本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)灌溉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)及大棚種植方法。

背景技術(shù)：

目前，農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)種植技術(shù)被廣泛的推廣，農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)配合滴灌技術(shù)成為目前綠色環(huán)保農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。滴灌管一般鋪設(shè)在大棚的地表，滴灌管通常包括水管和滴頭，滴頭設(shè)置在水管的內(nèi)管壁上，滴頭和水管之間形成紊流通道，水管中的水經(jīng)過紊流通道從水管的出水口排出。但是，在實際使用過程中，由于滴灌管接觸地面，泥沙容易進入到出水口中，而滴頭的紊流通道因尺寸小且存在較多的迂回、拐角、死角，容易，很容易被從出水口進入到的泥沙堵塞而導(dǎo)致該滴頭失效，相對應(yīng)處的農(nóng)作物無法獲得充足的供水而影響生長，導(dǎo)致滴灌管的使用可靠性較低。如何設(shè)計一種使用可靠性高的滴灌管以提高農(nóng)業(yè)大棚的使用可靠性是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)及大棚種植方法，實現(xiàn)提高農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)的使用可靠性，以獲得品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)，包括搭建在地面上的大棚以及設(shè)置在所述大棚中的滴灌管，所述大棚的頂部設(shè)置有多塊真空玻璃板，所述真空玻璃板的底部設(shè)置有集水槽，所述大棚的底部還設(shè)置有水箱，所述集水槽與所述水箱連接，所述水箱與所述滴灌管連接；所述滴灌管掩埋在地面下，所述滴灌管包括水管和多個圓柱滴頭，所述水管上開設(shè)有多個出水口，所述圓柱滴頭的內(nèi)管壁上形成有螺旋狀凹槽，所述圓柱滴頭的外壁上開設(shè)有排水孔，所述排水孔與所述螺旋狀凹槽連通，所述圓柱滴頭套在所述水管的外部，所述螺旋狀凹槽與所述水管的外管壁之間形成螺旋緩沖通道，所述出水口與所述螺旋緩沖通道連通；所述大棚的下部邊沿設(shè)置有擋水圍墻，所述擋水圍墻的下端部埋在地面以下，所述擋水圍墻位于所述滴灌管的上方。

進一步的，所述排水孔的孔徑由內(nèi)向外逐漸減小。

進一步的，所述排水孔中還設(shè)置有自控節(jié)流器，所述自控節(jié)流器包括第一梯形圓臺、連接桿、彈簧和第二梯形圓臺，所述第一梯形圓臺和所述第二梯形圓臺的側(cè)壁均設(shè)置有多條水流凹槽，所述第一梯形圓臺的尺寸小于所述第二梯形臺的尺寸，所述連接桿固定在所述第一梯形圓臺上，所述第二梯形圓臺可滑動的設(shè)置在所述連接桿上，所述彈簧設(shè)置在所述第一梯形圓臺和所述第二梯形圓臺之間；所述第一梯形圓臺卡在所述排水孔中，所述第一梯形圓臺上的所述水流凹槽與所述排水孔的孔壁之間形成出水通道。

進一步的，所述螺旋狀凹槽的截面形狀為梯形、三角形、矩形或半圓形。

進一步的，所述農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)還包括控制器和供水泵，所述水箱通過所述供水泵與所述滴灌管連接，所述滴灌管的上部和下部對應(yīng)設(shè)置有上濕度傳感器和下濕度傳感器；所述上濕度傳感器、下濕度傳感器和所述供水泵分別與所述控制器連接；所述上濕度傳感器和所述下濕度傳感器均埋在地面下。

進一步的，還包括氣泵，所述滴灌管通過混合閥分別與所述氣泵和所述水泵連接，所述氣泵和所述混合閥分別與所述控制器連接。

進一步的，所述大棚內(nèi)部設(shè)置有與所述控制器連接的溫度傳感器，所述大棚設(shè)置有可開關(guān)的通風(fēng)口。

本發(fā)明還提供一種大棚種植方法，采用上述農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)；所述方法包括：初始栽種模式和常規(guī)培育模式；

所述初始種植模式，具體為：大棚搭建在地面上并在大棚周圍設(shè)置擋水圍墻，大棚內(nèi)部挖溝槽掩埋滴灌管并栽種農(nóng)作物，并且，農(nóng)作物的根系分布在滴灌管的周圍，其中，在擋水圍墻的作用下使得大棚內(nèi)的土壤位于地表的上土層處于干燥缺水狀態(tài)；

