以稻草農(nóng)作物秸稈為載體的微灌地?zé)岷屯夤?jié)水系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種以稻草農(nóng)作物秸稈為載體的微灌地?zé)岷屯夤?jié)水系統(tǒng)，包括栽種植物、秸稈預(yù)埋件、微灌管、地?zé)峁芑蛲夤?、過(guò)濾罐、水泵、調(diào)節(jié)閥、貯水池、總水管和閥門(mén)?？偹芡ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)閥與過(guò)濾罐、水泵和貯水槽連接。栽種植物根部鋪設(shè)秸稈預(yù)埋件，桿預(yù)埋件中鋪設(shè)微灌管和地?zé)峁芑蛲夤?、總水管通過(guò)閥門(mén)分別與微灌管和地?zé)峁芑蛲夤苓B接。本發(fā)明利用秸稈預(yù)埋件提高了土壤的儲(chǔ)水能力，改善土壤成分，加熱線(xiàn)增加了土壤溫度，其對(duì)于促進(jìn)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的作用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
以稻草農(nóng)作物秸稈為載體的微灌地?zé)岷屯夤?jié)水系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種以稻草等農(nóng)作物秸桿為載體的微灌、地?zé)岷屯獾墓?jié)水系統(tǒng)，簡(jiǎn) 稱(chēng)為《系統(tǒng)》。
[0002] 本發(fā)明可以廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、土地的荒漠化治理，包括對(duì)沙漠、戈壁、干旱、 半干旱地區(qū)土地的治理。本本發(fā)明適應(yīng)于我國(guó)各種土壤的植物栽培和種植。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 近年來(lái)，我國(guó)自行研制和從國(guó)外引進(jìn)了許多灌溉節(jié)水的工藝和設(shè)備。但時(shí)至今日， 我國(guó)的灌溉節(jié)水工作仍沒(méi)有突破性的進(jìn)展。原因很多，但主要的原因有如下幾點(diǎn)。一是設(shè)備 投資大，設(shè)備和工藝復(fù)雜，操作難度大，不能適應(yīng)我國(guó)農(nóng)民當(dāng)前的知識(shí)和文化水平;二是不 能適應(yīng)我國(guó)復(fù)雜的土壤結(jié)構(gòu)和氣候條件。譬如，從以色列引進(jìn)的灌溉節(jié)水工藝和設(shè)備，多適 用于沙漠和地中海氣候。而我國(guó)地域遼闊，土壤結(jié)構(gòu)和氣候條件復(fù)雜;三是技術(shù)問(wèn)題，從國(guó) 外引進(jìn)的灌溉節(jié)水工藝和設(shè)備，對(duì)灌溉用水的質(zhì)量的要求偏高，而我國(guó)灌溉用水一般都沒(méi) 有嚴(yán)格的質(zhì)量要求。這種灌溉用水的使用將導(dǎo)致引進(jìn)設(shè)備的癱瘓。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于目前我國(guó)的灌溉節(jié)水現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種以稻草農(nóng)作物秸桿為 載體的微灌地?zé)岷屯夤?jié)水系統(tǒng)。利用稻草等農(nóng)作物秸桿的吸水性、保水性和保溫的特性， 并以它作為載體，通過(guò)它將水(灌溉用水）、地（電熱）、肥(肥料)等進(jìn)行綜合和集成，為植物 的生長(zhǎng)提供熱量、灌溉水和肥料。做到節(jié)水、節(jié)能、節(jié)肥、保墑，減緩自然災(zāi)害，縮短農(nóng)作物生 產(chǎn)周期，提高土地利用率等多種效果。
[0007] 我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，隨著種植面積的增加，稻桿等農(nóng)作物秸桿的量也在迅速的 增加，一般情況下，這些稻桿，或者被遺棄，或被焚燒，浪費(fèi)了大量的寶貴資源。
