微水量连续灌溉管、制造方法、使用方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种制造微水量连续灌溉管的方法及使用该方法制成的微水量连续灌溉管、使用该微水量连续灌溉管进行灌溉的方法以及该微水量连续灌溉管在农业灌溉上的应用，其中制造微水量连续灌溉管的方法，包括：对填料进行预处理；将预处理后的填料与高压聚乙烯树脂按预设重量份数比进行混合并制成填充颗粒料；将填充颗粒料制成预成型管；将预成型管导入高温萃取机中进行连续萃取以制成微水量连续灌溉管。该方法可制成管壁具有微孔的微水量连续灌溉管，当该微水量连续灌溉管中充水后，水分可从微孔处渗出，出水量精准且可调节，以实现微小水量以24小时不停供水的方式对作物进行全生命周期的连续灌溉。
【专利说明】微水量连续灌溉管、制造方法、使用方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及灌溉领域，特别涉及一种微水量连续灌溉管及其制造方法、使用该微水量连续灌溉管进行灌溉的方法以及该微水量连续灌溉管在农业灌溉上的应用。
【背景技术】
[0002]灌溉技术的历史几乎和人类的农业文明史一样悠长，在数千年的发展过程中，人们常用的灌溉方法有四种，即:地面灌(包括渠灌、畦灌等漫灌方法)，滴灌、喷灌和渗灌。这四种灌溉方法的共同特点是都属于间歇式灌溉，操作方法基本都是灌一次水后，中间停一段时间(若干小时或若干天)，待作物将水消耗得差不多了，再进行第二次灌水，按此节奏进行间歇式灌溉。由于间歇式灌溉必需蓄存一部分水于土壤中，供间歇期内植物利用，所以，每一次灌水的水量都远大于植物当时的需水量。
[0003]参看图1所示为使用现有的间歇式灌溉方法时土壤含水量的变化示意图，从图1可看出，现有的间歇式灌溉式有下述缺点:
首先，在第一次灌水后土壤含水量急骤上升到B点，超过了作物可利用的有效水上限，也就是田间持水量线。此时，土壤中水多气少，作物呼吸受到抑制，产生了涝胁迫，这种状态一直持续到土壤含水量降到C点。该第一次灌水量越大，从B点降至C点需要的时间就越长，涝胁迫对作物造成的伤害也就越大。
[0004]其次，当土壤含水量降至C点之后，土壤中水分含量达到田间持水量水平，空气含量也可以满足作物根的呼吸需要，作物可受到正常灌溉。其后，随时间推移和作物的不断消耗，土壤含水量会持续下降而降至D点，达到毛管断裂水量以后，作物开始时受到干旱胁迫，此时土壤中水少气多，作物可能发生临时性萎焉，光合作用受阻且生长速度减缓，这种状态一直持续到A’点，即第二次灌水之前，因此，第二次灌水越晚，干旱胁迫时间越长。
[0005]再次，在间歇式灌溉的一个灌溉周期中，真正的有效灌溉的时间长度是CD段所对应时间段(ED)，其短于灌溉周期总的时间长度(AA’)。或者说，间歇式灌溉的一个灌溉周期可由三个时间段组成:涝胁迫时间段(AE)，正常灌溉时间段(ED)和旱胁迫时间段(DA’)，因此每个灌溉周期都会重复一次的旱涝交替胁迫，这样对作物的生长显然是不利的。
[0006]此外，由于作物是每时每刻不间断地吸收水分，因此可知，现有的间歇式灌溉方式也并不是符合作物特性的灌溉方式。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种制造微水量连续灌溉管的方法及使用该方法制成的微水量连续灌溉管、使用该微水量连续灌溉管进行灌溉的方法以及该微水量连续灌溉管在农业灌溉上的应用，通过制成管壁具有微孔的微水量连续灌溉管，可实现以微水量连续灌溉方式代替现有间歇式灌溉方式，无需动力驱动系统，且灌溉的水量与作物的消耗水量相匹配而更符合植物吸收水分的生理特点，以使作物在生长周期中的每时每刻都可受到适量水分的灌溉，进而可使作物生长的更好，增大作物的产量。[0008]为了解决上述问题，本发明提供了一种制造微水量连续灌溉管的方法，包括: 对填料进行预处理，所述预处理为将填料与表面处理剂在搅拌下均匀混合，