所述常規(guī)培育模式，具體為：在供水過程中，如果下濕度傳感器檢測的濕度值低于設(shè)定值，則控制水泵將水箱中的水輸入到滴灌管中，而當上濕度傳感器的濕度值高于設(shè)定值時，則需要停止水泵供水。

進一步的，所述常規(guī)培育模式還包括：在下濕度傳感器檢測的濕度值低于設(shè)定值時，先向滴灌管中通入氣體進行松土處理，然后，再通過水泵向滴灌管供水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：本發(fā)明提供的農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)及大棚種植方法，通過將圓柱滴頭套在水管的外部，并利用圓柱滴頭上的螺旋狀凹槽與水管的外管壁之間形成螺旋緩沖通道，螺旋緩沖通道替代紊流通道實現(xiàn)水流減速緩沖，而由于螺旋緩沖通道整體為螺旋結(jié)構(gòu)不存在迂回、拐角、死角，可以有效的避免大顆粒物在迂回、拐角、死角處的沉淀和堆積，從流動原理上避免了堵塞，從而可以有效的提高使用可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)的立體圖；

圖2為本發(fā)明農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)中滴灌管的局部剖視圖；

圖4為本發(fā)明農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)中圓柱滴頭的剖視圖；

圖5為本發(fā)明農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)中自控節(jié)流器的剖視圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1-圖5所示，本實施例農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)，包括大棚1、蓄電池（未圖示）和控制器（未圖示），所述大棚1的頂部設(shè)置有多塊真空玻璃板12，多塊所述真空玻璃板12形成所述大棚1的透光面，部分所述真空玻璃板12上設(shè)置有光伏發(fā)電薄膜10，每相鄰的兩塊所述光伏發(fā)電薄膜10交錯設(shè)置；大棚1內(nèi)部設(shè)置有掩埋在地面下的滴灌管2，滴灌管2的水管上開設(shè)有多個出水口20，圓柱滴頭21的內(nèi)管壁上形成有螺旋狀凹槽213，所述圓柱滴頭21的外壁上開設(shè)有排水孔212，所述排水孔212與所述螺旋狀凹槽213連通，所述圓柱滴頭21套在所述滴灌管2水管的外部，所述螺旋狀凹槽213與所述滴灌管2的水管的外管壁之間形成螺旋緩沖通道200，所述出水口20與所述螺旋緩沖通道200連通；所述真空玻璃板12的底部設(shè)置有集水槽13，所述大棚1的底部還設(shè)置有水箱3，所述集水槽13與所述水箱2連接，所述水箱3通過供水泵（未圖示）與所述滴灌管2連接，所述水泵與所述控制器連接；所述大棚1的側(cè)壁設(shè)置有真空保溫板（未圖示），所述大棚的下部邊沿設(shè)置有擋水圍墻4，所述擋水圍墻4的下端部埋在地面以下，所述擋水圍墻4位于所述滴灌管2的上方，每塊所述真空玻璃板12的上邊緣設(shè)置有噴淋管（未圖示），所述噴淋管通過清洗泵（未圖示）與所述水箱3連接。

