CN101331845A - 一种防堵自动渗灌方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及渗灌的一种方法。本发明所述的防堵自动渗灌方法是通过与水源相接触的渗水物向植物根部土壤输水。使用本发明的防堵自动渗灌方法，取材容易，加工和安装简单，投资小，与现有技术相比，不产生淤堵现象，解决了该技术领域一直无法克服的难题。而本发明通过渗水物向植物根部土壤输水使得出水量均匀稳定，容易控制，也更加节水，利于植物的生长和发育。

Description

一种防堵自动渗灌方法
技术领域
本发明涉及植物灌溉的一种，即渗灌的方法。
背景技术
灌溉一般分为沟灌、畦灌、喷灌、滴灌、渗灌、浇灌等。
(1)沟灌法即在垄间行间开沟灌水。
(2)畦灌法是将灌溉水引入畦沟内，使水流逐渐渗入土中。
(3)喷灌、滴灌法是近年来发展的新型灌溉方式。喷灌是把由水泵加压或自然落差形成的有压水通过压力管道送到田间，再经喷头喷射到空中，形成细小水滴，均匀地洒落在农田，达到灌溉的目的。滴灌，是使灌溉水缓缓滴入表土，浸润作物的根系土壤。
(4)渗灌是指借助相关设施将水慢慢的直接送入表土以下，以浸润根层土壤的灌水方法。
(5)浇灌法用水壶或皮管等浇水。
其中渗灌技术具有显著的节水、节能、省工、增产和提高产品品质的优点，水的利用率是目前所有灌溉技术中最高的，而其主要问题是淤堵严重，难以克服。其实施方法很多，在大田上使用目前大致可以分为点式和线式两种，点式(又称孔口式)就是用不透水的塑料管将水送到植物根部，然后通过一种埋在地下可以慢慢渗出水的渗头进行灌溉。线式(又称全壁型)是采用埋在地下可慢慢向外渗水的管道直接进行灌溉，而这种渗水管又分为多孔管和微孔管两种。多孔管是在管壁上打很多小孔(孔径为1-2mm)或5～10mm长的纵缝，微孔管是用特殊的材料(废旧轮胎回收的橡胶、塑料等)拉成的管道，管壁上有无数泡沫状的微孔。当管内充水时就会逐渐象出汗一样渗出，进行灌溉。近年报道较多的一种渗灌管是利用废旧橡胶轮胎粉末、PVC塑料粉及发泡剂等掺和料混合后，经发泡、抗紫外线等特殊技术工艺处理挤压成型的在管壁上具有大量微孔的渗水管。通过压力将水从渗水管管壁上肉眼看不见的微孔，像出汗一样压渗流出来湿润其周围土壤。这样在水源要安装压力装置；同时由于渗灌微孔对于空气的通透性较差，需要在渗灌管尾部安置排气装置。
就采用上述这种微孔渗灌管进行植物渗灌来说，还存在如下的一些问题，以至于难以大面积推广：
1、整个***复杂，包括水源的压力装置、渗灌管尾部的排气装置等各项设施造价高，且一旦发生堵塞，清洗、维修和管理都十分困难，因此不仅使用成本太高，而且及其不方便。
2、采用这种灌溉方法，虽然出水点分散，但是无规律，而且孔管大小不一，利用压力水进行渗灌，是通过增压的方式引水，对土壤的供水量难以控制，实际上仍然会因为孔管的大小不一浪费水量。
3、由于整个管道都在渗水，不仅造成水资源浪费，而且在植物间隙始终保持湿润容易生长杂草。
4、土壤中的泥沙容易堵塞渗水管的微孔，而且渗水微孔若遭堵塞或虫咬等因素破坏后，其渗水量干湿不匀，而且不能及时发现，水土保墒性能差，不利于作物的生长和发育。
5、不仅有泥沙淤堵问题，还存在生物堵塞，这一缺陷一直没办法解决。
发明内容
本发明的目的就是要解决目前渗灌技术中存在的容易淤堵、投资大等问题，提供一种防堵自动渗灌方法，便于实际推广应用。
本发明所采取的具体技术方案如下：
一种防堵自动渗灌方法，该方法是通过与水源相接触的渗水物向植物根部土壤输水。
上述的防堵自动渗灌方法，所述的水源是指能够向渗水物提供水，即能够使渗水物的一端接触到水。其包括输水源头、输水或储水设施的整个输水或储水***，可以是自来水、输水的输水管道、水槽及其它输水或储水容器等整个的***。
本发明可以直接使用自来水，通过水阀来控制源头向输水管道输水，继而向与输水管道连接的渗水物提供水源；也可以筑水槽、水池等，甚至可以采用就近的池塘、地表水形成的水沟等等。总之大大拓宽了水源的采集，使该渗灌方法的应用得到进一步的推广。
