CN111448931A - 一种葡萄园喷淋降温系统及方法 - Google Patents

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唐成顺
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Abstract

本发明公开了一种葡萄园喷淋降温系统，包括管道系统和控制系统，管道系统包括主管、增压装置、过滤装置、支管和喷淋装置；主管深埋于地下，主管一端通过过滤装置、增压装置与水源连通，另一端通过支管与喷淋装置连通；喷淋装置固定于葡萄种植行的上面；控制系统包括控制器、主管电子控制阀、支管电子控制阀和温度传感器。本发明公开的系统和方法，在葡萄着色期(高温期)进行喷雾，增加空气湿度、降低果园内温度，有效改善光合作用，缓解云南干热河谷区红色鲜食葡萄品种的高温障碍，提高了品质和产量。

Description

一种葡萄园喷淋降温系统及方法
技术领域
本发明涉及植物栽培技术领域，更具体的说是涉及一种葡萄园喷淋降温系统及方法。
背景技术
葡萄(vitis vinifera L.)属于葡萄科葡萄属的藤本植物，是世界上最古老分布最广的一种水果之一。葡萄富含镁、维生素C和铁，具有一定的药用价值，是重要的供能食物和滋补品，因颜色鲜艳、味道鲜美，而且具有很高的营养价值，被人们称为“水晶明珠”。
云南干热河谷区位于25.5°～28.0°N，100.3°～103.60°E之间的地区，属南亚热带气候。年平均降雨量为558～801.2mm，蒸发量2636～3830mm，蒸发量是降雨量的3.4～6.0倍，干燥K值1.5～2.8，高温干旱，干旱时期长达6-7个月，雨量集中6～10月，土壤瘠薄。目前，在云南干热河谷区，葡萄种植常用促早栽培技术，以达到在3-6月葡萄价格最高的时期上市。但是，促早栽培技术是在10月中旬到11月中旬进行修剪，3月底到6月初上市，而从4月底开始为云南干热河谷区的高温阶段，4月底即达到37℃以上，在该时期出现光合产物积累差、着色时间长和着色困难等高温障碍，难以生产出质量优异的葡萄；过高的气温成为葡萄生长期和成熟期的重要限制因素，使主葡萄商品率低，生产效益降低。
而且，现有果园降温措施主要通过覆盖黑色遮阳网降温，存在明显缺陷： 1)降温幅度小，仅仅为2-3℃，难以达到葡萄着色的适宜温度；2)遮阳网降低部分光强，使葡萄光合作用强度降低；3)遮阳网只能全天遮盖，无法自动调节遮盖时间和遮盖面积，在8：00-10:00和下午17:00-19:00光强较弱的情况下，无法充分利用阳光，严重影响光合作用。
因此，如何改善云南干热河谷区葡萄种植质量差现象是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种葡萄园喷淋降温系统及方法，通过在大棚或简易避雨棚棚顶处安装喷淋头，在葡萄着色期(高温期)进行喷雾，增加空气湿度、降低果园内温度，有效改善光合作用，缓解云南干热河谷区红色鲜食葡萄品种的高温障碍，提高了产量和品质。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种葡萄园喷淋降温系统，与覆盖于葡萄种植行上面的大棚或简易避雨棚配合，其特征在于，包括控制系统和管道系统；
所述管道系统包括主管、增压装置、过滤装置、支管和喷淋装置；所述主管深埋于地下，所述主管一端通过所述增压装置和过滤装置与所述水源连通，另一端通过所述支管与所述喷淋装置连通；所述喷淋装置固定于所述大棚或所述简易避雨棚的棚顶；
所述控制系统包括控制器、主管电子控制阀、支管电子控制阀和温度传感器；所述主管电子控制阀安装于所述主管上，所述支管电子控制阀安装于所述支管上，所述主管电子控制阀、所述支管电子控制阀分别通过4G网络信号连接所述控制器，所述主管电子控制阀、所述支管电子控制阀上分别安装信号接收器；所述温度传感器通过4G网络信号连接所述控制器连接。
