一種獼猴桃種植灌溉裝置的製作方法

2023-05-05 14:11:12 2

本發明涉及農業灌溉技術領域，尤其涉及一種獼猴桃種植灌溉裝置。

背景技術：

獼猴桃屬陽性樹種，耐半陰，喜陰涼溼潤環境，怕旱、澇、風。耐寒，不耐早春晚霜；宜選擇氣候溫和、光照充足，雨量充沛，在生長季節降水較為均勻，空氣溼度大，達70％－80％。早晚霜害和凍害較少的地區；土壤以深厚肥沃、透氣性好，地下水位在1米以下，有機質含量高，ph值5.5－6.5微酸性的砂質土壤為宜，強酸或鹼性土壤需改良後再栽培。

獼猴桃灌溉有多種方法，包括漫灌、溝灌、滲灌、滴灌、噴灌。漫灌的特點是簡單易行，投資少，但衝刷土壤，土壤易板結。由於漫灌不易控制灌水量，耗水量較大，不利於有效使用有限的水利資源，應儘量減少使用。

滲灌是利用有適當高差的水源，將水通過管道引向在樹行兩側，水滲出後逐漸溼潤周圍的土壤，比溝灌更省水，也沒有板結的缺點，但出水口容易發生堵塞；也可將出水管沿樹行放置在地面，改為簡易滴灌。

滴灌是順行在地面之上安裝管道，管道上設置滴頭，在總入水口處設有加壓泵，在植株的周圍按照樹齡的大小安裝適當數量的滴頭，水從滴頭滴出後浸潤土壤。滴灌只溼潤根部附近的土壤，特別省水，用水量只相當於噴灌的一半左右，適於各類地形的土壤。缺點是投資較大，滴頭易堵塞，輸水管對田間操作不方便，同時需要加壓設備。

噴灌又分為微噴與高架噴灌，微噴使用管道將水引入田間，在每株樹旁安裝微噴頭，噴水直徑一般1～1.2米，省水，效果好，但需要加壓，田間操作也不便。高架噴灌比漫灌省水，但對樹葉、果實、土壤的衝刷大，也需要加壓設備。噴灌對改善果園小氣候作用明顯，缺點是投資費用較大。

綜上所述，滲灌的構造成本低，耗水少，非常適合農村及小面積種植，如果加以改造，能夠有效取代滴灌和噴灌，但現有技術的滲灌效果不及滴灌和噴灌，如何解決保水問題是現有的滲灌技術要解決的重要課題，也是如何降低種植成本的重要方案。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種獼猴桃種植灌溉裝置。

為了實現上述目的，本發明採用了如下技術方案：

一種獼猴桃種植灌溉裝置，包括保水種植筒，灌溉主管道，排水溝和灌溉水溫控制系統，所述保水種植筒和灌溉主管道埋於地下，所述灌溉主管道的管壁接通有對稱分布的灌溉管線，所述灌溉管線為經絡網狀，所述保水種植筒分布於灌溉管線的節點，所述保水種植筒之間通過灌溉管線相互連通；所述灌溉主管道連接有供水水泵，所述供水水泵遠離灌溉主管道的一側通過管道連接有控溫水箱，所述控溫水箱遠離供水水泵的一側通過管道連接有蛇形換熱器，所述蛇形換熱器的底部設有加熱水箱，所述加熱水箱的底部通過管道連接有抽水水泵，所述抽水水泵遠離蛇形換熱器的一側通過管道連接有排水管，所述排水管與排水溝連接；

所述控溫水箱內部設有溫度傳感器，所述控溫水箱的頂部連接有數模轉化器和plc控制器；所述灌溉水溫控制系統由控溫水箱和蛇形換熱器構成；

所述蛇形換熱器的側壁設有製冷劑箱和加壓泵，所述蛇形換熱器的內部設有蛇形管，所述蛇形管的兩端分別通過管道與製冷劑箱和加壓泵相連接，所述加壓泵通過管道與製冷劑箱相連接；所述蛇形換熱器與加熱水箱之間通過過濾網相連通，所述加熱水箱內設有加熱片。

