CN115191202A - 有机肥农田水利灌溉施肥系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机肥农田水利灌溉施肥系统，其包括物料池、搅拌装置、进水管、出水管和主流渠；物料池用于存储辖区内的有机肥；搅拌装置设置在所述物料池内，用于将物料池内的有机肥切割、打碎；进水管平铺在所述物料池底部，用于向所述物料池内通入水；出水管平铺在所述物料池底部且与所述进水管处于同一直线上，且所述出水管与所述进水管之间存在缺口，所述出水管用于将所述物料池中混合后的有机肥液输送至主流渠；主流渠布置在所述物料池与辖区内的农田之间，用于将机肥液运送到农田。本发明实现了辖区有机肥集约化、精准化投放，提升我国基本农田整体质量，同时也保证了粮食安全，提高了养殖场粪污资源化利用率，保护环境，助力乡村振兴。

Description

有机肥农田水利灌溉施肥系统

技术领域

本发明涉及有机肥施肥技术领域，具体涉及一种有机肥农田水利灌溉施肥系统。

背景技术

目前，全国土壤污染状况总体并不乐观，土壤深度退化、酸化、盐渍化，砷、汞、铅、镉等重金属污染问题逐年加剧，污染物残留严重，耕地土壤环境质量堪忧。而这些问题中，大部分都是化肥不合理使用造成。我国单位面积化肥的平均使用量比世界平均用量高2.5-5倍。

近年来，农业部组织各级农业技术推广部门，针对不同地区土壤类型和农业生产实际，集成推广了一批增施有机肥改土培肥等技术模式：一是在畜禽粪便、秸秆资源丰富地区，建设小型堆沤设施，集中积造利用农家肥；二是结合测土配方施肥，制定有机无机合理配比的科学施肥配方，增施生物有机肥；三是通过果园种草、秸秆覆盖、绿肥还田等方式，提高土壤有机质含量；四是依托大中型沼气设施，建设储运设备和田间管网，将沼液沼渣无害化处理后施用。

以上有机肥利用措施，对集约化程度较高的大型农场较易实现，而对于更多的小家庭承包田却较难操作，其原因主要有以下4个方面：1.乡村主要劳力外出务工，留守种粮人口多为老年人与小孩，没有更多的体力去做有机肥的施肥与翻耕工作；2.有机肥属于肥料，原肥肥效较高，施用比例不协调，EC值管控不好会直接影响种子发芽，而乡村留守人员文化程度参差不齐，操作难以控制，影响粮食生产；3.有机肥在乡村集镇销售点少，购买不方便；4.小户种粮收益不高，会更偏爱见效较快的化肥产品，对土地养护责任心欠佳。

同时，养殖场的粪污，经发酵处理后，虽价格低廉，但使用面难以拓宽，销路有限，资源化利用率极低。

发明内容

本发明提供一种有机肥农田水利灌溉施肥系统，旨在解决的技术问题之一是：目前我国土壤质量退化严重，而乡村小家庭承包地无法较好利用有机肥的技术问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种有机肥农田水利灌溉施肥系统，其包括：

物料池，用于存储辖区内的有机肥；

搅拌装置，其设置在所述物料池内，用于将物料池内的有机肥切割、打碎；

进水管，其平铺在所述物料池底部，用于向所述物料池内通入水；

出水管，其平铺在所述物料池底部且与所述进水管处于同一直线上，且所述出水管与所述进水管之间存在缺口，所述出水管用于将所述物料池中混合后的有机肥液输送至主流渠；

主流渠，其布置在所述物料池与辖区内的农田之间，用于将机肥液运送到农田。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

进一步地，所述物料池上设置物料池盖。

进一步地，所述进水管的口径为出水管口径的70～80％。

进一步地，所述进水管的口径大小满足出水流速不低于1.5m/s。

进一步地，所述搅拌装置包括：

传动器，其与动力装置连接；

搅拌结构主体，其与所述传动器连接，所述动力装置通过所述传动器带动所述搅拌结构主体运转。

进一步地，所述动力装置包括：

桨叶传动轮，其设置在所述进水管内并与所述传动器连接，由水流带动所述桨叶传动轮旋转，所述桨叶传动轮再通过所述传动器使所述搅拌结构主体运行。

进一步地，所述动力装置包括：

电力驱动装置，其与所述传动器连接。

进一步地，所述搅拌结构主体为滚轴状，其两端固定在所述物料池上或架于物料池底；滚轴上设置若干锯齿片，用于搅拌打散有机肥，同时切割有机肥中异物。

进一步地，所述主流渠上设置涡流增压湾，所述涡流增压湾用于防止有机质肥料沉入渠底。

进一步地，所述主流渠上设置用于水位控制的太阳能水闸口。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的一种有机肥农田水利灌溉施肥系统，实现辖区有机肥集约化、精准化投放，提升我国基本农田整体质量，同时也保证了粮食安全，提高养殖场粪污资源化利用率，保护环境，助力乡村振兴。

