CN107581024A - 一种油橄榄高效节水型灌溉*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油橄榄高效节水型灌溉***，主要包括远程客户端、输水装置、感应装置、灌溉装置、阀门开关；所述灌溉装置包括表层灌溉装置、中层灌溉装置和深层灌溉装置；所述输水装置分别连接表层灌溉装置、中层灌溉装置和深层灌溉装置；所述表层灌溉装置、中层灌溉装置和深层灌溉装置靠近输水装置的一端分别安装有阀门开关；所述感应装置包括控制器、GPS通信模块、空气湿度传感器、温度传感器、土壤湿度传感器；本发明可以实现逐级灌溉，根据油橄榄的生长特点进行高效灌溉，实现智能根部灌溉，降低水分的损失，具有较好的应用前景。

Description

一种油橄榄高效节水型灌溉***

技术领域

本发明属于油橄榄灌溉种植领域，具体涉及一种油橄榄高效节水型灌溉***。

背景技术

油橄榄起源于地中海气候区，油橄榄生产的橄榄油具有较高的经济价值。油橄榄是木犀科木犀榄属常绿乔木，是世界著名的木本油料兼果用树种，栽培品种有较高食用价值，含丰富优质食用植物油—油橄榄油，具有良好的经济效益。油橄榄为著名亚热带果树和重要经济林木，主要分布于地中海国家，希腊、意大利、突尼斯、西班牙为集中产地。我国油橄榄主栽区的降水量与地中海地区存在很大的差异，且属于夏雨型气候，所以合理灌溉油橄榄很重要。

灌溉不仅促进油橄榄的生长发育，而且广泛的研究表明灌溉对于提高油橄榄产量和橄榄油的品质具有十分的必要。在全球水资源日趋紧张的背景下，随着现代商业化经营的高密度油橄榄圆和超高密度油橄榄园的发展以及油橄榄的栽培由地中海地区向美国、加拿大等国家相似气候区扩张，油橄榄灌溉水的高效利用方法成为灌溉管理研究中的热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油橄榄高效节水型灌溉***，主要包括远程客户端、输水装置、感应装置、灌溉装置、阀门开关；所述灌溉装置包括表层灌溉装置、中层灌溉装置和深层灌溉装置；所述输水装置分别连接表层灌溉装置、中层灌溉装置和深层灌溉装置；所述表层灌溉装置、中层灌溉装置和深层灌溉装置靠近输水装置的一端分别安装有阀门开关；所述感应装置包括控制器、GPS通信模块、空气湿度传感器、温度传感器、土壤湿度传感器；本发明可以实现逐级灌溉，根据油橄榄的生长特点进行高效灌溉，实现智能根部灌溉，降低水分的损失，具有较好的应用前景。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种油橄榄高效节水型灌溉***，包括远程客户端、输水装置、感应装置、灌溉装置、阀门开关；所述灌溉装置包括表层灌溉装置、中层灌溉装置和深层灌溉装置；所述输水装置分别连接表层灌溉装置、中层灌溉装置和深层灌溉装置；所述表层灌溉装置、中层灌溉装置和深层灌溉装置靠近输水装置的一端分别安装有阀门开关；所述感应装置包括控制器、GPS通信模块、空气湿度传感器、温度传感器、土壤湿度传感器；所述控制器电性连接输水装置、阀门开关、GPS通信模块、空气湿度传感器、温度传感器、土壤湿度传感器，控制器通过GPS通信模块与远程客户端连接；

所述表层灌溉装置设置在油橄榄种植表面；所述中层灌溉装置设置在油橄榄种植土壤深度的8-20cm；所述深层灌溉装置设置在油橄榄种植土壤深度的30-40cm；所述土壤湿度传感器的个数为若干个且土壤湿度传感器分别对应中层灌溉装置和深层灌溉装置的深度设置。

本发明由工作用电进行供电，本发明的供电设备为现有技术且不是本发明的改进点，故不再赘述。本发明的水源为种植用灌溉水源，所述水源与疏水装置的连接关系为现有技术且不是本发明的改进点，故不再赘述。

所述油橄榄的根系长度集中在10-40cm，所述油橄榄在萌芽期的根系长度在5-16cm左右；所述油橄榄生长期的根系长度集中在20-40cm。根据油橄榄不同生长期的根系集中的深度对油橄榄进行灌溉，提高了油橄榄吸收效率，提高了灌溉的效率。