優選地，所述供水水泵和排水溝分別位於種植園地的上遊和下遊，所述排水溝與種植園地連接的土壁上包接有過濾布。

優選地，所述保水種植筒的筒壁為雙層空腔結構，所述保水種植筒的雙層筒壁內填滿保水土壤，所述保水種植筒的內層筒壁內填充有種植土壤。

優選地，所述保水土壤的製備方法包括以下步驟：

s1，將100份聚丙烯醯胺水凝膠粉末，與20-500份土壤粉末充分混合；

s2，澆灌大量的水，手動或機械攪拌，稍稍靜置，將水過濾，得到溼土壤；

s3，將溼土壤填充到保水種植筒的筒壁內，稍稍踩壓，使其的頂部跟地面平行。

優選地，所述保水種植筒的雙層筒壁均為透氣濾網布，所述透氣濾網布的材質優選為聚丙烯醯胺多孔薄膜。

優選地，所述溫度傳感器優選為cwf51熱敏溫度傳感器，所述數模轉換器的優選型號為x96012。

優選地，所述plc控制器優選為國產三菱plc工控板，採用4路脈衝rs485模擬量，所述plc控制器採用220v供電電壓。

優選地，所述plc控制器的腳線連接有無線模塊，所述無線模塊優選為fce-1585型無線信號收發器。

優選地，所述plc控制器的晶片引腳線分別與供水水泵，抽水水泵，溫度傳感器，數模轉化器，加壓泵和加熱片電性連接。

優選地，所述plc控制器的控制模式包括高溫模式和低溫模式，所述高溫模式啟動的氣候溫度超過30℃，所述低溫模式啟動的氣候溫度低於10℃。

優選地，所述製冷劑箱內的製冷劑優選為r5及r4系列混合製冷劑。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1.通過在種植土壤外套有保水土壤形成的保水種植筒，保水土壤由100份聚丙烯醯胺水凝膠粉末與20-500份土壤粉末混合製成，因而可依據不同獼猴桃對土壤溼度的不同要求，改變水凝膠的含量，從而提供合適保水土壤的成分配比，保水能力強且保水能力可以控制，使其應用範圍廣，適合推廣。

2.將灌溉主管道的管壁接通有對稱分布的灌溉管線，保水種植筒之間通過灌溉管線相互連通，灌溉水優選提供到保水種植筒的雙層筒壁內，隨後再緩慢供給到種植土壤，實現了緩釋供水的效果，有效防止灌溉過剩導致的爛根及土壤板結的問題。

3.灌溉主管道的水溫經過灌溉水溫控制系統來控制，灌溉水溫控制系統由控溫水箱和蛇形換熱器構成，控溫水箱上設有溫度傳感器，數模轉化器和plc控制器，蛇形換熱器上設有加熱水箱和製冷劑箱，製冷劑箱連接加壓泵，加熱水箱內設有加熱片，plc控制器的控制模式包括高溫模式和低溫模式，氣候溫度超過30℃時，plc控制器啟動高溫模式，控制加壓泵開始工作，製冷劑箱開始製冷，對供水製冷；氣候溫度低於10℃時，plc控制器啟動低溫模式，控制加熱片開始工作，對供水加熱，以上過程直接對土壤及植物根部進行夏季降溫和冬季升溫，實現對種植園地的變溫式灌溉，有效防止了凍傷和熱枯，利於獼猴桃的生長。

附圖說明

圖1為本發明提出的一種獼猴桃種植灌溉裝置的結構示意圖；

圖2為本發明提出的一種獼猴桃種植灌溉裝置的種植園土壤的內部結構圖；

圖中：1保水種植筒、2灌溉主管道、3排水溝、4灌溉水溫控制系統、5灌溉管線、6供水水泵、7控溫水箱、8蛇形換熱器、9加熱水箱、10抽水水泵、11排水溝、12溫度傳感器、13數模轉化器、14plc控制器、15製冷劑箱、16加壓泵、17蛇形管、18加熱片、19過濾布、20保水土壤、21種植土壤。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