附图说明

为了更清楚的说明本申请文件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的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1为根据本发明一个实施例的有机肥农田水利灌溉施肥系统的外形示意图。

图2为根据本发明一个实施例的有机肥农田水利灌溉施肥系统的内部示意图。

图3为根据本发明一个实施例的涡流增压湾的结构示意图。

图4为根据本发明一个实施例的涡流增压湾的立面结构示意图。

其中，附图标记对应的附图名称为：

1-物料池，2-物料池盖，3-主流渠，4-进水管，5-出水管，6-传动器，7-搅拌结构主体，8-缺口，9-水流方向，10-涡流增压湾，11-桨叶传动轮，12-涡旋瓣。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1至图3所示，一种有机肥农田水利灌溉施肥系统，其包括物料池1、搅拌装置、进水管4、出水管5和主流渠3；物料池1用于存储辖区内的有机肥；搅拌装置设置在所述物料池1内，用于将物料池1内的有机肥切割、打碎；进水管4平铺在所述物料池1底部，用于向所述物料池1内通入水；出水管5平铺在所述物料池1底部且与所述进水管4处于同一直线上，且所述出水管5与所述进水管4之间存在缺口8，所述出水管5用于将所述物料池1中混合后的有机肥液输送至主流渠3；主流渠3布置在所述物料池1与辖区内的农田之间，用于将机肥液运送到农田。

上述实施例中的辖区可以是指由村级或社区级农业水利机构直接管控区域，通过本有机肥农田水利灌溉施肥系统，实现辖区有机肥集约化、精准化投放，可以解决背景技术部分提到的如老年人没有更多的体力去做有机肥的施肥与翻耕工作、有机肥施肥不当等问题。

物料池1作为有机肥下料池，其大小可根据使用场地自由调整，主要用于有机肥的存料，可一次性加足整个辖区内的用肥量，本发明也可加装自动下料设备，根据需要，可自动进行多次下料。

物料池1上可设置物料池盖2，从而可提高物料池1的安全性和美观性。

主流渠3为将物料池1延伸到农田，主要作用是将混合后的有机肥液运送到农田去。

进水管4和出水管5的管径大小可根据实际需要做调整，进水管4和出水管5的核心工艺是其必须安装在物料池1的最底部，且进水管4和出水管5要在同一水平面的同一直线上。一优选方案是所述进水管4的口径为出水管5口径的70～80％。

进水管4与出水管5之间设置的缺口8的宽度可根据使用低进水压力和进水质量做自由调整。进出水管4的口径大小以出水流速不低于1.5m/s即可,通过缺口8与水流量对应匹配，实现区域农田精准化补肥，避免单田施肥不均的问题。

上述实施例中的搅拌装置，其可以可包括但不限于如下结构：

传动器6，其与动力装置连接；

搅拌结构主体7，其与所述传动器6连接，所述动力装置通过所述传动器6带动所述搅拌结构主体7运转。

其动力装置可以包括：

桨叶传动轮11，其设置在所述进水管4内并与所述传动器6连接，由水流带动所述桨叶传动轮11旋转，所述桨叶传动轮11再通过所述传动器6使所述搅拌结构主体7运行。

或者，所述动力装置也可包括：

电力驱动装置，其与所述传动器6连接。

上以实施例中传动器6和搅拌结构主体7一般为一整体，它们安装在物料池1底部，距物料池底部间距10～20cm，主要用于搅拌物料池中的肥料，防止物料结块或压实。传动器6靠进水口侧设置的桨叶传动轮置于进水水道中，依靠进水压力驱动搅拌系统自动运行，水压小的地方，可另行加装电力设施驱动。

对于搅拌结构主体7的一优选结构，其可以为滚轴状，其两端固定在所述物料池1上或架于物料池1底；滚轴上设置若干锯齿片，用于搅拌打散有机肥，同时切割有机肥中异物，防止出水管5的管口堵塞。

传动器6和搅拌结构主体7的组成单元，可根据物料池的大小安装多个；

主流渠3上可设置涡流增压湾10，所述涡流增压湾10用于防止有机质肥料沉入渠底。因有机肥中除无机盐等成分溶于水外，其余的有机质类物料仅漂浮或悬浮于水体中，当水流远离核心区后，水压和水流速都会有一定程度的下降，这样会导致水中的有机质肥料沉到渠底，时间一长就会造成渠底物料蓄积，影响土地肥效提升。

如图3所示，图3示出了一种涡流增压湾10的优选结构，涡流增压湾10包括设置于主流渠3两侧的涡旋瓣12，涡旋瓣12呈弧形，水流沿两侧的涡旋瓣12之间通过。涡流增压湾10的主要作用在于利用漩涡效应，让水经过两测涡旋瓣12后对冲，在收窄渠口的同时为流水加速，以到减少物料蓄积的目的。