使得表面处理剂在填料颗粒表面形成一层均匀的油膜，所述表面处理剂与填料的重量百分比为(2-8):100 ；
将预处理后的填料与聚乙烯树脂按预设重量份数比进行混合并搅拌后，置入造粒机制成填充颗粒料；
将所述填充颗粒料置入预设制管设备以制成预成型管；
将所述预成型管导入高温萃取机中，以水和十二烷基苯磺酸钠的混合液为萃取剂对所述预成型管进行连续萃取以制成所述微水量连续灌溉管，所述微水量连续灌溉管的管壁上具有肉眼不可见的微孔，所述微孔的孔径为10 nm -900 nm，微孔的数量为每平方厘米至少10万个；
所述填料选用与PE材料不发生化学反应的粉状惰性材料，所述表面处理剂 选用高沸点的液态水溶性表面活性剂。
[0009]进一步的，所述填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、超细二氧化硅的其中一种。
[0010]进一步的，所述表面处理剂为脂肪醇聚氧乙烯醚AE0-7或脂肪醇聚氧乙烯 醚 AE0-9。
[0011]进一步的，将预处理后的填料与聚乙烯树脂按预设重量分数比混合搅拌后，置入造粒机制成填充颗粒料,包括:
将预处理后的填料与高压聚乙烯树脂按重量份数(40-60 ): (60-40 )进行混合形成混合
料；
将所述混合料经高温高速搅拌和常温低速搅拌后，置入双螺杆造粒机中进行风冷造粒，以制成填充颗粒料。
[0012]进一步的，所述高温萃取机中的温度为85°C _90°C，所述萃取液中的水与十 二烷基苯磺酸钠的重量百分比为100: (1-5)；
以水和十二烷基苯磺酸钠的混合液为萃取剂对所述预成型管进行连续萃取以制成所述微水量连续灌溉管，包括:
所述萃取剂将所述预成型管中夹存于树脂相和填料相之间的油膜抽提出来，使得油膜原先在树脂相和填料相之间占据的空间成为贯通管壁的微孔。
[0013]进一步的，所述油膜的厚度与所述微孔的平均孔径大小成正比。
[0014]进一步的，所述预处理后的填料重量份数与所述微孔的数量成正比。
[0015]根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种使用上述任一种方法制成的微水量连续灌溉管，所述微水量连续灌溉管的管壁上没有肉眼可见的孔洞，外观平滑且平整，与普通塑料管无明显差异。
[0016]进一步的，所述微水量连续灌溉管的水分出流方式为:水分从管壁的微孔中同时渗出且管壁外表面同时湿润。
[0017]根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种上述微水量连续灌溉管在农业灌溉上的应用。
[0018]同时，本发明还提供了一种使用上述微水量连续灌溉管进行灌溉的方法，预设作物以行进行摘种布置，所述方法包括: 在每行作物下的土壤中的15-35厘米埋设一条所述微水量连续灌溉管；
通过连接件将每条微水量连续灌溉管的两端均与预设输水管相连接以形成 灌溉网，所述灌溉网的一端与水源相连通，且所述水源具有初始压力；
通过所述水源向所述灌溉网供水，使得每条微水量连续灌溉管的周围形成以微水量连续灌溉管为中心的圆柱形灌溉湿润体；
多次测量所述圆柱形灌溉湿润体的含水量，根据测量结果调节所述水源的压力，直至获取到平衡灌溉压力值，其中，在所述平衡灌溉压力值下，灌溉网灌溉的水量等于作物的农田消耗水量；
基于所述平衡灌溉压力值以24小时不停供水的方式对作物进行连续灌溉，以使作物随时消耗的水分能够随时得到等量水分的补充。
