一种适用于山地果园的水肥一体化滴灌方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于山地果园的水肥一体化滴灌方法。基于可移动首部在山地果园布设滴灌管网，在不同生育期，采用一定的施肥配方，并利用滴灌管网对果园进行水肥一体化灌溉以补充水分、养分。本发明专利技术适用于干旱半干旱地区的山地果园，不仅可以降低山地果园滴灌系统的设施成本，而且可以提高水肥利用效率，从而可以提高果园的产量、果实品质和经济效益。

An integrated drip irrigation method of water and fertilizer for Mountain Orchard

【技术实现步骤摘要】
一种适用于山地果园的水肥一体化滴灌方法
本专利技术属于农田水利、节水灌溉领域，涉及一种干旱半干旱地区山地果园滴灌管网的布置和水肥一体化滴灌施肥配方及模式。
技术介绍
资源紧缺、环境安全等问题迫使农业用水、化肥的使用策略朝着水肥一体化滴灌等农业高效生产技术方向发展。现有滴灌系统由水源、首部、干管、支管和毛管等部分组成。首部包含过滤、施肥装置，以及进排气阀、压力表、流量表和阀门等监控设备，其中，过滤和施肥装置是滴灌系统的关键设备，用于水的过滤和肥液的均匀注入，保证滴灌系统正常运行。黄土区山地果园面积小、地块分散，增加了传统施工模式下滴灌设施的单位面积投资，亩投入在1200～1700元之间。同时，由于黄土区降水量小，地表水、地下水源短缺，严重影响果树的产量，进而影响果农的收入。在收入少的情况下又要额外投资，这是水肥一体化滴灌技术难于在黄土区山地果园推广的根本原因。对山地初建果园的种植户而言，过高的投入严重制约了果农使用水肥一体化滴灌技术的积极性。目前已有一些降低灌溉系统成本的滴灌技术。例如，中国专利CN202663896U提出了一种移动滴灌机，其包括储水装置、移动首部和滴灌主体，虽然可以通过移动的方式轮流使用，但是灌溉面积有限，并且不适于在山地不同地块之间移动。中国专利CN201069940提出了一种移动滴灌车，其利用车架上的分水管及田间沿垄沟方向设置的供水支管，可以分地段对田间作物给水，尽管可以降低实施滴灌地块的一次性投入，但是整个滴灌车体积庞大、移动时费工费力，难以在山地果园使用。以上降低灌溉系统成本的滴灌技术不仅没有考虑移动的便捷性、移动时的劳力消耗，以及在山地零碎地块应用的可操作性，而且未提供具体的水肥配方及施用方案。水肥一体化管理不仅仅需要低成本、容易使用的灌溉设施，还需要依据作物生长地域特点，配套相应的灌水施肥制度，通过提高水肥利用效率，从而获得更高的经济效益。为了在山地果园更好的推广应用水肥一体化技术，避免出现因废弃灌溉设施而导致的设施建设投入的巨大浪费，亟待提出一种切实可行的水肥一体化滴灌方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于山地果园的水肥一体化滴灌方法。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：1)将山地果园划分为若干个滴灌小区，在各滴灌小区布设滴灌管网，所述滴灌管网包括地面毛管以及与地面毛管相连的地下支管；2)根据滴灌小区的土壤肥力特征以及滴灌小区内植株的生育期，确定肥料的类型和施肥量，然后利用可移动的首部装置将水源、肥料溶液与布设在该滴灌小区的滴灌管网的地下支管连接，并对所述滴灌小区进行灌溉以补充水分和养分；3)重复步骤2)，直至利用可移动的首部装置对山地果园中的所有滴灌小区完成灌溉。优选的，所述步骤1)中，将山地果园中的单个地块根据该地块面积划分为若干个滴灌小区，不同滴灌小区的滴灌管网的地下支管相互独立，以减少相互连通的管道。优选的，所述地下支管的主体埋置于地块种植行的中间位置、垂直于树行排列方向，地下支管的端部伸出地面；地面毛管采用滴头间距为0.3～1m的滴灌管。优选的，所述地面毛管沿地下支管延伸方向按丰字型或梳子型布设在对应行各植株的同一侧，每个地面毛管的布设位置与植株冠幅的四分之三处对应(即距离树干1～1.5m的位置)。优选的，所述步骤2)中，可移动的首部装置通过具有快速接头的消防带与水源、地下支管连接。优选的，所述灌溉具体采取先灌水0.5～1h，然后施肥0.5～1h，再灌水0.5～1h的方式，地面毛管的滴头流量为2～4L/h。优选的，所述山地果园的土壤类型为干旱半干旱地区黄土。优选的，所述步骤2)中，按照苹果树的以下生育期分别确定氮肥(以纯氮计)、磷肥(以P2O5计)、钾肥(以K2O计)及有机肥的施肥数量：萌芽期、开花期、新梢-幼果生长期、花芽分化期、膨大期及采收期。优选的，所述首部装置包括U字型的主管以及设置在该主管上的第一过滤部件、第一控制阀门、施肥部件和进排气部件，施肥部件包括并联管道、施肥器和第二控制阀门，并联管道的两端分别连接于主管上的第一控制阀门的两侧，第一过滤部件及进排气部件分别位于并联管道的两侧，施肥器和第二控制阀门设置在并联管道上。优选的，所述首部装置还包括分别设置在主管两端的水源接口(进口)和支管接口(出口)，水源接口、支管接口均采用可快速连接、密封性好的标准接口，例如，内扣式消防接头等快速接头。优选的，所述第一过滤部件位于并联管道的水源接口侧(即设置在水源接口与并联管道之间)，进排气部件位于并联管道的支管接口侧(即设置在并联管道与支管接口之间)。