[0008] 研究表明，秸桿中存在著大量的毛細(xì)管或稱(chēng)維管(導(dǎo)管），在植物生長(zhǎng)的過(guò)程中，這 些毛細(xì)管，一方面，將植物根部吸收的養(yǎng)分和水分輸送到植物的各個(gè)部分，另一方面將植物 葉片制造的有機(jī)物質(zhì)輸送到植物的根部，為植物的生長(zhǎng)提供必要的物質(zhì)條件。
[0009] 秸桿干燥之后，秸桿中原來(lái)那些毛細(xì)管(維管）依然存在，仍然具有吸水和膨脹的 功能。
[0010] 科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，秸桿在有水的環(huán)境中，已經(jīng)干燥的秸桿依然保持著一定的吸水能 力，而且隨著時(shí)間的增加而增加，吸水量經(jīng)過(guò)一段時(shí)間逐漸增加的過(guò)程之后，逐漸進(jìn)入飽和 狀態(tài)。以水稻秸桿為例，它在30分鐘到24小時(shí)，稻桿吸水量達(dá)到378%的最高值，吸水量為稻 桿自重的3.78倍。此時(shí)稻桿的吸水量，顯現(xiàn)為飽和狀態(tài)。如果繼續(xù)向稻桿里面注水，吸水量 能力降低，稻桿成過(guò)飽和狀態(tài)。稻桿里面的水開(kāi)始向土壤滴灌，呈現(xiàn)微灌過(guò)程。
[0011] 待向稻桿注水或吸水停止之后，稻桿中原來(lái)保持的稻桿自重3.78倍的水分，將成 為一個(gè)蓄水池，源源不斷地將自己所蓄有的水分提供給植物，保證植物生長(zhǎng)的需要，起到 了土壤保墑和灌溉的作用。
[0012] 為了提高稻桿和其他農(nóng)作物秸桿的吸水和土壤的保墑能力，將多棵秸桿擰成繩或 制成草墊之后，這種秸桿除了原來(lái)秸桿所具備的吸水結(jié)構(gòu)特點(diǎn)之外，秸桿與秸桿之間也同 樣形成了無(wú)數(shù)條新的吸水和蓄水通道，形成了一個(gè)個(gè)巨大的蓄水空間。為土壤提供微灌和 土壤保墑的條件，以保證農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)。
[0013] 秸桿具有明顯的植物屬性，本身就是一種腐解物。這些秸桿在土壤之中，經(jīng)微生物 的分解與轉(zhuǎn)化，以及在一系列生物化學(xué)反應(yīng)的作用下，不僅能夠改變土壤的結(jié)構(gòu)，而且能夠 改變土壤中的N/C，（即土壤中的氮和碳比例），生成部分水溶性腐殖酸等肥料成分，更加有 利于在植物的生長(zhǎng)。
[0014] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的： 一種以稻草農(nóng)作物秸桿為載體的微灌電熱和通氣節(jié)水系統(tǒng)，包括栽種植物、秸桿預(yù)埋 件、微灌管、地?zé)峁芑蛲夤?、過(guò)濾罐、水栗、調(diào)節(jié)閥、貯水池、總水管和閥門(mén)?？偹芡ㄟ^(guò)調(diào) 節(jié)閥與過(guò)濾罐、水栗和貯水池連接，栽種植物根部鋪設(shè)秸桿預(yù)埋件，桿預(yù)埋件中鋪設(shè)微灌管 和地?zé)峁芑蛲夤?、總水管通過(guò)閥門(mén)分別與微灌管和地?zé)峁芑蛲夤苓B接。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是： 本發(fā)明具有十大特點(diǎn)和節(jié)水四大優(yōu)勢(shì)： 1，本發(fā)明應(yīng)用的是微灌或滴灌技術(shù)，它在灌溉節(jié)水方面具有四大優(yōu)勢(shì)： (1) ，土地的灌溉方法由通常的'面灌'（漫灌)方法轉(zhuǎn)變?yōu)?滴灌"，用水量只相當(dāng)"面 灌"用水量的到30%~40% (2) ，灌溉的方式由土地'表面'轉(zhuǎn)變?yōu)?地下'。減少了土地表面水分的蒸發(fā)和土地滲漏 所造成的損失。
[0016] (3)，土地灌溉的方法由'漫灌'變?yōu)?微灌'。提高了水的利用率。
[0017] (4)，提高了土壤的儲(chǔ)水能力，利用農(nóng)產(chǎn)品秸桿的吸水能力，在土壤里中形成一個(gè) 個(gè)的人造'小型水庫(kù)。防止了傳統(tǒng)灌溉方法容易造成孔洞和濕陷空洞現(xiàn)象。
[0018] 2,本發(fā)明應(yīng)用不受土地的地勢(shì)影響，不僅可用于水平土地，而且可適應(yīng)于洼地、坡 地的植物生長(zhǎng)。在土地灌溉時(shí)，對(duì)地勢(shì)的高低位差并無(wú)嚴(yán)格要求，在一定的位差范圍內(nèi)，吸 水性、微灌的均勻性并不受影響。