[0019]进一步的，所述方法还包括:根据不同作物在不同生长阶段对应的农田消耗水量来调节所述水源的压力。
[0020]进一步的，多次测量所述圆柱形灌溉湿润体的含水量，根据测量结果调节所述水源的压力，直至获取到平衡灌溉压力值，包括:
以第一预设时间间隔和第一预设次数测量所述圆柱形灌溉湿润体的含水量得到第一测量结果；
如果在所述第一测量结果中，所述圆柱形灌溉湿润体的含水量呈上升趋势，则调低水源压力，并以调低后的水源压力继续进行灌溉；
以第二预设时间间隔和第二预设次数测量所述圆柱形灌溉湿润体的含水量得到第二测量结果；
如果在所述第二测量结果中，所述圆柱形灌溉湿润体的含水量呈下降趋势，则需要调高水源压力；
重复上述步骤直至所述圆柱形灌溉湿润体的含水量保持平稳，则对应的水源压力值为平衡灌溉压力值。
[0021]与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有以下优点:
根据本发明制造微水量连续灌溉管的方法及通过该方法制成的微水量连续灌溉管的实施例，可制成管壁具有肉眼不可见的微孔的微水量连续灌溉管，当该微水量连续灌溉管中充水后，水分可从微孔处渗出，出水数量精准且可调节，以实现用微小水量以24小时不停供水的方式对作物进行全生命周期的连续灌溉。本发明提出的使用上述微水量连续灌溉管进行灌溉的方法实施例，以微水量连续灌溉方式代替现有间歇式灌溉方式，通过用微小水量以24小时不停供水的方式对作物进行全生命周期的连续灌溉的灌溉方式，无需动力驱动系统，且灌溉的水量与作物的消耗水量相匹配而更符合植物吸收水分的生理特点，以使作物在生长周期中的每时每刻都可受到平衡的水分灌溉，进而可使作物生长的更好，增大作物的产量。
[0022]【专利附图】
【附图说明】
图1是使用现有的间歇式灌溉方法时土壤含水量的变化示意图；
图2是本发明制造微水量连续灌溉管的方法实施例一的流程示意图；
图3是本发明使用微水量连续灌溉管进行灌溉的方法实施例一的流程示意图；
图4是使用本发明的微水量连续灌溉管进行灌溉时土壤含水量的变化示意图。【具体实施方式】
[0023]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0024]参看图2，为本发明制造微水量连续灌溉管的方法实施例一的流程示意图。
[0025]在本实施例中，该方法包括如下步骤:
S101，对填料进行预处理，所述预处理为将重量百分比为(2-8):100的表面处理剂与填料在搅拌下均匀混合，使得表面处理剂均匀分布在填料粒子的表面形成一层均匀的油膜，当填料填入到树脂中时，该层油膜夹存于填料粒子与树脂之间，起到隔离的作用。
[0026]其中，填料可选用与PE材料(聚乙烯材料)不发生化学反应的粉状惰性材 料，比如轻质碳酸钙、重质碳酸钙、超细二氧化硅等。
[0027]表面处理剂可选用高沸点的液态水溶性表面活性剂，比如脂肪醇聚氧乙烯 醚 AEO，优选 AE0-7 或 AE0-9。
[0028]S102，将预处理后的填料与聚乙烯树脂按预设重量份数比进行混合，必要时，也可加入少量其它塑料加工助剂如抗氧剂、紫外线吸收剂、润滑剂等，将上述材料混合搅拌后，置入造粒机制成填充颗粒料。
[0029]具体的，可将SlOl预处理后的填料与聚乙烯树脂按重量份数(40-60): (60-40)进行混合形成混合料，再将混合料经高温高速搅拌和常温低速搅拌的两级搅拌后，置入双螺杆造粒机中进行风冷造粒，以制成填充颗粒料备用。
[0030]S103，将填充颗粒料置入预设制管生产设备以制成预成型管。
[0031]该步骤具体可为将填充颗粒料置入热挤出制管生成设备中，在130°C _150°C的温度下挤出成型，然后可经冷却、定径、牵伸等制管步骤将填充物料制成预成型管。
