基于園藝架栽培的快速浸潤灌溉及自動延時排水系統的制作方法

本發明涉及一種設施園藝的灌排系統，尤其涉及基于園藝架栽培的快速浸潤灌溉及自動延時排水系統。

背景技術：

設施園藝是指利用人工設施、人工控制環境因素，完全或部分地擺脫傳統農業生產受自然氣候和土壤等條件制約，使植物獲得最適宜的生長條件，從而延長生產季節、獲得最佳產出的農業生產方式。園藝栽培架是設施園藝最基本的栽培設施，利用它可以實現立體栽培，大大縮減占地面積，提高土地利用率，一定程度上緩解土地資源緊張的問題。另外，利用這種栽培設施人們也可在高樓林立的城市中栽培觀賞植物以及蔬菜瓜果，既可以獲得新鮮的蔬菜瓜果又能美化自己的居住環境，真正實現失地復綠。這種陽臺農業園藝栽培架大多采用人工澆水或其他低效的灌水模式，管理費時費力，且無法完成良好的灌水排水過程，這樣無疑會對植物的生長產生不良的影響，從而影響到整體的陽臺農業栽培效果。

目前市面上有一種管架栽培裝置，管架由高低不同幾層種植槽組成，灌溉系統由鋪設于各種植槽底部滲灌管連接而成，出水口有集水池，內有小型水泵，通電后可將水輸送到最上面的進水口，形成一個循環，通過一定時間的水循環進行灌溉。這種裝置操作簡便，灌溉效果良好，但由于基質導水能力比較差，浸透基質所需灌溉時間較長。另外，該裝置排水主要借助管架高差自然排出，由于灌溉管道與種植槽連接處與種植槽底部存在一定的高差，所以存在部分多余水分難以排出的問題。

技術實現要素：

為了提高管架栽培的灌溉效率、降低其能耗和改善其排水效果，本發明提供基于園藝架栽培的快速浸潤灌溉及自動延時排水系統。

本發明是通過如下技術方案實現的，提供基于園藝架栽培的快速浸潤灌溉及自動延時排水系統，包括架體、自上而下水平分布在架體上的多層種植槽和位于種植槽下方且放置在架體上的集水池；還包括多孔灌溉管和輸水管路；在每層種植槽的底部鋪設有多孔灌溉管，在種植槽的兩側對稱開設有管道孔，管道孔處于低于栽培基質表層且高于多孔灌溉管的位置；上一層多孔灌溉管的出水口與下一層多孔灌溉管的進水口通過穿在管道孔中的輸水管路連通；與最底層多孔灌溉管出水口連通的輸水管路的末端置于集水池內，在集水池內有微型水泵，微型水泵與最頂層多孔灌溉管的進水口連通。

作為優選，還包括回流管路，回流管路的進水口連通在多孔灌溉管靠近出水口一端的下方，出水口連通在輸水管路上。

在灌溉過程中，微型水泵將水輸送到最頂層多孔灌溉管的進水口，回流管路小流量回流排水，當種植槽內水位達到管道孔下邊緣后開始從輸水管路自動溢出排水，排出水自排水口排入集水池，形成水循環進行灌溉，待排水口有水流出時，切斷微型水泵電源，停止灌溉，通過回流管路自動延時排空余水。

作為優選，所述輸水管路的管道直徑大于回流管路的管道直徑。回流管路直徑小是為了小流量回流排水。

作為優選，所述輸水管路包括相互連通的輸水直管和輸水彎頭，所述回流管路包括相互連通的回流彎頭和回流直管，在回流彎頭上設有回流球閥。通過輸水直管和輸水彎頭的配合來連通各多孔灌溉管。通過回流彎頭，回流直管和回流球閥的配合來連通多孔灌溉管與輸水管路。

作為優選，在多孔灌溉管靠近出水口的一端安裝變徑三通，回流管路的進水口通過變徑三通連通在多孔灌溉管的下方。回流管路與多孔灌溉管連接，通過變徑三通使得回流管路進水口位于多孔灌溉管下方，可以保證自動徹底排空余水，避免對植物生長產生不利影響。

作為優選，所述多孔灌溉管、輸水管路、回流管路、變徑三通均為pvc管材，且各管件連接處均采用pvc給水膠進行粘合。pvc管在長期使用后不會產生水銹，具有較好的抗拉、抗壓強度，耐腐蝕性好。

作為優選，在所述架體底部安裝橡膠萬向輪。用于移動栽培架體。

作為優選，所述管道孔處于低于栽培基質表層5cm且高于多孔灌溉管的位置。可以保持栽培基質的表層干燥，減少水分蒸發量，提高水分利用率。

作為優選，所述多孔灌溉管為四周開孔，開孔率為20％，在所述多孔灌溉管外層包裹無紡布。通過多孔灌溉管上的開孔，將流入多孔灌溉管內的水分滲入栽培基質中。包裹無紡布為了保護長期處于栽培基質中的多孔灌溉管。

作為優選，所述微型水泵與最頂層多孔灌溉管的進水口通過供水軟管連通。微型水泵通過供水軟管將水輸送到最頂層多孔灌溉管。

本發明的有益效果為：

1、本灌排系統采用管道孔與多孔灌溉管的高差控制灌溉過程中種植槽內水位，保證快速浸潤種植槽內基質，可大大減少上水時間，減少水泵運行時間，降低能耗，解決栽培基質毛細管作用微弱，上水較慢問題，提高灌溉效率。

2.本灌排系統采用管道孔低于基質表層5cm，可以保持栽培基質的表層干燥，減少水分蒸發量，提高水分利用率。

3.本灌排系統采用種植槽與集水池自然高差與回流管路相結合進行自動延時排水，回流管路與多孔灌溉管連接，通過變徑三通使得回流管路進水口位于多孔灌溉管正下方，可以保證自動徹底排空余水，避免對植物生長產生不利影響。