[0019] 3,對(duì)土壤的適用性強(qiáng)。該技術(shù)不僅適用于砂土、黏土、壤土，而且可以適用于干旱、 半干旱、沙漠和戈壁的植物生長(zhǎng)。
[0020] 4，本發(fā)明對(duì)土壤的滲水速度、透水性、保水性都無(wú)嚴(yán)格的要求。
[0021] 5,本發(fā)明使用的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，不需要龐大而復(fù)雜的設(shè)備。投資利用率高， 成本低。
[0022] 6,改良土壤結(jié)構(gòu)，所使用的稻草等農(nóng)作物秸桿所制作的草繩、草墊等在使用過(guò)程 中，在一定溫度和濕度環(huán)境中，通過(guò)酶化、發(fā)酵的方法不斷地生成有機(jī)肥料，可以改變土壤 結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，提高地溫。
[0023] 7,利用本發(fā)明種植的植物，其生長(zhǎng)速度快于其他的種植方法。
[0024] 8,廢物利用，變廢為寶。稻草等秸桿是農(nóng)產(chǎn)品的副產(chǎn)物，該技術(shù)就是利用這些廢棄 的秸桿做原料，為農(nóng)業(yè)廢棄物的利用開(kāi)辟一個(gè)新的途徑。
[0025] 9,本發(fā)明技術(shù)便于管理。稻草等農(nóng)作物的秸桿制成繩、索、纜、墊、短桿之后，具有 堅(jiān)固、柔軟、吸水性強(qiáng)、保溫性能好等特點(diǎn)，使用時(shí)鋪設(shè)的長(zhǎng)度可以達(dá)到幾百米甚至千米以 上。
[0026] 10，本發(fā)明實(shí)行地?zé)峋€(xiàn)的加熱系統(tǒng)，可以有效地控制地溫。避免因氣候變化對(duì)農(nóng)作 物生長(zhǎng)的不良影響。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明示意圖。
[0028]圖2是圖1秸桿預(yù)埋件鋪設(shè)栽種植物根部的示意圖。
[0029]圖3是圖1中秸桿預(yù)埋墊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在使用秸桿之前必須進(jìn)行預(yù)處理。處理的目的是增加秸桿的吸水、儲(chǔ)水能力、殺菌 消毒能力和分解和發(fā)酵的能力。
[0031] 1，秸桿的浸潤(rùn);農(nóng)作物干燥的秸桿，與新鮮的秸桿相比其吸水的能力有所降低，細(xì) 胞的萎縮是其主要的原因之一。要恢復(fù)秸桿的吸水性，在使用之前必須進(jìn)行秸桿水浸潤(rùn)預(yù) 處理過(guò)程。方法很簡(jiǎn)單，就是將秸桿放在水池中進(jìn)行充分的浸潤(rùn)，直到提起秸桿制品時(shí)水能 夠自行滴落為止。
[0032] 2,殺菌消毒:農(nóng)作物在生長(zhǎng)和放置過(guò)程中秸桿的內(nèi)部和外部都會(huì)保存和感染一定 的病菌病毒，如果在使用之前不進(jìn)行殺菌消毒，在使用后就會(huì)影響植物的生長(zhǎng)。一般的無(wú)毒 和低毒農(nóng)業(yè)消毒劑都可以有效的殺滅隱藏在秸桿內(nèi)部蠐蟲(chóng)、金針蟲(chóng)等地下害蟲(chóng)。
[0033] 3,發(fā)酵:秸桿發(fā)酵是使用它作為微灌載體的重要原因之一。秸桿在一定的溫度、濕 度和微生物的作用下，能夠促進(jìn)秸桿纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等物質(zhì)的生物降解和生物 轉(zhuǎn)化，增加土壤中的小分子糖、氨基酸、腐殖酸、蛋白質(zhì)、乳酸，揮發(fā)性脂肪酸等有機(jī)質(zhì)的含 量，對(duì)土壤中的微生物生長(zhǎng)繁殖、土壤理化性狀、土壤結(jié)構(gòu)的改善，促進(jìn)植物生長(zhǎng)等方面產(chǎn) 生巨大促進(jìn)的作用。
[0034] -般使用的發(fā)酵劑有農(nóng)盛樂(lè)飼料發(fā)酵劑、華巨秸桿微貯寶等，如果在使用秸桿發(fā) 酵劑的同時(shí)，輔以禽獸的糞便，發(fā)酵的效果將會(huì)明顯的提高。
