一種平穩供應土壤水分的栽培槽的製作方法

2023-05-04 06:45:36 2

專利名稱:一種平穩供應土壤水分的栽培槽的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種平穩供應土壤水分的栽培槽，它包括上寬下窄的截頭倒圓錐形槽體，在槽體內設置有多根與主根接近平行的柱狀微孔陶土管，微孔陶土管在槽體縱向中心線的外圍圍成截頭倒圓錐形，所述的微孔陶土管均為空心圓柱形，各微孔陶土管共同連接水管，水管延伸至槽體外並與外界供水裝置連通，真正實現了直根系作物需水的動態平穩供應，從而避免土壤水分虧缺卻不能及時反應而造成作物的乾旱脅迫損傷，能夠作到高效利用水肥，避免水分養分浪費。
【專利說明】一種平穩供應土壤水分的栽培槽

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種平穩供應土壤水分的栽培槽，屬於農業科技領域。

【背景技術】
[0002] 水是人類的命脈，也是作物正常生長的必要條件。在全球氣候日趨變暖的大背景 下，區域性乾旱和階段性乾旱現象頻發，在水資源越來越缺乏的嚴峻形勢下，節約用水、高 效用水是農業生產乃至全球各個行業的主題。目前全國農業灌溉用水約3500億m3/a左右， 佔農業用水總量的90%，在全國用水總量中佔63%。由於城市和工業用水增加較快，農業 用水在全國用水總量中的比重呈下降趨勢。因此當前農業用水問題的關鍵是高效用水、節 約用水，在我國，真正把節水提到重要位置、當做"革命性措施"是近幾年的事。過去所做的 主要是圍繞改進灌溉管理、提高灌溉技術水平，屬於單純的灌溉業務工作，很少把它們與水 資源高效利用、節約保護聯繫起來。
[0003] 當前農業生產狀況下，大田作物栽培、保護地栽培及高經濟價值作物栽培模式多 種多樣，為追求更高的經濟利益，不同栽培模式中的大肥大水現象普遍存在：如糧田的大畦 漫灌、設施蔬菜的頻繁水肥衝施灌溉、高經濟價值作物的不間斷灌水。目前農業生產上，作 物根系被動吸水是主要方式，這些供應方式往往沒有根據作物生長的需求去匹配水分和養 分，供應的水肥通常高於作物的正常生長需求，雖可獲得較高的產量，但生產出的產品品質 變差，同時水分蒸發及淋溶損失數量多、養分投入量大，效率低下，更會造成養分在土體中 的積累及硝態氮向地下水淋溶的風險，不但浪費能源且給生態環境造成負面影響，農業生 產無法得到可持續發展。近年來隨生產水平的提高，滲灌、滴灌、微噴等水肥一體化技術得 到了迅猛發展，特別是在北方的設施蔬菜與花丼、南方一些山坡地熱帶果樹上應用面積逐 年增多，這種微灌方式很大程度上避免了大水大肥的現象，能夠大大節約水資源，提高水分 利用效率，同時能夠減少肥料投入並提高養分利用率。但這種技術的根本出發點是在於節 水節肥省力，仍屬於作物被動接受水分和養分供應的方式，灌溉施肥的操縱者在於人，而人 判斷水肥供應的標準則是根據作物長勢、天氣情況以及土壤表面的乾濕狀況等，無法探明 根系和根際土壤的實際狀況，與特定栽培條件下的作物水分和養分客觀需求相去甚遠，無 法實現真正意義上的作物水分供應，即所說的作物主動吸收的水分平穩供應。
