CN205756132U - 一种荒漠沙地植物的灌溉装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种荒漠沙地植物的灌溉装置，属于节水灌溉技术领域。本实用新型中防渗外层包裹在保水内层外，中间层位于灌水上区和灌水下区之间，薄防渗内层底部紧贴灌水下区，薄防渗内层边缘紧贴防渗外层，薄保水内层位于薄防渗内层上方，薄保水内层侧面紧贴防渗外层，两根渗灌管道一端通过渗灌管道外接口连接输水系统的支管，其中一根渗灌管道的另一端与薄保水内层联通，另一根渗灌管道的另一端与保水内层联通，树干生长口周围覆盖保水薄膜。本实用新型能使得植物对灌溉水的利用率显著提高；可以有效地避免灌溉水的深层渗漏和蒸发损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种荒漠沙地植物的灌溉装置，属于节水灌溉技术领域。
背景技术
近年来，土地荒漠化越来越严重，大量土地正在被荒漠所侵蚀，耕地逐渐减少，环境问题日趋加重，比如沙尘暴，水土流失等。而解决治理土地荒漠化最根本的办法就是恢复植被，植树造林是改造荒漠沙地的必然选择。但在保水性差，空气湿度低，降水少或降水时间和空间分布不均匀的荒漠沙区要想植树造林，如何在荒漠沙区有限的水资源条件下让植物快速生长，不仅节约灌溉用水，而且显著提高水资源的利用效率已成为当前迫切需要解决的关键科学问题。
近年来，随着国家的发展和人民群众的关注，已经有了一些关于如何在荒漠中植树的方法，如公开号为CN1226374A的发明专利“沙漠树木栽培薄膜防渗保湿技术”就是一种治理方法，虽然该技术可以防止灌溉水的垂直入渗，但却无法阻止水平方向的渗透，而本实用新型装置既可以防止灌溉水的垂直入渗，又能防止水平入渗。公开号为CN203181638U的实用新型专利“沙漠环境下的树木种植结构”虽然该结构在植物根系底部、四周以及表面都铺有地膜，可以达到防渗和防蒸发的效果，但该地膜却没有采用环保可降解材料地膜，而本实用新型所使用的所有膜状材料如防渗外层和保水薄膜等均采用的是可降解的材料。虽然已有专利确实对荒漠区植被恢复起到一定的效果，但并没有考虑植物苗期需水较少的特点，而本实用新型的独创之处在于设置有上下两个灌水区，两个灌水区分时段供水，灌水上区保苗，当根系下扎进入灌水下区利用根的向水性促进植物的生长。
发明内容
本实用新型提供了一种荒漠沙地植物的灌溉装置，以用于防止水因大量下渗和蒸发所带来的损失，又能促进植物的快速生长，保证植物成活。
本实用新型的技术方案是：一种荒漠沙地植物的灌溉装置，包括渗灌管道5，保水薄膜6，灌水上区7，灌水下区8，由薄防渗内层3和薄保水内层4构成的中间层9，由防渗外层1和保水内层2构成的外层10，渗灌管道外接口11，树干生长口13；
所述防渗外层1包裹在保水内层2外，中间层9位于灌水上区7和灌水下区8之间，薄防渗内层3底部紧贴灌水下区8，薄防渗内层3边缘紧贴防渗外层1，薄保水内层4位于薄防渗内层3上方，薄保水内层4侧面紧贴防渗外层1，两根渗灌管道5一端通过渗灌管道外接口11连接输水系统的支管，其中一根渗灌管道5的另一端与薄保水内层4联通，另一根渗灌管道5的另一端与保水内层2联通，树干生长口13周围覆盖保水薄膜6。
所述防渗外层1上设有防渗外层厚度薄化处理部分12；其中，防渗外层厚度薄化处理部分12的厚度小于防渗外层1其它地方。
所述防渗外层厚度薄化处理部分12为圆形。
