一种干旱荒漠区棉花灌溉系统的制作方法

本发明涉及棉花种植灌溉领域，尤其涉及一种干旱荒漠区棉花灌溉系统。

背景技术

棉花是全球重要的纺织原料，是一项战略性的资源，在国民经济中处于举足轻重的地位。我国是最大的原棉生产国，也是最大的消费国，国内的棉花需求量在1000万吨以上。

棉花是一种抗旱，耐盐碱，耐脊薄的高抗逆性农作物，被认为是开发利用盐碱旱地荒漠的“先锋作物”。在盐度0.3％以下地土壤中，棉花均可以出苗、生长发育。在我国新疆、内蒙古西部、宁夏西部、甘肃西部等地区光照充足，光热资源丰富，非常适宜棉花的生长，水分是棉花体内地重要组成不凡，棉花生长需要从土壤中吸收水分，棉花各生育阶段生理需水要求为：播种至出苗，0～20厘米土层含水量占田间持水量的70～80％为宜；苗期，0～40厘米土层含水量占田间持水量的60～70％为宜；初蕾期，0～60厘米土层含水量占田间持水量的65～75％为宜；盛蕾期后，0～80厘米土层含水量占田间持水量的70～80％为宜，不能低于60～65％；吐絮期，土壤相对含水量保持在55～70％为宜。根据有关研究，棉田在整个生育期约有2/3的水分消耗于蒸腾，1/3消耗于土地蒸发。同时，棉花生长发育需要养料，主要是通过根系从土壤中获得。

然而，再上述适宜棉花种植生产的地区，由于风沙大、干旱少雨、日照充足、蒸发量大、土地盐碱化，再加上农业生产用水不科学，农业用电资源短缺，无法达到棉花种植所需要的水分和土壤环境要求，严重制约该地区的棉花种植和发展。因此需要提供一种干旱荒漠区棉花灌溉系统来解决这些问题。

技术实现要素：

本发明为一种干旱荒漠区棉花灌溉系统，通过使用光伏、风电、谷电提供电能，电能直供地下水采集装置、雨水收集装置、水泵、水溶肥料制备桶，将电能用于滴灌带进行灌溉，在棉花种植区域的滴灌带内铺设地膜、水毛管、水溶肥料管、供水主管道、供水溶肥料主管道，解决了现有的棉花种植过程中，地表土壤水分蒸发量大、水分养料供给不足、农业用水不科学、农业用电资源短缺、种植成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种干旱荒漠区棉花灌溉系统，包括滴灌带，光伏板，风机；所述滴灌带内阵列设置有地膜；所述滴灌带内设置有水毛管和水溶肥料毛管；所述水毛管和水溶肥料毛管铺设在地膜的周侧；所述水毛管的侧面设置有与地膜相对应的水滴管；所述水滴管与地膜相连通；所述水溶肥料毛管的侧面设置有与地膜相对应的水溶肥料滴管；所述水溶肥料滴管与地膜相连通；

所述水毛管与供水主管道相连通；所述供水主管道与第一水塔的出水管相连通；

所述水溶肥料毛管与供水溶肥料主管道相连通；所述供水溶肥料主管道与第二水塔的出水管相连通；

所述第一水塔的进水管与第一水泵的出水管相连通；所述第一水泵的进水管与储水罐的出水管相连通；所述储水罐的进水管与雨水收集装置的出水管相连通；所述储水罐的进水管与地下水采集装置的出水管相连通；

所述第二水塔的进水管与第二水泵出水管相连通；所述第二水泵的进水管与水溶肥料制备桶的出水管相连通；

所述光伏板和风机分别通过a/d转换模块与一控制器的输入端相联；所述控制器与一蓄电池相联；

所述控制器与一逆变器相联；所述逆变器通过线路分别连接第二水泵、水溶肥料制备桶、第一水泵、雨水收集装置、地下水采集装置；所述第二水泵、水溶肥料制备桶、第一水泵、雨水收集装置、地下水采集装置还通过谷电提供电能；

所述光伏板和风机为滴灌带提供电能。

进一步地，所述供水主管道的管路中安装有第一压力表；所述供水溶肥料主管道的管路中安装有第二压力表。

进一步地，所述第二水泵、水溶肥料制备桶、第一水泵、雨水收集装置、地下水采集装置与控制器之间连接有pwm控制器。

进一步地，所述雨水收集装置通过谷电、光伏、风电驱动抽水压力泵。

进一步地，所述地下水采集装置通过谷电、光伏、风电驱动抽水压力泵。

进一步地，所述水溶肥料制备桶通过谷电、光伏、风电驱动电动水溶肥料搅拌棒。

进一步地，所述第一水泵通过谷电、光伏板、风机供电。

进一步地，所述第二水泵通过谷电、光伏板、风机供电。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明中地下水采集装置通过光伏、风电、谷电驱动抽水压力泵，雨水收集装置通过光伏、风电、谷电驱动抽水压力泵，水泵通过光伏、风电、谷电直供电能，水溶肥料制备桶通过光伏、风电、谷电驱动电动水溶肥料搅拌棒，实现资源的合理应用，节约了资源。