[0004] 作物主動吸收水分的土壤水分平穩供應方式是最近幾年科研工作者研宄的一種 新型水分供應方式，如中國專利文獻CN1726762A(專利號：200410071164)公開的一種負壓 調控的封閉式栽培系統及其操作方法，中國專利文獻CN1823578A(專利號：200510045890) 公開的作物負壓給水系統，其基本原理是作物根系吸收水分後使根區土壤水勢下降，當水 勢下降低於與土壤緊密接觸的特定供水裝置（通過負壓控制，設置固定水勢值，不會主動 向土壤中供水）中的水勢時，裝置中的水流向水勢低的土壤，水再通過土壤毛管作用向不 同方向移動，當土壤水勢均勻升高與供水裝置的水勢相當時，裝置則停止水分供應，而作物 經過外界環境影響和自身生理代謝活動後根系再吸水，土壤水勢又降低、裝置再進行供水， 循而往復，就形成了一個作物根系主動吸收的水分平穩供應狀態。這種水分平穩供應方式 是由作物根據自身活動主動的水分調節機制，與作物需水規律可高度吻合，外界對土壤供 水不會有任何損失和浪費，實現真正意義上的高效用水和節約用水。
[0005] 再如，中國專利文獻CN1788542A(專利號：200510123974.X)公開的一種負水頭灌 溉系統，中國專利文獻CN201830706U(專利號：201020528940. 5)公開的負壓自動灌溉盆， 中國專利文獻CN101185413A(專利號：200710178527.3)公開的一種自動控制土壤水勢 恆定的裝置，以上裝置的供水盤或供水管均是設置在根系的底部，沒有根據特定作物根系 特徵設計不同的土壤水分平穩供應栽培裝置及實現技術的操作方法，無法最大限度的研宄 不同作物水分及養分平穩供應特徵，且結構複雜，運行成本高，無法滿足根系對水分的及時 需求，使作物的正常生長受到影響。


【發明內容】

[0006] 針對現有技術的不足，本實用新型根據直根系作物的根系特徵，提供了一種直根 系作物土壤水分平穩供應的栽培槽。
[0007] 術語說明：
[0008] 直根系作物：本實用新型中的直根系作物存在於雙子葉作物中，特點是主根明顯 而發達，並且方向為豎直向下，側根呈葡萄狀分布於主根周圍。從外觀上，主根發育強盛，在 粗度與長度方面極易與側根區別，一般雙子葉作物多為直根系。一般直根系入土較深，其側 根在土壤中的伸延範圍也較廣，而從作物角度出發又區別於普通木本作物，由於木本作物 的根系其伸延直徑可達10?18米，常超過樹冠的好幾倍。本實用新型的直根系作物指在 一般的農作物，如蘿蔔、豆類、土豆、棉花等。其特點是：相比鬚根系及一些淺根系作物，植株 相對較高，乾物質量較大，根系中主根功能相當明顯（如圖1所示），根系縱向垂直分布較 深，橫向範圍較窄，根系對水分養分吸收的主要功能區如圖2所示，分布在垂直的整個主根 及相應的側根上。
[0009] 本實用新型的技術方案如下：
[0010] 一種平穩供應土壤水分的栽培槽，其特徵在於，包括上端敞口，下端封閉的槽體， 所述的槽體為上寬下窄的截頭倒圓錐形，在槽體內填充栽培基質，在槽體內距離槽體縱向 中心線上端5-12cm外周設置有柱狀微孔陶土管，柱狀微孔陶土管從栽培槽上端延伸至栽 培槽底部，微孔陶土管為若干根，圍繞槽體縱向中心線等半徑分布，若干根微孔陶土管在同 一圓周上等距間隔分布，微孔陶土管在槽體縱向中心線的外圍圍成截頭倒圓錐形，微孔陶 土管在槽體縱向中心線的外圍圍成的截頭倒圓錐形與槽體為同心結構，所述的微孔陶土管 均為空心結構，各微孔陶土管共同連接水管，水管延伸至槽體外並與外界供水裝置連通；