[0032]S104，将上述预成型管导入高温萃取机中，以水和十二烷基苯磺酸钠的混
合液为萃取剂对预成型管进行连续萃取以制成微水量连续灌溉管，该微水量连续灌溉管的管壁上具有肉眼不可见的微孔，所述微孔的孔径为10 nm -900 nm (纳米)，微孔的数量为每平方厘米至少10万个。
[0033]该步骤具体可为，可将上述预成型管导入高温萃取机中，可将该高温萃取 机的温度调至85°C -90°C，以重量百分比为100: (1-5)的水和十二烷基苯磺酸钠的混
合为萃取液对预成型管进行连续萃取。该萃取剂将夹存于填料粒子与树脂之间的油膜(表面活性剂)抽提出来，在填料相与树脂相之间形成了多个微小空隙，该些微小空隙随机相互连通而形成不规则的通道，当通道的一端在管壁的内侧，另一端在管壁的外侧时，就形成了贯穿管壁的微孔，该些微孔随机形成于整条微水量连续灌溉管管壁的各处。
[0034]该微孔的数量与预处理后的填料重量份数是成正比的，比如当该预处理后
的填料重量份数为40%时，也就是该预处理后的填料与聚乙烯树脂按重量份数40:60进行混合形成混合料时，最后形成的微孔数量为每平方厘米10万个左右；比如当该预处理后的填料重量份数为60%时，也就是该预处理后的填料与高压聚乙烯树脂按重量份数60:40进行混合形成混合料时，最后形成的微孔数量为每平方厘米10万个以上。也即，预处理后的填料量越大，形成的微孔数量越多。
[0035]微孔孔径的大小与油膜的厚度成正比，表面处理剂用量越多，则油膜的厚 度越厚，经过萃取后形成的微孔的平均孔径就越大。
[0036]因此，可根据实际需要，适当调整预处理后的填料量、表面处理剂量等 来控制微水量连续灌溉管上的微孔的数量和平均孔径。
[0037]根据上述方法制成的微水量连续灌溉管，其管壁上没有肉眼可见的孔洞，外观平滑且平整，与普通塑料管无明显差异。但经电子显微设备检验，该管的管壁上到处分布着孔径为10 nm -900 nm的微孔。
[0038]该微水量连续灌溉管具有其自有的水分出流方式，即当该微水量连续灌溉管内充满水后，不会看见有水分从某个微孔流出或滴出，而是水分从管壁的微孔中同时渗出且管壁外表面同时湿润。
[0039]该微水量连续灌溉管，具有如下优点:
1.由于上述微水量连续灌溉管的水分出流方式，使得使用该管进行灌溉时，该管为线源给水方式，与现有的使用点源给水方式的滴灌管相比，它不仅可以用于单株植物的灌溉，也可用于密植作物(如小麦)的灌溉。
[0040]2.该微水量连续灌溉管通水后，水分会通过管壁上的微孔缓慢渗出，而不需要动力驱动。因此，使用该微水量连续灌溉管组成的灌溉系统，只要系统内有水，水分就会通过管壁自动渗向土壤，完全不需要动力驱动，进而解决了现有微灌系统需要动力驱动而产生的成本问题。
[0041]3.经多次实验测定，该微水量连续灌溉管的单位时间出水量与压力之间呈良好的线性关系:Y=Ax+Bo
[0042]其中，Y为单位时间出水量(毫升/米.小时，ml/m.h), X为压力(米，m), A和B均为与土质有关的特征系数。
[0043]在粘土壤中，Α=64.844，Β=25.613，则 Υ=64.844χ+25.613，确定系数 R2=0.9953。
[0044]可看出，该微水量连续灌溉管的单位时间出水量很小，以毫升为计量单位，而且对压力非常敏感。依据上述公式，每当压力提高0.05米，该微水量连续灌溉管的单位时间出水量将增多3.2ml，这个给水精度的量级，与作物单位时间耗水量的量级相当。因此，可以通过调节灌溉系统的给水量使作物田间系统的消耗水量准确的得到等量补充，进而可实现对作物进行连续不间断的灌溉。
[0045]参看图3，为本发明提出的使用上述微水量连续灌溉管进行灌溉的方法实施例一的流程示意图。
