TWI705757B - 垂直地下灌溉系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種垂直地下灌溉系統，其包含一灌溉容器及一供給裝置。灌溉容器埋設於一田畦地下並設於農作物之根系周圍，灌溉容器兩端分別具有一入料部及一出料部，出料部之軸線垂直於田畦之地面，灌溉容器更具有連通入料部與出料部之一內部空間；供給裝置連接於灌溉容器，供給裝置對灌溉容器輸送農作物生長所需之一養分，養分從入料部進入內部空間，並朝出料部導流而出，使養分滲透至田畦地下，使農作物之根系可朝出料部向下生長，致使農作物演變形成根系較深的植物，進而提高農作物抵抗天候逆境的性能，達到延長生長壽命之目的。

Description

垂直地下灌溉系統

本發明為一種植物灌溉方式，尤指一種垂直地下灌溉系統。

按，一般傳統農業的灌溉方式為漫灌法，係將水順著水溝或輸水管直接引入農田裡，從而對田地各處進行漫灌的方式，但所述漫灌法最為浪費水資源，而且水在流動過程容易提高散播病菌的風險，可能會對田地裡農作物造成一定傷害。

有相關業者為改善上述漫灌法的問題，進而發展出噴灌法及滴灌法，其中，噴灌法係在田地裡安裝噴水設備，並對周圍的土壤或農作物進行噴水的灌溉方式，且噴灌法具有節省水資源以及提升灌溉效率；然而，所述噴灌法容易因田地的地形而受到限制，舉例來說，當田地為起伏不定的山坡地形時，噴水設備容易受到地形影響，而無法將水有效率地噴灑到田地各處，容易產生灌溉不均的問題，因而無法滿足農作物的養分需求。

滴灌法係在田地裡分佈管線系統，該管線系統依據農作物的生長位置各別設置有滴孔，並能依照農作物生長所需的水量及養分，對農作物的根系生長範圍進行滴送，據以滴灌法能有效管控農作物的生長需求，亦可提高用水及施肥效率；但是，滴灌法需要昂貴的管路系統鋪設費用，且必需平衡控制田地裡 各區位置的滴送水壓，否則會產生農作物灌溉不均的問題。

請配合圖1所示，前述漫灌法、噴灌法及滴灌法僅能對土壤表層進行灌溉，導致農作物1為了能有效吸收土壤表層所灌溉的水及養分，使得農作物1的根系2只能朝周圍之土壤表層擴展延伸，而不會再向土壤深處向下生長，致使農作物1演變成根系2較淺的生存狀態，如此農作物1的抗風性較差，容易受風的侵襲而產生斷枝問題。

本案解決目的在於，習知灌溉方式僅能對土壤表層進行灌溉，致使農作物演變成根系較淺的植物，據以本發明提供一種垂直地下灌溉系統，其能使農作物演變形成根系較深的植物，進而提高農作物抵抗天候逆境的性能，達到延長生長壽命之目的。

為達到上述目的，本發明提供一種垂直地下灌溉系統，其包含一灌溉容器及一供給裝置。灌溉容器埋設於一田畦地下並設於農作物之根系周圍，灌溉容器兩端分別具有一入料部及一出料部，出料部之軸線垂直於田畦之地面，灌溉容器更具有連通入料部與出料部之一內部空間；供給裝置連接於灌溉容器，供給裝置對灌溉容器輸送農作物生長所需之一養分，養分從入料部進入內部空間，並朝出料部導流而出，使養分滲透至田畦地下，農作物之根系可朝出料部向下生長。

藉此，本發明農作物種植於田畦，使農作物的根系能集中生長在田畦中向下延伸，其中，灌溉容器直立地埋設於田畦地下，以提供垂直地下灌溉的效果，據以農作物之根系可朝向下生長而演變形成根系較深的植物，進 而提高農作物抵抗天候逆境的性能，如提升抗風效果，達到延長生長壽命之目的。

