[發明專利]一種直根系作物土壤水分平穩供應的栽培槽

有效

• 申請號: 201410428111.2
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104186236A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 譚德水;陳令梅;劉兆輝;鄭福麗;孫澤強;李國生;張雙燕;李子雙
• 申請（專利權）人: 山東省農業科學院農業資源與環境研究所
• 主分類號: A01G9/02
• 分類號: A01G9/02;A01G29/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松;郎彼得

技術領域

本發明涉及一種維持作物正常生長的灌溉裝置，具體是一種維持直根系作物水分平穩供應的栽培槽，屬于農業科技領域。

背景技術

水是人類的命脈，也是作物正常生長的必要條件。在全球氣候日趨變暖的大背景下，區域性干旱和階段性干旱現象頻發，在水資源越來越缺乏的嚴峻形勢下，節約用水、高效用水是農業生產乃至全球各個行業的主題。目前全國農業灌溉用水約3500億m3/a左右，占農業用水總量的90％，在全國用水總量中占63％。由于城市和工業用水增加較快，農業用水在全國用水總量中的比重呈下降趨勢。因此當前農業用水問題的關鍵是高效用水、節約用水，在我國，真正把節水提到重要位置、當做“革命性措施”是近幾年的事。過去所做的主要是圍繞改進灌溉管理、提高灌溉技術水平，屬于單純的灌溉業務工作，很少把它們與水資源高效利用、節約保護聯系起來。

當前農業生產狀況下，大田作物栽培、保護地栽培及高經濟價值作物栽培模式多種多樣，為追求更高的經濟利益，不同栽培模式中的大肥大水現象普遍存在：如糧田的大畦漫灌、設施蔬菜的頻繁水肥沖施灌溉、高經濟價值作物的不間斷灌水。目前農業生產上，作物根系被動吸水是主要方式，這些供應方式往往沒有根據作物生長的需求去匹配水分和養分，供應的水肥通常高于作物的正常生長需求，雖可獲得較高的產量，但生產出的產品品質變差，同時水分蒸發及淋溶損失數量多、養分投入量大，效率低下，更會造成養分在土體中的積累及硝態氮向地下水淋溶的風險，不但浪費能源且給生態環境造成負面影響，農業生產無法得到可持續發展。近年來隨生產水平的提高，滲灌、滴灌、微噴等水肥一體化技術得到了迅猛發展，特別是在北方的設施蔬菜與花卉、南方一些山坡地熱帶果樹上應用面積逐年增多，這種微灌方式很大程度上避免了大水大肥的現象，能夠大大節約水資源，提高水分利用效率，同時能夠減少肥料投入并提高養分利用率。但這種技術的根本出發點是在于節水節肥省力，仍屬于作物被動接受水分和養分供應的方式，灌溉施肥的操縱者在于人，而人判斷水肥供應的標準則是根據作物長勢、天氣情況以及土壤表面的干濕狀況等，無法探明根系和根際土壤的實際狀況，與特定栽培條件下的作物水分和養分客觀需求相去甚遠，無法實現真正意義上的作物水分供應，即所說的作物主動吸收的水分平穩供應。

作物主動吸收水分的土壤水分平穩供應方式是最近幾年科研工作者研究的一種新型水分供應方式，如中國專利文獻CN1726762A(專利號：200410071164)公開的一種負壓調控的封閉式栽培系統及其操作方法，中國專利文獻CN1823578A(專利號：200510045890)公開的作物負壓給水系統，其基本原理是作物根系吸收水分后使根區土壤水勢下降，當水勢下降低于與土壤緊密接觸的特定供水裝置(通過負壓控制，設置固定水勢值，不會主動向土壤中供水)中的水勢時，裝置中的水流向水勢低的土壤，水再通過土壤毛管作用向不同方向移動，當土壤水勢均勻升高與供水裝置的水勢相當時，裝置則停止水分供應，而作物經過外界環境影響和自身生理代謝活動后根系再吸水，土壤水勢又降低、裝置再進行供水，循而往復，就形成了一個作物根系主動吸收的水分平穩供應狀態。這種水分平穩供應方式是由作物根據自身活動主動的水分調節機制，與作物需水規律可高度吻合，外界對土壤供水不會有任何損失和浪費，實現真正意義上的高效用水和節約用水。

再如，中國專利文獻CN1788542A(專利號：200510123974.X)公開的一種負水頭灌溉系統，中國專利文獻CN?201830706U(專利號：201020528940.5)公開的負壓自動灌溉盆，中國專利文獻CN?101185413A(專利號：200710178527.3)公開的一種自動控制土壤水勢恒定的裝置，以上裝置的供水盤或供水管均是設置在根系的底部，沒有根據特定作物根系特征設計不同的土壤水分平穩供應栽培裝置及實現技術的操作方法，無法最大限度的研究不同作物水分及養分平穩供應特征，且結構復雜，運行成本高，無法滿足根系對水分的及時需求，使作物的正常生長受到影響。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明根據直根系作物的根系特征，提供了一種直根系作物土壤水分平穩供應的栽培槽。

術語說明：