上述的防堵自动渗灌方法，所述的渗水物可分为两类，一类是能形成毛细现象的物体，优选的是陶制品；另一类是能形成虹吸现象并具有反滤功能的物体，优选的是土工布。更优选的方案是，陶制品的重量组成配比为：陶土55～75％、硅藻土5～35％、炭粉5～35％，将各成份按配比混合，然后在1000-1100℃左右烧制而成即可；土工布采用300-800g/m2的聚乙烯或聚丙烯土工布。
前一种渗水物通过毛细现象向土壤输水，输水速度缓慢却异常均匀、稳定，基本不受水压的影响，同时还能根据与渗水物接触的土壤含水量自动调节输水量；后一种渗水物通过虹吸现象向土壤输水，输水速度较前一种快，并会受到水压的影响。
不管使用何种渗水物，水只能通过渗水物输出而不能从渗水物与其它装置的接口处漏出，当然，如何将水源与与渗水物连接，并且保证接口处密封的连接方式有很多，这对于一般的技术人员来说根据现有的公开技术是可以解决的。其具体的连接方式之一可以是在输水管或储水槽上适当位置打孔，然后将渗水物套上密封圈直接***输水管或储水槽上的孔眼，既简单实用，又方便快捷。还有一种简单实用的方法是，将渗水物***输水管或储水槽上的孔眼，然后涂上不溶于水的密封胶密封。如果渗水物采用土工布的话，这可以用耐腐蚀的弹性材料将土工布包裹，然后一起***输水管或储水槽上的孔眼。更优选的方式是同时在包裹作用的弹性材料(如塑料等)内壁上设置凸起，用于挤压土工布，起到控制土工布出水量的作用。
上述的防堵自动渗灌方法，其渗水物的选择和设置可根据不同植物及其生长环境和使用功能等进行设计安装，这对于本领域的技术人员来说是可以做到的。例如在沙漠地区造林，由于极度缺水，且水分蒸发和渗漏极快，渗水物就适宜使用陶制品，一般设置在靠近植物根部的地方，植物间的空隙可不用设置，输水管道内24小时保持充水状态，通过渗水物具有的毛细渗水功能与土壤毛细管对接形成持续均匀的供水，水分利用率极高。如果是种植平整的草坪，则适宜选用土工布作为渗水物，这样可以快速、均匀的将水送入周围的土壤，以使渗水点周围草坪能得到比较均匀的供水量，以达到草坪整体生长效果的一致性，而灌溉的时间和水量则可以通过对水源进行控制得以实现。如果需要输送较大的水量，还可以通过增加单个渗水物的渗水量或增加渗水物的的密度来进行调节。单个渗水物的渗水量可以通过增加渗水物在水中的接触面积及对渗水物挤压的力度等进行控制。
本发明的有益效果：
1、采用本发明的渗灌方法，取材容易，加工和安装简单，投资小，成本低，容易市场推广。
2、本发明是通过渗水物向土壤输水，改变了传统的通过管道或渗头的孔隙向土壤输水的方式，因此不会淤堵，解决了现有技术中一直无法克服的难题；由于整个设施简单，渗水物容易更换，维修也十分方便。
3、本发明通过两类渗水物向土壤输水。一类是能形成毛细现象的物体，如陶制品；另一类是能形成虹吸现象并具有反滤功能的物体，如土工布。前者出水量异常均匀、稳定，不受水源影响；后者的出水量虽受水源的压力影响，但容易人工控制，且出水一样比较均匀稳定，利于作物的生长和发育。
4、采用本发明的渗灌方法，可以根据需要在靠近植物的根部附近设置渗水物渗水，不仅大大节约了水量，而且能够控制植物间隙的杂草生长。
总之，使用本发明的防堵自动渗灌方法，取材容易，加工和安装简单，投资小，与现有技术相比，不产生淤堵现象，解决了该技术领域一直无法克服的难题。而本发明通过渗水物向植物根部土壤输水使得出水量均匀稳定，容易控制，也更加节水，利于植物的生长和发育。
附图说明
图1是本发明防堵自动渗灌方法实施例1输水管与陶棒连接的结构示意图
图2是本发明防堵自动渗灌方法实施例1的***设置示意图
具体实施方式
下面以两个具体的事实例来说明本发明的防堵自动渗灌方法的具体应用方式：
实施例1
