本實用新型涉及作物栽培與育種技術,尤其涉及一種大棚內作物水分控制系統。
背景技術:
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水分脅迫是影響作物生長和產量的最重要因素之一,土壤水分含量的差異導致植物生長過程中的各成分的生成受到阻礙。據統計,全世界每年由于水分脅迫造成作物生產的損失幾乎等于其它所有環(huán)境因子所造成損失的總和。
水分脅迫分為干旱脅迫和澇漬脅迫兩種。在中國干旱、半干旱地區(qū)的面積約占國土總面積的二分之一,主要分布在華北、西北、內蒙古和青藏高原等地區(qū)。同時中國也是一個洪澇災害嚴重的國家,尤其以黃淮平原和長江中下游地區(qū)最為嚴重,占全國受災面積的3/4以上;而且這些地區(qū)常常是干旱脅迫和漬澇脅迫交替發(fā)生。受氣候變暖的影響,在高緯度地區(qū)和一些濕潤的熱帶地區(qū),可供使用的水資源有可能增加;但水資源原本已出現短缺將進一步加劇,受干旱困擾的地區(qū)有可能會增加。氣象專家還預計,未來黃淮平原和長江中下游地區(qū)極端降水的強度和出現的頻率也有可能增加,將會加大洪水災害的危險??傊置{迫造成很大的經濟損失,危害極大。
作物對水分脅迫的響應包含著極其復雜的生理生化變化,揭示這些問題是當前植物科學研究的熱點之一。目前水分脅迫控制技術主要分為室內人工實驗室和室外大棚內。室內人工氣候室雖然能夠精準模擬不同程度的水分脅迫條件,但是其只能對作物生長前期進行研究,同時其環(huán)境受人為控制,很難模擬大田實際環(huán)境變化;而室外大棚設施雖然能實現環(huán)境變化與自然條件一致,但是其處理間的水分控制及重復間的水分很難精準定位,達不到試驗研究所需要的要求。這就急需要一套能模擬大田實際環(huán)境的水分控制系統。
技術實現要素:
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本實用新型針對目前農作物水分脅迫(干旱與澇漬)條件下,其生理機理變化基礎研究的實際需要,提供一種大棚內作物水分控制系統,能模擬作物澇害脅迫條件,適宜作物整個生育期的水分調控研究,且操作簡單、水分控制精準、成本低廉。
本實用新型的技術方案如下:
大棚內作物水分控制系統,其特征在于,包括大棚,大棚外安裝有供電裝置,大棚內設有蓄水箱,蓄水箱兩側分別安裝有供水泵、程控器,蓄水箱內安裝有控制供水泵電機開關的水位傳感器,蓄水箱底部出口連接主管,主管上依次間隔安裝有Y型過濾網、主管電磁閥、真空破壞閥,主管出口處傾斜安裝有分布主管,分布主管上間隔且傾斜向上安裝的多根支管,支管靠近進口端安裝有支管電磁閥,支管外壁上方安裝有壓力補償滴頭,壓力補償滴頭上安裝有連接管,每個連接管上連接有毛管,毛管出口端安裝有滴箭,滴箭朝下插入到大棚內的盆栽桶內;所述的主管、分布主管、支管的尾端安裝有堵頭堵塞;所述的程控器電流輸入端連接供電裝置,控制端通過控制線分別連接水位傳感器、主管電磁閥、支管電磁閥。
所述的大棚內作物水分控制系統,其特征在于,所述的大棚采用不銹鋼框架結構,頂棚用10s透明薄膜覆蓋。
所述的大棚內作物水分控制系統,其特征在于,所述的大棚外設有供電裝置,供電裝置給大棚內供水泵電機、程控器等各電器元件供電,供電裝置包括太陽能電池板、支撐框架、轉換器及蓄電池等。
所述的大棚內作物水分控制系統,其特征在于,所述的連接管為多孔連接管,即外壁上設有多個出水孔的連接管。
所述的大棚內作物水分控制系統,其特征在于,所述的毛管的內徑一般為2~4mm。
本實用新型的優(yōu)點是:
1、本實用新型用于農作物生長過程中的水分脅迫研究,可精準的控制水分脅迫條件,各處理重復間水分條件一致,降低了人為灌水誤差;而且與作物田間生長環(huán)境基本一致,適合農作物不同生長時期的水分脅迫研究;同時可對作物進行干旱及澇漬雙重脅迫要求,可進行不同水分脅迫程度的多處理研究;