其中，防渗外层1由隔水性良好的可降解材料组成，其厚度需保证在特定植物根系到达防渗外层1的底部之前防渗外层1的材料不会降解。该防渗外层1设有可引导根系穿过的防渗外层厚度薄化处理部分12。
保水内层2由具有良好保水性的可降解材料组成，吸收在其中的水绝大部分可以被植物根系所吸收。
薄防渗内层3，同样由相同的隔水性良好的可降解材料组成，但厚度比防渗外层1薄，目的是在植物刚刚植入时将水阻隔在灌水上区7，同时在主根系穿过或者将要穿过中间层9时降解，以便让新生的根系通过。薄防渗内层3位于灌水上区7和灌水下区8之间，且紧贴灌水下区8，作用是防止灌水上区7的水在薄防渗内层3降解前流入灌水下区8。
薄保水内层4，使用同样具有良好保水性的可降解材料组成，紧贴薄防渗内层3并在薄防渗内层3之上，厚度比保水内层2薄，目的是在植物根系穿透中间层9之前保住水分，并向植物根系及时提供水分。
保水薄膜6采用降解速度很慢的薄膜，且薄膜具有一定的透气性，目的是在防止水分的蒸发的同时防止烂根。
本实用新型的工作原理是：
以灌木类植物沙棘为例，其具体实施步骤如下：
1、挖坑，坑的直径30~40cm，深度40~50cm，底部平整或稍向下凹，表面较光滑，最好铺设一层厚2~5cm厚的保护层，可使用稻草、秸秆，杂草等环保易得材料做保护层。
2、在保护层中先铺设好与坑同深的约为40~50cm高的防渗外层1，和20~30cm高的保水内层2。
3、将渗灌管道5下端与保水内层2相连且保证高度位于保水内层2偏下的位置，另一端和外面的输水支管相连，填入深度20~30cm的优质土壤，土壤高度不要超过刚才的保水内层2的高度。
4、在土壤上铺设好中间层9，中间层9边缘剩余5~10cm宽度的材料紧贴防渗外层1并保持向上或者向下包裹住保水内层2。
5、此时灌水下区8已完成，继续向坑中填入5cm左右深度的土壤，放入树苗，保持树苗竖直向上并继续填土，直到和地面平齐。
6、覆盖上保水薄膜6，将薄膜剩余边缘埋入土壤中，并包裹在外层10的外面。可以考虑在薄膜上覆盖一些沙土来保护薄膜。如若保水薄膜6并不具有一定的透气性，那么可以在薄膜上用针扎一些孔径约为1~2mm的透气孔，孔的分布密度为每400平方厘米50~100个。
7、两个连接输水支管的渗灌管道5可以独立控制进水，在沙棘植入的早期只用向连接灌水上区7的管道供水即可，在估计根系穿过中间层9后，即大约15~30天之后，关闭该渗灌管道5，开启连接灌水下区8的管道。
8、由于植物根系具有向水性，所以渗灌下区8的供水可以引导并促进沙棘根系的快速生长。
9、预计沙棘根系到达防渗外层1即90~120天后，防渗外层1已经降解到20%以上时就可以停止或者间歇性给植物灌水。
优质土壤采用的是具有良好透气性，以及较高的持水能力的土壤与10%~20%的草木灰、不超过10%的农家肥以及少量锯末混合而成。
以乔木类植物橄榄树苗为例，具体实施步骤如下：
1、选树种，选取伊兹密尔油橄榄，这种橄榄是专门用来榨油的橄榄，能够在治理荒漠化的同时提高当地的经济效益。
2、挖坑，坑的直径60cm左右，深度60m左右，底部平整或者稍向下凹，表面较光滑，铺设一层厚2~5cm厚的保护层，可使用稻草、秸秆，废旧纸板。
3、在保护层中先铺设好与坑同深的约为60cm高的防渗外层1，和30cm左右高的保水内层2。
4、将渗灌管道5下端与保水内层2相连且保证高度位于保水内层2偏下的位置，另一端和外面的输水支管相连，填入深度约为30cm的干燥的优质土壤，土壤高度不要超过刚才的保水内层2的高度。
5、在土壤上铺设好中间层9，中间层9边缘剩余5~10cm宽度的材料紧贴防渗外层1并保持向上或者向下包裹住保水内层2。