參照圖1-2，一種獼猴桃種植灌溉裝置，包括保水種植筒1，灌溉主管道2，排水溝3和灌溉水溫控制系統4，所述保水種植筒1和灌溉主管道2埋於地下，所述灌溉主管道2的管壁接通有對稱分布的灌溉管線5，所述灌溉管線5為經絡網狀，所述保水種植筒1分布於灌溉管線5的節點，所述保水種植筒1之間通過灌溉管線5相互連通；所述灌溉主管道2連接有供水水泵6，所述供水水泵6遠離灌溉主管道2的一側通過管道連接有控溫水箱7，所述控溫水箱7遠離供水水泵6的一側通過管道連接有蛇形換熱器8，所述蛇形換熱器8的底部設有加熱水箱9，所述加熱水箱9的底部通過管道連接有抽水水泵10，所述抽水水泵10遠離蛇形換熱器8的一側通過管道連接有排水管11，所述排水管11與排水溝3連接；

所述控溫水箱7內部設有溫度傳感器12，所述控溫水箱7的頂部連接有數模轉化器13和plc控制器14；所述灌溉水溫控制系統4由控溫水箱7和蛇形換熱器8構成；

所述蛇形換熱器8的側壁設有製冷劑箱15和加壓泵16，所述蛇形換熱器8的內部設有蛇形管17，所述蛇形管17的兩端分別通過管道與製冷劑箱15和加壓泵16相連接，所述加壓泵16通過管道與製冷劑箱15相連接；所述蛇形換熱器8與加熱水箱9之間通過過濾網相連通，所述加熱水箱9內設有加熱片18。

所述供水水泵6和排水溝11分別位於種植園地的上遊和下遊，所述排水溝11與種植園地連接的土壁上包接有過濾布19。

所述保水種植筒1的筒壁為雙層空腔結構，所述保水種植筒1的雙層筒壁內填滿保水土壤20，所述保水種植筒1的內層筒壁內填充有種植土壤21。

所述保水土壤20的製備方法包括以下步驟：

s1，將100份聚丙烯醯胺水凝膠粉末，與20-500份土壤粉末充分混合；

s2，澆灌大量的水，手動或機械攪拌，稍稍靜置，將水過濾，得到溼土壤；

s3，將溼土壤填充到保水種植筒1的筒壁內，稍稍踩壓，使其的頂部跟地面平行。

所述保水種植筒1的雙層筒壁均為透氣濾網布，所述透氣濾網布的材質優選為聚丙烯醯胺多孔薄膜。

所述溫度傳感器13優選為cwf51熱敏溫度傳感器，所述數模轉換器9的優選型號為x96012。

所述plc控制器14優選為國產三菱plc工控板，採用4路脈衝rs485模擬量，所述plc控制器14採用220v供電電壓。

所述plc控制器14的腳線連接有無線模塊，所述無線模塊優選為fce-1585型無線信號收發器。

所述plc控制器14的晶片引腳線分別與供水水泵6，抽水水泵10，溫度傳感器12，數模轉化器13，加壓泵16和加熱片18電性連接。

所述plc控制器14的控制模式包括高溫模式和低溫模式，所述高溫模式啟動的氣候溫度超過30℃，所述低溫模式啟動的氣候溫度低於10℃。

所述製冷劑箱15內的製冷劑優選為r5及r4系列混合製冷劑。

本發明的工作過程：依據地勢，將排水溝3置於種植園地的下遊，保水種植筒1的雙層筒壁內填滿保水土壤20，保水種植筒1的內層筒壁內填充有種植土壤21，將獼猴桃幼苗或種子種植在種植土壤21的中心位置；灌溉主管道2和灌溉管線5構成經絡狀的供水網，將水或水肥溶液供到保水種植筒1內，實現對種植園地的滲灌式灌溉。灌溉產生或是雨季產生的積水流入排水溝，過濾布19過濾後，經由排水管11由抽水水泵10抽到加熱水箱中，此時由plc控制器14依照氣候溫度選擇工作模式，所述plc控制器14的控制模式包括高溫模式和低溫模式，氣候溫度超過30℃時，plc控制器14啟動高溫模式，控制加壓泵16開始工作，製冷劑箱15開始製冷，對供水製冷；氣候溫度低於10℃時，plc控制器14啟動低溫模式，控制加熱片開始工作，對供水加熱。換熱後的水，進入到有控溫水箱7中，並與自然水源連接，通過溫度傳感器12測試溫度，溫度信號經數模轉化器13轉換後傳遞到plc控制器14中，低溫模式下，控制水溫25-35℃，高溫模式下控制水溫0-10℃；再將水經供水水泵6通入灌溉主管道2和灌溉管線5中，實現對種植園地的變溫式灌溉。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。