[0046]在该实施例中，预设物以行进行摘种布置，该方法包括:
S201，在每行农作物下的土壤中的15-35厘米埋设一条微水量连续灌溉管。
[0047]S202，通过连接件将每条微水量连续灌溉管的两端均与预设输水管相连接以形成灌溉网，且将所述灌溉网的一端与水源(比如水箱等)相连通，且该水源具有一定的初始压力(比如2米)，该初始压力可根据土壤、作物、气候条件等因素进行设定。
[0048]S203，通过水源向灌溉网供水，使得每条微水量连续灌溉管的周围形成以微水量连续灌溉管为中心的圆柱形灌溉湿润体，作物可从圆柱形灌溉湿润体内吸收水分而受到灌溉。
[0049]S204，多次测量圆柱形灌溉湿润体的含水量，根据测量结果调节水源的压力，直至获取到平衡灌溉压力值，其中，在所述平衡灌溉压力值下，灌溉网灌溉的给水量等于作物的农田消耗水量。
[0050]该步骤可具体包括:
以第一预设时间间隔和第一预设次数测量圆柱形灌溉湿润体的含水量得到第一测量结果，比如第一预设时间间隔为24小时，第一预设次数为3次，也就是说先测量一次圆柱形灌溉湿润体的含水量，且隔24小时和48小时各测量一次，则该第一测量结果中包括3个含水量的值。
[0051]如果在第一测量结果中，所述圆柱形灌溉湿润体的含水量呈上升趋势，也就是后一次测量的值均高于前一次测量的值，则说明在这段时间内，灌溉的水量大于作物的农田消耗水量(也就是田间蒸发量)，这样会使土壤中水分不断积存，土壤的含水量会逐渐增大。在这种情况下，则需调低水源压力(比如将水箱中的水从2米调至1.5米)，并以调低后的压力继续进行灌溉，以降低灌溉的水量。
[0052]以第二预设时间间隔和第二预设次数测量圆柱形灌溉湿润体的含水量得到第二测量结果，比如第二预设时间间隔为24小时，第二预设次数为4次，也就是说先测量一次圆柱形灌溉湿润体的含水量，且隔24小时、48小时和72小时各测量一次，则该第二测量结果中包括4个含水量的值。
[0053]如果在所述第二测量结果中，所述圆柱形灌溉湿润体的含水量呈下降趋势，也就是是后一次测量的值均低于前一次测量的值，则说明之前调压的幅度略大，使得灌溉的水量小于作物的农田消耗水量，不足以补充作物的消耗水量，此时则需要再次微略调高水源压力(比如将水箱中的水从1.5米调至1.6米)。
[0054]重复上述测量和调整的步骤，直至多次测量所得到的圆柱形灌溉湿润体内含水量数据基本处于同一水平，则说明灌溉的给水量等于作物的农田消耗水量，此时所对应的水源压力值则为平衡灌溉压力值。在这种情况下，土壤水分收支平衡，不盈不亏，土壤的含水量不随时间变化而变化。
[0055]S205，基于该平衡灌溉压力值以24小时不停供水的方式对作物进行连续灌溉，以使作物随时消耗的水分能够随时得到等量水分的补充。
[0056]参看图4，为使用本发明的微水量连续灌溉管进行灌溉时土壤含水量的变化示意图，通过图4可看出:
1.通过测量和调整后，水源压力保持为平衡灌溉压力值后，土壤含水量达到B点，且此后一段时间一直保持以该平衡灌溉压力进行灌溉，土壤含水量则一直维持在同一水平，随时间推移也不会发生大的波动。
[0057]2.在与现有间歇式灌溉周期等长时间段内，使用本发明的灌溉方法进行灌溉时的土壤含水量曲线一直处于有效灌溉区间内。或者说，该灌溉方法的有效灌溉时间长度和灌溉实施的时间长度几乎等长，且其间既无涝胁迫时间也无旱胁迫时间，可以说该灌溉方法是一种无胁迫灌溉方法。
[0058]3.使用本发明的灌溉方法进行灌溉时，土壤中的水量几乎全部是有效水量。因此，该方法是一种高效利用水分的灌溉方法，其节水效果明显要高于现有的间歇式灌溉。
