一种引导根系生长的变深度地下灌溉装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及引导根系生长的变深度地下灌溉装置及方法。本发明专利技术包括加压装置、干管、封闭支管以及开孔支管；灌溉水通过封闭支管的柱形流道流向贮水仓，再经分流管流向环形灌水器，最后由环形灌水器的出水孔流向开孔支管的灌水孔及下段干管。本发明专利技术可实现引导根系横纵向发展，从而促进作物生长；根据作物不同的生育期控制灌水量及灌水深度，减少蒸发，节约水资源及肥料；灌水深度及湿润半径可变，可拓宽一般地下灌溉系统的适用范围；通过控制根系与灌溉水接触时间，有利于土壤通气，防止烂根；灌水器置于支管内部，可避免地下灌水器堵塞的问题；可拆卸的特性，可让该灌溉系统适用于更多场合，同时便于干管的回收及存放；可实现水肥一体化。

【技术实现步骤摘要】
一种引导根系生长的变深度地下灌溉装置及方法
本专利技术涉及一种引导根系生长的变深度地下灌溉装置及方法，属于农业节水灌溉

技术介绍
目前的农业生产中，为提高水资源的利用率，节约灌溉用水量，人们探索了多种节水灌溉方式。农业节水灌溉技术发展至今，地下灌溉在农田灌溉工程中已经较为成熟，但是在实际生产过程中，普通的地下灌溉系统功能和适用条件比较单一，且具有容易堵塞等缺陷。随着农作物的生长，作物根系逐渐发达，所需的灌溉水量、灌溉深度及灌溉的湿润半径也不同。目前的地下灌溉系统大多于作物定植前预埋于地下，灌溉深度和灌溉半径固定不变，对根系生长、作物发育和水分利用有较大程度的限制。因此，拓宽地下灌溉系统的适用条件，提高地下灌溉的功能多样化，在农业节水灌溉
就显得尤为重要。现有的地下灌溉装置一般具有以下缺点：(1)现有地下灌溉装置大多预埋于作物定植前，灌水深度及半径固定不变，限制作物根系发展，从而影响作物生长。(2)现有地下灌溉装置的灌溉流量通常不可改变，不能完全适应作物不同时期的灌溉需水。(3)地下灌溉装置的灌溉水量通常大部分停留在土壤较浅区域，蒸发量较大，水分利用效率有待提高。(4)现有地下灌溉装置通常直接将灌溉水输送至作物根系周围，未能充分利用根系向水向肥性，引导根系发展，促进作物生长。现有地下灌溉装置容易堵塞，不好疏通和检修。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：本专利技术提供一种引导根系生长的变深度地下灌溉装置及方法，既可实现引导根系横纵向发展，从而促进作物生长，也可减少灌溉水蒸发，节约水资源及肥料，同时灌溉装置的灌水深度、灌水量、湿润半径可变，可拓宽一般地下灌溉系统的适用范围、有利于土壤通气，防止烂根，还可以避免地下灌水装置堵塞的问题，具有可拆卸的特性，实现水肥一体化。本专利技术技术方案是：一种引导根系生长的变深度地下灌溉装置，包括加压装置1、干管2、封闭支管5以及开孔支管8；灌溉水自干管2左端进水口进入，通过封闭支管5的柱形流道11流向贮水仓9，再经分流管10流向环形灌水器13，最后由环形灌水器13的出水孔14流向开孔支管8的灌水孔16及下段干管；干管2与封闭支管5以三通管形式垂直相连；封闭支管5中，滑动活塞6与封闭支管5的内壁紧贴，受水压作用于滑动空腔7内滑动，柱形流道11与开孔支管8内的贮水仓9相连，开孔支管8中，贮水仓9上连接分流管10，环形灌水器13呈空心圆柱体，外部曲面均匀开设一排出水孔14且与开孔支管8的内壁紧贴，分流管10连接于环形灌水器13的内部曲面上，环形灌水器13上部紧贴空心活塞12，下部紧贴封闭活塞15，开孔支管8下半部均匀开设灌水孔16。作为本专利技术的进一步方案，所述封闭支管5中，滑动活塞6为空心圆柱体，材质为弹性不透水材料，其外边缘与封闭支管5内壁紧贴，滑动活塞6内部的柱形流道11与开孔支管8的贮水仓9相连，贮水仓9上连接四根分流管10，分流管10连通环形灌水器13的内部曲面，环形灌水器13上下分别固定有空心活塞12和封闭活塞15，即滑动活塞6、柱形流道11、贮水仓9、分流管10、环形灌水器13、空心活塞12、封闭活塞15为一个连接整体，由水压推动，活动于封闭支管5和开孔支管8中，以此达到改变灌水深度的目的，结合调节水压，改变出水孔14的出水压强，达到改变湿润体半径的目的。作为本专利技术的进一步方案，所述封闭支管5包括滑动活塞6、滑动空腔7、柱形流道11；滑动活塞6紧贴封闭支管5内壁，且于滑动空腔7内滑动；所述开孔支管8包括贮水仓9、分流管10、空心活塞12、环形灌水器13以及封闭活塞15；封闭支管5外壳为不透水封闭材料，开孔支管8外壳由初始位置的环形灌水器13分为上下两部分，上部封闭，下部开设灌水孔16。