具體而言，本實施例農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)中的滴灌管2采用的圓柱滴頭外鑲在滴灌管2的水管外部，圓柱滴頭21可以采用熱熔焊接的方式外鑲在滴灌管2的水管外部，圓柱滴頭21中的螺旋狀凹槽213與滴灌管2的水管外壁形成螺旋緩沖通道200，螺旋緩沖通道200替代現(xiàn)有技術(shù)中滴頭形成的紊流通道，由于螺旋緩沖通道200分布在滴灌管2的外周，可以有效的增長螺旋緩沖通道200的長度，有利于消耗水流能力并降低水壓，從而通過螺旋緩沖通道200實現(xiàn)紊流通道的作用，而螺旋緩沖通道200增大了水流行程，耗能大，所以螺旋狀凹槽213可以比傳統(tǒng)的內(nèi)鑲圓柱滴頭尺寸大得多（傳統(tǒng)尺寸：0.5-1.2mm，本發(fā)明圓柱滴頭21的尺寸：2~6mm，同時，排水孔212也可開大孔），更重要的是，螺旋緩沖通道200行程無迂回、拐角、死角，避免大顆粒物在迂回、拐角、死角處的沉淀和堆積，從流動原理上避免了堵塞。其中，螺旋狀凹槽213的一端部設(shè)置為進水槽211，進水槽211與出水口20相對設(shè)置，使得水管輸送的水經(jīng)由出水口20和進水槽211流入螺旋狀凹槽213形成的螺旋緩沖通道200中，另外，為了進一步提高抗堵性能，所述排水孔212的孔徑由內(nèi)向外逐漸減小，并且，排水孔212中還設(shè)置有自控節(jié)流器22，所述自控節(jié)流器22包括第一梯形圓臺221、連接桿223、彈簧224和第二梯形圓臺222，所述第一梯形圓臺221和所述第二梯形圓臺222的側(cè)壁均設(shè)置有多條水流凹槽（未圖示），所述第一梯形圓臺221的尺寸小于所述第二梯形臺222的尺寸，所述連接桿223固定在所述第一梯形圓臺221上，所述第二梯形圓臺222可滑動的設(shè)置在所述連接桿223上，所述彈簧224設(shè)置在所述第一梯形圓臺221和所述第二梯形圓臺222之間；所述第一梯形圓臺221卡在所述排水孔212中，所述第一梯形圓臺221上的所述水流凹槽與所述排水孔212的孔壁之間形成出水通道。具體的，第一梯形圓臺221上的水流凹槽與排水孔212的孔壁形成出水通道，水管輸送的水最終通過出水通道排出，而當出水通道被泥沙堵塞時，可以通過按壓第一梯形圓臺221使之松動，出水通道中的泥沙便能順著水流排出，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中某處滴頭堵塞后無法修復(fù)的問題；同時，第二梯形圓臺222能夠在受不同大小的水壓情況下再連接桿223上移動，從而改變第一梯形圓臺221與第二梯形臺222之間的出水空間大小，水壓增大時，第二梯形臺222端面在水壓作用下壓縮彈簧224移動，使第一梯形圓臺221與第二梯形臺222與排水孔212形成的出水空間變小，因而出流量變小，實現(xiàn)對水壓不穩(wěn)的自動調(diào)節(jié)；反之，當水壓變小時，彈簧將使得第二梯形臺222反向移動，增大第一梯形圓臺221與第二梯形臺222與排水孔212形成的出水空間，整個滴灌過程中，該自控節(jié)流器與水壓波動建立起動態(tài)平衡狀態(tài)。

而將光伏發(fā)電薄膜10設(shè)置在大棚1的透光面上，光伏發(fā)電薄膜10采用交錯設(shè)置的方式進行排布，由于白天太陽的光照方向時時改變，交錯設(shè)置的光伏發(fā)電薄膜10可以確保大棚1內(nèi)不同位置區(qū)域的農(nóng)作物均能夠獲得足夠的光照，優(yōu)選的，光伏發(fā)電薄膜10采用非晶體薄膜太陽能電池，非晶體薄膜太陽能電池具有透光作用，可以將外部的紅光和藍光透射到大棚1內(nèi)部，滿足植物生長所需要的光照，而由于光伏發(fā)電薄膜10直接布置在大棚1的透光面，可以有效的增大光伏發(fā)電薄膜10的面積，提高發(fā)電量。光伏發(fā)電薄膜10產(chǎn)生的電能存儲在蓄電池中，控制器控制相關(guān)電器部件供電運行。其中，大棚1的側(cè)壁采用真空保溫板進行保溫，真空保溫板具有良好的保溫性能，而大棚1的頂部采用真空玻璃板12，真空玻璃板12可以確保大棚1頂部具有良好的保溫性能，從而實現(xiàn)在冬季的夜晚，無需用戶在大棚1上遮蓋保溫簾，另外，采用多塊真空玻璃板12拼接形成大棚1的透光面，真空玻璃板12的使用壽命更長，能夠避免采用透明薄膜需要經(jīng)常更換而帶來的麻煩。而在大棚1內(nèi)的地面下方掩埋滴灌管2，而大棚1的透光面上還設(shè)置有集水槽13收集雨水存儲在水箱3中，在需要灌溉時，控制器控制水泵通電，水泵將水箱3中的水輸送到滴灌管2中，直接對土壤中的農(nóng)作物根系進行灌溉。在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)，由于滴灌管2在地面以下農(nóng)作物100根系101的深度位置供水，從滴灌管2輸出的水在重力作用下向下流動，而農(nóng)作物100的根系101有向水性，深層土壤中水分多，會吸引農(nóng)作物100的根系101能夠更深的向地下扎根，使得農(nóng)作物100能夠以更旺盛的狀態(tài)生長，獲得品質(zhì)優(yōu)良的農(nóng)產(chǎn)品，同時也避免了滴灌管2輸出的水被大量蒸發(fā)，降低了用水量。而對于大棚1內(nèi)部的地表，由于沒有水分的供給，地表的土層長期處于干燥的狀態(tài)，使得生長在地表的雜草無法生存，降低了農(nóng)戶除草的勞動強度。而為了提高真空玻璃板12的透光性，每塊所述真空玻璃板12的上邊緣設(shè)置有噴淋管，所述噴淋管通過清洗泵（未圖示）與所述水箱3連接，在實際使用過程中，真空玻璃板12會因灰塵等因素導(dǎo)致透光性下降，此時，通過清洗泵將高壓水注入噴淋管中噴淋管的噴嘴將對真空玻璃板12的表面進行清潔，而從真空玻璃板12流通的水又流回到集水槽13，通過集水槽13重新流入到水箱3中重復(fù)利用，根據(jù)需要集水槽13或水箱3的進口設(shè)置有過濾網(wǎng)，以過濾進入到水箱3中的雜質(zhì)。優(yōu)選的，本實施例光伏生態(tài)大棚系統(tǒng)還包括氣泵（未圖示），所述滴灌管2通過混合閥分別與所述氣泵和所述水泵連接，所述氣泵和所述混合閥分別與所述控制器連接，具體的，在實際使用過程中，為了使得農(nóng)作物100的根系101位置處的含氧量提高，通過混合閥可以使得水泵和氣泵同時與滴灌管2連接，在滴灌管2供水的同時，能夠?qū)獗卯a(chǎn)生的適量空氣輸送至下層的土壤中，以更有利于農(nóng)作物100的根系101的繁茂生長；當然，也可以根據(jù)需要先通氣，在輸送水，在此不做限制。