优选的，所述增压装置采用1.1～1.5KW离心式微型电泵。
优选的，所述过滤装置采用砂石过滤器或叠片过滤器。
优选的，所述喷淋装置包括毛细管和喷头，所述毛细管固定于所述大棚或所述简易避雨棚的棚顶，所述毛细管一端连通所述支管，另一端密封；所述毛细管上均匀设置所述喷头。
优选的，所述喷头之间间距为2～5m，所述喷头距所述毛细管15～20cm，所述喷头距葡萄树顶部30～50cm。
优选的，所述主管采用110号PVC管；所述支管采用63号PE管和90 号PE管；所述毛细管为20号PE管；所述喷头的喷眼有两个，流量为6～8L/h。
其中，110号PVC管是公称直径为110mm的PVC管；63号PE管代表公称直径为63mm的PE管，90号PE管代表公称直径为90mm的PE管，20 号PE管代表公称直径为20mm的PE管。
优选的，所述控制器采用手机，并通过所述手机上安装的“天正智能”软件系统控制。
优选的，所述主管电子控制阀采用3～4寸电子控制阀；所述支管电子控制阀采用2～3寸电子控制阀。
其中，所述主管电子控制阀采用3～4寸电子控制阀，安装在所述主管上，控制所述水源的总开关，所述支管电子控制阀规格为2～3寸电子控制阀，安装在所述支管上，控制所述喷头的开关。
优选的，所述支管电子控制阀采用2寸电子控制阀，对应的支管为63号 PE管；所述支管电子控制阀采用3寸电子控制阀，对应的支管为90号PE管；所述主管电子控制阀采用4寸电子控制阀，对应的主管为110号PVC管；
优选的，所述温度传感器安装在距地面1.2～1.6m之间的阴凉处。
本发明还提供了一种葡萄园喷淋降温方法，采用上述葡萄园喷淋降温系统，具体包括如下步骤：
S1挖沟深埋主管道，将主管一端通过主管电子控制阀、增压装置和述过滤装置与水源连通，另一端连接所述支管；控制水压为3～4Kpa，单次控制 50～100亩地，每5～10亩地连接一根支管，每根支管上安装一个支管电子控制阀；将支管与毛细管连接，在每一葡萄种植行的正上面的棚顶上固定铺设毛细管，与葡萄种植行长度等长，并在毛细管上均匀安装喷头；
S2温度传感器检测到温度达到32-35℃时，在控制器上设定，第二天从 10：30～17：30之间进行喷雾，喷雾的流量为6～8L/h，每次喷雾时间为20～30s，喷雾时间间隔为7～10min；
S3温度传感器检测到温度达到35℃时，在控制器上设定，第二天从9： 30～18:00之间进行喷雾，喷雾的流量为6～8L/h，每次喷雾时间为20～30s，喷雾时间间隔为5～6min。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种葡萄园喷淋降温系统及方法，具有如下有益效果：
(1)本发明公开的降温系统及方法可有效提高叶片的光合作用，增加光照强度，从而促进葡萄很好地转色，加快葡萄转色时间，让其上市时间早，并能提高其品质，保证其商品性；
(2)本发明公开的降温系统及方法相对遮阳网降温来说，操作方便，节省人力物力，可降低成本，且降温效果明显。
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的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的结构示意图。
在图中1为水源、2为主管电子控制阀、3为增压装置、4为主管、5为过滤装置、6为支管电子控制阀、7为支管、8为毛细管、9为喷淋装置。
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。
实施例1