[0011] 所述的供水裝置為自動控制進水裝置，所述的自動控制進水裝置包括一密封的盛 水容器，盛水容器上設置有進水口和出水口，盛水容器的進水口與水源水管連接，盛水容器 的出水口與各微孔陶土管共同連接的水管連通，盛水容器內盛裝有恆定水勢的澆灌水，澆 灌水不充滿整個盛水容器，盛水容器內除澆灌水以外，上方裝有空氣，盛水容器的進水口與 水源水管之間設置有水閥，水閥與可以根據盛水容器內負壓值控制水閥開啟與關閉的控制 器連接。
[0012] 當微孔陶土管周圍的土壤含水量下降造成土壤水勢降低後，微孔陶土管向土壤滲 水，從而使盛水容器中的水量減少（此時水勢值逐漸降低），容器中負壓絕對值逐漸變大， 當控制器檢測到該負壓絕對值高於設定的負壓值時，則自動打開水閥，補充水流進盛水容 器；當負壓絕對值縮小至設定的負壓值時（這是一水勢逐漸上升的過程），控制器控制水閥 關閉，停止向容器中進水，盛水容器內始終保持恆定水勢。
[0013] 根據本實用新型優選的，微孔陶土管頂端低於槽體上端面0. 5-1. 5cm，微孔陶土管 的底端封閉，微孔陶土管的底端與槽體底部之間的距離為5-lOcm。
[0014] 本實用新型優選的，微孔陶土管與槽體縱向中心線接近平行，所述微孔陶土管 與槽體縱向中心線之間的夾角5-10°，微孔陶土管的頂端距槽體縱向中心線的距離為 5_12cm，微孔陶土管的長度為35_50cm。
[0015] 本實用新型根據直根系作物的根系縱向空間分布特點：直根系入土較深，側根呈 葡萄狀分布於主根周圍，橫向範圍較窄，且整個根系由淺入深逐漸變細，功能逐漸減弱；經 過長期實驗，特定選擇微孔陶土管在槽體縱向中心線的外圍圍成截頭倒圓錐形，微孔陶土 管與槽體縱向中心線之間的夾角5-10°，微孔陶土管的頂端距槽體縱向中心線的距離為 5-12cm，微孔陶土管的長度為35-50cm;微孔陶土管可向不同深度的根系供水，陶土管縱向 的長度及微孔陶土管距槽體縱向中心線的距離保證了主根從上到下均能吸收到陶土管提 供的水分，水分儲存在微孔陶土管內，根據土壤的乾旱程度自動向周圍滲水，可兼顧到上下 部根系的縱向深度分布範圍均衡平穩的供應水分，可達到高效利用水肥，使本實用新型的 栽培槽適用範圍更廣。
[0016] 本實用新型優選的，所述的水管包括進水管和分支水管，分支水管的數量與微孔 陶土管的數量相匹配，分支水管通過接頭共同與進水管連通，進水管連接供水裝置，每根微 孔陶土管的頂端與分支水管的端部連接。
[0017] 進一步優選的，微孔陶土管的頂端與分支水管連接處呈圓弧平滑過渡，所述的分 支水管優選為軟管。此種設計的優點：微孔陶土管的頂端與分支水管連接處呈圓弧平滑過 渡保證了供水裝置裡的水連續均衡的向每根微孔陶土管供水，使該裝置時刻滿足作物水肥 的需要，並且不浪費水資源。
[0018] 根據本實用新型優選的，微孔陶土管的數量為2-4根，本實用新型優選為2根，兩 根微孔陶土管相對設置。多根微孔陶土管環繞在直根系作物主根的周圍並為其提供水分， 使水分在主根系周圍分布更均勻，的微孔陶土管的根數是根據直根系作物的橫向側根分布 特定選擇的，雖然直根系作物以主根吸收為主，但側根及根毛呈放射狀分布在主根周圍， 多根陶土管的環繞分布設計能夠控制到各個方向根系的橫向生長範圍，以便對根系水分的 需求進行及時響應。