选取上海奉贤某农场内的一处大田保护地，塑料大棚内栽培花菜，种植花菜前，畦埂本身已经将大田分隔成长方形小畦。利用自来水作为灌溉水源。在大棚内铺设普通市售PVC主管道和支管道(如图1和图2中的3所示)，支管道已经根据大田内的花菜30cm左右的间距凿孔，并与渗水物体(如图1和图2中的4所示)密封连接。全部铺好后盖上表土，使渗水***处于表土下20cm处。
所采用的渗水物体为3.5cm长，上直径2cm，下直径1.5cm的两段式陶棒，将陶棒大直径的一端接触土壤，小直径端***水管内。其该陶棒是使用重量百分比为60％的福建德化陶土、10％的硅藻土和30％的炭粉混合后在1000-1100℃烧制而成的。当然陶棒各成份的比例可以进行调整，陶土的重量比一般保持在60％左右，硅藻土的含量降低，炭粉含量增多时，烧制的陶棒渗水就快些；反之，硅藻土的含量升高，炭粉的含量减少时，烧制的陶棒渗水就慢些。
将陶棒***输水管道内，并用市售不溶于水的密封胶封口。所有陶棒靠近植物根系，然后在输水管道和陶棒的上方铺设好表层土。打开自来水，使管道内24小时通水，不需要人为管理。
第二天观察到大田内靠近花菜根系的土壤湿润，依然保持24小时通水。
最终大棚试验结果表明：使用本发明的渗灌方法不仅节水，而且增产12.5％，花菜病株率少80％，省工省时，明显减小病虫害。另一方面，病虫害少，用药就少，食用蔬菜安全且品质也好。
由于陶棒本身内部结构成毛细状，可以使从输水管所吸取的灌溉水形成毛细供水的状态输送到土壤中，大大提高了水的利用率，也没有出现任何堵塞现象。大田水土保墒性能好，利于植物的生长和发育。
实施例2
上海松江泰晤士小镇某小区的别墅花园，面积400平方米左右。按照植物造景的的植物栽植布局来布置PVC输水管道，在靠近植物的地方设渗水物体，一般单边间隔30cm，在一些植物的空隙地带不设置，在大树的周围加密设置。全部埋入土层30-40cm处。渗水物体采用具有反滤作用的500g/m2的聚乙烯土工布。土工布先用与输水管上的孔相适应的塑料套管夹住，套管单边内壁设置凸起，可以掐住土工布条，以限制其出水量，然后一起***输水管。
水源使用自来水，使用时可根据天气、雨水状况开放水源，一般每次3小时左右就能保证植物需水量。
该园林生长情况非常好，存活率100％。

Claims (12)

1.一种防堵自动渗灌方法，该方法是通过与水源相接触的渗水物向植物根部土壤输水，其中所说的渗水物是指能形成毛细现象的物体或能形成虹吸现象并具有反滤功能的物体。
2.如权利要求1所述的防堵自动渗灌方法，其特征在于：所说的水源是指包括输水源头、输水或储水设施的整个输水或储水***。
3.如权利要求1所述的防堵自动渗灌方法，其特征在于：所说的能形成毛细现象的物体为陶制品。
4.如权利要求3所述的防堵自动渗灌方法，其特征在于：陶制品的重量组成为：陶土55～75％、硅藻土5～35％、炭粉5～35％。
5.如权利要求3所述的防堵自动渗灌方法，其特征在于：所说的陶制品形状为两端直径大小不同的圆棒。
6.如权利要求1所述的防堵自动渗灌方法，其特征在于：所说的能形成虹吸现象并具有反滤功能的物体为土工布。
7.如权利要求6所述的防堵自动渗灌方法，其特征在于：所说的土工布是300-800g/m2的聚乙烯或聚丙烯土工布。
8.如权利要求1所述的防堵自动渗灌方法，其特征在于：水只能通过渗水物输入土壤而不能从渗水物与其它装置的接口处漏出。
9.如权利要求2所述的防堵自动渗灌方法，其特征在于：在输水或储水***的输水管或储水漕上适当位置打孔，然后将渗水物套上密封圈直接***输水管或储水槽上的孔眼。
10.如权利要求2所述的防堵自动渗灌方法，其特征在于：将渗水物***输水或储水***的输水管或储水槽上的孔眼，然后涂上不溶于水的密封胶密封。
11.如权利要求2所述的防堵自动渗灌方法，其特征在于：如渗水物采用土工布，则用耐腐蚀的弹性材料将土工布包裹，然后一起***输水或储水***的输水管或储水槽上的孔眼。
12.如权利要求11所述的防堵自动渗灌方法，其特征在于：在起包裹作用的弹性材料内壁上设置凸起。
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