所述空气湿度传感器、温度传感器设置在油橄榄的附近范围内，用于检测油橄榄种植地区的空气湿度、温度参数；所述土壤湿度传感器设置有多个，所述土壤湿度传感器对应灌溉装置的位置设置在表层、中层、深层，对应检测不同生长期的油橄榄的各个深度土壤的湿度参数；以上这些参数汇总到控制器中进行判断，所述控制器内的编程为现有技术且不是本发明的改进点，故不再赘述。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述表层灌溉装置包括毛管和设置在毛管上的滴头。所述表层灌溉装置采用滴灌的方式，通过管道***与安装在毛管上的灌水器，将水和作物需要的水分和养分一滴一滴，均匀而又缓慢地滴入作物根区土壤中的灌水方法。所述表层灌溉可以在油橄榄萌芽期进行灌溉，萌芽期的油橄榄的根系不发达。所述滴灌的毛管和滴管的设置参数为现有技术且不是本发明的改进点，故不再赘述。

所述滴灌不破坏土壤结构，土壤内部水、肥、气、热经常保持适宜于作物生长的良好状况，蒸发损失小，不产生地面径流，几乎没有深层渗漏，是一种省水的灌水方式。滴灌的主要特点是灌水量小，灌水器每小时流量为2-12升，因此，一次灌水延续时间较长，灌水的周期短，可以做到小水勤灌；需要的工作压力低，能够较准确地控制灌水量，可减少无效的棵间蒸发，不会造成水的浪费；滴灌还能自动化管理。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述中层灌溉装置包括中层通水管和设在中层通水管外侧的第一保护层，所述中层通水管上设置有若干个微孔。所述第一保护层的设置是为了防止中层通水管上的被土壤堵塞，同时保证中层通水管不被腐蚀，延长中层灌溉装置的使用寿命。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述深层灌溉装置包括深层通水管和设在深层通水管外侧的第二保护层，所述深层通水管上设置有若干个微孔。所述第二保护层的设置是为了防止深层通水管上的被土壤堵塞，同时保证深层通水管不被腐蚀，延长中层灌溉装置的使用寿命。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述第一保护层和第二保护层为软式透水管。所述软式透水管一方面可以保护中层通水管、深层通水管不被堵塞，另一方面可以作为保水的材料，防止水分流失过快，保证了灌溉的效率。

所述软式透水管是一种具有倒滤透（排）水作用的新型管材，它克服了其他排水管材的诸多弊病，它利用“毛细”现象和“虹吸”原理、集吸水、透水、排水为一体，具有工程设计要求的耐压、透水及反滤作用。不因地质、地理温度变化而发生断裂，并可达到排放洁净水的效果，不会对环境造成二次污染，属于新型环保产品。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述第一保护层包括海绵吸水层和储水沙层，所述储水沙层由细沙制备；所述第二保护层的设置同第一保护层。所述中层通水管的外侧依次套设有海绵吸水层和储水沙层，所述海绵吸水层与储水沙层用于保护中层通水管并保证水分缓慢灌溉，具有保水的作用。所述储水沙层采用细沙制备，所述细沙的储水效果较好。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述深层通水管的外侧依次套设有海绵吸水层和储水沙层，所述海绵吸水层与储水沙层用于保护中层通水管并保证水分缓慢灌溉，具有保水的作用。所述储水沙层采用细沙制备，所述细沙的储水效果较好。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述远程客户端包括固定检测端和移动监测端。所述移动监测端可以实现随时随地进行监控和调节灌溉***，提高工作效率。

本发明的有益效果：

（1）所述灌溉装置包括表层灌溉装置、中层灌溉装置和深层灌溉装置，本发明可以实现逐级灌溉，根据油橄榄的生长特征进行分段灌溉，效率较好；

（2）所述表层灌溉装置设置在油橄榄种植表面；所述中层灌溉装置设置在油橄榄种植土壤深度的8-20cm；所述深层灌溉装置设置在油橄榄种植土壤深度的30-40cm；根据油橄榄的根系分布状况提高灌溉效率，节约灌溉用水；

（3）所述表层灌溉装置包括毛管和设置在毛管上的滴头，所述表层灌溉采用滴灌的方式进行灌溉，节约用水，提高灌溉效率；

（4）所述中层灌溉装置包括中层通水管和设在中层通水管外侧的第一保护层，所述中层通水管上设置有若干个微孔；所述深层灌溉装置包括深层通水管和设在深层通水管外侧的第二保护层，所述深层通水管上设置有若干个微孔；所述中层灌溉装置和深层灌溉装置伸入土壤对油橄榄进行灌溉，提高保水降低灌溉用水量；