為了確保大棚1內(nèi)的地表土層始終處于干燥的狀態(tài)，避免外界下雨等因素使得外界水流入到大棚1內(nèi)，所述大棚1的下部邊沿設(shè)置有擋水圍墻4，所述擋水圍墻4的下端部埋在地面以下，所述擋水圍墻4位于所述滴灌管2的上方。具體的，擋水圍墻4將大棚1內(nèi)部的地表下一定深度的土壤圈起來與外界隔離開，在擋水圍墻4的作用下，能夠阻擋大棚1外部的雨水從地表滲透到大棚1內(nèi)的地表土層中，從而確保大棚1內(nèi)部的地表保持干燥干旱的狀態(tài)，這樣在大棚1內(nèi)的農(nóng)作物生長過程中，利用滴灌管2從地表下直接對農(nóng)作物100的根系101供水，以確保地表處于干旱的狀態(tài)，地表的雜草由于缺水很難發(fā)芽或生存，同時干燥的地表使得大棚1內(nèi)部空間的濕度保持在較低的水平，從而使得細菌蟲類很難在農(nóng)作物100上生長繁殖，可以大大降低農(nóng)藥的使用量，同時，可以杜絕使用滅草劑，也無需耗費大量勞動力去人工除草，達到綠色環(huán)保種植的目的；同時，干燥的地表能夠便于農(nóng)戶翻土透氣，可以大大提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。本實施例中擋水圍墻4埋在土里的深度，根據(jù)當?shù)仉s草種類根系的生長深度決定，以確保地表干燥土層的深度不滿足雜草生長的要求為準，而滴灌管2的掩埋深度，取決于農(nóng)作物100根系101的生長深度，而由于農(nóng)作物100根系101的生長深度要大于雜草根系的生長深度，從而使得滴灌管2僅會對農(nóng)作物100進行供水，始終確保地表特定深度土層保持干旱的狀態(tài)，本實施例對擋水圍墻4的高度尺寸、滴灌管2掩埋深度尺寸不做限制。