[0035]下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案再作進(jìn)一步的說(shuō)明： 一種以稻草農(nóng)作物秸桿為載體的微灌電熱和通氣節(jié)水系統(tǒng)，包括栽種植物1、秸桿預(yù)埋 件2、滴灌管3、地?zé)峁芑蛲夤?、過(guò)濾罐6、水栗7、調(diào)節(jié)閥8、貯水池9、總水管5和閥門(mén)10?？?水管5通過(guò)調(diào)節(jié)閥8與過(guò)濾罐6、水栗7和貯水池9連接。栽種植物1根部鋪設(shè)秸桿預(yù)埋件2,秸 桿預(yù)埋件2以稻草、麥桿等各種農(nóng)作物秸桿制成的繩、索、纜、墊、短桿為載體，秸桿預(yù)埋件2 埋設(shè)地表20~25厘米。秸桿預(yù)埋件2中鋪設(shè)微灌管3和地?zé)峁芑蛲夤?、總水管5通過(guò)閥門(mén)10 分別與滴灌管3和通氣管4連接。通氣管4分居滴灌管3兩側(cè)。
[0036] 實(shí)施過(guò)程中，貯水池9中的水通過(guò)水栗7的抽吸，經(jīng)過(guò)過(guò)濾罐6過(guò)濾，清除渣質(zhì)，通過(guò) 調(diào)節(jié)閥8,輸送到總水管5,再由各路的閥門(mén)10開(kāi)啟，過(guò)濾水流入秸桿預(yù)埋件2中微灌管3,滋 潤(rùn)沙土地上栽種植物1、地?zé)峁芑蛲夤?增加土壤的溫度，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。
[0037]為了證實(shí)本發(fā)明的可行性，本發(fā)明作了以下對(duì)比試驗(yàn)： ①本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、檢驗(yàn)應(yīng)用本發(fā)明能否在沙漠中栽種農(nóng)作物。
[0038] 2、觀察農(nóng)作物在A長(zhǎng)方形玻璃缸和B長(zhǎng)方形玻璃缸根須發(fā)展情況。
[0039]②試驗(yàn)過(guò)程 本發(fā)明在A長(zhǎng)方形玻璃缸中鋪入100mm高度的沙土，用稻草繩包裹的聚乙烯透明膠管平 鋪在沙土內(nèi)部，然后，鋪設(shè)5m 36伏0.25安培200瓦的加熱線(xiàn)，再在沙土的上面平鋪20mm的 普通土壤，用250ml塑料瓶通過(guò)聚乙烯透明膠管向沙土滴加250ml的水。
[0040] 比照組B長(zhǎng)方形玻璃缸中鋪入100mm高度的沙土，透明膠管平鋪在沙土內(nèi)部，再在 沙土的上面平鋪20mm的普通土壤，用250ml塑料瓶通過(guò)聚乙稀透明膠管向沙土滴加250ml的 水。
[0041] 為了防止?fàn)€根現(xiàn)象的發(fā)生，在長(zhǎng)方形玻璃缸中墊入破碎的聚苯乙烯塑料，在塑料 層上鋪入100毫米的普通土壤，加水250ml。
[0042] 對(duì)比試驗(yàn)進(jìn)度一覽表
③試驗(yàn)小結(jié) 1、試驗(yàn)證明，本發(fā)明完全適應(yīng)于干旱、半干旱、沙漠和戈壁農(nóng)作物的種植。
[0043] 2、本發(fā)明種植的農(nóng)作物生長(zhǎng)速度要快于其它的種植條件。說(shuō)明稻草繩含有的有機(jī) 質(zhì)，改善土壤成分，加熱線(xiàn)增加了土壤溫度，其對(duì)于促進(jìn)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種以稻草農(nóng)作物秸桿為載體的微灌地?zé)岷屯夤?jié)水系統(tǒng)，包括栽種植物（1)、秸桿 預(yù)埋件(2 )、微灌管(3 )、地?zé)峁芑蛲夤?4)、過(guò)濾罐(6 )、水栗(7 )、調(diào)節(jié)閥（8)、貯水池(9)、 總水管(5)和閥門(mén)（10 )，總水管(5 )通過(guò)調(diào)節(jié)閥（8 )與過(guò)濾罐(6)、水栗(7 )和貯水池(9)連接， 其特征是栽種植物（1)根部鋪設(shè)秸桿預(yù)埋件(2)，桿預(yù)埋件(2)中鋪設(shè)微灌管(3)和地?zé)峁芑?通氣管(4)、總水管(5)通過(guò)閥門(mén)（10)分別與微灌管(3)和地?zé)峁芑蛲夤?4)連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種以稻草農(nóng)作物秸桿為載體的微灌地?zé)岷屯夤?jié)水系統(tǒng)，其 特征是秸桿預(yù)埋件(2)為各種農(nóng)作物秸桿制成的繩、索、纜、墊。
【文檔編號(hào)】C05F15/00GK106069619SQ201610399847
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】劉德民
【申請(qǐng)人】劉德民