（5）所述第一保护层和第二保护层均为软式透水管；一方面可以保护中层通水管、深层通水管不被堵塞，另一方面可以作为保水的材料，防止水分流失过快，保证了灌溉的效率；

（6）所述第一保护层包括海绵吸水层和储水沙层，所述储水沙层由细沙制备；所述第二保护层的设置同第一保护层；所述海绵吸水层与储水沙层用于保护中层通水管并保证水分缓慢灌溉，具有保水的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为中层灌溉装置的剖面图；

图3为本发明的原理框图；

图4为实施例3的原理框图。

图中：1-输水装置、2-表层灌溉装置、3-中层灌溉装置、4-深层灌溉装置、5-滴头、6-第一保护层、7-第二保护层、8-阀门开关、9-水流量表、10-海绵吸水层。

具体实施方式

实施例1：

一种油橄榄高效节水型灌溉***，包括输水装置1、灌溉装置、远程客户端和感应装置；所述灌溉装置包括表层灌溉装置2、中层灌溉装置3和深层灌溉装置4；所述输水装置1通过转换管分别连接表层灌溉装置2、中层灌溉装置3和深层灌溉装置4；所述表层灌溉装置2、中层灌溉装置3和深层灌溉装置4与输水装置1连接的一端分别设置有阀门开关8；所述表层灌溉装置2设置在油橄榄种植地面上，所述中层灌溉装置3设置在种植地面下方10cm，所述深层灌溉装置4设置在种植地面下方35cm；

所述表层灌溉装置2包括毛管和滴头5，所述滴头5设置在毛管上；所述中层灌溉装置3包括中层通水管和第一保护层6；所述深层灌溉装置4包括深层同时管和第二保护层7；所述中层通水管和深层通水管靠近油橄榄的位置设置有通水用的微孔；所述第一保护层6和第二保护层7为软式透水管，且第一保护层6和第二保护层7分别套设在中层通水管和深层通水管的外侧。

如图3所示，所述感应装置包括控制器、GPS通信模块、空气湿度传感器、温度传感器、土壤湿度传感器，所述控制器分别电性连接GPS通信模块、空气湿度传感器、温度传感器、土壤湿度传感器、输水装置1、阀门开关8；所述空气湿度传感器、温度传感器设置在油橄榄种植范围内，所述土壤湿度传感器分别设置在油橄榄种植地表、种植地面下方10cm和种植地面下方35cm；所述控制器通过GPS通信模块与远程客户端连接，实现远程监控并发送实时监控位置，方便用户种植，提高了油橄榄的种植效率。

本发明在使用过程中，所述空气湿度传感器、温度传感器传输信号到控制器，所述各层土壤湿度传感器检测不同深度土壤的湿度并将信号输入控制器；所述控制器中含有记录油橄榄生长日期的模块，所述油橄榄的不同生长阶段对应着不同的根部生长状况；在油橄榄的育苗期，若检测到表层土壤干燥且种植地区干燥时，则控制器启动表层灌溉装置2；在油橄榄的生长期，若检测到中层土壤干燥且种植地区干燥时，则控制器启动中层灌溉装置3；在油橄榄成熟期，若检测到深层土壤干燥且种植地区干燥时，则控制器启动深层灌溉装置4。

本发明采用控制器智能灌溉油橄榄，根据油橄榄的生长特性进行智能灌溉；所述表层灌溉装置2采用滴灌的方式进行灌溉有效降低油橄榄土壤营养成分的损耗，且节约水分；所述中层灌溉装置3和深层灌溉装置4具有较好的保水作用，采用软式透水管作为保护层，具有较好的保水作用，降低了水分的散失，节约用水；本发明实现了智能高效节水型灌溉油橄榄，具有较好的应用前景。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进一步优化，所述中层灌溉装置3包括中层通水管和第一保护层6，所述第一保护层6分段式设置在中层通水管上，所述中层通水管对应第一保护层6的位置设置有通水用的微孔，所述中层灌溉装置3针对性的进行灌溉；如图2所示，所述第一保护层6包括依次从内到外套设在中层通水管外侧的海绵吸水层10和储水沙层，所述储水沙层由细沙制备得到；所述海绵吸水层10和储水沙层具有较好的保水作用，降低了水分的散失，节约用水；本发明实现了智能高效节水型灌溉油橄榄，具有较好的应用前景。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例1或2的基础上进一步优化，如图4所示，还包括与控制器电性连接的水流量表9；如图1所示，所述输水装置1通过一个深度水池连通表层灌溉装置2、中层灌溉装置3和深层灌溉装置4；所述表层灌溉装置2、中层灌溉装置3和深层灌溉装置4连接水池的一端均设置有水流量表9；所述中层灌溉装置3和深层灌溉装置4只有在灌溉油橄榄的位置才设置有第一保护层6和第二保护层7，所述中层通水管和深层通水管对应第一保护层6和第二保护层7的位置设置有灌溉用通孔。