2、本實用新型在大棚內,棚頂蓋有10s的透明薄膜,排除了自然條件下的雨水對試驗的影響,基本保持了作物自然環(huán)境下的光照和生長條件(除水分外);
3、本實用新型能智能控制水分脅迫條件,可以利用程控器自由設置不同處理的滴灌時間,通過電磁閥開關控制不同的水分脅迫程度。
附圖說明:
圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式:
參見附圖:
大棚內作物水分控制系統,包括大棚1,大棚1外安裝有供電裝置2,大棚1內設有蓄水箱3,蓄水箱3兩側分別安裝有供水泵4、程控器5,蓄水箱3內安裝有控制供水泵電機開關的水位傳感器6,蓄水箱3底部出口連接主管7,主管7上依次間隔安裝有Y型過濾網8、主管電磁閥9、真空破壞閥10,主管7出口處傾斜安裝有分布主管11,分布主管11上間隔且傾斜向上安裝的多根支管12,支管12靠近進口端安裝有支管電磁閥13,支管12外壁上方安裝有壓力補償滴頭14,壓力補償滴頭14上安裝有連接管15,每個連接管15上連接有毛管16,毛管16出口端安裝有滴箭17,滴箭17朝下插入到大棚內的盆栽桶18內;主管7、分布主管11、支管12的尾端安裝有堵頭19堵塞;程控器2電流輸入端連接供電裝置2,控制端通過控制線分別連接水位傳感器6、主管電磁閥9、支管電磁閥13。
大棚1采用不銹鋼框架結構,頂棚用10s透明薄膜覆蓋。
大棚1外設有供電裝置2,供電裝置2給大棚內供水泵4電機、程控器5等各電器元件供電,供電裝置2包括太陽能電池板、支撐框架、轉換器及蓄電池等。
連接管15為多孔連接管,即外壁上設有多個出水孔的連接管。
毛管16的內徑一般為2~4mm,一般選擇內徑一般為3mm的。
實施例:本實用新型應用于農作物生長過程中的水分脅迫系統包括避雨透光大棚、供電系統、蓄水箱、滴灌系統、程控器及盆栽設施等。大棚為不銹鋼框架結構,其大小為(長25m,寬4m,最大高度5m),頂棚用10s透明薄膜覆蓋,同時在大棚框架四周安裝卡槽,用線卡固定薄膜,保證透光不漏雨并且不影響作物生長。大棚內設有蓄水箱,連接PVC-U63主管道,;供電裝置設在大棚外,包含太陽能電池板、支撐框架、轉換器及蓄電池等。
滴管系統設置大棚內,主管7連接蓄水箱3,并安裝Y過濾網8,同時連接真空破壞閥10,根據試驗需要,設置多個支管12,各個主管7和支管12的尾端用堵頭19堵塞,在支管7上根據盆栽桶18的大小,每間隔一定距離插入一個壓力補償滴頭14,壓力補償滴頭14采用PCJ壓力補償平口滴頭,在滴頭上裝上1出4(或1出2)多孔連接管4,每個連接管連接3mm毛管12,毛管上裝上角型滴箭13,并把滴箭插入盆栽桶14內。
程控系統包括設置在蓄水箱3旁邊的程控器5,程控器5連接供電裝置2中電源,通過控制線分別連接蓄水箱3、主管電磁閥9、各支管電磁閥13;蓄水箱3水位傳感器6控制水泵電機開關,保持蓄水箱3始終有一定量的滴灌用水,時間顯示及控制回路可按照設定好的程序控制各支管電磁控制閥,來實現各盆栽桶的滴灌水量。
本實用新型的盆栽用桶14為塑料桶,其大?。ǜ?0cm,直徑25cm),桶內裝入等量的混合均勻的風干土25kg;并通過滴灌系統對桶內進行水分控制。
本實用新型的滴灌系統各支管插入的壓力補償平口滴頭14,保證整個水管中各角型滴箭的水壓、水量一致,省工省力,能對各盆栽桶用水量進行精準控制,減少了人為灌水誤差,為水分脅迫試驗提供了保證。同時,該裝置通過程控器對各支管回路的控制,可同時進行干旱和澇漬脅迫。
本實用新型所述的實施方式僅僅對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行的描述,并非對本實用新型構思和范圍進行限定,在不偏離本實用新型設計思路的前提下,工程技術人員可對本實用新型技術方案做出各種改進,均應落入本實用新型的保護范圍。