉动调整绳带动侧管晃动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过弧型主管和侧管配合，形成对根系包裹式浇灌，其横置纺锤形特别适宜侧根发达的蔬菜，对全部根系形成较好的的水肥浇灌，本装置可直接接入现有的水肥一体化系统，为蔬菜根系生长提供均匀、定时、定量的水肥浇灌，促进蔬菜快速生长。

(2)本发明通过侧管形成适宜蔬菜根系的根系生长空间，与蔬菜根系分布更为贴合，并且侧管具有柔性或弹性，能够通过对侧管形态的调整，实现根系生长空间的扩大，适宜蔬菜根系生长的各个阶段；并可以通过对侧管形态设置引导蔬菜根系生长方向和范围，促使可食用部分更好生长，防止根系过度生长，适宜大批量农业化生产需求。

(3)本发明通过设置在主管内的控制片便捷控制水肥施灌半径，根据蔬菜侧根系生长情况以及种植需求灵活浇灌，节约资源，节省成本。

(4)本发明通过调整绳实现对侧管的移动控制，既能够根据蔬菜根系生长需求便捷调整侧管形态，同时能够根据土壤情况，拉动调整绳实现在土壤内的侧管晃动，从而疏松土壤，促进蔬菜生长。

(5)本发明通过柔性控制杆，使得能够手动操控浇灌半径，机电控制要求低，适用性更广；进一步，通过引导块，引导控制杆的移动方向，防止操作不当造成控制杆倾斜与主管卡死；再进一步，通过控制杆与引导块螺纹连接，控制控制杆移动速度，从而控制控制片移动速度，减少部件磨损，延长装置的使用寿命。

(6)本发明通过将引导块设置在主管端头，实现对主管的一定密封，减少外部污染进入；同时，通过设置通风孔，增加控制片与主管所形成空间与外部的连通性，减小控制片移动阻力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体示意图；

图2为图1的部分立体放大示意图，其中，省略调整绳；

图3为图1的部分透视放大示意图，其中，省略调整绳。

具体地，10-主管，11-端头，12-开口，

20-侧管，21-固定端，22-自由端，23-渗出口，

30-控制片，31-控制杆，32-引导块，33-通风孔，34-手握部，

40-调整绳，

50-水肥输送管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置，埋藏于土壤内，用于连接水肥输送管50道向蔬菜根部输送养分，包括与水肥输送管50道连通的主管10、设置于主管10两侧的多个侧管20、设置在主管10内的控制片30以及连接侧管20的调整绳40。本装置可直接接入现有的水肥一体化系统，为蔬菜根系生长提供均匀、定时、定量的水肥浇灌，促进蔬菜快速生长。

如图1所示，主管10为弧型管，并且其中间位置与水肥输送管50连通，即水肥通过水肥输送管50由主管10的中间位置向主管10的两端方向流动，以控制水肥浇灌半径。优选地，主管10与水肥输送管50在水平面的投影相互垂直，以形成较好的浇灌范围。当然，该垂直允许一定连接或施工误差。

如图1、图2和图3所示，侧管20沿主管10两侧设置有多个，并与主管10连通。可以理解的是，主管10的侧壁上设置有多个与其内部连通的开口12，多个侧管20与开口12一一对应，通过水肥输送管50将多个本装置串连起来，水肥通过主管10上的各个开口12向对应的侧管20分送。侧管20的一端与主管10连通，即固定端21与主管10连通，相对的另一端，即自由端22，可以封闭也可以不封闭，优选自由端22封闭，以更好控制水肥浇灌范围。位于主管10两侧的多个侧管20围设形成根系生长空间，侧管20朝向根系生长空间的侧面设置有若干渗出口23，以实现水肥的均匀分散，提高根系吸收率，并降低烧根风险。可以理解的是，根系生长空间开口12朝向土壤的上方以容纳根系，即侧管20的自由端22相比其固定端21更接近地面。

侧管20为柔性管或弹性管，能够通过对侧管20形态的调整，实现根系生长空间的扩大，适宜蔬菜根系生长的各个阶段；并可以通过对侧管20形态设置引导蔬菜根系生长方向和范围，促使可食用部分更好生长，防止根系过度生长，适宜大批量农业化生产需求。。

需要说明的是，虽然本实施例中位于主管10两侧的侧管20为对称设置，但是两侧的侧管20也可以是交错设置。

根系生长空间优选为横置的纺锤形，即多个侧管20具有多种长度尺寸，并且沿主管10的轴向按短-长-短排列。通过根系生长空间设置，适宜蔬菜根系分布特点，特别是侧根发达的蔬菜，相比传统水肥一体化装置，使得滴灌部分与根系分布更为贴合，能够为全部根须提供营养，全面促进蔬菜健康成长。

如图1所示，调整绳40连接于侧管20上，用于通过拉动调整绳40带动侧管20。可以理解的是，调整绳40优选与侧管20的自由端22连接，以利于侧管20移动以及拉动。通过调整绳40实现对侧管20的移动控制，既能够根据蔬菜根系生长需求便捷调整侧管20形态，同时能够根据土壤情况，拉动调整绳40实现在土壤内的侧管20晃动，从而疏松土壤，促进蔬菜生长。可以理解的是，虽然本实施例中，每一侧管20上都连接了调整绳40，但是可以是间隔系绳，也可以是单个系绳，均可以达到对根系生长空间的调整以及对土壤的疏松功能。

