[发明专利]一种水肥气分根区交替灌溉方法

权利要求书

1.一种水肥气分根区交替灌溉方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1:种植作物

种植时，将作物的茎干置于种植穴中心，穴深30-40cm，填土时，预留10cm深度埋设水肥气一体滴灌管；

S2:设备铺设

将水肥气一体滴灌管按涡状线式布管埋设于种植穴中，其几何圆心与种植中心重合且距地表10cm；

S3:根区划分

在水平区域上对根系划分根区，将根系分为左右两个半区，对应着涡状线式排布的滴灌管也分为左右两个半区；在每个半区的滴灌管上等距打孔，安插上多个滴灌器，每个滴灌器可进行水肥气灌溉且含有土壤探针获取对应湿点的含水率；

S4：干湿定义

取同根区所有滴灌器上的土壤探针所探测的平均土壤含水率为该根区的土壤含水率，用E表示：

(1)干燥区：当Ea时，认定该区土壤为干土；其中，a为干旱胁迫上限值，土壤含水率低于该值时根系发生干旱胁迫效应，取值由作物类型决定，一般取25％-40％；

(2)湿润区：当Ec时，认定该区土壤为湿土；其中，c值为根系生长的最佳土壤含水率，由作物类型决定，一般取55％-85％；

(3)当Eb时，认定干燥区失水严重，将影响作物的正常生长；其中，b为干旱胁迫下限值，土壤含水率低于该值时根系无法正常生长，取值由作物类型决定，一般取15％-20％；

S5：分根区交替灌溉

通过控制左半区和右半区的滴灌器交替执行正常的水肥气灌溉策略，使左右根区交替出现干燥而受到干旱胁迫；

具体如下步骤：

S501:设置同个根区的滴灌器执行同样的灌溉决策；

S502:所有滴灌器的土壤探针每天实时获取根区的平均土壤含水率E；

S503:系统置左根区为湿润区，右根区为干燥区；

S504:当湿润区的Ea时，湿润区的滴灌器阀门开启，进行水肥气灌溉；当湿润区的Ec时，滴灌器阀门关闭，结束灌溉；

S505:当检测到干燥区的Eb时，系统在第二天置换干燥区与湿润区；

S506:返回S504,重复执行S504-S506步骤；从而使左根区与右根区间交替出现干燥；

水肥气灌溉包括如下步骤：

S001:所有滴灌器的土壤探针每天实时获取根区的平均土壤含水率，为水肥气分根区交替灌溉系统提供灌溉指令；

S002:根据水肥灌溉需求，水肥液一体化机配制作物所需的水肥液并输出；微纳米气泡发生器工作将气体罐中的气体转化成微纳米气泡输出；增压气泵对经过的气体进行增压，使气体压强高于压力式气阀的工作阀值；若需保温养根，可将通入的气体进行增温处理，从而使通气具有保温御寒的作用；

S003:水用电磁阀打开，气体电磁阀打开，水肥液与气体同时进入滴灌装置；

S004:水肥液从水用电磁阀流至进水管，再流至过滤器，将杂质进一步过滤掉；气体经气体电磁阀流至进气管；

S005:在强压的作用下，压力式气阀打通，部分气体从压力式气阀流至进水管，溶入水肥液，形成水肥气液；由于气体具有一定压强，能起到搅拌作用，使水肥进一步混合了，减少了水肥液由于长管道运输带来的沉淀，减少了肥料的浪费，也使滴头更加不易堵塞；

S006:水肥气液流至滴灌水管；部分气体从进气管流至滴灌气管；

S007:水肥气液流至各个滴灌器的进水口；气体流至各个滴灌器的进气口；

S008:同根区的滴灌器同样的灌溉决策；具体的，需水肥气灌溉的根区对应的滴灌器的水阀打开，水肥气液流至滴头；

S009:水肥气液从滴头均匀流出，到达根系附近的土壤中；

S0010:水肥气液在土壤中渗透，最终部分被附近根系吸收，而部分未被溶解的气体开始扩散，为根系补充氧气；

S0011:一段时间过后，水肥气灌溉结束；各开关量复位，与灌溉前一致；

S0012:滴灌器的气阀打开，由于气管存有压强，气管中的气体流至滴头,扩散到附近的土壤中，直至压强消耗完，气阀关闭；

S0013:水肥气分根区交替灌溉系统进行待机状态，等待下一次灌溉指令，土壤探针继续探测土壤含水率。

2.根据权利要求1所述的水肥气分根区交替灌溉方法，其特征在于，S2中，水肥气一体滴灌管埋设时，在垂直方向上应保证作物的根系全部扎于滴灌器位置下土层土壤。