CN210328632U - 一种埋管式潮汐浇灌系统 - Google Patents

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CN210328632U CN201921205605.9U CN201921205605U CN210328632U CN 210328632 U CN210328632 U CN 210328632U CN 201921205605 U CN201921205605 U CN 201921205605U CN 210328632 U CN210328632 U CN 210328632U
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李国强
王富增
李奇
贾伟杰
李波
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Abstract

本实用新型公开了一种埋管式潮汐浇灌系统,包括栽培床和营养液循环系统;栽培床包括栽培床床体,栽培床床体内铺设有灌溉管,灌溉管自进口端开始向上倾斜设置;灌溉管的管壁上具有若干通孔,通孔是锥形孔,通孔处捆扎50mm厚稻草帘过滤网;栽培床床体的营养土中纵向方向设置两个网状盆底的定植篮,栽培床床体内盛有营养土,埋管式比植床式、地面式分别降低7.65%‑13.53%、6.25%‑15.05%;茬亩产量增加15.38%‑24.30%、15.38%‑42.44%;亩产量增加34.62%‑45.01%、34.62%‑55.39%;种植茬数增加1茬。

Description

一种埋管式潮汐浇灌系统
技术领域
本实用新型涉及一种潮汐浇灌,具体地说,涉及一种埋管式潮汐浇灌系统,属于农业技术领域。
背景技术
潮汐式灌溉系统是基于潮水涨落原理而设计的一种高效节水灌溉系统,它适用于各类盆栽植物的种植和管理,可有效提高水资源和营养液的利用效率,是一种非常先进的节水灌溉技术,是针对盆栽植物、地面植物的营养液栽培和容器育苗所设计的底部给水的灌溉方式,该方式利用落差原理,实现定时给水与施肥;目前潮汐灌溉分地面式、苗床式两种形式。
地面式潮汐:地面式潮汐灌溉系统是在地表砌一个能安装苗盘装蓄水、泄水水池,在其中地面分布若干出水孔和回水孔。
植床式潮汐:植床式潮汐灌溉系统则是在苗床上搭建出一层大面积的蓄水苗盘,在苗盘上预留了出水和回水孔。
在应用时,灌溉水或配比好的营养液由出水孔漫出,使整个苗床中的水位缓慢上升并达到合适的液位高度(称为涨潮),将栽培床淹没约2-3公分的深度;在保持一定时间(作物根系充分吸收)后, 约10-15分钟后,营养液因毛细作用而上升至盆中介质的表面,此时,打开回水口,将营养液排出,回营养液池(称为落潮),潮汐灌溉系统具有调整营养液pH值和各种养分浓度的设备,为免营养液过度污浊增加介质的过滤系统和消毒系统。
目前的潮汐灌溉系统控制不精确,不能真正发挥出潮汐灌溉技术的优势,潮汐灌溉系 统的综合使用性不好。其不足之处如下:
第一:投资大,需要建设潮汐式苗床或地面潮汐池;
第二:适用范围小,只能种植叶菜、育苗,不能种植茄果类蔬菜;
第三:成本高,需要比平常灌溉(地上喷淋或滴灌)多十倍以上的水资源和营养液;
第四:浪费大,由于需要淹没栽培床的深度是有一定的要求的,所以无论灌溉多少个苗床,最后必定剩余大量的水资源和营养,但水资源和营养液配比后,营养液保质只有一两天时间,剩余水资源和营养液将不能使用,在“落潮”的过程中水资源和营养液难以100%,实际的回收率不到80%;