作为本专利技术的进一步方案，根据该地下灌溉系统配合作物栽种的布置方式，所述环形灌水器13上设置的出水孔14能人为选择性开设，如果环形灌水器13上全面开设出水孔14，所述引导根系生长的变深度地下灌溉装置可布置于单列作物下；如果环形灌水器13上一半侧面开设出水孔14，所述的引导根系生长的变深度地下灌溉装置可布置于两列作物之间，所述干管2左右两端、封闭支管5、开孔支管8上下两端均做成可拆卸形式，即能够与任意灌溉管道相连接，实现不同的灌溉方式，满足不同的灌溉需求。作为本专利技术的进一步方案，所述开孔支管8上设置开口17，用于套装柱形流道11，柱形流道11直径与开口17一致，两者活动连接，开孔支管8下半部开设灌水孔16，底部圆面封闭，防止渗漏，分流管10一端连通于贮水仓9，另一端连通于环形灌水器13内部的进水口20，封闭支管5和开孔支管8的具体尺寸，均能根据作物种类的改变而改变。作为本专利技术的进一步方案，所述滑动活塞6的外直径大于开孔支管的开口17，因此开孔支管的开口17所在平面为活塞6滑动的下限，柱形流道11与贮水仓进水口19的连接面为圆形，直径与柱形流道11的直径一致，环形灌水器13的外直径与开孔支管8的内径一致，出水孔14紧贴开孔支管8内壁，与灌水孔16贴合，灌水孔16孔径小于出水孔14孔径，灌水孔16的开设密度大于出水孔14，以达到保证出水畅通，防止环形灌水器13因土砾或根系缠绕而堵塞。作为本专利技术的进一步方案，所述空心活塞12、环形灌水器13、封闭活塞15三者固定连接，均随柱形流道11共同运动，三者外直径一致，空心活塞12内径与环形灌水器13内径一致，三者紧贴于开孔支管8内壁，随加压装置1加压，推动活塞6向下运动，带动柱形流道11、贮水仓9、分流器10、环形灌水器13沿开孔支管8内壁活动，环形灌水器13上的出水孔14随之到达的深度为该灌水系统唯一出水深度，此时与出水孔14相契合的灌水孔16为该灌水系统唯一出水口。一种引导根系生长的变深度地下灌溉方法，所述灌溉方法包括如下：Step1、根据不同作物根系的生长规律，在作物生长发育过程中，加压装置1加压，推动滑动活塞6向下运动至第一深度A，带动柱形流道11、贮水仓9、分流器10、环形灌水器13沿开孔支管8内壁活动，环形灌水器13上的出水孔14随之到达的深度为灌溉的唯一出水深度B，此时与出水孔14相契合的灌水孔16为灌溉的唯一出水口，此时出水深度B大于最长根系长度，即湿润体距离根系一定深度保持一定时间；期间根系周围干燥，由于根系生长具有向水向肥性，根系会向更深更广处，即湿润体方向生长；Step2、当根系生长，接触至湿润体后，加压装置1停止加压，滑动活塞6保持在第一深度A，柱形流道11、贮水仓9、分流器10、环形灌水器13也随之停留在相应位置，环形灌水器13上的出水孔14持续出水，出水深度在深度B不变，此时与出水孔14相契合的灌水孔16为该灌水系统唯一出水口，保持根系与湿润体接触一定时间；期间根系吸水，保证作物生长所必需的水分；Step3、保持根系与湿润体接触一定时间后，加压装置1继续加压，推动活塞6向下运动至深度C，带动柱形流道11、贮水仓9、分流器10、环形灌水器13沿开孔支管8内壁活动，环形灌水器13上的出水孔14随之到达的深度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种引导根系生长的变深度地下灌溉装置，其特征在于：包括加压装置(1)、干管(2)、封闭支管(5)以及开孔支管(8)；/n灌溉水自干管(2)左端进水口进入，通过封闭支管(5)的柱形流道(11)流向贮水仓(9)，再经分流管(10)流向环形灌水器(13)，最后由环形灌水器(13)的出水孔(14)流向开孔支管(8)的灌水孔(16)及下段干管；干管(2)与封闭支管(5)以三通管形式垂直相连；封闭支管(5)中，滑动活塞(6)与封闭支管(5)的内壁紧贴，受水压作用于滑动空腔(7)内滑动，柱形流道(11)与开孔支管(8)内的贮水仓(9)相连，开孔支管(8)中，贮水仓(9)上连接分流管(10)，环形灌水器(13)呈空心圆柱体，外部曲面均匀开设一排出水孔(14)且与开孔支管(8)的内壁紧贴，分流管(10)连接于环形灌水器(13)的内部曲面上，环形灌水器(13)上部紧贴空心活塞(12)，下部紧贴封闭活塞(15)，开孔支管(8)下半部均匀开设灌水孔(16)。/n