优选的，所述并联管道上还设置有第二过滤部件，第二过滤部件位于施肥器的出口侧。例如，并联管道上依次设置有一个第二控制阀门、施肥器、第二过滤部件及另一个第二控制阀门。优选的，所述主管一端的弯折位置位于第一过滤部件与并联管道之间，主管另一端的弯折位置位于进排气部件与并联管道之间。优选的，所述进排气部件包括进排气阀和压力表。优选的，所述施肥器选自水力驱动比例式施肥泵。优选的，所述并联管道垂直于主管所在平面。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术利用可移动的首部装置实现对山地果园的分区单独灌溉，不仅降低了滴灌设施的投入(设施的亩投入降低到300元以内)，而且可以充分利用山地的水源进行灌水和施肥，使不同地块可以在有限的水源供给下得到充分的水分和养分补给，并提高水肥利用效率，从而提高山地果园的产量、果品品质，并增加山地果园的经济效益。进一步的，本专利技术采用的首部装置具有移动便捷、连接方便的优点。进一步的，本专利技术针对植株(例如，黄土丘陵山地苹果树)不同生育期分别制定滴灌施肥制度(肥料种类和施肥量)，增强了水肥一体化滴灌设施的可操作性、可控性，降低了肥料(尤其是化肥)用量。进一步的，本专利技术的首部装置中，主管端口采用的内扣式消防接头为标准连接件，使得首部装置可以方便快捷的与水源及滴灌区域布置的支管连接。进一步的，本专利技术的首部装置中，采用水力驱动比例式施肥泵，可以增加施肥的均匀性，精确控制水肥比例。附图说明图1为可移动的首部装置的结构示意图；图2为支管与图1所示首部装置的主管出口的连接示意图；图3为水源与图1所示首部装置的主管进口的连接示意图；其中：(A)与临时水源(水箱)相连；(B)与水池(集雨窖或集雨池)相连；(C)与已有蓄水池管道相连；图4为支管和毛管的连接示意图；其中：(A)支管与毛管的“丰字型”布置；(B)支管与毛管的“梳子型”布置；图5为混肥桶与图1所示首部装置的吸肥器的连接示意图；图中：1.标准连接进口；2.主过滤器；3.U型主管；4.并联管道进口段；5.并联管道出口段；6.施肥器；7.主管控制阀；8.并联管道进口控制阀；9.肥液过滤器；10.并联管道出口控制阀；11.肥液吸入口；12.进排气阀；13.压力表；14.标准连接出口；15.支管标准连接进口；1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于山地果园的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：包括以下步骤：/n1)将山地果园划分为若干个滴灌小区，在各滴灌小区布设滴灌管网，所述滴灌管网包括毛管(21)以及与毛管(21)相连的支管(20)；/n2)根据滴灌小区的土壤肥力特征以及滴灌小区内植株的生育期，确定肥料的类型和施肥量，然后利用可移动的首部装置将水源、肥料溶液与布设在该滴灌小区的滴灌管网的支管(20)连接，并对所述滴灌小区进行灌溉以补充水分和养分；/n3)重复步骤2)，直至利用可移动的首部装置对山地果园中的所有滴灌小区完成灌溉。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于山地果园的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将山地果园划分为若干个滴灌小区，在各滴灌小区布设滴灌管网，所述滴灌管网包括毛管(21)以及与毛管(21)相连的支管(20)；
2)根据滴灌小区的土壤肥力特征以及滴灌小区内植株的生育期，确定肥料的类型和施肥量，然后利用可移动的首部装置将水源、肥料溶液与布设在该滴灌小区的滴灌管网的支管(20)连接，并对所述滴灌小区进行灌溉以补充水分和养分；
3)重复步骤2)，直至利用可移动的首部装置对山地果园中的所有滴灌小区完成灌溉。


2.根据权利要求1所述一种适用于山地果园的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：所述步骤1)中，将山地果园中的单个地块根据面积划分为若干个滴灌小区，不同滴灌小区的滴灌管网的支管(20)相互独立。


3.根据权利要求1所述一种适用于山地果园的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：所述支管(20)的主体埋置于种植行的中间位置、垂直于行排列方向，支管(20)的端部伸出地面；毛管(21)采用滴头间距为0.3～1m的滴灌管。


4.根据权利要求1所述一种适用于山地果园的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：所述毛管(21)沿支管(20)延伸方向按丰字型或梳子型布设在对应行各植株的同一侧，每个毛管(21)的布设位置与植株冠幅的四分之三处对应。


5.根据权利要求1所述一种适用于山地果园的水肥一体化滴灌方法，其特征在于：所述灌溉具体采取先...

【专利技术属性】
技术研发人员：马理辉，刘晓丽，冯浩，赵西宁，胡田田，李涛，王健，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61