[0059]可见，使用微水量连续灌溉管进行灌溉的方法，作物消耗的水分会及时受到灌溉系统的补充，土壤中的水分既不会过多，使作物受到涝胁迫；也不会过少，使作物受到旱胁迫。因此，这种使灌溉的水量与作物的消耗水量保持平衡的灌溉方式，也可以称作平衡灌溉。经实践证明，在一定的土壤、气候条件下，这种平衡状态可以相对稳定的保持一段时间，如10~15天。
[0060]随着作物的长大和温度的升高，田间的水量消耗逐渐增大，过一段时间(如10-15天)后，土壤含水量有下降趋势，上述平衡有可能趋向于被打破。为恢复和保持平衡，同样可用上述测量和调整的步骤进行压力调整(例如将水箱中的水从1.6米调升至1.65米)，使灌溉供水一土壤含水一植物耗水在新的水平上建立平衡。而且，还可根据不同作物作物在不同生长阶段对应的农田消耗水量不同的特点，按阶段逐次调节水源压力，达到与该阶段所适应的平衡，从而使作物的全生命期内建立起前后衔接的分段平衡，实现从播种到收获全过程的平衡灌溉及全生命期的微水量连续灌溉。
[0061]同时，本发明还提出了一种上述微水量连续灌溉管在农业灌溉上的应用。
[0062]下面通过几个具体例子来说明本发明提出的制作微水量连续灌溉管的方法及使用该方法制成的微水量连续灌溉管、使用该微水量连续灌溉管进行灌溉的方法。
[0063]例一:
1.选用轻质碳酸钙作为填料，用与填料的重量百分比为8:100的表面处理剂AEO对填料进行预处理。
[0064]2.将预处理好填料与PE树脂按重量份数比60:40进行共混造粒。
[0065]3.将造好的颗 粒投入制管生产线中，经挤出，冷却、定径，牵伸等工序制成所需口径的预成型管。
[0066]4.将预成型管导入连续高温萃取机中，用重量百分比为100:1的水与十二烷基苯磺酸钠组成的萃取液在85°C温度下进行连续萃取，冷却后制成微水量连续灌溉管。
[0067]经测定，该微水量连续灌溉管的出水量为170ml/m.h，属高出水量的微水量连续灌溉管，适用于耗水量较大的农作物进行微水量连续灌溉。
[0068]该方法中的表面处理剂AEO的用量较高(8%)，在填料粒子表面形成油膜厚度较厚。经萃取后留下的空隙较大，使微水量连续灌溉管上的微孔孔径较大，孔径范围为10-900nm,适合于在通常情况下大多数农作物使用。
[0069]例二:
与例一所述的步骤唯一不同的是，将预处理好填料与PE树脂按重量份数比40:60进行共混造粒。
[0070]经测定，该方法生产出的微水量连续灌溉管的出水量为80ml/m.h，属低出水量的微水量连续灌溉管，适用于对需水量较低的作物进行微水量连续灌溉。
[0071]例三:
将上述案例一中表面处理剂AEO用量降至2% (也就是与填料的重量百分比为2:100)。
[0072]经测定，该方法生产出的微水量连续灌溉管的微孔孔径较小，孔径分布范围降至10-300nm。由于出水通道的直径变小，在压力为2米时，该微水量连续灌溉管的单位时间出水量降至20-30ml/m -h,需要用较高的水源压力来提升出水量。因此，这种微水量连续灌溉管适用于以自来水为水源、利用水源的高压进行灌溉的情况，比如家庭园林灌溉等。
[0073]例四:
假设某用于种植西红柿的地块，长50米，宽24米，摘种的西红柿的行距为0.8米，共摘种了 30行，用水箱做水源，用本发明的微水量连续灌溉管做给水器。
[0074]灌溉方法如下:
1.沿地块长度方向开沟，沟长50米，沟距0.80米，沟深0.15米，共开沟30条。
[0075]2.将微水量连续灌溉管剪成50米一条，平铺于沟内，每沟一条，共30条。
[0076]3.将各条微水量连续灌溉管两端用管件与输水管逐一连接，组成梯子形的田间灌溉网。
[0077]4.将灌溉网连接到水箱上，微水量连续灌溉管内充满水后，检查田间灌溉网的出水情况，然后回填土将管埋入土中，播种或移栽后，在水箱中的水位高度为2.00米的情况下进行灌溉。