【技术特征摘要】
1.一种引导根系生长的变深度地下灌溉装置，其特征在于：包括加压装置(1)、干管(2)、封闭支管(5)以及开孔支管(8)；
灌溉水自干管(2)左端进水口进入，通过封闭支管(5)的柱形流道(11)流向贮水仓(9)，再经分流管(10)流向环形灌水器(13)，最后由环形灌水器(13)的出水孔(14)流向开孔支管(8)的灌水孔(16)及下段干管；干管(2)与封闭支管(5)以三通管形式垂直相连；封闭支管(5)中，滑动活塞(6)与封闭支管(5)的内壁紧贴，受水压作用于滑动空腔(7)内滑动，柱形流道(11)与开孔支管(8)内的贮水仓(9)相连，开孔支管(8)中，贮水仓(9)上连接分流管(10)，环形灌水器(13)呈空心圆柱体，外部曲面均匀开设一排出水孔(14)且与开孔支管(8)的内壁紧贴，分流管(10)连接于环形灌水器(13)的内部曲面上，环形灌水器(13)上部紧贴空心活塞(12)，下部紧贴封闭活塞(15)，开孔支管(8)下半部均匀开设灌水孔(16)。


2.根据权利要求1所述的引导根系生长的变深度地下灌溉装置，其特征在于：所述封闭支管(5)中，滑动活塞(6)为空心圆柱体，材质为弹性不透水材料，其外边缘与封闭支管(5)内壁紧贴，滑动活塞(6)内部的柱形流道(11)与开孔支管(8)的贮水仓(9)相连，贮水仓(9)上连接四根分流管(10)，分流管(10)连通环形灌水器(13)的内部曲面，环形灌水器(13)上下分别固定有空心活塞(12)和封闭活塞(15)，即滑动活塞(6)、柱形流道(11)、贮水仓(9)、分流管(10)、环形灌水器(13)、空心活塞(12)、封闭活塞(15)为一个连接整体，由水压推动，活动于封闭支管(5)和开孔支管(8)中，以此达到改变灌水深度的目的，结合调节水压，改变出水孔(14)的出水压强，达到改变湿润体半径的目的。


3.根据权利要求1所述的引导根系生长的变深度地下灌溉装置，其特征在于：所述封闭支管(5)包括滑动活塞(6)、滑动空腔(7)、柱形流道(11)；滑动活塞(6)紧贴封闭支管(5)内壁，且于滑动空腔(7)内滑动；所述开孔支管(8)包括贮水仓(9)、分流管(10)、空心活塞(12)、环形灌水器(13)以及封闭活塞(15)；封闭支管(5)外壳为不透水封闭材料，开孔支管(8)外壳由初始位置的环形灌水器(13)分为上下两部分，上部封闭，下部开设灌水孔(16)。


4.根据权利要求1所述的引导根系生长的变深度地下灌溉装置，其特征在于：根据该地下灌溉系统配合作物栽种的布置方式，所述环形灌水器(13)上设置的出水孔(14)能人为选择性开设，如果环形灌水器(13)上全面开设出水孔(14)，所述引导根系生长的变深度地下灌溉装置可布置于单列作物下；如果环形灌水器(13)上一半侧面开设出水孔(14)，所述的引导根系生长的变深度地下灌溉装置可布置于两列作物之间，所述干管(2)左右两端、封闭支管(5)、开孔支管(8)上下两端均做成可拆卸形式，即能够与任意灌溉管道相连接，实现不同的灌溉方式，满足不同的灌溉需求。


5.根据权利要求1所述的引导根系生长的变深度地下灌溉装置，其特征在于：所述开孔支管(8)上设置开口(17)，用于套装柱形流道(11)，柱形流道(11)直径与开口(17)一致，两者活动连接，开孔支管(8)下半部开设灌水孔(16)，底部圆面封闭，防止渗漏，分流管(10)一端连通于贮水仓(9)，另一端连通于环形灌水器(13)内部的进水口(20)，封闭支管(5)和开孔支管(8)的具...

【专利技术属性】
技术研发人员：章宇阳，刘小刚，王心乐，高燕俐，范诚，董建华，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53