根据各地区水压情况，流速1-2m/s的地区，每隔20m增设一个涡流增压湾10，涡流增压湾10的长度5-8m，涡旋瓣12与渠壁间不得留水流死角，均做圆滑处理，涡流增压湾10的切面面积应为渠切面面积的40～60％，涡流增压湾10的高度与渠高度一致，其大致结构参见图4所示。

另外，在主灌溉渠上设置多个太阳能小水闸口，水闸口设置水位控制，用于主渠到单田的水量控制，单田水量充足时，自动关闭闸口，使水流往其他良田，实现灌溉的智能话，减少人工作业。

实施例

试验采用鸡粪(含水70％)为原料，木锯末(含水9％)为辅料进行应用，添加比例为100kg鸡粪加辅料15kg。将原辅料混合后，置于鸡粪专用发酵灌中好氧发酵5天，出料陈化15天后制作成发酵鸡粪并送检。检出发酵鸡粪含水17.64％，有机质含量63.3％，总氮1.81％，P₂O₅3.3％，K₂O 4.78％，PH值6.7，EC值9.82ms。该原料在使用集中时需每吨额外添加10-15kg氮肥。经检测，试验地土壤EC值为0.58ms/cm，根据土壤特性与发酵鸡粪营养特点，灌溉试验参数设置及灌溉后农田终端PH和及时EC值如下：

表1参数设置

在选用肥料进行农田灌溉时，需注意水稻田土壤PH值应控制在6.0-7.5之间，EC值在0.8ms/cm以下，并非肥料越多越好，土壤调控应循序渐进。

综上而言，基本农田土地问题就是国家粮食安全问题，我国目前集约化农场比例还不高，更多的依然为小家庭承包地。为解决乡村小家庭承包地的有机肥普及和土地黑化改良问题，同时基于有机肥特别是养殖场发酵粪肥初级产品自身价格低廉的优势，本发明的一种有机肥农田水利精准化、智慧化灌溉施肥系统，该系统可由村级或社区级农业水利机构直接管控，核心区域占地少，能耗低，利用精准配比、集中投放、智能分流和水流自旋涡轮系统，实现辖区有机肥集约化、精准化投放，提升我国基本农田整体质量，同时也重分保证粮食安全，提高养殖场粪污资源化利用率，保护环境，助力乡村振兴。

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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种有机肥农田水利灌溉施肥系统，其特征在于包括：

物料池(1)，用于存储辖区内的有机肥；

搅拌装置，其设置在所述物料池(1)内，用于将物料池(1)内的有机肥切割、打碎；

进水管(4)，其平铺在所述物料池(1)底部，用于向所述物料池(1)内通入水；

出水管(5)，其平铺在所述物料池(1)底部且与所述进水管(4)处于同一直线上，且所述出水管(5)与所述进水管(4)之间存在缺口(8)，所述出水管(5)用于将所述物料池(1)中混合后的有机肥液输送至主流渠(3)；

主流渠(3)，其布置在所述物料池(1)与辖区内的农田之间，用于将机肥液运送到农田。

2.根据权利要求1所述的有机肥农田水利灌溉施肥系统，其特征在于所述物料池(1)上设置物料池盖(2)。

3.根据权利要求1所述的有机肥农田水利灌溉施肥系统，其特征在于所述进水管(4)的口径为出水管(5)口径的70～80％。

4.根据权利要求1所述的有机肥农田水利灌溉施肥系统，其特征在于所述进水管(4)的口径大小满足出水流速不低于1.5m/s。

5.根据权利要求1所述的有机肥农田水利灌溉施肥系统，其特征在于所述搅拌装置包括：

传动器(6)，其与动力装置连接；

搅拌结构主体(7)，其与所述传动器(6)连接，所述动力装置通过所述传动器(6)带动所述搅拌结构主体(7)运转。

6.根据权利要求5所述的有机肥农田水利灌溉施肥系统，其特征在于所述动力装置包括：

桨叶传动轮(11)，其设置在所述进水管(4)内并与所述传动器(6)连接，由水流带动所述桨叶传动轮(11)旋转，所述桨叶传动轮(11)再通过所述传动器(6)使所述搅拌结构主体(7)运行。

7.根据权利要求5或6所述的有机肥农田水利灌溉施肥系统，其特征在于所述动力装置包括：

电力驱动装置，其与所述传动器(6)连接。

8.根据权利要求5所述的有机肥农田水利灌溉施肥系统，其特征在于所述搅拌结构主体(7)为滚轴状，其两端固定在所述物料池(1)上或架于物料池(1)底；滚轴上设置若干锯齿片，用于搅拌打散有机肥，同时切割有机肥中异物。

9.根据权利要求1所述的有机肥农田水利灌溉施肥系统，其特征在于所述主流渠(3)上设置涡流增压湾(10)，所述涡流增压湾(10)用于防止有机质肥料沉入渠底。

10.根据权利要求1所述的有机肥农田水利灌溉施肥系统，其特征在于所述主流渠(3)上设置用于水位控制的太阳能水闸口。

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