本发明实施例1公开了一种葡萄园喷淋降温系统，与覆盖于葡萄种植行上面的大棚或简易避雨棚配合，包括控制系统和管道系统；
管道系统包括主管、增压装置、过滤装置、支管和喷淋装置；主管深埋于地下，主管一端通过增压装置和过滤装置与水源连通，另一端通过支管与喷淋装置连通；喷淋装置固定于大棚或简易避雨棚的棚顶；
控制系统包括控制器、主管电子控制阀、支管电子控制阀和温度传感器；主管电子控制阀安装于主管上，支管电子控制阀安装于支管上，主管电子控制阀、支管电子控制阀分别通过4G网络信号连接控制器，主管电子控制阀、支管电子控制阀上分别安装信号接收器；温度传感器通过4G网络信号连接控制器连接。
增压装置采用1.1～1.5KW离心式微型电泵。
过滤装置采用砂石过滤器或叠片过滤器。
喷淋装置包括毛细管和喷头，毛细管固定于大棚或简易避雨棚的棚顶，毛细管一端连通支管，另一端密封；毛细管上均匀设置喷头。
喷头之间间距为2～5m，喷头距毛细管15～20cm，喷头距葡萄树顶部 30～50cm。
主管采用110号PVC管；支管采用63号PE管和90号PE管；毛细管为 20号PE管；喷头的喷眼有两个，流量为6～8L/h。
其中，110号PVC管是公称直径为110mm的PVC管；63号PE管代表公称直径为63mm的PE管，90号PE管代表公称直径为90mm的PE管，20 号PE管代表公称直径为20mm的PE管。
控制器采用手机，并通过手机上安装的“天正智能”软件系统控制。
主管电子控制阀采用3～4寸电子控制阀；支管电子控制阀采用2～3寸电子控制阀。
其中，主管电子控制阀采用3～4寸电子控制阀，安装在主管上，控制水源的总开关，支管电子控制阀规格为2～3寸电子控制阀，安装在支管上，控制喷头的开关。
支管电子控制阀采用2寸电子控制阀，对应的支管为63号PE管；支管电子控制阀采用3寸电子控制阀，对应的支管为90号PE管；主管电子控制阀采用4寸电子控制阀，对应的主管为110号PVC管；
温度传感器安装在距地面1.2～1.6m之间的阴凉处。
实施例2
本发明实施例2公开了一种葡萄园喷淋降温系统，于2019年4～6月在元谋县元马镇元谋县果然好农业科技有限公司的资源圃红地球葡萄基地使用，与覆盖于葡萄种植行上面的大棚或简易避雨棚配合，
一种葡萄园喷淋降温系统，与覆盖于葡萄种植行上面的大棚或简易避雨棚配合，其特征在于，包括控制系统和管道系统；
管道系统包括主管、增压装置、过滤装置、支管和喷淋装置；主管深埋于地下，主管一端通过增压装置和过滤装置与水源连通，另一端通过支管与喷淋装置连通；喷淋装置固定于大棚或简易避雨棚的棚顶；
控制系统包括控制器、主管电子控制阀、支管电子控制阀和温度传感器；主管电子控制阀安装于主管上，支管电子控制阀安装于支管上，主管电子控制阀、支管电子控制阀分别通过4G网络信号连接控制器，主管电子控制阀、支管电子控制阀上分别安装信号接收器；温度传感器通过4G网络信号连接控制器连接。
增压装置采用1.1KW离心式微型电泵。
过滤装置采用砂石过滤器和叠片过滤器。
喷淋装置包括毛细管和喷头，毛细管固定于大棚或简易避雨棚的棚顶，毛细管一端连通支管，另一端密封；毛细管上均匀设置喷头。
喷头之间间距为3m，喷头距毛细管20cm，喷头距葡萄树顶部30cm。
主管采用110号PVC管；支管采用63号PE管毛细管为20号PE管；喷头的喷眼有两个，流量为7.5L/h。
其中，110号PVC管是公称直径为110mm的PVC管；63号PE管代表公称直径为63mm的PE管，90号PE管代表公称直径为90mm的PE管，20 号PE管代表公称直径为20mm的PE管。
主管电子控制阀采用4寸电子控制阀，对应的主管为110号PVC管，安装在主管上，控制水源的总开关；支管电子控制阀采用2寸电子控制阀，对应的支管为63号PE管，安装在支管上，控制喷头的开关；
温度传感器安装在距地面1.2m的阴凉处.
