[发明专利]一种滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置

说明书

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体说，本发明具体涉及一种水肥氧灌溉装置的技术领域。

背景技术

土壤肥力包括水、肥、气、热四个主要因素，目前在膜下滴灌技术条件下，已经对水、肥、热三方面的协作调控应用取得了一系列的重大成果，特别是棉花膜下滴灌技术的推广应用把土壤肥力的三个主要因子“水”、“肥”“热”综合协调应用，使得棉花种植产量发生了质的跨越；土壤肥力的综合生产潜力的发挥就在于“水”、“肥”、“气”、“热”的协调管理；土壤空气、土壤水分是作物生长发育的重要营养物质，是土壤肥力不可取代的重要因素。但是，在两者相应的变化过程中所引起的气、水比的变化，却存在着矛盾:适宜时，则促进土壤肥力发挥作用，不适宜时，则反之。所以，土壤气水比是土壤中影响土壤肥力发挥其作用的一个规律性的制约条件。

随着膜下滴灌的日趋精细化管理的发展和微灌技术的快速发展，以及在有限的耕地对产量增加的需求，迫切需要进一步提升土壤的生产潜力，而解决土壤孔隙中的“水”、“气”矛盾成为提升土壤生产潜力的关键。滴管系统中通过技术措施协调管理灌溉水中“水”、“气”“肥”，缓解水气矛盾，达到水肥氧一体化协调灌溉管理的目的，对于提升土壤生产潜力、提高营养元素利用效率和促进作物生长具有重要的科学意义。

增氧技术一直广泛应用于水产养殖方面，增加水体有效溶解氧浓度，并且在水产养殖行业产生了巨大的经济效益；随着农业新型节水技术的不断发展，微灌技术已经广泛应用在大田作物生产中，但是滴灌增氧是一个难题。

目前市场上应用的MazzeiInjector公司生产的Mazzei文丘里注射器来完成空气的掺入，Mazzei文丘里注射器的工作原理与普通文丘里一样，遵循伯努利定律：当一定压力的水流从文丘里进水端进入到喉道时，由于喉道半径变小导致水流速度变大，水的压力相应降低，当压力低于外界大气压时，空气就会通过进气口被吸进来掺入到水流当中，当高速的水气混合体从喉部流向文丘里出口端时，由于管道半径变大导致水流流速降低，动能转化为势能使压力增加，继续以有压流体的形式流入主管道，经过输移后最后经滴头入渗到土壤当中。Mazzei文丘里注射器的价格高昂，考虑到设备的造价和能量的损耗，其掺气时管道内水气的体积比有限，维持在12％左右，不能满足大田水气混合的要求，而且增氧效果不理想，空化效应低，目前水气混合技术形成的气泡不能有效被土壤吸附，容易溢出。

发明内容

针对现有技术中灌溉装置不能满足大田水气混合的要求，增氧效果不理想，空化效应低，水气混合技术形成的气泡不能有效被土壤吸附，容易溢出的技术现状，本发明提供了一种滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，采用水气爆破增效系统，通过增氧泵吸入水肥混合液和一定浓度的氧气，实现水肥气初步混合增压，再通过在水气爆破增效系统内的微纳米曝气管进行水肥气二次高度混合，形成水肥气浑浊液，达到水肥气增效目的，利用磁化作用，进一步活化水肥气，进入滴灌管，滴入农田，在农业灌溉领域具有广泛的适用性。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供了一种滴灌水肥氧一体活化增效灌溉装置，包括水气爆破增效系统、增氧泵、施肥罐和滴灌机构，施肥罐和滴灌机构分别与进水管连接，施肥罐出口连接有自吸式出水管，自吸式出水管和进水管之间有管道连接，自吸式出水管另外一端和增氧泵连接，增氧泵外设有制氧机，增氧泵出口与水气爆破增效系统连接，水气爆破增效系统出口和注射增效机构连接，注射增效机构与滴灌机构连接；水气爆破增效系统上面设有电机和气泵，电机下设有气流管，气流管呈中空结构，气泵下设有输气管，输气管和气流管通过输气块连接，输气块呈中空结构固定在气流管外壁，输气管和气流管连接处设有通气孔，气流管中部设有压力板，压力板下面的气流管上设有泄气块，泄气块下设有纳米曝气管。

本发明中，水气爆破增效系统的气流管下部外壁设有螺纹，螺纹丝口之间设有与气流管内部连通的间隙，气流管内部设有橡胶片，橡胶片呈菱形，橡胶片一端和螺纹连接，橡胶片另外一端覆盖在下部橡胶片上部，泄气块内设有固定杆，固定杆上设有通气管，通气管一端顶起橡胶片和气流管内部连通，通气管另外一端设在泄气块中。

本发明中，泄气块两边对称设有阻尼杆。

本发明中，纳米曝气管内部设有中空管，中空管外设有纳米微孔层。

本发明中，输气管上设有压力阀。

本发明中，水气爆破增效系统上部设有水位传感器，水气爆破增效系统外壁设有变频器，变频器分别和水位传感器、增氧泵和注射增效机构电性连接。