[实用新型]小麦玉米周年生产变量肥水一体化灌溉系统

说明书

技术领域

本发明属于节水灌溉领域，特别涉及了小麦玉米周年生产变量肥水一体化灌溉系统，适用于小麦-玉米复种连作生产中进行周年节水节肥的肥水一体化管理。

技术背景

小麦玉米复种连作是我国黄淮海地区最重要的种植模式，对保障国家粮食安全具有极其重要的作用。然而水资源日益短缺的问题严重制约了该地区农业可持续发展，同时，在小麦和玉米肥料管理方面，一方面，缺乏有效的追肥机械，需要耗费大量人力，增加生产成本；另一方面，在小麦和玉米生育中后期，作物封垄后，农业机械下地作业困难。如何实现小麦-玉米周年节水灌溉和水肥一体化管理，减少生产环节，促进农业可持续发展，是亟待解决的技术难题。特别是，在小麦-玉米周年生产中，往往不同地块之间土壤肥力和墒情存在明显差异，或作物苗情长势不同，在灌水量和施肥量上也应不同，如何实现不同区域或地块的节肥节水变量施用，是亟待解决的技术问题。

利用小麦-玉米两用带灌溉能有效控制每次肥水施用量，且设施相对简单、廉价，易于收放，在小麦和玉米节水灌溉方面具有广阔的应用前景。小麦和玉米两种作物的生育特点、种植规格和方式明显不同。二者相比，小麦具有密植、窄行距、株高矮、中下部茎叶密集，上部茎叶稀疏封垄程度小的特点，而玉米则具有稀植、宽行距、株高高、中上部茎叶密集封垄程度大，下部茎叶稀疏的特点。在0°～90°喷射角(喷孔的喷射水流线在喷孔处的切线与水平面的夹角)范围内，小麦田采用小麦-玉米两用带灌溉，喷射角低于70°或80°的喷射水流多被密集的小麦茎叶阻挡，玉米田采用小麦-玉米两用带灌溉，喷射角高于70°或80°的喷射水流则多被密集的玉米叶片阻挡，严重影响灌溉水在田间喷洒的均匀度。所以，两种作物适用的小麦-玉米两用带喷射角度范围及其喷孔布局方式有明显不同。

小麦-玉米两用带为管带状结构，水流通过小麦-玉米两用带时会产生沿程压力损失。相同工作压力下，增加带长，单位时间内灌溉面积增大，但小麦-玉米两用带过长，压力损失增大，导致小麦-玉米两用带首尾两端压力差增大，喷水不均。这制约了小麦-玉米两用带有效铺设长度和灌溉效率。本发明采用“工”型管道布设方式，从每条小麦-玉米两用带的两端加压进水，有效解决了这一难题。

经对现有技术文献检索发现，中国实用新型专利“一种多用途自动滴灌施肥控制系统(申请号：CN201320395144)”和中国实用新型专利“一种设施农业生产用标准化水肥一体化灌溉系统(申请号：CN201320511284)”公开了用于水肥一体化的变量施肥技术。但该变量施肥技术只能适应于整个灌溉系统，不能实现在同一个灌溉系统内对不同区域或地块实现有针对性的变量肥水作业。另外，这种滴灌技术并不适合小麦玉米复种连作栽培模式。

综上所述，亟需发明一种适合小麦玉米复种连作栽培模式下，基于小麦-玉米两用带节水节肥技术的变量肥水一体化管理系统。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供小麦玉米周年生产变量肥水一体化灌溉系统，适用于小麦-玉米复种连作生产中进行周年节水节肥的变量肥水管理。

一种小麦玉米周年生产变量肥水一体化灌溉系统，包括主管道、分支管道、小麦-玉米两用带和局域变量肥水控制系统；

在所述的一条主管道上呈“工”型分别连接分支管道，分支管道分布于该主管道的左右两侧；在同一侧相对的两条分支管道之间平行安装小麦-玉米两用带，相邻两条小麦-玉米两用带之间的间距为1.8-2.4m；

所述的小麦-玉米两用带由三条相同的带片构成，三条带片的两侧边缘紧密粘合在一起或融为一体，中层带片分别与上层带片和下层带片形成两个大小一致、相互独立的管腔；每个独立管腔的两端分别设有一个快接头，小麦-玉米两用带两端通过快接头与肥量可调式注肥器对接；所述的上层带片按适宜小麦灌溉的喷孔布局打孔作为小麦喷带侧面，所述的下层带片按适宜玉米灌溉的喷孔布局打孔作为玉米喷带侧面，中层带片则起到小麦喷带侧面和玉米喷带侧面之间隔水的作用；灌溉时，可根据作物生长季转换，使需要灌溉的作物对应的小麦喷带侧面或玉米喷带侧面朝上，并将其独立管腔的快接头与肥量可调式注肥器对接。

所述的小麦喷带侧面喷孔布局设置为：在该带面上每隔23cm设置两组喷孔，每组喷孔由等距离均匀排列于一条直线上的4个喷孔组成；第一组位于带面中线左侧，第二组位于带面中线右侧。两组喷孔的喷射角(即喷孔的喷射水流线在喷孔处的切线与水平面的夹角)均在70°～85°范围内。