[0019] 本實用新型的優選技術方案：微孔陶土管為空心圓柱形，微孔陶土管的管外徑為 1. 2-1. 7cm，管壁厚度為0? 3-0. 5cm，管壁上均布有用來透水的微孔，微孔的孔徑為50-100 微米。此種設計的優點：微孔只可以用來透水，空氣和土壤不能透過，微孔陶土管與供水裝 置之間形成封閉的水體，微孔陶土管與土壤直接接觸，土壤水勢下降通過微孔陶土管透水 進行補給。本實用新型的微孔的孔徑為50-100微米，進氣值低，同時避免栽培基質堵塞微 孔，出水方便、靈敏，水勢差較小的條件下便可以從微孔中排出水。
[0020] 根據本實用新型優選的，所述的槽體為陶瓷或陶土材料，槽體上端面內直徑為 3〇-35cm，下端面內直徑為25-30cm，上端面與下端面之間的高度為4〇-55cm，槽體側壁厚度 均勻，槽體側壁厚為〇. 8-1. 2cm。
[0021] 所述的供水裝置設置在與栽培槽上端平行至高出栽培槽上端8-lOcm的位置。
[0022] 本實用新型的微孔陶土管為現有技術，宜興市陶鑫陶瓷有限公司產有售。
[0023] 本實用新型的栽培槽適用於蘿蔔、土豆、棉花等直根系作物。
[0024]本實用新型的栽培槽，工作方法包括步驟如下：
[0025] (1)按栽培槽的容積準備直根系作物生長需要風乾土，按直根系作物生長養分需 求準備肥料，將風乾土和肥料充分混合均勻，製得栽培基質；
[0026] (2)將製得的栽培基質填進槽體內，當栽培基質填充約至槽體中部時，近似豎直插 放微孔陶土管，距槽體縱向中心線3-8cm布置2-4根微孔陶土管，並且使微孔陶土管的頂端 距槽體縱向中心線5-12cm，繼續填充栽培基質，在每根微孔陶土管的頂端連接分支水管，分 支水管通過接頭共同與進水管連通，進水管與栽培槽外的自動控制供水裝置連通；
[0027] (3)將所有栽培基質填進栽培槽內後，將直根系植物種子或苗栽培於槽體縱向中 心線位置；
[0028] (4)向栽培槽內灌水，所述的灌水量為田間最大持水量的60% -70% ;
[0029] (5)將栽培槽埋設在田間的土壤中，使栽培槽的上端面與土壤表面平齊，栽培槽周 圍的土填實；
[0030] (6)打開供水裝置，微孔陶土管通過土壤水勢變化自動供給根系水分，實現直根系 作物的水分平穩供應。
[0031] 本實用新型的栽培槽通過內部各微孔陶土管合理的長度與栽培槽內的空間相對 位置設計，與在本實用新型之外的位置與尺寸設計，在同樣環境條件下，自動控制進水裝置 的負壓控制閥門的打開時間在不同直根系作物上應用的反應時間縮短平均在8-20分鐘， 本實用新型的栽培槽能夠及時反應栽培槽內的土壤水勢變化和作物根系需水要求，能夠實 現作物需水的動態平穩供應，從而避免土壤水分虧缺卻不能及時反應而造成作物的乾旱脅 迫損傷。
[0032] 本實用新型的特點及優良效果：
[0033] 1、本實用新型的栽培槽根據直根系作物的根系縱向及橫向空間分布特點，設計一 種上寬下窄的截頭倒圓錐形的槽體，槽體的設計迎合了直根系作物根系的生長特徵，在槽 體內設置有多根與主根接近平行的柱狀微孔陶土管，圍繞主根周圍呈圓周均勻分布，柱狀 微孔陶土管的位置設置充分考慮了直根系作物的根系縱向的長度和橫向吸收，能夠對栽培 槽內部不同位置土壤的水勢變化進行即時反應，進行及時補水，通過毛管作用滲透移動到 槽中任何位置，實現土壤水分平穩供應，真正實現了作物需水的動態平穩供應，從而避免土 壤水分虧缺卻不能及時反應而造成作物的乾旱脅迫損傷。