〈習知〉

1:農作物

2:根系

〈本發明〉

100:農作物

110:根系

10:灌溉容器

11:內部空間

12:入料部

121:軸線

13:出料部

131:軸線

132:擋環

20:供給裝置

21:儲液桶

22:泵浦

23:輸液管路

231:主流管

2311:噴嘴

232:分流管

24:流量調節閥

25:定時控制器

30:田畦

31:畦溝

40:養分

圖1係為農作物利用習知灌溉方式所生長的外觀示意圖，表示農作物的根系只能朝周圍之土壤表層擴展延伸，使農作物演變成根系較淺的植物。

圖2係為本發明之實施立體示意圖。

圖3係為本發明單一田畦之側面示意圖，表示供給裝置與灌溉容器連接關係。

圖4係為本發明灌溉容器與輸液管路之放大示意圖。

圖5係為本發明之實施狀態示意圖，表示灌溉容器將養分滲透至周圍土壤中，使得農作物之根系可向下生長，進而演變成根系較深的植物。

為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於列舉說明之比例，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

請配合圖2至圖5所示，本發明提供一種垂直地下灌溉系統，其包含一灌溉容器10及一供給裝置20。

灌溉容器10，其埋設於一田畦30地下並設於農作物100之根系110周圍，但本發明不限於此，灌溉容器10更可埋設於平地、山坡地的地下，其中，農作物100係為果樹，其沿著田畦30路徑間隔種植，於本實施例中，田畦30之截 面概呈頂窄底寬的梯形，其高度約略1公尺，使農作物100的根系110能生長在田畦30中，且能提高土壤的透氣性，兩相鄰的田畦30間保有一畦溝31，畦溝31具有迅速排除大雨積水的功效，本實施例中，畦溝31寬度約為4公尺至6公尺，而本發明畦溝31的尺寸可視農作物100種類進行調整。

灌溉容器10具有一內部空間11、一入料部12及一出料部13，入料部12與出料部13分別係設於灌溉容器10周緣的頂底兩端，而內部空間11連通於入料部12及出料部13，且出料部13之軸線131垂直於田畦30之地面，值得說明的是，灌溉容器10係直立地設於田畦30，灌溉容器10之入料部12的軸線121與出料部13的軸線131相互共線，其中，灌溉容器10之入料部12露出於田畦30表面，而出料部13埋入於田畦30地下，如圖4所示，在本實施例中，出料部13係為一開口，且出料部13於開口周緣徑向內縮形成有一擋環132，以使出料部13之孔徑小於內部空間11的內徑。

此外，本發明灌溉容器10之數量為複數個，灌溉容器10沿田畦30之路徑間隔設置，灌溉容器10安裝過程僅需透過鑽孔機對農作物100的周圍進行鑽孔，即可將灌溉容器10插設在田畦30，且灌溉容器10在安裝過程，還能破壞農作物100周圍的根系110，達到根系110更新之目的。

一供給裝置20，其連接於灌溉容器10，供給裝置20對灌溉容器10輸送農作物100生長所需之一養分40，本發明養分40為水、肥料及微生物所混合而成之液體，供給裝置20包含有一儲液桶21及一泵浦22，儲液桶21預先存有養分40，泵浦22連接於儲液桶21及灌溉容器10間，泵浦22用以將養分40從儲液桶21透過一輸液管路23電動傳輸至各灌溉容器10。

請配合圖2至圖4所示，輸液管路23具有一主流管231及複數個分 流管232，主流管231連接於泵浦22且沿著田畦30之路徑延伸，於本實施例中，主流管231間隔設有複數個噴嘴2311，各噴嘴2311分別對著各灌溉容器10之入料部12設置，各分流管232之一端連接於主流管231之噴嘴2311，而各分流管232之另一端連接於各灌溉容器10之入料部12，使各分流管232連通於主流管231與各灌溉容器10間。

此外，供給裝置20更具有一流量調節閥24及一定時控制器25，流量調節閥24設於各分流管232，流量調節閥24用以調節各分流管232輸出養分40之流量，使用者可透過流量調節閥24精準控制輸液管路23對各灌溉容器10所輸送養分40之流量，以達到均勻灌溉之目的，定時控制器25耦接泵浦22並提供設定一啟動時間，定時控制器25用以控制泵浦22於啟動時間內對儲液桶21抽取養分40，其中，定時控制器25能連接於使用者的行動裝置，行動裝置可為智慧型手機或平板電腦，藉以使用者可透過行動裝置遠端控制定時控制器25，達到遠端控制灌溉的效益。

