一种重点保护植被施肥装置及精准保水保肥系统

本发明涉及林业施肥，尤其涉及一种重点保护植被施肥装置及精准保水保肥系统。

背景技术：

1、干旱半干旱地区降水量相对较低，且分布不均，水资源困乏，土壤含水量低，影响植物根系的水分吸收。土壤通常为沙质或盐碱土，保水能力差，养分流失严重，且坡度地形使得水分在降雨时容易流失，集中径流加剧了土壤侵蚀，同时也降低了水分的有效利用率，影响了植被生长。现有的滴灌技术集成了土壤湿度传感器、气象数据监测和自动控制设备，能够根据实时数据调整水量和施肥频率。或者，添加聚合物等保湿剂到土壤中，以增强土壤的持水能力，减少水分蒸发，然后再向土壤中埋入固态肥料，这在一定程度上能保持土壤湿润，促进植被生长。

2、然而，上述的土壤保湿或施肥方式虽能够一定程度上解决土壤干旱，但均存在施肥精度差的问题，施肥量无法与重点保护植被的实际特征概况相结合，适应性差，从而降低了施肥的精度，难以保证重点保护植被的长势。

技术实现思路

1、本发明提供一种重点保护植被施肥装置及精准保水保肥系统，用以解决现有的施肥装置在对重点保护植被进行施肥时，施肥装置的施肥流量无法与重点保护植被较好地适应，施肥精准性差的问题。

2、第一方面，本发明提供一种重点保护植被施肥装置，包括：施肥箱、排肥管及灌溉瓶；所述施肥箱内用于通入肥料和收集的雨水，以在所述施肥箱内形成肥液；所述排肥管的入口与所述施肥箱的出口连接，所述排肥管的出口和所述灌溉瓶连接；所述排肥管和所述灌溉瓶均用于埋藏于土壤中以浇灌植被；所述灌溉瓶具有若干个间隔布置的排水孔；所述排肥管和所述灌溉瓶均具有多个，多个所述排肥管与多个所述灌溉瓶一一对应连接；

3、其中，所述排水孔的孔径o是基于植被的需水肥量(n,w)和单次降水量r进行量化计算得到的；

4、所述灌溉瓶距离树干的埋藏距离l是基于植被冠幅u、根系平均深度h、土壤水分保持能力c、土壤透水率k及灌溉时间t进行量化计算得到的。

5、根据本发明提供的一种重点保护植被施肥装置，所述植被的需水肥量(n,w)是基于植被胸径c、所述根系平均深度h及所述植被冠幅u行量化计算得到的。

6、根据本发明提供的一种重点保护植被施肥装置，每一所述灌溉瓶的埋藏深度d相同；

7、其中，所述灌溉瓶的埋藏深度d是基于植被细根的平均深度h细根、植被的需水量w、所述根系平均深度h、所述土壤水分保持能力c及所述土壤透水率k进行量化计算得到的。

8、根据本发明提供的一种重点保护植被施肥装置，所述肥液的浓度f是基于植被的需肥量n、植被密度veg ρ及土壤的有机质含量n进行量化计算得到的。

9、根据本发明提供的一种重点保护植被施肥装置，所述排水孔的出水倾斜度与植被的栽种坡度方向垂直。

10、第二方面，本发明还提供一种植被精准保水保肥系统，包括：集水装置、存料装置及如上任一项所述的重点保护植被施肥装置，所述施肥箱具有入水口和入料口，所述入水口和所述集水装置的出水口连接，所述入料口和所述存料装置的出料口连接。

11、根据本发明提供的一种植被精准保水保肥系统，所述集水装置包括集水箱、滤料层及可活动盖板；所述集水箱呈敞口设置；

12、所述可活动盖板可移动地设于所述集水箱的槽壁，所述集水箱通过所述可活动盖板分隔为集水区和过滤区，所述集水区位于所述集水箱的敞口端，所述过滤区位于所述集水箱的底端，所述滤料层设于所述过滤区，所述集水箱对应所述过滤区设有和所述施肥箱的入水口连通的出水口。

13、根据本发明提供的一种植被精准保水保肥系统，所述集水装置还包括引流板，所述引流板呈倾斜设置，且所述引流板的一端与所述集水箱的敞口端固定连接，另一端与所述可活动盖板滑动连接；

14、和/或，所述集水箱的槽壁对应所述集水区设有径流收集口。

15、根据本发明提供的一种植被精准保水保肥系统，还包括控制器，所述存料装置的出料口安装有电磁阀；所述施肥箱内安装有浮球感应器，所述浮球感应器和所述电磁阀均与所述控制器通信连接。

