[發明專利]一種農業精準澆灌系統及方法

在審

• 申請號: 202010112492.9
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111264354A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 張寶忠;韓聰穎;劉文輝
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: A01G25/06
• 分類號: A01G25/06;A01G25/02;A01G25/16;A01C21/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

1.一種農業精準澆灌系統及方法，其特征在于，包括：

水體滲透單元，設置在農作物種植區域的軟土層和硬土層之間，用于從底部將水分滲透至軟土層中；

供水單元，包括設置在農作物種植土壤的高地勢區的供水設備，以及設置在和低地勢區的集水設備，所述供水設備、所述水體滲透單和所述集水設備閉環連接形成循環供水網絡；

土壤水分檢測單元，包括設置在所述水體滲透單元上且與所述農作物種植區域的軟土層相接觸的傳感元件；

控制單元，與所述供水單元、所述土壤水分檢測單元連接，所述控制單元接收所述土壤水分檢測單元所采集的濕度數據進行分析處理，并依據處理結果控制供水單元的工作。

2.根據權利要求1所述的一種農業精準澆灌系統及方法，其特征在于，所述水體滲透單元包括鋪設在所述硬土層表面用于輸送水的管道網絡(1)，以及鋪設于所述管道網絡(1)上表面的微生物復合層(2)，所述微生物復合層(2)包括與軟土層接觸的降解復合層(3)，以及設置在降解復合層(3)與所述管道網絡(1)之間的菌肥疊壓層(4)，在所述菌肥疊壓層(4)上一體成型有均勻分布的導水體(5)，所述導水體(5)的兩端分別與降解復合層(3)和所述管道網絡(1)頂層表面接觸。

3.根據權利要求2所述的一種農業精準澆灌系統及方法，其特征在于，所述管道網絡(1)為鋪設在整個農作物種植區域硬土層表面用于傳輸水的中空層板(101)，所述中空層板(101)的頂層表面為與所述菌肥疊壓層(4)緊密接觸的水滲透材質。

4.根據權利要求2所述的一種農業精準澆灌系統及方法，其特征在于，所述管道網絡(1)包括自高地勢區至低地勢區埋設在所述農作物種植區域一側的供水管道(102)和另一側的回流管道(103)，以及自高地勢區至低地勢區橫向分布在所述農作物種植區域內的分流管道(104)，所述供水設備、供水管道(102)、分流管道(104)和回流管道(103)形成閉環水路，所述分流管道(104)的側翼具有用于滲透水分的滲透材料層或孔道結構，且在每一個所述分流管道(104)與所述供水管道(102)的連接處設置有控制閥(7)。

5.根據權利要求4所述的一種農業精準澆灌系統及方法，其特征在于，所述分流管道(104)的滲透材料層或孔道結構傾斜朝向一側的軟土層(6)。

6.一種農業精準澆灌方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟100、將農作物種植區域自高地勢區至低地勢區逐次分為多個用于種植不同農作物的種植單元，并在農作物種植區域兩側自高地勢區至低地勢分別設置供水管道和回流管道；

步驟200、在相鄰所述種植單元之間設置位于硬土層和軟土層之間的分流管道，供水設備、供水管道、分流管道和回流管道依次連接形成閉環水路，并在每一個分流管道與供水管道連接處設置控制閥；

步驟300、在每個種植單元的軟土層與硬土層之間依據農作物的特性鋪設不同材料壓制成型的微生物復合層，分流管道設置在相鄰的微生物復合層之間，將分流管道的側翼局部設置具有水滲透能力的結構；

步驟400、在每個種植單元的中心區域布設有多個用于檢測含水率的傳感元件，并間隔性進行檢測傳輸至控制系統，控制系統對所采集的數據進行分析處理；

步驟500、依據農作物的生長環境特性，在控制系統內對每個種植單元設置含水率的標準閾值區間，當某個種植單元的含水率低于標準閾值區間時，控制系統打開該種植單元分流管道的控制閥，當位于標準閾值區間時，關閉控制閥，當高于標準閾值區間時，關閉當前種植單元以及周邊一個或幾個種植單元的控制閥。