請配合圖2至圖5所示，本發明於實際灌溉時，泵浦22受定時控制器25之控制而於啟動時間內將儲液桶21的養分40透過輸液管路23電動傳輸至各灌溉容器10，此時養分40從各灌溉容器10之入料部12進入內部空間11，並沿著灌溉容器10內壁朝出料部13縱向流動，最後養分40再由出料部13向下導流而出，以使得養分40滲透至田畦30地下並擴散至出料部13的周圍，使農作物100之根系110可朝各灌溉容器10之出料部13向下生長，如此農作物100的根系110能集中生長在田畦30中，進而演變形成根系110較深的植物，使本發明所種植的農作物100能抵抗天候逆境，進而提高抗風性能，達到延長生長壽命之目的。

再者，本發明於田畦30更可加裝濕度感測器(圖中未示)，用以感 測田畦30環境的定點濕度，濕度感測器能連接於使用者的行動裝置，行動裝置可為智慧型手機或平板電腦，使用者可透過行動裝置分析濕度感測器所感測的數據，進而改善供給裝置20的水分輸出量，以達到均勻灌溉之目的。

另外，使用者還可透過土壤肥力檢測儀抽樣檢測田畦30各地的土壤肥力，如此使用者可根據土壤肥力檢測儀所顯示的數據進行調配養分40配方，還能適當調控各流量調節閥24的養分40輸出量，據以達成農作物100均勻生長的效果。

藉此，本發明具有下列功效：

1.本發明農作物100種植於田畦30，使農作物100的根系110能集中生長在田畦30中向下延伸，其中，灌溉容器10直立地埋設於田畦30地下，以提供垂直地下灌溉的效果，據以農作物100之根系110可朝向下生長而演變形成根系110較深的植物，進而提高農作物100抵抗天候逆境的性能，達到延長生長壽命之目的。

2.本發明供給裝置20能不受地形影響，並對灌溉容器10獨立供給養分40，且供給裝置20還能達到節約用水及便於田園管理的效益。

3.本發明灌溉容器10可重覆地挖出及埋入土壤中，且能依農作物100的生長週期進行變換灌溉位置，以提供均勻灌溉的效益。

本發明已以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:農作物

110:根系

10:灌溉容器

20:供給裝置

23:輸液管路

30:田畦

31:畦溝

Claims (5)

1. 一種垂直地下灌溉系統，其包含：一灌溉容器，其埋設於一田畦地下並設於農作物之根系周圍，且該灌溉容器直立地設於該田畦，該灌溉容器兩端分別具有一入料部及一出料部，該入料部露出於該田畦表面，該出料部埋入於該田畦地下，該入料部之軸線與該出料部之軸線相互共線，且該出料部之軸線垂直於該田畦之地面，該灌溉容器更具有連通該入料部與該出料部之一內部空間，其中，該出料部係為一開口，且該出料部於該開口周緣徑向內縮形成有一擋環，以使該出料部之孔徑小於該內部空間的內徑；以及一供給裝置，其連接於該灌溉容器，該供給裝置對該灌溉容器輸送農作物生長所需之一養分，該養分從該入料部進入該內部空間，並朝該出料部導流而出，且該養分滲透至該田畦地下，以使農作物之根系可朝該出料部向下生長。
2. 如請求項1所述之垂直地下灌溉系統，其中，該供給裝置包含有一儲液桶及一泵浦，該儲液桶預先存有該養分，該泵浦連接於該儲液桶及該灌溉容器間，用以將該養分從該儲液桶透過一輸液管路電動傳輸至該灌溉容器。
3. 如請求項2所述之垂直地下灌溉系統，其中，該灌溉容器之數量為複數個，所述灌溉容器沿該田畦之路徑間隔設置，該輸液管路具有一主流管及複數個分流管，該主流管連接於該泵浦且相對所述灌溉容器橫向延伸，該主流管間隔設有複數個噴嘴，所述噴嘴對著所述灌溉容器之入料部設置，所述分流管之一端分別連接於所述噴嘴，而另一端分別連接於所述灌溉容器之入料部，使所述分流管連通於該主流管與所述灌溉容器間。
4. 如請求項3所述之垂直地下灌溉系統，其中，該供給裝置更具有一 設於所述分流管之流量調節閥，該流量調節閥用以調節所述分流管輸出該養分之流量。
5. 如請求項4所述之垂直地下灌溉系統，其中，該供給裝置更包含一定時控制器，該定時控制器耦接該泵浦並供設定一啟動時間，用以控制該泵浦於該啟動時間內對該儲液桶抽取該養分。

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