所述中层灌溉装置3和深层灌溉装置4的灌溉位置为分段式分布，所述第一保护层6和第二保护层7分段设置，具有较好的针对性，节约成本。

本发明在使用过程中，所述空气湿度传感器、温度传感器传输信号到控制器，所述各层土壤湿度传感器检测不同深度土壤的湿度并将信号输入控制器；所述控制器中含有记录油橄榄生长日期的模块，所述油橄榄的不同生长阶段对应着不同的根部生长状况；在油橄榄的育苗期，若检测到表层土壤干燥且种植地区干燥时，则控制器启动表层灌溉装置2；在油橄榄的生长期，若检测到中层土壤干燥且种植地区干燥时，则控制器启动中层灌溉装置3；在油橄榄成熟期，若检测到深层土壤干燥且种植地区干燥时，则控制器启动深层灌溉装置4。

本发明采用控制器智能灌溉油橄榄，根据油橄榄的生长特性进行智能灌溉；所述表层灌溉装置2采用滴灌的方式进行灌溉有效降低油橄榄土壤营养成分的损耗，且节约水分；所述中层灌溉装置3和深层灌溉装置4具有较好的保水作用，采用软式透水管作为保护层，具有较好的保水作用，降低了水分的散失，节约用水；本发明实现了智能高效节水型灌溉油橄榄，具有较好的应用前景。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种油橄榄高效节水型灌溉***，其特征在于，包括远程客户端、输水装置（1）、感应装置、灌溉装置、阀门开关（8）；所述灌溉装置包括表层灌溉装置（2）、中层灌溉装置（3）和深层灌溉装置（4）；所述输水装置（1）分别连接表层灌溉装置（2）、中层灌溉装置（3）和深层灌溉装置（4）；所述表层灌溉装置（2）、中层灌溉装置（3）和深层灌溉装置（4）靠近输水装置（1）的一端分别安装有阀门开关（8）；所述感应装置包括控制器、GPS通信模块、空气湿度传感器、温度传感器、土壤湿度传感器；所述控制器电性连接输水装置（1）、阀门开关（8）、GPS通信模块、空气湿度传感器、温度传感器、土壤湿度传感器，控制器通过GPS通信模块与远程客户端连接；

所述表层灌溉装置（2）设置在油橄榄种植表面；所述中层灌溉装置（3）设置在油橄榄种植土壤深度的8-20cm；所述深层灌溉装置（4）设置在油橄榄种植土壤深度的30-40cm；所述土壤湿度传感器的个数为若干个且土壤湿度传感器分别对应中层灌溉装置（3）和深层灌溉装置（4）的深度设置。

2.根据权利要求1所述的一种油橄榄高效节水型灌溉***，其特征在于，所述表层灌溉装置（2）包括毛管和设置在毛管上的滴头（5）。

3.根据权利要求1所述的一种油橄榄高效节水型灌溉***，其特征在于，所述中层灌溉装置（3）包括中层通水管和设在中层通水管外侧的第一保护层（6），所述中层通水管上设置有若干个微孔；所述深层灌溉装置（4）包括深层通水管和设在深层通水管外侧的第二保护层（7），所述深层通水管上设置有若干个微孔。

4.根据权利要求3所述的一种油橄榄高效节水型灌溉***，其特征在于，所述第一保护层（6）和第二保护层（7）均为软式透水管。

5.根据权利要求3所述的一种油橄榄高效节水型灌溉***，其特征在于，所述第一保护层（6）包括海绵吸水层（10）和储水沙层，所述储水沙层由细沙制备；所述第二保护层（7）的设置同第一保护层（6）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种油橄榄高效节水型灌溉***，其特征在于，所述远程客户端包括固定检测端和移动监测端。