控制器采用手机，并通过手机上安装的“天正智能”软件系统控制。
运行原理
本专利主要是通过管道系统和控制系统相互配合，通过在大棚或简易避雨棚棚顶处安装喷淋装置，在葡萄着色期(高温期)进行喷雾，增加空气湿度、降低果园内温度，有效改善光合作用，缓解云南干热河谷区红色鲜食葡萄品种的高温障碍，提高了产量和品质。
手机与电子控制阀通过4G网络连接。手机通过“天正智能”APP设定不同地块的主管电子控制阀和支管电子控制阀的开关和设定喷淋时间和间隔时间，从而达到远程控制。手机上的“天正智能”APP通过主管电子控制阀和支管电子控制阀能自动控制主管水源开关和相应支管控制地块的喷淋时间和间隔时间。当遇到特殊情况需要临时改变喷淋时间和喷淋间隔时，可通过手动调节电子控制阀。主管电子控制阀和支管电子控制阀分别安装在主管和支管上，能够通过手机上的“天正智能”APP或手动，按照相应的指令对管道内的水流进行开启和关闭操作。
实施例3
一种葡萄园喷淋降温方法，采用实施例2公开的葡萄园喷淋降温系统，于2019年4～6月在元谋县元马镇元谋县果然好农业科技有限公司的资源圃红地球葡萄基地使用，具体包括如下步骤：
S1挖沟深埋主管道，在主管一端通过主管电子控制阀、增压装置和过滤装置与水源连通，另一端连接支管；根据水压(0.3～0.4Mpa)，单次可控制 60亩，每6亩地连接一根支管，每根支管上安装一个支管电子控制阀；将支管与毛细管连接，在每一葡萄种植行的正中间上部棚顶进行铺设毛细管，与葡萄种植行长度等长，并在毛细管上均匀安装喷头；
S2温度传感器检测到温度出现1天达到32℃时，发出重要提示，基地管理人员结合天气预报情况，在控制器(手机“天正智能”APP)上设定，翌日从10：30～17：30之间进行喷雾，喷雾的流量为7.5L/h，每次喷雾时间为20s，喷雾时间间隔为8min；
S3温度传感器检测到温度出现1天达到35℃时，发出重要提示，基地管理人员结合天气预报情况，在控制器(手机“天正智能”APP)上设定，翌日从9：30～18:00之间进行喷雾，喷雾的流量为7.5L/h，每次喷雾时间为30s，喷雾时间间隔为5min。
实施例4
本发明实施例4公开了一种葡萄园喷淋降温方法，2019年4～6月在元谋县老城乡那能村委会的元谋县果然好农业科技有限公司的新龙翔克瑞森葡萄基地使用，采用实施例1公开的葡萄园喷淋降温系统，具体包括如下步骤：
S1挖沟深埋主管道，在主管一端通过主管电子控制阀、增压装置和过滤装置与水源连通，另一端连接支管；根据水压(0.3～0.4Mpa)，单次可控制 50亩，每5亩地连接一根支管，每根支管上安装一个支管电子控制阀；将支管与毛细管连接，在每一葡萄种植行的正中间上部棚顶进行铺设毛细管，与葡萄种植行长度等长，并在毛细管上均匀安装喷头；
S2温度传感器检测到温度出现1天达到32℃时，发出重要提示，基地管理人员结合天气预报情况，在控制器(手机“天正智能”APP)上设定，翌日从10：30～17：30之间进行喷雾，喷雾的流量为7.5L/h，每次喷雾时间为20s，喷雾时间间隔为10min；
S3温度传感器检测到温度出现1天达到35℃时，发出重要提示，基地管理人员结合天气预报情况，在控制器(手机“天正智能”APP)上设定，翌日从9：30～18:00之间进行喷雾，喷雾的流量为7.5L/h，每次喷雾时间为25s，喷雾时间间隔为6min。
对比例1
采用遮阳网降温对葡萄园进行降温。
效果对比
分别将实施例3和对比例1方法，2019年4～6月在元谋县元马镇元谋县果然好农业科技有限公司的资源圃红地球葡萄基地使用，实施例4和对比例1 方法，2019年4～6月在元谋县老城乡那能村委会的元谋县果然好农业科技有限公司的新龙翔克瑞森葡萄基地使用，统计葡萄成熟期果园温度、上色难易程度、可溶性固形物、成熟期长短、亩产量和商品果比率等方面进行了对比，结果如下表1和表2所示：
表1：资源圃红地球葡萄基地使用两种方法的效果对比
Figure BDA0002458168700000091
表2：新龙翔克瑞森葡萄基地使用两种方法的效果对比
Figure BDA0002458168700000092
由上述表1和表2结果可以明显得知：