[0034] 2、本實用新型的栽培槽在對作物進行"澆水"時，水分通過柱形陶土管進入栽培槽 內的土壤中，供各個層次深度範圍內的根系吸收利用，即使在放在整個田間，這種作物根系 主動吸收水分的方式避免了水分向地下滲漏和地表的蒸發，提高了水分利用率，大幅度減 少了灌溉用水量，節水效果十分明顯，同時保證隨水移動的肥料養分不會對周圍土壤及水 源造成汙染。
[0035] 3、本實用新型的栽培槽能實現作物的連續給水，從人的主動灌水變作物的主動吸 收水分，始終保持土壤溼潤，能夠適時適量滿足作物需水，保證作物正常生長，並節省了大 量的人力物力，大大降低了灌溉成本。
[0036] 4、本實用新型栽培槽的微孔陶土管進氣值低，不存在堵塞，出水方便、靈敏，水勢 差較小的條件下便可以從微孔中排出水，及時供應根系吸收。
[0037]5、本實用新型的栽培槽結構簡單，運行成本低，對於進行科學實驗研宄非常適用， 使用時將栽培槽埋設地下，有利于田間管理，自動進入裝置位於槽體外，維修方便。
[0038] 6、本實用新型的栽培槽在水分平穩供應條件下更有利於摻入控釋氮肥的緩慢釋 放，更能發揮控釋氮肥的作用特點，避免速效氮肥快速轉化的揮發損失及帶來的燒根燒苗 現象。
[0039] 7、本實用新型能夠最大限度的自動控制土壤水勢恆定，有利於試驗研宄該種水分 灌溉方式下的各種參數。

【附圖說明】

[0040] 圖1為鬚根系作物的基本根系形態圖；
[0041] 圖2為直根系作物的基本根系形態對比圖；
[0042] 圖3為本實用新型栽培槽的結構示意圖；
[0043] 其中：1、槽體上端面，2、槽體下端面，3、進水管，4、微孔陶土管，5、供水裝置，6、分 支水管。

【具體實施方式】
[0044] 下面通過具體實施例對本實用新型做進一步說明，但不限於此。
[0045] 實施例1
[0046]-種直根系作物土壤水分平穩供應的栽培槽，結構如圖3所示，包括上端敞口，下 端封閉的槽體，槽體為陶土材料，所述的槽體為上寬下窄的截頭倒圓錐形，槽體上端面1 內直徑為35cm，下端面2內直徑為30cm，上端面1與下端面2之間的高度為55cm，槽體側 壁厚度均勻，槽體側壁厚為lcm。在槽體內填充栽培基質，在槽體內距離槽體縱向中心線上 端10cm外周設置有柱狀微孔陶土管4,柱狀微孔陶土管4從栽培槽上端延伸至栽培槽底部， 微孔陶土管4在槽體縱向中心線的外圍圍成截頭倒圓錐形，所述的微孔陶土管均為空心圓 柱形，所述的微孔陶土管為2根，2根微孔陶土管相對設置，2根微孔陶土管4的長度均為 50cm，各微孔陶土管共同連接水管，水管延伸至槽體外並與外界供水裝置5連通。所述的水 管包括進水管3和分支水管6,分支水管6的數量與微孔陶土管4的數量相匹配，分支水管 6通過接頭共同與進水管3連通，每根微孔陶土管4的頂端與分支水管6的端部連接。微孔 陶土管4的頂端與分支水管連接處呈圓弧平滑過渡，所述的分支水管優選為軟管。所述的 供水裝置5為自動控制進水裝置，所述的自動控制進水裝置包括一密封的盛水容器，盛水 容器上設置有進水口和出水口，盛水容器的進水口與水源水管連接，盛水容器的出水口與 集水管連通，盛水容器內盛裝有恆定水勢的澆灌水，澆灌水不充滿整個盛水容器，盛水容器 內除澆灌水以外，上方裝有空氣，盛水容器的進水口與水源水管之間設置有水閥，水閥與可 以根據盛水容器內負壓值控制水閥開啟與關閉的控制器連接。供水裝置5設置在與栽培槽 上端平行至高出栽培槽上端l〇cm的位置。
