[发明专利]一种微分灌溉装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种灌溉装置与方法，特别是涉及一种利用超细纤维代替输水管道的微分灌溉装置与方法，属于无纺纤维应用领域。

背景技术

近年来，随着环境污染、自然灾害、以及人为因素的影响，我国的干旱土地逐渐增加，可耕种土地不断减少，水资源贫乏的情况日益严重。合理利用土地和水资源，改善土壤环境，促进农作物产量和植被的生长尤为重要。

目前，农业上的微滴灌技术：如膜下灌溉，耕层灌溉等，在节水灌溉方面比较先进和成熟，虽然节水效果好，使作物产量提高，但其成本较高，且容易堵塞；专利CN200380100379.3和专利CN201210558205.2提出一种痕量灌溉方法和系统，此方法利用控水头中纤维束的毛细管力实现自动吸水灌溉，其本质是滴灌的改进，仍需要输水管道和水源处的水位差才可实现供水。

发明内容

本发明提出一种微分灌溉装置与方法，利用可更换拆装和集成的储水腔体替代数十管道铺设，利用超细吸水纤维代替微细滴灌管道和植物根系的水分运输及分布，实现水分对植物定时定量的高效供给，达到快速缓解土地干旱，调节土壤含水量，促进植物生长等作用。可用于濒临干旱土地快速植被恢复、临时栽种树木保活、花期遇旱果树保产等场合。此装置结构简单，更换方便，节约水量，替换成本低。

本发明一种微分灌溉装置，主要由支撑板、导水管、水箱、基座和输水纤维毡组成，导水管插于导水管安装孔中，水箱与导水管插接在一起，基座位于支撑板和导水管的下方，与导水管将输水纤维毡夹紧。其中，支撑板包括支撑板对接面、导水管安装孔、植物种植区，支撑板对接面位于支撑板内侧，植物种植区位于支撑板对接面和导水管安装孔的中间，为半圆形，导水管安装孔为支撑板上的圆形通孔，沿植物种植区的半圆线设有三个。将两块支撑板平放在植物与土壤相接处，通过支撑板对接面的凸起和凹陷部分贴合在一起，此时植物被置于植物种植区。

本发明一种微分灌溉装置，导水管由环状固定板和取水器组成，环状固定板位于导水管内部，为凸台状，取水器可拆卸。环状固定板对取水器起到支撑的作用，取水器中含有取水器顶端和固定叶片，取水器顶端为圆形，与活塞的凹陷区域紧密贴合，三个固定叶片沿取水器周向均匀分布，叶片边缘固定在导水管内壁。导水管下端有凹槽。

本发明一种微分灌溉装置，水箱整体为阶梯圆柱形，由储水腔和水箱头部构成，储水腔为圆柱形中空区域，位于水箱头部上方，水箱头部可拆卸，由弹簧、活塞、水箱前盖、滑道板和入水孔构成，滑道板、入水孔和水箱前盖三者为一体，至上而下设置，整体构成出水区。入水孔在水箱前盖与滑道板的壁上以单圈或多圈环向分布多个，孔径为5-10mm，弹簧与滑道板和活塞相连，位于水箱前盖内侧，活塞受取水器的压力沿滑道板运动，两个弹簧保证活塞受力均匀，可使活塞卸去外力恢复原样。

本发明一种微分灌溉装置，基座为空心盘状上凸起形，可插入导水管下端凹槽中。

本发明一种微分灌溉装置，滑道板为u型，固定不动，活塞沿u型区域上下运动

本发明一种微分灌溉装置，输水纤维毡是由熔体微分静电纺丝制备的具有吸水性的超细亲水纤维叠层组成，厚度为1-10mm，单根纤维直径500nm-5μm。输水纤维毡被导水管和基座分隔为两部分，内部不与土壤接触，起到存水作用，外部与土壤接触，起到扩散输水作用。输水纤维毡内、外部的水势差促进土壤和附近水源的水分进行交换与平衡，形成输水系统，供给植物吸收。

本发明一种微分灌溉装置，输水纤维毡可由熔体静电纺丝法、溶液静电纺丝法、闪蒸纺丝法、熔喷法、自组装法、相分离法中的一种或几种制成。

本发明一种微分灌溉装置，输水纤维毡材料可以由尼龙（PA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯-乙烯醇共聚物（EVAL）、亲水改性的聚丙烯（PP）(共混、接枝等方法)中的一种或几种复合使用。