[0078]5.测量湿润体内的土壤含水量，第一次测量，土壤含水量为18%，其后每隔24小时测量一次，共测三次，得到的三个土壤含水量数值分别是20%，22%，24%。
[0079]土壤含水量呈逐日上升趋势，说明每天灌溉的水量大于作物每天的消耗水量，这样会使土壤中的水分逐日积累，对作物生长不利，若不调整易使作物受涝，需要降低水源压力。
[0080]6.将水箱水位降低至1.50米，按上述步骤测量含水量，发现当保持系统压力为1.50米时，土壤含水量逐日降低。说明，此次调节过度，灌溉水量不足以补充作物的消耗水量，需调升水源压力。
[0081]7.在1.50米一 2米的压力范围内，通过几次测量和调整，发现当水箱压力达到1.60米时，其后几日所得到的土壤含水量数据基本稳定在20%左右，说明在当时的气候温度条件下，西红柿田里蒸发所消耗的水量受到了灌溉系统的等量补充。在这段时间内，土壤水分收支平衡，处于不盈不亏的良好状态，从而确定平衡灌溉压力值为1.60米。
[0082]8.以该平衡灌溉压力值连续灌溉一段时间(例如10天)，在这10天内作物一直受到良好灌溉，既无涝胁迫，也不受旱胁迫。
[0083]9.随着作物的长大和气温的升高等原因，田间耗水量加大，原有的供需平衡条件发生了变化。此时，则需微量上调系统压力，例如将平衡压力1.60米调升到1.65米，使灌溉的水量微升，经测试，新增的灌溉水量与作物的消耗水量的增大达到新的平衡，可以保障土壤中良好的水气状态持续下去。
[0084]可以通过多次这样分段的微调，使水源压力逐步升高，以配合作物的消耗水量的不断增大，满足在不同时间段作物对水分的需求，使作物在全生命期内都受到良好的灌溉，该每次调整的幅度都可通过测量土壤的含水量而确定。
[0085]根据本发明制造微水量连续灌溉管的方法及通过该方法制成的微水量连续灌溉管的实施例，可制成管壁具有肉眼不可见的微孔的微水量连续灌溉管，当该微水量连续灌溉管中充水后，水分可从微孔处渗出，出水数量精准且可调节，以实现用微小水量以24小时不停供水的方式对作物进行全生命周期的连续灌溉。本发明提出的使用上述微水量连续灌溉管进行灌溉的方法实施例，以微水量连续灌溉方式代替现有间歇式灌溉方式，通过用微小水量以24小时不停供水的方式对作物进行全生命周期的连续灌溉的灌溉方式，无需动力驱动系统，且灌溉的水量与作物的消耗水量相匹配而更符合植物吸收水分的生理特点，以使作物在生长周期中的每时每刻都可受到平衡的水分灌溉，进而可使作物生长的更好，增大作物的产量。[0086]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0087]以上对本发明所提供的一种制造微水量连续灌溉管的方法及使用该方法制成的微水量连续灌溉管、使用该微水量连续灌溉管进行灌溉的方法以及该微水量连续灌溉管在农业灌溉上的应用进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种制造微水量连续灌溉管的方法，其特征在于，包括: 对填料进行预处理，所述预处理为将填料与表面处理剂在搅拌下均匀混合， 使得表面处理剂在填料颗粒表面形成一层均匀的油膜，所述表面处理剂与填料的重量百分比为(2-8):100 ； 将预处理后的填料与聚乙烯树脂按预设重量份数比进行混合并搅拌后，置入造粒机制成填充颗粒料； 将所述填充颗粒料置入预设制管设备以制成预成型管； 将所述预成型管导入高温萃取机中，以水和十二烷基苯磺酸钠的混合液为萃取剂对所述预成型管进行连续萃取以制成所述微水量连续灌溉管，所述微水量连续灌溉管的管壁上具有肉眼不可见的微孔，所述微孔的孔径为10 nm -900 nm，微孔的数量为每平方厘米至少10万个； 所述填料选用与PE材料不发生化学反应的粉状惰性材料，所述表面处理剂 选用高沸点的液态水溶性表面活性剂。