[發明專利]小麥玉米周年生產變量肥水一體化灌溉系統

有效

• 申請號: 201410499375.7
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104206098A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 王東;苑進
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: A01C23/04
• 分類號: A01C23/04;A01G25/02;A01G25/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于節水灌溉領域，特別涉及了小麥玉米周年生產變量肥水一體化灌溉系統，適用于小麥-玉米復種連作生產中進行周年節水節肥的肥水一體化管理。

技術背景

小麥玉米復種連作是我國黃淮海地區最重要的種植模式，對保障國家糧食安全具有極其重要的作用。然而水資源日益短缺的問題嚴重制約了該地區農業可持續發展，同時，在小麥和玉米肥料管理方面，一方面，缺乏有效的追肥機械，需要耗費大量人力，增加生產成本；另一方面，在小麥和玉米生育中后期，作物封壟后，農業機械下地作業困難。如何實現小麥-玉米周年節水灌溉和水肥一體化管理，減少生產環節，促進農業可持續發展，是亟待解決的技術難題。特別是，在小麥-玉米周年生產中，往往不同地塊之間土壤肥力和墑情存在明顯差異，或作物苗情長勢不同，在灌水量和施肥量上也應不同，如何實現不同區域或地塊的節肥節水變量施用，是亟待解決的技術問題。

利用小麥-玉米兩用帶灌溉能有效控制每次肥水施用量，且設施相對簡單、廉價，易于收放，在小麥和玉米節水灌溉方面具有廣闊的應用前景。小麥和玉米兩種作物的生育特點、種植規格和方式明顯不同。二者相比，小麥具有密植、窄行距、株高矮、中下部莖葉密集，上部莖葉稀疏封壟程度小的特點，而玉米則具有稀植、寬行距、株高高、中上部莖葉密集封壟程度大，下部莖葉稀疏的特點。在0°～90°噴射角(噴孔的噴射水流線在噴孔處的切線與水平面的夾角)范圍內，小麥田采用小麥-玉米兩用帶灌溉，噴射角低于70°或80°的噴射水流多被密集的小麥莖葉阻擋，玉米田采用小麥-玉米兩用帶灌溉，噴射角高于70°或80°的噴射水流則多被密集的玉米葉片阻擋，嚴重影響灌溉水在田間噴灑的均勻度。所以，兩種作物適用的小麥-玉米兩用帶噴射角度范圍及其噴孔布局方式有明顯不同。

小麥-玉米兩用帶為管帶狀結構，水流通過小麥-玉米兩用帶時會產生沿程壓力損失。相同工作壓力下，增加帶長，單位時間內灌溉面積增大，但小麥-玉米兩用帶過長，壓力損失增大，導致小麥-玉米兩用帶首尾兩端壓力差增大，噴水不均。這制約了小麥-玉米兩用帶有效鋪設長度和灌溉效率。本發明采用“工”型管道布設方式，從每條小麥-玉米兩用帶的兩端加壓進水，有效解決了這一難題。

經對現有技術文獻檢索發現，中國實用新型專利“一種多用途自動滴灌施肥控制系統(申請號：CN201320395144)”和中國實用新型專利“一種設施農業生產用標準化水肥一體化灌溉系統(申請號：CN201320511284)”公開了用于水肥一體化的變量施肥技術。但該變量施肥技術只能適應于整個灌溉系統，不能實現在同一個灌溉系統內對不同區域或地塊實現有針對性的變量肥水作業。另外，這種滴灌技術并不適合小麥玉米復種連作栽培模式。

綜上所述，亟需發明一種適合小麥玉米復種連作栽培模式下，基于小麥-玉米兩用帶節水節肥技術的變量肥水一體化管理系統。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供小麥玉米周年生產變量肥水一體化灌溉系統，適用于小麥-玉米復種連作生產中進行周年節水節肥的變量肥水管理。

一種小麥玉米周年生產變量肥水一體化灌溉系統，包括主管道、分支管道、小麥-玉米兩用帶和局域變量肥水控制系統；

在所述的一條主管道上呈“工”型分別連接分支管道，分支管道分布于該主管道的左右兩側；在同一側相對的兩條分支管道之間平行安裝小麥-玉米兩用帶，相鄰兩條小麥-玉米兩用帶之間的間距為1.8-2.4m；

所述的小麥-玉米兩用帶由三條相同的帶片構成，三條帶片的兩側邊緣緊密粘合在一起或融為一體，中層帶片分別與上層帶片和下層帶片形成兩個大小一致、相互獨立的管腔；每個獨立管腔的兩端分別設有一個快接頭，小麥-玉米兩用帶兩端通過快接頭與肥量可調式注肥器對接；所述的上層帶片按適宜小麥灌溉的噴孔布局打孔作為小麥噴帶側面，所述的下層帶片按適宜玉米灌溉的噴孔布局打孔作為玉米噴帶側面，中層帶片則起到小麥噴帶側面和玉米噴帶側面之間隔水的作用；灌溉時，可根據作物生長季轉換，使需要灌溉的作物對應的小麥噴帶側面或玉米噴帶側面朝上，并將其獨立管腔的快接頭與肥量可調式注肥器對接。

所述的小麥噴帶側面噴孔布局設置為：在該帶面上每隔23cm設置兩組噴孔，每組噴孔由等距離均勻排列于一條直線上的4個噴孔組成；第一組位于帶面中線左側，第二組位于帶面中線右側。兩組噴孔的噴射角(即噴孔的噴射水流線在噴孔處的切線與水平面的夾角)均在70°～85°范圍內。