【技术实现步骤摘要】
盐碱地改良水肥系统及方法
本专利技术涉及盐碱地改良水肥系统及方法。
技术介绍
水肥一体化是当今世界公认的一项高效节水省肥农业新技术，主要根据土壤特性和作物生长规律，利用灌溉设备同时把水分和养分均匀、准确、适时适量地供应给作物。在水肥与作物生长产量品质关系专利技术方面，陈晓楠等（2006）采用遗传算法求解作物水分生产函数模型，但只能解决单输出问题。王康等（2002）从水分和氮素的投入与作物生长的内在关系出发，建立了一个水分-氮素生产函数动态产量机理模型。H.Wang等（2013）使用BP神经网络建立了温室黄瓜需水量预测模型。郭丽等（2017）专利技术了滴灌水肥一体化条件下施氮量对夏玉米氮素吸收利用及土壤硝态氮含量的影响。蔡树美等（2018）专利技术了不同灌溉方式下施氮水平对设施春黄瓜产量及氮肥利用率的影响。以上专利技术仅考虑环境因素、土壤状况或某种肥料施用的影响，导致模型适应性差。关于水肥调控系统的专利技术，国外如荷兰的Priva、以色列的Netafim、Eldar-Shany等公司的灌溉施肥系统，近年来在国内有一定程度的示范推广。国内李颖慧等（2013）开发了一套基于WSN的设施无土栽培营养液EC在线监测系统。何青海等（2015）设计了一个基于LabVIEW的水肥药一体化系统和一个模糊控制器，但其控制效果并未得到试验验证。李加念等（2013）将文丘里施肥器与电磁阀相结合，通过控制电磁阀的开关时间实现肥液浓度的控制。魏全盛等（2017）设计了温室智能水肥一体化微喷灌装置。郝明（2018）对大田微喷灌水肥一体化技...
【技术保护点】
1.一种盐碱地改良水肥系统，其特征在于：包括盐碱地构建模型和/或对盐碱地进行改良作业的盐碱施工装置（52）。/n
【技术特征摘要】
1.一种盐碱地改良水肥系统，其特征在于：包括盐碱地构建模型和/或对盐碱地进行改良作业的盐碱施工装置（52）。
2.根据权利要求1所述的盐碱地改良水肥系统，其特征在于:盐碱地构建模型包括待改良的盐碱土壤层（1）；
底部透水装置（2），为渠道结构，其位于盐碱土壤层（1）下方，当盐碱土壤层（1）中存积有过饱和水分后，利用水分的重力，水分携带盐碱土壤层（1）中的盐碱成分下沉汇入到底部透水装置（2）中，实现对盐碱土壤层（1）的盐碱成分改良；
培土壤层（3），种植有植物，其位于盐碱土壤层（1）上方，在盐碱土壤层（1）设置上端开口的梯形或V型的预制新土沟槽（11），培土壤层（3）加入到该预制新土沟槽（11）中；
层间隔组件（4），位于预制新土沟槽（11）中，当培土壤层（3）中存积有过饱和水分后，利用水分的重力，水分下沉到盐碱土壤层（1）中，减少盐碱土壤层（1）向培土壤层（3）下部的盐碱成分扩散，从而保证培土壤层（3）的盐碱度满足植物生长需要；
覆盖层组件（5），覆盖在培土壤层（3）上方，具有透气但防止水分蒸发的呼吸膜和/或雨水通过覆盖层组件（5）进入到培土壤层（3）；
侧间隔装置（6），开沟于待改良的盐碱土壤层（1）与本次未改良的盐碱土壤层（1）之间，并阻挡其之间的盐碱成分扩散；
水肥管路（7），至少连接有来水管道；
分支管路（8），输入端与水肥管路（7）输出端连接，其输出端至少用于给培土壤层（3）的植物进行浇灌；
分度浇灌阀门（9），位于分支管路（8）输出端上，通过开合控制所要浇灌位置，通过开度大小控制用水量，通过时间控制器来控制浇灌时间；
添加肥料口（10），至少开设在分支管路（8），根据所浇灌植物所需肥料，进行配料。
3.根据权利要求1所述的盐碱地改良水肥系统，其特征在于：层间隔组件（4）至少包括上隔网层（14）、中单向透水层（13）及下隔网层（12）三层；
上隔网层（14），具有网孔的塑料网框；
中单向透水层（13），具有通过水分的网孔或毛细层
下隔网层（12），具有网孔的塑料网框；
石砾层（15），在培土壤层（3）底部，且位于上隔网层（14）上方；
新翻土层（16），在石砾层（15）上方，用于种植植物；
带透气帽网架（17），作为覆盖层组件（5）的组件，为公母搭接设置，采用塑料框架结构；
呼吸膜件（18），置于带透气帽网架（17）上，用于阻挡新翻土层（16）中的水分蒸发；
下三角斜块（19）与外挡板（20），置于一带透气帽网架（17）上，在下三角斜块（19）与外挡板（20）之间形成下卡位通道（21）；
上三角斜块（22），置于另一带透气帽网架（17）上，上三角斜块（22）咬合在下卡位通道（21）中；雨水通过透气帽网架（17）之间间隙进入到下卡位通道（21）后再进入到新翻土层（16）中；
底部U型槽道（23），作为底部透水装置（2）的一部分，为塑料材质；