4.本灌排系統所使用的管件為pvc材料，制造成本低，使用時間長、維護簡便。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明快速浸潤灌溉及自動延時排水系統的主透視示意圖。

圖2是本發明快速浸潤灌溉及自動延時排水系統的左視示意圖。

圖3是本發明快速浸潤灌溉及自動延時排水系統的右視示意圖。

附圖序號及名稱：

1、種植槽，2、輸水直管，3、輸水彎頭，4、供水軟管，5、集水池，6、橡膠萬向輪，7、微型水泵，8、架體，9、栽培基質，10、輸水管路的末端，11、多孔灌溉管，12、進水口，13、回流直管，14、變徑三通，15、回流彎頭，16、回流球閥，17、管道孔。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

下面結合具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。

如圖1～圖3所示，基于園藝架栽培的快速浸潤灌溉及自動延時排水系統，包括架體8、自上而下水平分布在架體8上的多層種植槽1和位于種植槽1下方且放置在架體8上的集水池5；還包括多孔灌溉管11和輸水管路；在每層種植槽1的底部鋪設有多孔灌溉管11，在種植槽1的兩側對稱開設有管道孔17，管道孔17處于低于栽培基質9表層且高于多孔灌溉管11的位置；上一層多孔灌溉管11的出水口與下一層多孔灌溉管11的進水口通過穿在管道孔17中的輸水管路連通；與最底層多孔灌溉管11出水口連通的輸水管路的末端10置于集水池5內，在集水池5內有微型水泵7，微型水泵7與最頂層多孔灌溉管11的進水口12通過供水軟管4連通。還包括回流管路，回流管路的進水口連通在多孔灌溉管11靠近出水口一端的下方，出水口連通在輸水管路上。

在灌溉過程中，微型水泵7將水輸送到最頂層多孔灌溉管11的進水口，回流管路小流量回流排水，當種植槽1內水位達到管道孔17下邊緣后開始從輸水管路自動溢出排水，排出水自排水口排入集水池，形成水循環進行灌溉，待排水口有水流出時，切斷微型水泵7電源，停止灌溉，通過回流管路自動延時排空余水。

輸水管路包括相互連通的輸水直管2和輸水彎頭3，所述回流管路包括相互連通的回流彎頭15和回流直管17，在回流彎頭15上設有回流球閥16。通過輸水直管和輸水彎頭的配合來連通各多孔灌溉管。通過回流彎頭，回流直管和回流球閥的配合來連通多孔灌溉管與輸水管路。

在多孔灌溉管11靠近出水口的一端安裝變徑三通14，回流管路的進水口通過變徑三通14連通在多孔灌溉管11的下方。回流管路與多孔灌溉管連接，通過變徑三通使得回流管路進水口位于多孔灌溉管下方，可以保證自動徹底排空余水，避免對植物生長產生不利影響。

多孔灌溉管11、輸水管路、回流管路、變徑三通14均為pvc管材，且各管件連接處均采用pvc給水膠進行粘合。pvc管在長期使用后不會產生水銹，具有較好的抗拉、抗壓強度，耐腐蝕性好。

架體8用于固定高低不同的多層種植槽1，種植槽1采用φ160mmpvc管及配套管件加工制成，具體加工過程為根據架體8寬度截取適宜長度φ160mmpvc管，中間部分用切割機割出橫截面寬度為11cm的槽口，在種植槽1的兩側對稱開設管道孔17；架體8底部安裝橡膠萬向輪6，用于移動栽培管架；集水池5用于裝灌溉用水和收集排出水；輸水管路采用φ32mmpvc管2及配套管件粘結組成；多孔灌溉管11采用φ32mmpvc管加工制成，具體加工過程為根據種植槽1長度截取適宜長度φ32mmpvc管，用φ6mm鉆頭電鉆于管四周均勻打孔，開孔率為20％，管周包裹一層無紡布，多孔灌溉管11置于種植槽1底部；回流管路包括φ20mmpvc回流彎頭、φ20mmpvc回流球閥和φ20mmpvc回流直管，φ20mmpvc回流管路通過φ32mm變φ20mmpvc變徑三通14與φ32mmpvc多孔灌溉管11連接，保證回流管進水口位于φ32pvc多孔灌溉管11正下方；φ32mmpvc輸水管路通過30mm電鉆打孔與φ20mmpvc回流管路連接，接口采用302改性丙烯酸酯膠粘劑密封處理。

上述該灌排系統的具體實施方式為：栽培園藝架體和灌排系統安裝完畢后，集水池5內加水至三分之二處，微型水泵7通電，試水循環，將回流球閥分別調節至適宜位置，觀察裝置是否存在滲水接口，若存在滲水接口，采用302改性丙烯酸酯膠粘劑密封處理。確認裝置可以正常使用后，切斷電源，排空裝置內余水，種植槽1內先敷1cm粗砂，然后裝填栽培基質9，栽植作物，保證基質表層高于管道孔5cm，微型水泵7通電進行灌溉，待排水口有水流出時，切斷微型水泵7電源，停止灌溉。

根據相關研究結果建議：一次灌溉時間為15分鐘能達到較為理想的灌溉效果，灌溉周期4～5天為宜。

當然，上述說明也并不僅限于上述舉例，本發明未經描述的技術特征可以通過或采用現有技術實現，在此不再贅述；以上實施例及附圖僅用于說明本發明的技術方案并非是對本發明的限制，參照優選的實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，本技術領域的普通技術人員在本發明的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換都不脫離本發明的宗旨，也應屬于本發明的權利要求保護范圍。