第五:室内湿度超标影响植物生长,“涨潮”、“落潮”之间需要保持一定的时间,清水或营养液在盘内直接暴露在空气中,温室内液面覆盖率达到80%,室内的湿度几乎达到饱和状态,超标严重,影响植物生长。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种埋管式潮汐浇灌系统,成本低、产量高、降低植物叶面发病率,适应于蔬菜种植灌溉,尤其适用于瓜果类蔬菜,解决了瓜果类蔬菜无法使用潮汐灌溉的难题。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种埋管式潮汐浇灌系统,其特征在于,包括栽培床和营养液循环系统;
栽培床包括栽培床床体,栽培床床体内铺设有灌溉管,灌溉管自进口端开始向上倾斜设置;
灌溉管的管壁上具有若干通孔,通孔是锥形孔,通孔处捆扎50mm厚稻草帘过滤网;
栽培床床体的营养土中纵向方向设置两个网状盆底的定植篮,栽培床床体内盛有营养土。
进一步地,栽培床床体的净宽为1000mm;
灌溉管壁厚5mm,灌溉管的直径100mm~120mm,水平坡度5‰;
通孔的直径10mm,外壁孔直径10mm,内壁孔直径13mm;
灌溉管的上表面离营养土表面80mm~150mm;
两个定植篮之间的间距700mm。
进一步地,营养液循环系统包括营养液池、循环水泵和营养液罐。
营养液池通过回流管与灌溉管的进口端连通,回流管上设置有回流电磁阀,回流管的出口端设置有过滤器。
进一步地,营养液池内设置有循环水泵,循环水泵的出口端与营养液罐连通,营养液罐通过供液管与灌溉管的进口端连通,供液管上设置有供液电磁阀。
进一步地,营养液罐的高度高于栽培床床体的高度,营养液池的高度低于栽培床床体的高度。
进一步地,还包括空气源热泵增温系统和控制系统;
营养液罐连通空气源热泵增温系统;
循环水泵、供液电磁阀、回流电磁阀及空气源热泵增温系统与控制系统电连接。
本实用新型采用了上述技术方案,与现有技术相比,具有以下优点:
1.埋管式潮汐施工速度快,节省工时50%;
2.埋管式潮汐无苗床设计成本低,比苗床式潮汐节省投资70%;
3.埋管式潮汐节省水资源和营养液是苗床潮汐用量的1/10;
4.埋管式潮汐适应于基质与土壤混合栽培产量提高15-20%,品质更好;
5.埋管式潮汐空气湿度低,降低植物叶面发病率70%;
6.埋管式潮汐适应于全部蔬菜种植灌溉,解决了瓜果类蔬菜无法使用潮汐灌溉的难题。
埋管式(成本合价元/亩.茬)比植床式、地面式分别降低7.65%-13.53%、6.25%-15.05%;茬亩产量增加15.38%-24.30%、15.38%-42.44%;亩产量增加34.62%-45.01%、34.62%-55.39%;种植茬数增加1茬。
下面结合实施例及附图对本实用新型进行详细说明。
附图说明
附图1是本实用新型实施例中栽培床床体的结构示意图;
附图2是本实用新型实施例中栽培床床体的局部剖视图;
附图3是本实用新型实施例中埋管式潮汐浇灌系统的结构示意图;
图中:
1-栽培床床体,2-灌溉管,3-通孔,4-营养液池,5-循环水泵,6-营养液罐,7-供液管,8-供液电磁阀,9-回流管,10-回流电磁阀,11-过滤器,12-空气源热泵增温系统,13-控制系统,14-定植篮。
具体实施方式
实施例,如图1、图2、图3所示,一种埋管式潮汐浇灌系统,包括栽培床、营养液循环系统、空气源热泵增温系统和控制系统。
栽培床包括栽培床床体1,栽培床床体1内盛有营养土,栽培床床体1的净宽为1000mm,栽培床床体1内铺设有灌溉管2,灌溉管2壁厚5mm,离营养土表面80mm~150mm,灌溉管2的直径100mm~120mm,灌溉管2自进口端开始向上倾斜设置,水平坡度5‰,灌溉管2的管壁上具有若干通孔3,通孔3的直径10mm,通孔3是锥形孔,外壁孔直径10mm,内壁孔直径13mm,防止堵塞,通孔3处捆扎50mm厚稻草帘过滤网。
网状盆底的定植篮14置于栽培床床体1的营养土中,纵向方向设置两个,间距700mm。透水、透气人工混合土壤袋:目前的种植袋用塑料膜材料制作为非透气式,不透水、不透气,易得厌氧菌病害及根线虫害。埋管式潮汐采用无纺布制作的透水、透气人工混合土壤袋(即定植篮14),不仅透水、透气而且成本低强度高,植物生长好。