底部丰字形透水盖（24），扣盖在底部U型槽道（23）上方，盐碱土壤层（1）的水分通过底部丰字形透水盖（24）上的网孔进入到底部U型槽道（23）；
侧透水通道（27），作为侧间隔装置（6）的一部分，位于盐碱土壤层（1）的侧部；
侧透水垒壁（26），堆砌在侧透水通道（27）中，形成底部及侧部支撑，用于阻挡土壤并透水；
侧支撑空心管（28），置于侧透水垒壁（26）中；
侧勾手架（29），安装在侧透水通道（27），其手臂侧用于与本次未改良的盐碱土壤层（1）接触，手指侧与待改良的盐碱土壤层（1）接触；
负泊松比支撑块（25），位于底部U型槽道（23）和/或侧透水通道（27）中；
填充水肥通道（30），置于盐碱土壤层（1）中，具有透水网孔的塑料框架；在填充水肥通道（30）上安装有水肥通道上扣盖（31）；
水肥对开摆动栅板（32），具有水肥栅板框架（35），其根部成对安装于水肥通道上扣盖（31）中；
水肥栅板下突刺（33），位于水肥对开摆动栅板（32）下表面；
水肥上凸起（34）与水肥栅板挂钩（36），设置于水肥对开摆动栅板（32）上表面；
水肥固定支撑（37），间距外置在填充水肥通道（30）上，在水肥固定支撑（37）上具有导向槽；
水肥驱动杆（40），穿过导向槽，其根部位于填充水肥通道（30）中；
水肥防护弧罩（38），通过水肥铰接座（39）安装在水肥驱动杆（40）上，水肥防护弧罩（38）在水肥固定支撑（37）上滑动用于阻挡杂物通过导向槽；
水肥转动轴（41），沿长度方向转动设置在填充水肥通道（30）中，并与水肥驱动杆（40）根部铰接；水肥转动轴（41）位于成对水肥对开摆动栅板（32）中上方；
水肥摆动臂（42），根部铰接在水肥转动轴（41）上；
水肥下压块（43）与水肥环套（44），设置在水肥摆动臂（42）悬臂端部；
水肥拉绳（45），连接着在水肥环套（44）与水肥栅板挂钩（36）之间；
水肥摆动臂（42）下摆动，下压水肥上凸起（34）使得水肥对开摆动栅板（32）张开；水肥摆动臂（42）上摆动，水肥拉绳（45）带动水肥栅板挂钩（36）上摆动，使得水肥对开摆动栅板（32）交错闭合；
水肥送肥管（46），与分支管路（8）连接；
水肥输出管（47），与水肥送肥管（46）连接；
水肥鸭嘴出口（48），设置在水肥输出管（47）出口处，采用弹性橡胶材质。
4.根据权利要求1所述的盐碱地改良水肥系统，其特征在于:盐碱施工装置（52）包括行走的机架总成（61）；在机架总成（61）上分别有铲运装置（53）、运送装置（54）、U型槽道下料装置（55）、支撑块下料装置（56）、透水盖下料装置（57）、侧沟犁铧（58）、侧沟搅龙（59）和/或中心开口犁铧（60）；
铲运装置（53），用于对盐碱土壤层（1）进行松土并将其进行收集并开槽；
运送装置（54），送入将铲运的盐碱土壤层（1）收集并回填；
U型槽道下料装置（55），用于将具有U槽外沿（70）的底部U型槽道（23）放入开槽中；底部U型槽道（23）码垛设置；
支撑块下料装置（56），将负泊松比支撑块（25）放置于底部U型槽道（23）中；负泊松比支撑块（25）具有对称且小端连接的等腰梯形结构；
透水盖下料装置（57），将具有透水盖外沿（75）的底部丰字形透水盖（24），放置于底部U型槽道（23）上端；底部丰字形透水盖（24）码垛设置；
中心开口犁铧（60），用于对回填后盐碱土壤层（1）进行加工预制新土沟槽（11），以便添加培土壤层（3）；
侧沟犁铧（58），用于加工侧透水通道（27）；
侧沟搅龙（59），用于将侧透水通道（27）中的土壤取出。
5.根据权利要求1所述的盐碱地改良水肥系统，其特征在于:铲运装置（53）包括在机架总成（61）前端铰接的前铲板（62）；
在前铲板（62）上设置有铲运拨轮（63），在前铲板（62）前端设置有松土搅龙（64），在前铲板（62）上端设置有铲运输出口（65）；
运送装置（54）包括进口与铲运输出口（65）衔接的升运传送带（66）；升运传送带（66）连接有后运传送带（67），后运传送带（67）连接有回填传送带（68），在回填传送带（68）下端设置有回填输出口（69）。
6.根据权利要求5所述的盐碱地改良水肥系统，其特征在于:U型槽道下...
【专利技术属性】
技术研发人员：马德新，宋彩霞，徐鹏民，黄雪，郝凤琦，李成攻，员玉良，张健，丁兆堂，马建，刘刚，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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