6、此时灌水下区8已完成，继续向坑中填入5cm左右深度的土壤，放入树苗，保持树苗竖直向上并继续填土，直到和地面平齐。
7、由于伊兹密尔油橄榄喜稍微干燥的土壤，所以可以考虑不用在树苗周围布置保水薄膜6，改用稻草或者秸秆作为替代，铺设稻草或秸秆时以根部为中心的10~15cm的区域不要覆盖，目的是保证根部由足够的空间透气。
8、两个连接输水支管的渗灌管道5可以独立控制进水，在伊兹密尔油橄榄植入的早期只用向连接灌水上区7的管道供水即可，可以每周灌水1~2次，在估计根系穿过中间层，即大约80~100天之后，关闭该渗灌管道，开启连接灌水下区8的管道，同样是每周灌水1~2次。
9、由于植物根系具有向水性，所以渗灌下区8的供水可以引导并促进橄榄根系的快速生长。
10、预计橄榄根系到达防渗外层1即350~400天后，防渗外层1已经降解到30%以上时就可以停止或者间歇性灌水。
11、伊兹密尔橄榄属于乔木，生长周期长，灌水得当的话可能2~3年就能结果，如果灌水较少的话可能要更久。所以为了促进树苗的生长要按照灌水次数多而单次灌水量少的原则来进行，还可以通过渗灌管道(5)施加液态肥来促进树苗的生长。
12、本实施方法所指优质土壤采用的是具有良好透气性和透水性的沙壤土与20%左右的草木灰、不超过10%的有机肥、磷肥钾肥的混合肥料，适量调节酸碱性的土壤调节剂，以及少量锯末混合而成。
本实用新型的有益效果是：
（1）由于该装置采用地下渗灌的方式，能使得植物对灌溉水的利用率显著提高。
（2）该装置的防渗外层和地表保水薄膜的联合使用可以有效地避免灌溉水的深层渗漏和蒸发损失，而深层渗漏和蒸发损失正是沙土不适合植树的重要原因。
（3）该装置的灌水上区和灌水下区中间用中间层隔开，灌水上区可以在树苗种下去之后立刻提供水分，提高树苗成活率，在植物根系穿透中间层后，灌水下区又可以利用根的向水性促进根的向下伸长，从而促进植物的快速生长。
（4）该装置在植物根系穿过中间层，在灌水下区生长根系的时候上区的土壤可以有效地隔绝地面和大气带来的炎热高温，使得灌水下区的新生根处于较凉爽的生长环境中，有效缓解了高温对植物根系的老化作用。
（5）该装置在灌水区中填充优质土壤，避开了沙土不利于树种生长的缺点，等到根系穿过本装置的外层，到达沙土较深层时，沙土将提供水分给植物，这样就实现了在沙土中植树的目的。
（6）一旦树种成活、根系穿过该装置中的防渗外层，就基本实现了水分养料的自给自足，不需要再给其灌水，任其生长且成活率高。如果想促进植物的生长，还可以由渗灌管道向根部供水供肥的来增加植物所需的营养和水分。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中各标号为：1-防渗外层，2-保水内层，3-薄防渗内层，4-薄保水内层，5-渗灌管道，6-保水薄膜，7-灌水上区，8-灌水下区，9-中间层，10-外层，11-渗灌管道外接口，12-防渗外层厚度薄化处理部分，13-树干生长口。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，一种荒漠沙地植物的灌溉装置，包括渗灌管道5，保水薄膜6，灌水上区7，灌水下区8，由薄防渗内层3和薄保水内层4构成的中间层9，由防渗外层1和保水内层2构成的外层10，渗灌管道外接口11，树干生长口13；