16、根据本发明提供的一种植被精准保水保肥系统，所述集水装置和所述施肥箱均具有多个，多个所述施肥箱的入水口与多个所述集水装置的出水口一一对应连接，所述存料装置的出料口分别与多个所述施肥箱的入料口连接。

17、本发明提供一种重点保护植被施肥装置及精准保水保肥系统，施肥箱内用于通入肥料和收集的雨水，以在施肥箱内形成肥液，肥液从若干个排肥管输送至相应的灌溉瓶，并从灌溉瓶的若干排水孔中排出以浇灌土壤，达到为重点保护植被施肥的目的；其中，排水孔的孔径o是基于植被的需水肥量(n,w)和单次降水量r进行量化计算得到的，灌溉瓶距离树干的距离l是基于植被冠幅u、根系平均深度h、土壤水分保持能力c、土壤透水率k及灌溉时间t进行量化计算得到的，灌溉瓶的安装位置及排水孔孔径均结合了植被的特征概况以及地理环境因素，在施肥时，整个施肥装置的施肥流量能够与重点保护植被较好地吻合，提升了施肥的适应性，施肥精度高。

技术特征：

1.一种重点保护植被施肥装置，其特征在于，包括：施肥箱、排肥管及灌溉瓶；所述施肥箱内用于通入固体肥料和收集的雨水，以在所述施肥箱内形成肥液；所述排肥管的入口与所述施肥箱的出口连接，所述排肥管的出口和所述灌溉瓶连接；所述排肥管和所述灌溉瓶均用于埋藏于土壤中以浇灌植被；所述灌溉瓶具有若干个间隔布置的排水孔；所述排肥管和所述灌溉瓶均具有多个，多个所述排肥管与多个所述灌溉瓶一一对应连接；

2.根据权利要求1所述的重点保护植被施肥装置，其特征在于，所述植被的需水肥量(n,w)是基于植被胸径c、所述根系平均深度h及所述植被冠幅进行量化计算得到的。

3.根据权利要求1所述的重点保护植被施肥装置，其特征在于，每一所述灌溉瓶的埋藏深度d相同；

4.根据权利要求1所述的重点保护植被施肥装置，其特征在于，所述肥液的浓度f是基于植被的需肥量n、植被密度veg ρ及土壤有机质含量n进行量化计算得到的。

5.根据权利要求1-4任一项所述的重点保护植被施肥装置，其特征在于，所述排水孔的出水倾斜度与植被的栽种坡度方向垂直。

6.一种植被精准保水保肥系统，其特征在于，包括：集水装置、存料装置及如权利要求1-5任一项所述的重点保护植被施肥装置，所述施肥箱具有入水口和入料口，所述入水口和所述集水装置的出水口连接，所述入料口和所述存料装置的出料口连接。

7.根据权利要求6所述的植被精准保水保肥系统，其特征在于，所述集水装置包括集水箱、滤料层及可活动盖板；所述集水箱呈敞口设置；

8.根据权利要求7所述的植被精准保水保肥系统，其特征在于，所述集水装置还包括引流板，所述引流板呈倾斜设置，且所述引流板的一端与所述集水箱的敞口端固定连接，另一端与所述可活动盖板滑动连接；

9.根据权利要求6所述的植被精准保水保肥系统，其特征在于，还包括控制器，所述存料装置的出料口安装有电磁阀；所述施肥箱内安装有浮球感应器，所述浮球感应器和所述电磁阀均与所述控制器通信连接。

10.根据权利要求6所述的植被精准保水保肥系统，其特征在于，所述集水装置和所述施肥箱均具有多个，多个所述施肥箱的入水口与多个所述集水装置的出水口一一对应连接，所述存料装置的出料口分别与多个所述施肥箱的入料口连接。

技术总结
本发明涉及林业施肥技术领域，提供一种重点保护植被施肥装置及精准保水保肥系统，重点保护植被施肥装置包括：施肥箱、排肥管及灌溉瓶；排肥管的入口与施肥箱的出口连接，排肥管的出口和灌溉瓶连接；排肥管和灌溉瓶均用于埋藏于土壤中以浇灌植被；灌溉瓶具有若干个间隔布置的排水孔；排肥管和灌溉瓶均具有多个，多个排肥管与多个灌溉瓶一一对应连接；其中，排水孔的孔径o是基于植被的需水肥量(N,W)和单次降水量r进行量化计算得到的；灌溉瓶距离树干的埋藏距离l是基于植被冠幅u、根系平均深度h、土壤水分保持能力C、土壤透水率K及灌溉时间T进行量化计算得到的。整个施肥装置的施肥流量能够与重点保护植被较好地适应，施肥精度高。

技术研发人员：姜群鸥,李文欣,刘欣妤,任宇飞,肖辉杰,王思宇,王卓尧,刘新娜
受保护的技术使用者：北京林业大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/10