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、超细二氧化硅的其中一种。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面处理剂为脂肪醇聚氧乙 烯醚AEO-7或脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-9 ； 其中，表面处理剂的用量与填料颗粒表面形成的油膜厚度成正比，决定所述微孔的平均孔径的大小。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将预处理后的填料与聚乙烯树脂按预设重量分数比混合搅拌后，置入造粒机制成填充颗粒料，包括: 将预处理后的填料与高压聚乙烯树脂按重量份数(40-60 ): (60-40 )进行混合形成混合料； 将所述混合料经高温高速搅拌和常温低速搅拌后，置入双螺杆造粒机中进行风冷造粒，以制成填充颗粒料； 其中，所述预处理后的填料重量份数与所述微孔的数量成正比。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高温萃取机中的温度为85°C -90°C，所述萃取液中的水与十二烷基苯磺酸钠的重量百分比为100: (1-5)， 以水和十二烷基苯磺酸钠的混合液为萃取剂对所述预成型管进行连续萃取 以制成所述微水量连续灌溉管，包括: 所述萃取剂将所述预成型管中夹存于树脂相和填料相之间的油膜抽提出来，使得油膜原先在树脂相和填料相之间占据的空间成为贯通管壁的微孔。
6.一种微水量连续灌溉管，其特征在于，所述微水量连续灌溉管为使用如权利要求1至5中任一项所述的方法制造出的微水量连续灌溉管， 所述微水量连续灌溉管的管壁上没有肉眼可见的孔洞，外观平滑且平整，与普通塑料管无明显差异。
7.如权利要求6所述的微水量连续灌溉管，其特征在于，所述微水量连续灌溉管的水分出流方式为:水分从管壁的微孔中同时渗出且管壁外表面同时湿润。
8.一种使用权利要求6或7所述的微水量连续灌溉管在农业灌溉上的应用。
9.一种使用权利要求6或7所述的微水量连续灌溉管进行灌溉的方法，其特征在于，预设作物以行进行摘种布置，所述方法包括: 在每行作物下的土壤中的15-35厘米埋设一条所述微水量连续灌溉管； 通过连接件将每条微水量连续灌溉管的两端均与预设输水管相连接以形成灌溉网，所述灌溉网的一端与水源相连通，且所述水源具有初始压力； 通过所述水源向所述灌溉网供水，使得每条微水量连续灌溉管的周围形成以微水量连续灌溉管为中心的圆柱形灌溉湿润体； 多次测量所述圆柱形灌溉湿润体的含水量，根据测量结果调节所述水源的压力，直至获取到平衡灌溉压力值，其中，在所述平衡灌溉压力值下，灌溉网灌溉的水量等于作物的农田消耗水量； 基于所述平衡灌溉压力值以24小时不停供水的方式对作物进行连续灌溉，以使作物随时消耗的水分能够随时得到等量水分的补充。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括:根据不同作物在不同生长阶段对应的农田消耗水量来逐次调节所述水源的压力，以便形成一系列前后衔接的平衡灌溉时段，并以此完成对作 物全生命周期的连续灌溉。
【文档编号】B05B1/20GK104028395SQ201410251132
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】杨庆理 申请人:深圳市微润灌溉技术有限公司