所述防渗外层1包裹在保水内层2外，中间层9位于灌水上区7和灌水下区8之间，薄防渗内层3底部紧贴灌水下区8，薄防渗内层3边缘紧贴防渗外层1，薄保水内层4位于薄防渗内层3上方，薄保水内层4侧面紧贴防渗外层1，两根渗灌管道5一端通过渗灌管道外接口11连接输水系统的支管，其中一根渗灌管道5的另一端与薄保水内层4联通，另一根渗灌管道5的另一端与保水内层2联通，树干生长口13周围覆盖保水薄膜6。
所述防渗外层1上设有防渗外层厚度薄化处理部分12；其中，防渗外层厚度薄化处理部分12的厚度小于防渗外层1其它地方。
所述防渗外层厚度薄化处理部分12为圆形。
实施例2：如图1所示，一种荒漠沙地植物的灌溉装置，包括渗灌管道5，保水薄膜6，灌水上区7，灌水下区8，由薄防渗内层3和薄保水内层4构成的中间层9，由防渗外层1和保水内层2构成的外层10，渗灌管道外接口11，树干生长口13；
所述防渗外层1包裹在保水内层2外，中间层9位于灌水上区7和灌水下区8之间，薄防渗内层3底部紧贴灌水下区8，薄防渗内层3边缘紧贴防渗外层1，薄保水内层4位于薄防渗内层3上方，薄保水内层4侧面紧贴防渗外层1，两根渗灌管道5一端通过渗灌管道外接口11连接输水系统的支管，其中一根渗灌管道5的另一端与薄保水内层4联通，另一根渗灌管道5的另一端与保水内层2联通，树干生长口13周围覆盖保水薄膜6。
所述防渗外层1上设有防渗外层厚度薄化处理部分12；其中，防渗外层厚度薄化处理部分12的厚度小于防渗外层1其它地方。
实施例3：如图1所示，一种荒漠沙地植物的灌溉装置，包括渗灌管道5，保水薄膜6，灌水上区7，灌水下区8，由薄防渗内层3和薄保水内层4构成的中间层9，由防渗外层1和保水内层2构成的外层10，渗灌管道外接口11，树干生长口13；
所述防渗外层1包裹在保水内层2外，中间层9位于灌水上区7和灌水下区8之间，薄防渗内层3底部紧贴灌水下区8，薄防渗内层3边缘紧贴防渗外层1，薄保水内层4位于薄防渗内层3上方，薄保水内层4侧面紧贴防渗外层1，两根渗灌管道5一端通过渗灌管道外接口11连接输水系统的支管，其中一根渗灌管道5的另一端与薄保水内层4联通，另一根渗灌管道5的另一端与保水内层2联通，树干生长口13周围覆盖保水薄膜6。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种荒漠沙地植物的灌溉装置，其特征在于：包括渗灌管道（5），保水薄膜（6），灌水上区（7），灌水下区（8），由薄防渗内层（3）和薄保水内层（4）构成的中间层（9），由防渗外层（1）和保水内层（2）构成的外层（10），渗灌管道外接口（11），树干生长口（13）；
所述防渗外层（1）包裹在保水内层（2）外，中间层（9）位于灌水上区（7）和灌水下区（8）之间，薄防渗内层（3）底部紧贴灌水下区（8），薄防渗内层（3）边缘紧贴防渗外层（1），薄保水内层（4）位于薄防渗内层（3）上方，薄保水内层（4）侧面紧贴防渗外层（1），两根渗灌管道（5）一端通过渗灌管道外接口（11）连接输水系统的支管，其中一根渗灌管道（5）的另一端与薄保水内层（4）联通，另一根渗灌管道（5）的另一端与保水内层（2）联通，树干生长口（13）周围覆盖保水薄膜（6）。
2.根据权利要求1所述的荒漠沙地植物的灌溉装置，其特征在于：所述防渗外层（1）上设有防渗外层厚度薄化处理部分（12）；其中，防渗外层厚度薄化处理部分（12）的厚度小于防渗外层（1）其它地方。
3.根据权利要求2所述的荒漠沙地植物的灌溉装置，其特征在于：所述防渗外层厚度薄化处理部分（12）为圆形。
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