[发明专利]光控水肥一体化智能灌溉系统及光控水肥一体化智能灌溉方法

说明书

本发明的针对现有技术中的不足提供一种光控水肥一体化智能灌溉系统及光控水肥一体化智能灌溉方法。本发明实现了在恰当的时间灌溉适量的水；解决了用户每天需面对的何时灌溉和灌多少，以及何时施肥和施多少肥的重要问题：实现了用户对作物根域的土壤肥力的实时监测，及时发现需要施肥的区域，指导施肥系统工作，解决何时施肥的问题；实现了土壤肥力的实时监测，精确计算出需肥量，指导施肥系统施肥量，解决施多少肥的问题。按基于作物需施肥，精准施肥，实现了在每一待灌施肥区因土因作物全面平衡施肥，大大提高肥料利用率和施肥经济效益，减少了对环境的不良影响。

技术领域

本发明涉及一种灌溉和施肥系统及其方法，尤其涉及一种光控水肥一体化智能灌溉系统及光控水肥一体化智能灌溉方法。

背景技术

灌溉和施肥一直是农业生产的重要部分。

灌溉，即用水浇地。灌溉原则是灌溉量、灌溉次数和时间要根据药用植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定，要适时、适量，合理灌溉。其种类主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等。我国现有技术常采用漫灌的方式。

漫灌要挖沟渠，以前用人工，后来用牲畜、拖拉机，后来最先进的用激光测距的先进机械，取决于 经济和地理条件，例如需要灌溉的地域面积大小，有什么可用的技术，人工费用等。植物在畦和陇沟中排成行或在苗床上生长，水沿着渠道进入农田，顺着陇沟或苗床边沿流入。也可以在田中用硬塑料管或铝管引水，在管上间隔距离开孔灌溉，用虹吸管连接渠道。

应用管道可以控制水流量，由于温度、风速、土壤、渗透能力等不同，漫灌容易造成有的地方水多，有的地方水不足的现象，管道可以移动，因此可以控制不产生这种不均的现象。尤其是如果采用自动阀门更可以增加效率。

但由于漫灌比较浪费水资源，需要较多的劳动力，并且容易造成地下水位抬高，因此使土壤盐碱化，在发达国家已经逐渐被淘汰。但由于只需要少量的资金和技术，在多数发展中国家中仍然被广泛使用。

施肥：当土壤里不能提供作物生长发育所需的营养时，对作物进行人为的营养元素的补充的行为称为施肥。不合理施肥通常是由于施肥数量、施肥时期、施肥方法不合理造成的。

发明内容

本发明的第一个目的在于针对现有技术中的不足提供光控水肥一体化智能灌溉系统。

本发明的另一个目的在于针对现有技术中的不足提供一种光控水肥一体化智能灌溉方法。

本发明的第一个目的通过以下技术方案实现：

光控水肥一体化智能灌溉系统，包括节水灌溉系统和施肥系统，所述施肥系统包括固体肥料添加系统、光电控制器和数据储存分析系统；

节水灌溉系统包括光电控制器、数据储存分析系统、水源、水泵、注水管和用于控制节水灌溉系统开闭的水阀，还包括安装在待灌施肥区的灌溉分水管；节水灌溉系统的土壤内埋设一个或以上的水分探头；水阀安装在注水管上，注水管与一根以上的灌溉分水管相连，每根灌溉分水管均设有电磁阀；

光电控制器由光照开关和光强传感器组成；当光强传感器监测到光强＜1万lux时，光照开关打开，开启光照补偿系统，为作物提供补偿光源；

固体肥料添加系统包括固体肥料添加装置、光电开关、肥料添加槽和肥料盒；肥料添加槽设置在作物种植区，肥料添加槽横截面为倒梯形结构，肥料添加槽的侧壁开设肥料通孔，肥料添加槽的顶部设有肥料入料口；肥料盒安装在灌溉分水管上。

优选的，施肥系统还包括液体肥料添加系统，液体肥料添加系统包括液体肥料配肥装置，液体肥料入料桶、液体肥入料阀，液体肥入料阀设于液体肥料入料桶的出料管上，液体肥料入料桶的入料口与液体肥料配肥装置相连，液体肥料入料桶的出料管与注水管相连，液体肥料配肥装置内设有搅拌装置，搅拌装置由搅拌电机、搅拌轴、搅拌桨组成，灌溉分水管上开设灌溉孔