2、本发明中滴灌带内铺设有水毛管和水溶肥料毛管；水毛管的进水管与供水主管道相连通，供水主管道与第一水塔的出水管相连通，水溶肥料毛管与供水溶肥料主管道相连通，供水溶肥料主管道与第二水塔的出水管相连通，第一水塔的进水管与第一水泵的出水管相连通，第一水泵的进水管与储水罐的出水管相连通，储水罐的进水管与雨水收集装置的出水管相连通，储水罐的进水管与地下水采集装置的出水管相连通，第二水塔的进水管与第二水泵出水管相连通，第二水泵的进水管与水溶肥料制备桶的出水管相连通，通过水毛管和水溶肥料毛管进行水分和养料补充，自动化程度高，控制简单，降低棉花种植区域的灌溉管理成本，水分和养料供给能力和范围根据棉花生长不同时期的要求可精细化调控，适用范围广。

3、本发明中滴灌带所需的电能均是由光伏板、风机所提供，使用清洁能源，降低环境污染。

附图说明

图1为本发明一种干旱荒漠区棉花灌溉系统的结构示意图；

图2为本发明一种干旱荒漠区棉花灌溉系统具体实施例的结构示意图；

图3为滴灌带的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-光伏板；2-风机；3-控制器；4-蓄电池；5-逆变器；6-地下水采集装置；7-雨水收集装置；8-滴灌带；9-地膜；10-水溶肥料制备桶；11-第一水泵；12-第二水泵；13-第一水塔；14-第二水塔；15-水毛管；16-水溶肥料毛管；17-水滴管；18-水溶肥料滴管；19-供水溶肥料主管道；20-供水主管道；21-第二压力表；22-第一压力表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“周侧”、“侧面”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-3所示，本发明为一种干旱荒漠区棉花灌溉系统，包括滴灌带8、光伏板1、风机2；滴灌带8内阵列设置有地膜9；滴灌带8内设置有水毛管15和水溶肥料毛管16；水毛管15和水溶肥料毛管16铺设在地膜9的周侧；水毛管15的侧面设置有与地膜9相对应的水滴管17；水滴管17与地膜9相连通；水溶肥料毛管16的侧面设置有与地膜9相对应的水溶肥料滴管18；水溶肥料滴管18与地膜9相连通；地膜9贯穿套接覆盖在棉花种植土壤的表面；水滴管17对地膜9内的棉花根系进行浇灌补水；水溶肥料滴管18对地膜9内的棉花根系进行肥料补充；

水毛管15的进水管与供水主管道20的出水管相连通；供水主管道20的进水管与第一水塔13的出水管相连通；

水溶肥料毛管16的进水管与供水溶肥料主管道19的出水管相连通；供水溶肥料主管道19的进水管与第二水塔14的出水管相连通；

第一水塔13的进水管与第一水泵11的出水管相连通；第一水泵11的进水管与储水罐9的出水管相连通；储水罐9的进水管与雨水收集装置8的出水管相连通；储水罐9的进水管与地下水采集装置5的出水管相连通；雨水收集装置8通过雨水收集槽对雨水进行收集并集中回收；地下水收集装置5通过压力泵将水井中的地下水进行抽取进行利用；

第二水塔14的进水管与第二水泵12出水管相连通；第二水泵12的进水管与水溶肥料制备桶10的出水管相连通；水溶肥料制备桶10是用于棉花水溶性肥料的制作的装置，包括桶体和电动水溶肥料搅拌棒；

光伏板1和风机2分别通过a/d转换模块与一控制器3的输入端相联；控制器3与一蓄电池4相联；蓄电池4用于对光伏板1和风机2所生产的光能和电能进行储存；

控制器3与一逆变器5相联；逆变器5通过线路分别连接第二水泵12、水溶肥料制备桶10、第一水泵11、雨水收集装置7、地下水采集装置6；第二水泵12、水溶肥料制备桶10、第一水泵11、雨水收集装置7、地下水采集装置6还通过谷电提供电能；

光伏板1和风机2为滴灌带8提供电能。

其中，供水主管道20的管路中安装有第一压力表22；供水溶肥料主管道19的管路中安装有第二压力表21。

其中，第二水泵12、水溶肥料制备桶10、第一水泵11、雨水收集装置7、地下水采集装置6与控制器3之间连接有pwm控制器。

其中，雨水收集装置7通过谷电、光伏、风电驱动抽水压力泵。

其中，地下水采集装置6通过谷电、光伏、风电驱动抽水压力泵。

其中，水溶肥料制备桶10通过谷电、光伏、风电驱动电动水溶肥料搅拌棒。

其中，第一水泵11通过谷电、光伏板1、风机2供电。

其中，第二水泵12通过谷电、光伏板1、风机2供电。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。