[发明专利]一种分层自控排灌装置、方法及引导根系生长的灌溉方法

说明书

本申请提供一种分层自控排灌装置、方法及引导根系生长的灌溉方法。分层自控排灌装置包括排水单元、灌溉单元、多个湿度传感器及控制单元。控制单元分别与湿度传感器、排水单元及灌溉单元通讯连接，在其中一个湿度传感器的检测值大于第一阈值时，控制单元控制抽水机构开启，将土壤内的水分抽出。在其中一个湿度传感器的检测值小于第二阈值时，控制单元控制位于所在深度的灌溉单元开启使对应的灌溉单元灌水。通过对不同深度的湿度进行监控，能够根据土壤不同深度的湿度情况进行排水及灌水。本申请实现精准灌溉及灌排一体化，节约成本，利于推广使用。

技术领域

本申请涉及节水灌溉技术领域，具体而言，涉及一种分层自控排灌装置、方法及引导根系生长的灌溉方法。

背景技术

目前的农业生产中，土壤的水分状况一直是制约作物产量的重要因素。适宜的土壤水分环境有利于提高作物产量，过湿或者过旱都会导致作物产量急剧减少；因此，排水和灌溉是农业生产领域绕不开的两大话题。农业排水领域发展至今，各种大规模的排水方式已经比较成熟，例如明沟排水，竖井排水等。

南方地区全年降雨量分布不均，夏季降雨量大，容易引发涝渍灾害，过高的土壤含水率对玫瑰等高价值经济作物的危害十分明显；而初春时节，南方地区又很容易发生季节性干旱，干旱持续时间较长，对许多经济作物往往有致命的影响。尽管危害如此明显，但在实际生产过程中，对于三七、重楼等高价值，并且对涝渍特别敏感的经济作物所设计的排水装置不仅比较缺乏，而且还存在功能单一，容易堵塞，自动化程度低，精度低等问题。

在农业灌溉领域，为节约灌溉用水量，人们探索了许多灌溉方式，并且节水效果都比较明显。节水灌溉技术发展至今，地下灌溉也已经较为成熟，但依然存在灌溉装置适用条件较为严苛，且存在出水孔容易堵塞等问题。伴随着作物的生长，作物根系也在发生变化，所需的灌溉水量、灌溉深度也不同。目前的地下灌溉系统大多于作物定植前预埋于地下，灌溉深度和灌溉半径固定不变，对根系生长、作物发育和水分利用有较大程度的限制。

现有的装置采用独立设计，只能实现排水或者灌溉，并不能共用一套设备实现排灌一体化，需要分开安装，安装过程费时费力，成本较高。并且大多装置需要预埋于作物定植前，因此灌溉深度受限，不能根据植株的成长进行调节。若在生产过程中需要对灌溉深度进行调节，则需要重新安装，工程繁琐且工作困难，材料用量大，成本高，难以用于大田研究等工作中。

综上所述，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种分层自控排灌装置，能够对不同深度的湿度进行监控，根据土壤不同深度的湿度情况进行排水及灌水。

本申请实施例的第二目的还在于提供一种分层自控排灌方法。

本申请实施例的第三目的还在于提供一种引导根系生长的灌溉方法。

第一方面，提供了一种分层自控排灌装置，包括排水单元、灌溉单元、多个湿度传感器及控制单元。

排水单元包括抽水机构和蓄水机构，所述抽水机构与所述蓄水机构连接。土壤内的水分通过所述抽水机构被抽入所述蓄水机构内。

灌溉单元与所述蓄水机构连接，包括多个灌溉层，多个灌溉层沿竖直方向布置。每个所述灌溉层分别通过连接支路与所述蓄水机构的连接，在每个连接支路上均设置第二电磁阀，所述第二电磁阀用于控制所述连接支路的启闭。所述灌溉单元用于将所述蓄水机构内的水排至土壤中。

每两个所述湿度传感器间隔预定距离后沿竖向布置，用于检测不同深度的土壤湿度。