与目前种植方法(对比例1)进行效果比较，采用本发明方法，在亩产不变的情况下，成熟期果园温度下降5℃-7℃；葡萄容易上色，且果实青头减少；可溶性固形物分别由15.8％提高至17.2％，提高了8.86％，由18.6％提高至 20.5％，提高了10.22％；成熟期提早了8-10天，销售时间缩短8天，提前15 天完成销售，每亩减少管护成本0.16万元，商品种果率也比对照高出20％；亩效益增加0.84-1.08万元；每亩综合效益提高1万元，取得了巨大的效果(每千克红地球葡萄按20元计，每千克克瑞森葡萄按36元计)。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种葡萄园喷淋降温系统，与覆盖于葡萄种植行上面的大棚或简易避雨棚配合，其特征在于，包括控制系统和管道系统；
所述管道系统包括主管、增压装置、过滤装置、支管和喷淋装置；所述主管深埋于地下，所述主管一端通过所述增压装置和过滤装置与所述水源连通，另一端通过所述支管与所述喷淋装置连通；所述喷淋装置固定于所述大棚或所述简易避雨棚的棚顶；
所述控制系统包括控制器、主管电子控制阀、支管电子控制阀和温度传感器；所述主管电子控制阀安装于所述主管上，所述支管电子控制阀安装于所述支管上，所述主管电子控制阀、所述支管电子控制阀分别通过4G网络信号连接所述控制器，所述主管电子控制阀、所述支管电子控制阀上分别安装信号接收器；所述温度传感器通过4G网络信号连接所述控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种葡萄园喷淋降温系统，其特征在于，所述增压装置采用1.1～1.5KW离心式微型电泵。
3.根据权利要求2所述的一种葡萄园喷淋降温系统，其特征在于，所述过滤装置采用砂石过滤器或叠片过滤器。
4.根据权利要求3所述的一种葡萄园喷淋降温系统，其特征在于，所述喷淋装置包括毛细管和喷头，所述毛细管固定于所述大棚或所述简易避雨棚的棚顶，所述毛细管一端连通所述支管，另一端密封；所述毛细管上均匀设置所述喷头。
5.根据权利要求4所述的一种葡萄园喷淋降温系统，其特征在于，所述喷头之间间距为2～5m，所述喷头距所述毛细管15～20cm，所述喷头距葡萄树顶部30～50cm。
6.根据权利要求5所述的一种葡萄园喷淋降温系统，其特征在于，所述主管采用110号PVC管；所述支管采用63号PE管和90号PE管；所述毛细管为20号PE管；所述喷头的喷眼有两个，流量为6～8L/h。
7.根据权利要求6所述的一种葡萄园喷淋降温系统，其特征在于，所述主管电子控制阀采用3～4寸电子控制阀；所述支管电子控制阀采用2～3寸电子控制阀。
8.根据权利要求7所述的一种葡萄园喷淋降温系统，其特征在于，所述温度传感器安装在距地面1.2～1.6m之间的阴凉处。
9.一种葡萄园喷淋降温方法，其特征在于，采用权利要求1～7任一项所述葡萄园喷淋降温系统，具体包括如下步骤：
S1挖沟深埋主管道，将主管一端通过主管电子控制阀、增压装置和述过滤装置与水源连通，另一端连接所述支管；控制水压为3～4Kpa，单次控制50～100亩地，每5～10亩地连接一根支管，每根支管上安装一个支管电子控制阀；将支管与毛细管连接，在每一葡萄种植行的正上面的棚顶上固定铺设毛细管，与葡萄种植行长度等长，并在毛细管上均匀安装喷头；
S2温度传感器检测到温度达到32-35℃时，在控制器上设定，第二天从10：30～17：30之间进行喷雾，喷雾的流量为6～8L/h，每次喷雾时间为20～30s，喷雾时间间隔为7～10min；
S3温度传感器检测到温度达到35℃时，在控制器上设定，第二天从9：30～18:00之间进行喷雾，喷雾的流量为6～8L/h，每次喷雾时间为20～30s，喷雾时间间隔为5～6min。
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温涛 主编: "《物联网应用技术导论》", 31 March 2013, 东软电子出版社 *

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