[發明專利]一種用于水稻提質增效的灌溉系統

有效

• 申請號: 202110232280.9
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113016567B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 錢華;趙楊
• 申請（專利權）人: 黑龍江省農業科學院
• 主分類號: A01G25/00
• 分類號: A01G25/00;A01C21/00;E02B11/00;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種用于水稻提質增效的灌溉系統，其特征在于一種用于水稻提質增效的灌溉系統包括灌溉水進水口（1）、灌溉水排水口（2）、灌溉水總進水渠（3）、灌溉水總排水渠（4）、灌溉水分進水渠（5）、灌溉水分排水渠（6）、水稻池進水口（7）、水稻池排水口（8）、灌溉水處理裝置（9）、圍擋（10）、污染水源進水管（13）和灌溉水出水管（14）；

水田內設置有多排水稻池，利用圍擋（10）將成排設置的水稻池分割成多個水稻種植區；水稻種植區的四周均利用圍擋（10）圍住，灌溉水分進水渠（5）和灌溉水分排水渠（6）間隔設置在多排水稻池之間；與灌溉水分進水渠（5）和灌溉水分排水渠（6）垂直的水田內設有灌溉水總進水渠（3）和灌溉水總排水渠（4），且灌溉水總進水渠（3）與灌溉水分進水渠（5）連通，灌溉水總排水渠（4）與灌溉水分排水渠（6）連通，灌溉水總進水渠（3）與灌溉水分排水渠（6）相鄰處使用圍擋（10）圍住，灌溉水總排水渠（4）與灌溉水分進水渠（5）相鄰處使用圍擋（10）圍住；

每個水稻種植區相對的圍擋上均設有水稻池進水口（7）和水稻池排水口（8），且水稻池進水口（7）設置在灌溉水分進水渠（5）一側，水稻池排水口（8）設置在灌溉水分排水渠（6）一側；

在灌溉水總進水渠（3）的外側設有灌溉水進水口（1），在灌溉水總排水渠（4）的外側設有灌溉水排水口（2）；

所述的污染水源進水管（13）的一端與灌溉水處理裝置（9）的上端連通，灌溉水處理裝置（9）的底端與灌溉水出水管（14）的一端連通，灌溉水出水管（14）的另一端與灌溉水進水口（1）連通；

所述的灌溉水處理裝置（9）內從下往上依次設有承托層（9-1）和表面含有錳催化劑的多孔沸石層（9-2）和負載鈷錳的多孔沸石層（9-3）；

所述的負載鈷錳的多孔沸石層（9-3）是按照以下方法制備的：

①、向溫度為50℃~70℃的果糖無水乙醇溶液中加入尿素、MnCl₂·6H₂O和CoCl₂·6H₂O，再在室溫下攪拌反應1h~3h，得到含有鈷錳的果糖溶液；

步驟①中所述的果糖無水乙醇溶液中果糖的濃度為100mg/mL~300mg/mL；步驟①中所述的MnCl₂·6H₂O與CoCl₂·6H₂O的摩爾比為(0.1~5):1；步驟①中所述的MnCl₂·6H₂O的質量與果糖無水乙醇溶液的體積比為1g:(40mL~100mL)；步驟①中所述的MnCl₂·6H₂O與尿素的質量比為50:1；

②、將多孔沸石顆粒加入到含有鈷錳的果糖溶液中，再放入水熱反應釜中，在200 ℃~220℃下反應10h~20h，最后取出干燥，得到負載鈷錳的多孔沸石；

所述的表面含有錳催化劑的多孔沸石層（9-2）是按照以下方法制備的：

Ⅰ、制備表面含有錳催化劑的多孔沸石：

將殼聚糖加入到檸檬酸/檸檬酸鈉溶液中，得到殼聚糖溶液；將多孔沸石浸入到殼聚糖溶液中0.5h~1h，得到負載有殼聚糖的多孔沸石；

步驟Ⅰ所述的檸檬酸/檸檬酸鈉溶液中檸檬酸的濃度10mmol/L，檸檬酸鈉的濃度為15mmol/L；步驟Ⅰ所述的殼聚糖的質量與檸檬酸/檸檬酸鈉溶液的體積比為1g:(20mL~30mL)；

Ⅱ、將負載有殼聚糖的多孔沸石浸入到高錳酸鉀/NaOH溶液中1h~3h，取出后晾干，再浸入到氯化錳/次氯酸鈉溶液中30min~40min，取出后得到表面含有錳催化劑的多孔沸石；

步驟Ⅱ中所述的高錳酸鉀/NaOH溶液中高錳酸鉀的濃度為1mol/L~2mol/L，NaOH的濃度為0.2mol/L~0.5mol/L；步驟Ⅱ中所述的氯化錳/次氯酸鈉溶液中氯化錳的濃度為0.01mg/L~8mg/L，次氯酸鈉的濃度為0.01 mg/L~8mg/L；步驟Ⅱ中所述的負載有殼聚糖的多孔沸石的質量與高錳酸鉀/NaOH溶液的體積比為1g:(20mL~30mL)；步驟Ⅱ中所述的負載有殼聚糖的多孔沸石的質量與氯化錳/次氯酸鈉溶液的體積比為1g:(20mL~30mL)；

污染水源中的重金屬經過含有錳催化劑的多孔沸石層和負載鈷錳的多孔沸石層時能夠有效去除，其中，鎘、銅、鎳、鉛、鉻和汞的去除率均高于95%。