[發(fā)明專利]一種丘陵山區(qū)抗旱集雨及水肥一體化滴灌系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710115209.6
• 申請(qǐng)日: 2017-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN106973757A
• 公開（公告）日: 2017-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊緒;李敏慧;邵孝候;趙廷超;王豐;常婷婷;趙林;郭亞利;唐喆;史廣強(qiáng);廣建芳;王金鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G25/02
• 分類號(hào): A01G25/02;A01C23/04;A01G13/02;E03F5/10;H02J7/35;C12M1/107
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 黃天天

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)抗旱、環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水灌溉領(lǐng)域，特別是涉及一種丘陵山區(qū)抗旱集雨及水肥一體化滴灌系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水資源短缺是制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，尤其是在我國(guó)貴州等西南山區(qū)，雖然降雨量較充沛，但干旱等極端天氣也時(shí)常出現(xiàn)，導(dǎo)致山丘地區(qū)作物干旱缺水，因此在山丘地區(qū)修建集雨池進(jìn)行調(diào)蓄是解決這一問(wèn)題的主要方法。近年來(lái)，隨著霧霾天氣的加重，人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，而作物秸稈、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)廢棄物的燃燒已經(jīng)成為大氣污染的主要部分，秸稈、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)廢棄物的隨意堆放也會(huì)引起環(huán)境的污染，如何處理這些農(nóng)業(yè)廢棄物也是目前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中急需解決的問(wèn)題。隨著我國(guó)設(shè)施栽培和規(guī)模化種植的發(fā)展，由于傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)管理粗放，水資源利用效率很低，嚴(yán)重的浪費(fèi)了水資源，且施肥工作通常采用人工，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，肥料利用率也不高。

目前，集雨技術(shù)和滴灌技術(shù)雖然都已有所發(fā)展，但是現(xiàn)有的集雨池設(shè)計(jì)和滴灌技術(shù)都存在很大的缺陷，如何設(shè)計(jì)建造經(jīng)濟(jì)合理的集雨池是當(dāng)前亟需解決的難題，集雨池建設(shè)容積過(guò)大會(huì)浪費(fèi)緊缺的耕地資源，容積過(guò)小則難以充分收集降雨。滴灌帶、小管出流等滴灌技術(shù)在作物生產(chǎn)已經(jīng)得到較大范圍的推廣，起到了節(jié)水增產(chǎn)的效果。現(xiàn)有的滴灌系統(tǒng)由于容易堵塞很難實(shí)施水肥一體化，又因山丘地區(qū)地勢(shì)等因素，很難將收集的雨水通過(guò)管道自流輸送到需要灌溉的區(qū)域，需要水泵進(jìn)行提水，但是絕大部分山丘種植區(qū)域很少有電的通入，有的地區(qū)使用太陽(yáng)能發(fā)電或風(fēng)力發(fā)電，但太陽(yáng)能發(fā)電在黃昏、陰天等日照較弱時(shí)不能有效工作，風(fēng)力發(fā)電在無(wú)風(fēng)或風(fēng)速小時(shí)，供電又難以滿足水泵運(yùn)行的需求。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也產(chǎn)生很多的農(nóng)業(yè)廢棄物，如小麥、玉米秸稈，農(nóng)膜等，燃燒會(huì)造成空氣污染，隨意堆放也會(huì)造成環(huán)境污染，農(nóng)業(yè)廢棄物的污染也成為目前生產(chǎn)中所面臨的主要問(wèn)題。

如何合理高效的利用降雨、修建集雨池等小微型水源工程、解決秸稈、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)廢棄物污染、山丘種植區(qū)用電以及灌溉施肥技術(shù)管理粗放、水肥利用效率較低等問(wèn)題，將是解決我國(guó)西南地區(qū)部分種植山區(qū)、坡地干旱缺水、農(nóng)業(yè)廢棄物處理、合理灌溉的有效途徑。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為解決山丘種植區(qū)干旱缺水、農(nóng)膜等廢棄物污染、供電不通及現(xiàn)有滴灌技術(shù)中存在的管道堵塞和肥料利用效率低下的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種丘陵山區(qū)抗旱集雨及水肥一體化滴灌系統(tǒng)。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提出了一種丘陵山區(qū)抗旱集雨及水肥一體化滴灌系統(tǒng)，其包括集雨系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和水肥滴灌系統(tǒng)，其中：

所述的集雨系統(tǒng)包括鋪設(shè)壟體、壟間的集雨地膜及建于種植坡地下方的集雨池，所述種植坡地為在山丘區(qū)選擇適合坡地起壟而形成壟體和壟間；所述集雨地膜是將可降解納米保水地膜覆蓋在壟體和壟間上制作而成；所述集雨池修建在坡地低處，利用地勢(shì)差，將集雨面收集的雨水自流收集于集雨池中；其中，所述可降解納米保水地膜是由如下重量百分比的組分混合吹塑制得：納米CaCO₃ 10-15份、納米TiO₂ 5-10份、聚乙烯醇10-20份、聚丙烯15-25份、聚乳酸2-3份、秸稈生物質(zhì)炭12-27份、MP3005保水劑10-20份、EM擴(kuò)大液3-5份、糖蜜1-3份、復(fù)合增塑劑15-26份、生物降解促進(jìn)劑5-12份、光引發(fā)劑2.8-5份和淀粉膠黏劑1-5份。

所述的發(fā)電系統(tǒng)包括若干太陽(yáng)能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、沼氣發(fā)電裝置和蓄電池裝置，風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板和沼氣發(fā)電裝置為互補(bǔ)發(fā)電，該系統(tǒng)是集風(fēng)能、太陽(yáng)能及沼氣發(fā)電等多種能源發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)智能控制技術(shù)為一體的復(fù)合可再生能源發(fā)電系統(tǒng)；

所述水肥滴灌系統(tǒng)包括滴灌管道，來(lái)自集雨池的水通過(guò)水泵運(yùn)輸?shù)降喂喙艿纼?nèi)，滴灌管道包括依次連接的控制管道和滴灌主管，控制管道上依次設(shè)置有閘閥、壓力表和施肥器，滴灌主管的表面設(shè)置有若干滴灌支管，每個(gè)滴灌支管上設(shè)置壓力補(bǔ)償式滴頭，壓力補(bǔ)償式滴頭埋設(shè)在作物的根部。

優(yōu)選地，所述集雨池建造為5-6m³，鋪設(shè)的集雨面大致利用4-6條壟，覆蓋面積為96m²-150m²的納米可降解地膜用于收集雨水。

在集雨面與集雨池接連口設(shè)有雨水?dāng)r污柵，用于過(guò)濾、凈化收集的雨水。所述的水源經(jīng)水泵的濾膜過(guò)濾后再運(yùn)輸?shù)降喂喙艿纼?nèi)。