[0047] 微孔陶土管4在槽體縱向中心線的外圍圍成的截頭倒圓錐形與槽體為同心結構。 2根微孔陶土管與槽體縱向中心線接近平行，2根微孔陶土管均近似垂直進入栽培基質，所 述微孔陶土管與槽體縱向中心線之間的夾角5°，微孔陶土管的頂端距槽體縱向中心線的 橫向距離為l〇cm，微孔陶土管頂端低於槽體上端面lcm，微孔陶土管的底端封閉，微孔陶土 管的底端與槽體底部之間的距離為4cm。2根微孔陶土管4管外徑均為1. 2cm，管壁厚度均 為0. 4cm，管壁上均布有微孔，微孔孔徑為50微米，自動控制進水裝置5設置在與栽培槽上 端平行至高出栽培槽上端9cm的位置，微孔陶土管外緣與槽體內側壁之間的距離為6. 3cm。
[0048] 直根系作物的根系分布如圖1右側所示，直根系作物進入本實用新型的栽培槽或 作物種子開始在栽培槽內萌發後，作物根系的主根由淺而深、側根則橫向範圍由近及遠進 行生長，受根系吸收水分的影響及土壤水分的散失，根系周圍土壤水勢逐漸降低，受土壤毛 管作用，栽培槽內的水分由水勢高處流向作物根系吸收水的土壤水勢低處，當栽培槽內土 壤水勢低於陶土管中的水勢時，這時土壤水勢和陶土管中的水勢之間產生一個水勢差，陶 土管中的水自動透過微孔滲入土壤，由於陶土管中水流出後，密封的盛水容器內水量減少， 水壓降低，當水壓低於控制器設置的負壓值，水閥打開，水則進入水容器並流入陶土管，當 陶土管滲水到土壤中，土壤水勢值均勻升高至與陶土管中的水勢值相等時，陶土管停止向 土壤中滲水，陶土管連接的水容器水壓恢復至與自動進水裝置設定的負壓值相同時，閥門 則自動關閉，則停止向水容器中進水，因此也不會繼續向陶土管供應。作物生長，根系繼續 吸水，受土壤水勢變化的影響，微孔陶土管再滲水，水容器水壓下降，自動控制進水裝置繼 續向水容器進水，循而往復，就實現了水分的平穩供應，這也是一個處於動態平衡的水分 供應方式。
[0049] 當直根系作物的主根縱向及側根橫向生長至一定的範圍之後，本實用新型栽培槽 的兩個正對的柱形微孔陶土管則能通過與作物根系合理的相對位置在短時間內感知作物 根系的需水信號（水勢下降），從而實現水分的及時供應。
[0050] 實施例2
[0051] 一種直根系作物土壤水分平穩供應的栽培槽，結構如實施例1所示，不同之處在 於：
[0052] 槽體上端面1內直徑為32cm，下端面2直徑為26cm，上端面1與下端面2之間的 高度為48cm，槽體側壁厚度均勻，槽體側壁厚為1.lcm。柱形微孔陶土管4為3根，柱狀微 孔陶土管從栽培槽上端延伸至栽培槽底部，圍繞槽體縱向中心線等半徑分布，若干根微孔 陶土管在同一圓周上等距間隔分布，微孔陶土管在槽體縱向中心線的外圍圍成截頭倒圓錐 形，所述微孔陶土管與槽體縱向中心線之間的夾角8°，微孔陶土管的頂端距槽體縱向中心 線的距離為8cm，因此，微孔陶土管與作物主根橫向距離為8cm，呈圓周均勻分布在主根周 圍，微孔陶土管的長度為40cm。
