[發明專利]一種多根區循環交替滴灌方法

有效

• 申請號: 202210375285.1
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114568269B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 劉曉初;鄭佳鵬;梁忠偉;蕭金瑞
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: A01C21/00
• 分類號: A01C21/00;A01G29/00
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 秦瑩

1.一種多根區循環交替滴灌方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1:種植作物

種植時，將作物進行深栽，栽深30-40cm，提高其抗倒性，作物莖干需置于種植穴中心，填土時，預留10cm深度埋設水肥氣一體滴灌管；

S2:設備鋪設

將渦狀線式水肥氣一體滴灌管埋設于種植穴中，其幾何圓心與種植中心重合且距地表10cm，埋設完畢后，安裝其他滴灌設施，并對滴灌系統進行調試；

S3:根區劃分

在水平區域上對根系進行劃分多個根區，其劃分方式根據灌溉需求而定，采用十字分區法將水肥氣一體滴灌管劃分為四個分區，對應的，根盤也被劃分為四個根區，依次為第1根區、第2根區、第3根區和第4根區；

S4.干濕定義

取同根區所有滴灌器上的土壤探針所探測的平均土壤含水率為該根區的土壤含水率，用E表示；

（1）干燥區：當Ea時，認定該區土壤為干土，其中，a為干旱脅迫上限值，土壤含水率低于該值時根系發生干旱脅迫效應，取值由作物類型決定，取40%；

（2）濕潤區：當Ec時，認定該區土壤為濕土，其中，c值為根系生長的最佳土壤含水率，由作物類型決定，取50%-90%；

（3）當Eb時，認定干燥區失水嚴重，將影響作物的正常生長，其中，b為干旱脅迫下限值，土壤含水率低于該值時根系無法正常生長，取值由作物類型決定，取15%；

S5.分根區交替灌溉

通過控制滴灌管第1根區、第2根區、第3根區、第4根區依次循環執行正常的水肥氣灌溉策略，從而使根系干燥根區循環交替出現；

具體灌溉過程如下包括如下步驟：

S501:設置同個根區的滴灌器執行同樣的灌溉決策；

S502:所有滴灌器的土壤探針每天實時獲取根區的平均土壤含水率E；

S503:系統置第1根區為濕潤區，此時對立的第3分區為干燥區，由于橫向滲透相鄰的第2分區、第4分區為半濕潤區；

S504:當濕潤區的Ea時，濕潤區的滴灌器閥門開啟，進行水肥氣滴灌；當濕潤區的Ec時，滴灌器閥門關閉，結束滴灌；

S505:當檢測到干燥區的Eb時，系統在第二天按順時針方向置下一個分區為濕潤區；

S506:返回S4,重復執行S4-S6步驟，直至結束；

所述渦狀線式水肥氣一體滴灌管包括滴灌水管和滴灌氣管，所述滴灌水管與過濾器連接，所述滴灌氣管與進氣管連接；所述滴灌水管與所述滴灌氣管外表面固接；

所述滴灌水管上等距設有若干滴灌孔，所述滴灌氣管上等距設有若干滴灌氣孔，所述滴灌孔和所述滴灌氣孔上安插一個所述滴灌器。

2.根據權利要求1所述的多根區循環交替滴灌方法，其特征在于，S2中，埋設時，在垂直方向上應保證作物的根系全部扎于滴灌器下土層不遠處。

3.根據權利要求1所述的多根區循環交替滴灌方法，其特征在于，S3中，每個分區的滴灌管等距打孔，安插多個滴灌器，每個滴灌器可進行水肥氣灌溉且含有土壤探針獲取對應濕點的含水率。

4.根據權利要求1所述的多根區循環交替滴灌方法，其特征在于，S2中，所述渦狀線式水肥氣一體滴灌管包括四種滴灌模式，具體包括水肥氣一體滴灌模式、水肥液灌溉模式、清水灌溉模式和氣體灌溉模式。

5.根據權利要求1所述的多根區循環交替滴灌方法，其特征在于，所述滴灌器設有控制模塊，所述控制模塊能接收智能控制系統的控制信號，從而執行灌溉決策，所述控制模塊控制閥門的開關來控制水肥氣的灌溉與否，所述控制模塊控制開關開合大小來控制滴灌流量，所述控制模塊控制開關的開合時間來控制滴灌時長。

6.根據權利要求5所述的多根區循環交替滴灌方法，其特征在于，所述土壤探針安裝于每個滴灌器的底部，所述土壤探針與所述控制模塊連接，收集土壤溫濕度、PH值信息，并將采集的信息通過無線傳輸反饋回所述智能控制系統。

7.根據權利要求6所述的多根區循環交替滴灌方法，其特征在于，所述智能控制系統控制水用電磁閥的開關從而為滴灌裝置提供水肥液；所述智能控制系統控制氣體電磁閥的開關從而為滴灌裝置提供氣體；所述智能控制系統接收所述土壤探針的探測信號，獲取土壤信息；所述智能控制系統根據灌溉要求，作出分根區交替灌溉策略，并發出執行信號。