营养液循环系统包括营养液池4、循环水泵5、营养液罐6,营养液池4通过回流管9与灌溉管2的进口端连通,回流管9上设置有回流电磁阀10,回流管9的出口端设置有过滤器11。
营养液池4内设置有循环水泵5,循环水泵5的出口端与营养液罐6连通,营养液罐6通过供液管7与灌溉管2的进口端连通,供液管7上设置有供液电磁阀8。营养液罐6的高度高于栽培床床体1的高度,营养液池4的高度低于栽培床床体1的高度,以保证液体的自由流动。
营养液罐6还连通空气源热泵增温系统12。循环水泵5、供液电磁阀8、回流电磁阀10及空气源热泵增温系统12与控制系统13电连接。
将具有网状盆底的定植篮14置于栽培床上,营养液从营养液池4以循环水泵5抽出到营养液配置罐6,配置好的营养液经过调温后储存在营养液罐6中,潮汐浇灌时,打开供液电磁阀8,利用落差原理,营养液从营养液罐6进入供液管7,经供液管7进入灌溉管2,水肥通过通孔3进入营养土,营养液在埋管内停留约 20-30分钟,营养液因毛细作用而上升至定植篮14中基质的表面,定植篮14中基质的表面达到规定湿度,土壤湿度、温度传感单元把数据发送给控制系统,确定灌溉完成,打开电子阀10,再次利用落差原理,营养液回流到营养液池4中。
供液管7为主管,可分出多条副管,副管通入多个栽培床,各个副管可各自加阀门,可单独控制灌溉。
潮汐灌溉和营养液膜灌溉同样具有调整营养液 pH 值和各种养分浓度的设备。但因营养液循环过程中易有作物枝叶、基质等异物落入,所以需增加过滤器,以免营养液过度污浊。
埋管式潮汐为了保证良好的灌溉效果,保证水分能自由地在灌溉区流动,潮汐灌溉系统对栽培床的工作面要求平整度±15mm,相邻苗床高差不大于±15mm,相邻灌溉管2的高差不大于±10mm,保证灌溉完成时定植篮14内多余的水分必须回收到灌溉管2中,通过灌溉管2回流到营养液池4中。栽培床中营养土的表面必须非常水平,通过统一灌溉管2高度、栽培床高度才能确保水分在灌溉域的良好浇灌,使所有定植篮14中的基质在同一时间加湿,多余的水分在同一时刻回收。
1.配液步骤:启动定量水泵5从营养液池4中,定量抽取营养液到营养液罐6进行消毒,消毒完成后重新加入生物菌肥和液体有机肥及微量元素和水配置成标准营养液。
2.加温步骤:启动空气源热泵增温系统12,将营养液罐6内的营养液升温至20-25℃。
3.涨潮步骤:关闭回流电磁阀10,同时打开供液电磁阀8,启动循环水泵5供水,营养液通过供液管7进入灌溉管2,灌溉管2内充满营养液;
保持步骤:营养液液位高度高出灌溉管2外壁最高点80mm后,关闭供液电磁阀8和供水水泵,并停留约 20-30分钟,以便营养液流出使所有定植篮14中的基质在同一时间加湿。
4.落潮步骤:启动回流电磁阀10,栽培床内土壤中的营养液经通孔3渗回至灌溉管2,再经回流管9、过滤器11回到营养液池4;
5.消毒步骤:采用回流过滤,营养液罐6电磁辐射(紫外线)消毒法。消毒时启动低压钠灯消毒系统,对配液罐中的原有营养液消毒。
植物根通风增氧促进植物生长:埋管式潮汐通过灌溉管2实现土壤通风设计,灌溉完成后,管2中的营养液全部根据落差原理流回营养液池4中,那么管2中全部为空气,通过通孔3,空气进入营养土,从而增加根系与空气的接触,达到根系通风增氧的效果,杀死厌氧菌,抑制根线虫生长,促进植物根系呼吸作用,从而促进植物生长,与滴灌相比提高蔬菜品质和产量7~15%。
恒温营养液植物根增温系统:植物根系发育醉适宜温度为20-25℃,冬季温室室温为14-28℃,对应土壤温度约8-14℃,不适应于植物根系生长,因此同样的气温冬季温室植物产量低、易生病害。埋管式潮汐在温度较低的节气,如果营养土温度低于植物生长适宜地温,通过该系统,利用空气源加热,使营养液配制罐6中的营养液达到20-25摄氏度的恒温,营养液通过该灌溉系统进入营养土与植物根系接触,从而达到营养土和植物根增温效果。在山东省寿光市某试验区进行试验,试验对象为:大西红柿、无刺黄瓜、螺丝椒、上海青(小白菜)、结球生菜、散叶生菜,结果如下表:
Figure 539578DEST_PATH_IMAGE001
Figure 863243DEST_PATH_IMAGE002
从以上数据可以看出:
植床式、地面式无法种植大西红柿、无刺黄瓜、螺丝椒;
上海青(小白菜):埋管式(成本合价元/亩.茬)比植床式、地面式分别降低7.65%、6.25%;
茬亩产量增加23.53%、42.44%;
亩产量增加34.76%、55.39%;
种植茬数增加1茬。
结球生菜:埋管式(成本合价元/亩.茬)比植床式、地面式分别降低12.44%、10.21%;
茬亩产量增加15.38%、28.82%;
亩产量增加34.62%、50.29%;
种植茬数增加1茬。
散叶生菜:埋管式(成本合价元/亩.茬)比植床式、地面式分别降低13.53%、15.05%;
茬亩产量增加24.30%、15.38%;
亩产量增加45.01%、34.62%;
种植茬数增加1茬。
以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换,也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种埋管式潮汐浇灌系统,其特征在于,包括栽培床和营养液循环系统;
栽培床包括栽培床床体(1),栽培床床体(1)内铺设有灌溉管(2),灌溉管(2)自进口端开始向上倾斜设置;
灌溉管(2)的管壁上具有若干通孔(3),通孔(3)是锥形孔,通孔(3)处捆扎50mm厚稻草帘过滤网;
栽培床床体(1)的营养土中纵向方向设置两个网状盆底的定植篮(14),栽培床床体(1)内盛有营养土。
2.如权利要求1所述的埋管式潮汐浇灌系统,其特征在于:栽培床床体(1)的净宽为1000mm;
灌溉管(2)壁厚5mm,灌溉管(2)的直径100mm~120mm,水平坡度5‰;
通孔(3)的直径10mm,外壁孔直径10mm,内壁孔直径13mm;
灌溉管(2)的上表面离营养土表面80mm~150mm;
两个定植篮(14)之间的间距700mm。
3.如权利要求1所述的埋管式潮汐浇灌系统,其特征在于:营养液循环系统包括营养液池(4)、循环水泵(5)和营养液罐(6);
营养液池(4)通过回流管(9)与灌溉管(2)的进口端连通,回流管(9)上设置有回流电磁阀(10),回流管(9)的出口端设置有过滤器(11)。
4.如权利要求3所述的埋管式潮汐浇灌系统,其特征在于:营养液池(4)内设置有循环水泵(5),循环水泵(5)的出口端与营养液罐(6)连通,营养液罐(6)通过供液管(7)与灌溉管(2)的进口端连通,供液管(7)上设置有供液电磁阀(8)。
5.如权利要求4所述的埋管式潮汐浇灌系统,其特征在于:营养液罐(6)的高度高于栽培床床体(1)的高度,营养液池(4)的高度低于栽培床床体(1)的高度。
6.如权利要求3所述的埋管式潮汐浇灌系统,其特征在于:还包括空气源热泵增温系统和控制系统;
营养液罐(6)连通空气源热泵增温系统(12);
循环水泵(5)、供液电磁阀(8)、回流电磁阀(10)及空气源热泵增温系统(12)与控制系统(13)电连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108738834A (zh) * 2018-08-15 2018-11-06 山东启迪农业科技股份有限公司 一种埋管式潮汐浇灌系统
CN111264202A (zh) * 2020-03-25 2020-06-12 江苏农林职业技术学院 潮汐式灌溉栽培装置
CN112042355A (zh) * 2020-08-14 2020-12-08 江苏富禾农业科技有限公司 一种蓝莓地下自动窨灌调控根际土壤水肥的方法

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