[0053] 微孔陶土管頂端低於槽體上端面0.8cm，微孔陶土管的底端封閉，微孔陶土管的底 端與槽體底部之間的距離為7. 2cm。微孔陶土管的管外徑均為1. 4cm，管壁厚度均為0. 4cm， 管壁上均布有微孔，微孔孔徑為80微米，自動控制進水裝置5設置在與栽培槽上端平行至 高出栽培槽上端8cm的位置，微孔陶土管外緣與槽體內側壁之間的距離為6. 6cm。
[0054] 實施例3
[0055] -種直根系作物土壤水分平穩供應的栽培槽，結構如實施例1所示，不同之處在 於：
[0056] 柱形微孔陶土管4為4根，柱狀微孔陶土管從栽培槽上端延伸至栽培槽底部，圍繞 槽體縱向中心線等半徑分布，若干根微孔陶土管在同一圓周上等距間隔分布，微孔陶土管 在槽體縱向中心線的外圍圍成截頭倒圓錐形，所述微孔陶土管與槽體縱向中心線之間的夾 角6°，微孔陶土管的頂端距槽體縱向中心線的距離為7cm，因此，微孔陶土管與作物主根 橫向距離為7cm，呈圓周均勻分布在主根周圍，微孔陶土管的長度為47cm。
[0057] 微孔陶土管頂端低於槽體上端面1. 5cm，微孔陶土管的底端封閉，微孔陶土管的底 端與槽體底部之間的距離為6. 5cm。微孔陶土管的管外徑均為1. 2cm，管壁厚度均為0. 3cm， 管壁上均布有微孔，微孔孔徑為100微米，自動控制進水裝置5設置在與栽培槽上端平行至 高出栽培槽上端8cm的位置，微孔陶土管外緣與槽體內側壁之間的距離為9. 3cm。
[0058] 實施例4
[0059] -種直根系作物土壤水分平穩供應的栽培槽，結構如實施例1所示，不同之處在 於：
[0060] 槽體上端面1直徑為34cm，下端面2直徑為26cm，上端面1與下端面2之間的高度 為44cm，槽體側壁厚度均勻，槽體側壁厚為1. 0cm。柱形微孔陶土管4為4根，柱狀微孔陶 土管從栽培槽上端延伸至栽培槽底部，圍繞槽體縱向中心線等半徑分布，若干根微孔陶土 管在同一圓周上等距間隔分布，微孔陶土管在槽體縱向中心線的外圍圍成截頭倒圓錐形， 所述微孔陶土管與槽體縱向中心線之間的夾角7°，微孔陶土管的頂端距槽體縱向中心線 的距離為9cm，因此，微孔陶土管與作物主根橫向距離為9cm，呈圓周均勻分布在主根周圍， 微孔陶土管的長度為38cm。
[0061] 微孔陶土管頂端低於槽體上端面0. 8cm，微孔陶土管的底端封閉，微孔陶土管的底 端與槽體底部之間的距離為5. 2cm。微孔陶土管的管外徑均為1. 4cm，管壁厚度均為0. 4cm， 管壁上均布有微孔，微孔孔徑為90微米，自動控制進水裝置5設置在與栽培槽上端平行至 高出栽培槽上端9cm的位置，微孔陶土管外緣與槽體內側壁之間的距離為6. 6cm。
[0062] 應用實驗例：
[0063] 實驗例中所用植物為：棉花，品種為魯棉研28號。
[0064] 試驗在山東省農業科學院院內防雨棚中進行，於時間4月25日播種，收穫時間為 10月12日，將棉花分別種植到實施例1-4所述的栽培槽內，每種栽培槽作3個平行。將傳 統田間棉花種植、普通盆栽棉花種植和淺根系栽培槽的棉花種植作為對比例1-3。棉花品種 及除草、單株施肥（品種及用量）、防治病蟲和收穫等田間管理措施一致，其中傳統田間棉 花種植按照農民習慣生產操作進行灌溉，普通盆栽棉花種植根據土壤和植株長勢進行充分 灌溉，而淺根系栽培槽棉花種植和實施例則是水分平穩供應。
[0065] 上述4個實施例的平均結果與3個對比例結果比較如表1所示。