如图3所示，控制片30设置有两片，并且均位于主管10内，控制片30的外周壁与主管10的内壁相抵接，控制片30能够沿主管10的轴向在主管10的端头11和水肥输送管50之间移动，以控制水肥由主管10中间位置向主管10两端扩散的半径，实现对浇灌半径的控制，随着蔬菜根系的生长，特别是侧根的生长，逐步扩大浇灌半径，提高浇灌有效率，降低肥料成本。控制片30的周向可以设置有密封条，以增强密封性，减少水肥渗漏。虽然控制片30移动时，其与主管10端头11之间的气流可以通过位于其件的侧管20渗出口23流通，但还可以通过主管10端头11开口12与外部直接连通，以降低控制片30移动阻力，提高移动流畅度。

根据本发明的一优选实施方式，如图1和图3所示，控制片30连接有控制杆31，控制杆31为柔性杆体，并且其一端与控制片30连接，另一端伸出主管10。使得能够手动操控浇灌半径，机电控制要求低，适用性更广。优选地，控制杆31的顶端设置有手握部34，以方便手握操作。

根据本发明的一优选实施方式，如图2和图3所示，控制杆31连接有引导块32，控制杆31穿过引导块32与控制片30连接。通过引导块32，引导控制杆31的移动方向，防止操作不当造成控制杆31倾斜与主管10卡死。进一步优选地，控制杆31与引导块32螺纹连接，并且控制杆31沿其轴向旋转上下，即引导块32内部设置有内螺纹，控制杆31外部设置有与内螺纹相匹配的外螺纹，通过螺纹连接，控制控制杆31移动速度，从而控制控制片30上下移动速度，减少部件磨损，延长装置的使用寿命。同时控制杆31与控制片30可以为活动卡接，使得控制片30随控制杆31移动而不旋转。

根据本发明的一优选实施方式，如图2和图3所示，引导块32设置于主管10的端头11，以同时实现对主管10顶部的封盖，防止异物进入主管10内。引导块32上优选设置有与主管10连通的通风孔33，增加控制片30与主管10所形成空间与外部的连通性，减小控制片30移动阻力。进一步优选地，通风孔33沿引导块32的周向设置有多个。

本发明还公开了利用本地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置的蔬菜种植方法，包括以下步骤：

将装置埋于土壤内，主管10弧型口向上，连接水肥输送管50。

在主管10的正上方中间位置播种蔬菜种子，使其后续根系生长基本位于装置的根系生长空间内，由中间位置向四周，特别是两端发散。

供应水肥时，根据蔬菜根系生长情况，移动控制片30滑动至主管10内适当位置。

根据蔬菜根系生长情况，拉动调整绳40带动侧管20形态调整。

根据本发明的一优选实施方式，包括步骤：根据土壤情况，拉动调整绳40带动侧管20晃动。

综上所述，本发明通过弧型主管和侧管配合，形成对根系包裹式浇灌，其横置纺锤形特别适宜侧根发达的蔬菜，对全部根系形成较好的的水肥浇灌，本装置可直接接入现有的水肥一体化系统，为蔬菜根系生长提供均匀、定时、定量的水肥浇灌，促进蔬菜快速生长。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置，其特征在于，包括：

主管，所述主管为弧型管，并且其中间位置与水肥输送管连通；

侧管，所述侧管为柔性管，所述侧管沿所述主管两侧设置有多个，并与所述主管连通，位于所述主管两侧的多个所述侧管围设形成根系生长空间，所述侧管朝向所述根系生长空间的侧面设置有若干渗出口；

控制片，所述控制片设置有两片，并且均位于所述主管内，所述控制片的外周壁与所述主管的内壁相抵接，所述控制片能够沿所述主管的轴向在所述主管的端头和所述水肥输送管之间移动；以及，

调整绳，所述调整绳连接于所述侧管上，用于通过拉动调整绳带动所述侧管；

所述控制片连接有控制杆，所述控制杆为柔性杆体，并且其一端与所述控制片连接，另一端伸出所述主管；

所述控制杆连接有引导块，所述控制杆穿过所述引导块与所述控制片连接；

所述控制杆与所述引导块螺纹连接，并且所述控制杆沿其轴向旋转上下。

2.根据权利要求1所述的地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置，其特征在于，所述根系生长空间为横置的纺锤形。

3.根据权利要求1所述的地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置，其特征在于，所述引导块设置于所述主管的端头。

4.根据权利要求1所述的地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置，其特征在于，所述引导块上设置有与所述主管连通的通风孔。

5.根据权利要求4所述的地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置，其特征在于，所述通风孔沿所述引导块的周向设置有多个。

6.利用如权利要求1-5任一所述的地埋式蔬菜种植用水肥一体化装置的蔬菜种植方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述装置埋于土壤内，主管弧型口向上，连接水肥输送管；

在主管的正上方中间位置播种蔬菜种子，使其后续根系生长位于所述装置的根系生长空间内；

供应水肥时，根据蔬菜根系生长情况，移动控制片滑动至主管内适当位置；

根据蔬菜根系生长情况，拉动调整绳带动侧管形态调整。

7.根据权利要求6所述的蔬菜种植方法，其特征在于，包括步骤：根据土壤情况，拉动调整绳带动侧管晃动。

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