[发明专利]滴渗控制方法和滴渗控制系统

说明书

本发明涉及一种滴渗控制方法，包括如下步骤：在土壤下方的第一垂直距离d₁和第二垂直距离d₂处分别安装第一水分监测器和第二水分监测器，其中，d₁<d₂，并且所述第一水分监测器和所述第二水分监测器在水平方向上与作物根部的距离分别是D₁和D₂，其中，D₁与D₂相等或不等；基于所述第一水分监测器的监测结果控制管道系统对土壤进行浇灌，并基于所述第二水分监测器的监测结果控制所述管道系统对土壤停止浇灌。本发明还涉及一种滴渗控制系统。本发明通过改变水分监测器的数量及布设位置，实现了既能控制滴渗开始和结束的时间，又能控制滴渗的纵向范围和横向范围，还能够节约用水，提高滴渗效率的技术方案。

技术领域

本发明涉及一种滴渗控制方法和滴渗控制系统。

背景技术

目前，无论是节水灌溉技术还是灌溉配套产品都是近些年来研究的热点，发展至今已经经历了从农业节水技术2.0产品到4.0产品，有滴灌、渗灌、喷灌等等，但主要还是以滴灌、渗灌为主。

其次，基于控制方式的不同又包括：譬如重力滴灌系统，太阳能滴灌系统，人工手动控制滴灌系统，变频滴灌系统等等，这些控制方法及系统通过检测土壤含水量、间歇式灌溉等方式，在控制参数的设定上，均采用传统经验值，虽均可达到表面意义上的节水节肥、省时、省工、智能控制等目的，但忽略了作物自身的需求。这样现存的滴灌系统及灌溉控制方式就会持续地产生施肥过量、灌溉不均匀的现象。

现存的滴灌系统及灌溉控制方式没有从作物土壤根系活动范围与环境的角度考虑出发，无法使作物必需的水分营养的纵向与横向渗透范围被控制在作物根圈范围内，无法使土壤中残留或流失的水量与肥料量接近于零，也不能针对不同的作物量身定制出个性化的精准滴渗控制方案。同时，现存的滴灌系统及灌溉控制方式也没有考虑不同地块及不同作物等的差异。

作物必需的水分营养在土壤中的运动方式主要为受重力效应影响的纵向下移运动与受土壤毛细管力作用的横向扩渗运动。现有的滴灌系统与渗灌系统中传感器(即，监测器)的布设位置主要是基于重力效应的单一监测，即传感器与滴头处于同一垂直线上，没有充分考虑作物根系营养分布区域与土壤水分的关系，垂直滴头下面的传感器监测到已处于水饱和状态时，根圈范围内其他部位的土壤水分常常仍然处于非饱和状态。因此，不利于作物次生根系的生长与发展。此外，现有的滴灌系统与渗灌系统只能做到什么时候开始浇水(包括普通的水，还可以包括肥料)，但浇多少水，使作物必需的水分营养的纵向与横向营养圈渗透范围控制在作物根圈范围内的滴渗控制方法尚未见报导。

发明内容

由此，本发明旨在对现有技术中的滴渗控制方法和滴渗控制系统进行改进。本发明旨在提供一种新的滴渗控制方法和滴渗控制系统，既能控制滴渗开始和结束的时间，又能控制滴渗的纵向范围和横向范围，还能够节约用水，提供滴渗效率。

在本发明的一个实施例中，一种滴渗控制方法包括如下步骤：

在土壤下方的第一垂直距离d₁和第二垂直距离d₂处分别安装第一水分监测器和第二水分监测器，其中，d₁&lt;d₂，并且所述第一水分监测器和所述第二水分监测器在水平方向上与作物根部的距离分别是D₁和D₂，其中，D₁与D₂相等或不等；以及基于所述第一水分监测器的监测结果控制管道系统对土壤进行浇灌，并基于所述第二水分监测器的监测结果控制所述管道系统对土壤停止浇灌。

在本发明的另一个实施例中，还包括步骤：

根据当前作物预先确定用于所述第一水分监测器的滴渗开始控制值R₁和用于所述第二水分监测器的滴渗停止控制值R₂；