[0066] 表1不同處理棉花的產量和水分利用情況對比
[0067]

【權利要求】
1. 一種平穩供應±壤水分的栽培槽，其特徵在於，包括上端敞口，下端封閉的槽體，所 述的槽體為上寬下窄的截頭倒圓錐形，在槽體內填充栽培基質，在槽體內距離槽體縱向中 屯、線上端5-12cm外周設置有柱狀微孔陶±管，柱狀微孔陶±管從栽培槽上端延伸至栽培 槽底部，微孔陶±管為若干根，圍繞槽體縱向中屯、線等半徑分布，若干根微孔陶±管在同一 圓周上等距間隔分布，微孔陶±管在槽體縱向中屯、線的外圍圍成截頭倒圓錐形，微孔陶± 管在槽體縱向中屯、線的外圍圍成的截頭倒圓錐形與槽體為同屯、結構，所述的微孔陶±管均 為空屯、結構，各微孔陶±管共同連接水管，水管延伸至槽體外並與外界供水裝置連通； 所述的供水裝置為自動控制進水裝置，所述的自動控制進水裝置包括一密封的盛水容 器，盛水容器上設置有進水口和出水口，盛水容器的進水口與水源水管連接，盛水容器的出 水口與各微孔陶上管共同連接的水管連通，盛水容器內盛裝有恆定水勢的誘灌水，誘灌水 不充滿整個盛水容器，盛水容器內除誘灌水W外，上方裝有空氣，盛水容器的進水口與水源 水管之間設置有水閥，水閥與可W根據盛水容器內負壓值控制水閥開啟與關閉的控制器連 接。2. 根據權利要求1所述的平穩供應±壤水分的栽培槽，其特徵在於，微孔陶±管頂端 低於槽體上端面0. 5-1. 5cm，微孔陶±管的底端封閉，微孔陶±管的底端與槽體底部之間的 距離為5-10畑1。3. 根據權利要求1所述的平穩供應±壤水分的栽培槽，其特徵在於，微孔陶±管與槽 體縱向中屯、線接近平行，所述微孔陶±管與槽體縱向中屯、線之間的夾角5-10°。4. 根據權利要求1所述的平穩供應±壤水分的栽培槽，其特徵在於，微孔陶±管的頂 端距槽體縱向中屯、線的距離為5-12畑1，微孔陶±管的長度為35-50畑1。5. 根據權利要求1所述的平穩供應±壤水分的栽培槽，其特徵在於，所述的水管包括 進水管和分支水管，分支水管的數量與微孔陶±管的數量相匹配，分支水管通過接頭共同 與進水管連通，進水管連接供水裝置，每根微孔陶±管的頂端與分支水管的端部連接。6. 根據權利要求1所述的平穩供應±壤水分的栽培槽，其特徵在於，微孔陶±管的頂 端與分支水管連接處呈圓弧平滑過渡，所述的分支水管為軟管。7. 根據權利要求1所述的平穩供應±壤水分的栽培槽，其特徵在於，微孔陶±管的 數量為2-4根，微孔陶±管為空屯、圓柱形，微孔陶±管的管外徑為1. 2-1. 7cm，管壁厚度為 0. 3-0. 5cm，管壁上均布有用來透水的微孔，微孔的孔徑為50-100微米。8. 根據權利要求7所述的平穩供應±壤水分的栽培槽，其特徵在於，微孔陶±管的數 量為2根，2根微孔陶±管相對設置。9. 根據權利要求1所述的平穩供應±壤水分的栽培槽，其特徵在於，所述的槽體為陶 上材料，槽體上端面內直徑為30-35畑1，下端面內直徑為25-30畑1，上端面與下端面之間的 高度為40-55cm，槽體側壁厚度均勻，槽體側壁厚為0. 8-1. 2cm，所述的供水裝置設置在與 栽培槽上端平行至高出栽培槽上端8-lOcm的位置。
【文檔編號】A01G29-00GK204272765SQ201420488658
【發明者】譚德水, 李子雙, 李國生, 高燕, 孫澤強 [申請人]山東省農業科學院農業資源與環境研究所