進一步的，為了實現(xiàn)自動化灌溉種植，實現(xiàn)更加精準的控制滴灌管2的供水量，所述滴灌管2的上部和下部對應(yīng)設(shè)置有上濕度傳感器51和下濕度傳感器52，所述上濕度傳感器51、下濕度傳感器52分別與所述控制器連接；所述上濕度傳感器51和所述下濕度傳感器52均埋在地面下。具體的，在農(nóng)作物種植過程中，大棚1內(nèi)部土地挖溝槽埋設(shè)滴灌管2、下濕度傳感器52和農(nóng)作物100的根系101，進行掩埋過程中，再將上濕度傳感器51掩埋在上層的土里，而在實際灌溉過程中，由下濕度傳感器52檢測周圍的濕度值來判斷是否需要滴灌管2進行供水灌溉，而在灌溉過程中，如果上濕度傳感器51檢測到的濕度大于設(shè)定值，則停止滴灌管2繼續(xù)灌溉，以確保地表處于干燥狀態(tài)，而農(nóng)作物100的根系101能夠獲得最佳的水分供應(yīng)量。優(yōu)選的，水箱3中設(shè)置有與所述控制器連接的水位檢測器（未圖示），在雨季雨水量較大的情況下，當水位檢測器檢測到水箱3中的水達到最高儲水量時，則啟動水泵將多余的雨水輸送到其他容器中暫存，滿足不同季節(jié)雨量分布不均的供水要求。

另外，所述大棚1內(nèi)部設(shè)置有與所述控制器連接的溫度傳感器（未圖示），所述大棚1設(shè)置有可開關(guān)的通風(fēng)口14，具體的，通過溫度傳感器可以實時監(jiān)測大棚1內(nèi)的溫度，當大棚1內(nèi)的溫度過高時，將影響農(nóng)作物快速生長，則有控制器控制大棚1打開通風(fēng)口。當大棚1內(nèi)的溫度過低時，也將影響農(nóng)作物快速生長，則由控制器控制大棚1關(guān)閉通風(fēng)口，適時保溫。優(yōu)選的，為了有效的延長農(nóng)作物的光合作用時間，在大棚1上方還設(shè)置有可開關(guān)的遮陽裝置（未圖示），遮陽裝置將配合光線傳感器（未圖示），在中午陽光強度最高的時段，由于光照強度過強反而會導(dǎo)致農(nóng)作物停止光合作用，在光線傳感器檢測的光線強度大于設(shè)定值后，控制器控制遮陽裝置打開遮蓋住大棚1，降低大棚1內(nèi)的光線強度，從而使得大棚1內(nèi)的農(nóng)作物繼續(xù)進行光合作用，達到農(nóng)作物的營養(yǎng)更加豐富、品質(zhì)更好。而遮陽裝置可以為遮陽網(wǎng)、遮陽膜或遮陽板等遮陽設(shè)備。

本發(fā)明還提供一種大棚種植方法，采用上述農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)；所述方法包括：初始栽種模式和常規(guī)培育模式；

所述初始種植模式，具體為：大棚搭建在地面上并在大棚周圍設(shè)置擋水圍墻，大棚內(nèi)部挖溝槽掩埋滴灌管并栽種農(nóng)作物，并且，農(nóng)作物的根系分布在滴灌管的周圍，其中，在擋水圍墻的作用下使得大棚內(nèi)的土壤位于地表的上土層處于干燥缺水狀態(tài)。具體的，大棚在建設(shè)過程中，便在大棚的底部形成擋水圍墻，大棚建設(shè)好后，便在大棚內(nèi)部挖溝槽鋪設(shè)滴灌管濕度傳感器以及栽種農(nóng)作物。

所述常規(guī)培育模式，具體為：在供水過程中，如果下濕度傳感器檢測的濕度值低于設(shè)定值，則控制水泵將水箱中的水輸入到滴灌管中，而當上濕度傳感器的濕度值高于設(shè)定值時，則需要停止水泵供水。具體的，在大棚內(nèi)栽種好農(nóng)作物后，便可以進行常規(guī)的供水栽培，而具體的供水量可以根據(jù)不同種類農(nóng)作物的要求，調(diào)整濕度傳感器的觸發(fā)值，從而可以實現(xiàn)更加精準的對農(nóng)作物供水。優(yōu)選的，對于農(nóng)作物而言保持土地良好的透氣性是生長茂盛的重要因素，因此，在供水的過程中，當下濕度傳感器檢測的濕度值低于設(shè)定值時，農(nóng)作物根系周圍的土壤處于相對干燥的狀態(tài)，此時，可以先向滴灌管中通入氣體進行松土處理，然后，再通過水泵向滴灌管供水，向地下的土壤通氣，減少土壤板結(jié)，有利于保水、保肥、通氣和促進根系發(fā)展，為農(nóng)作物提供舒適的生長環(huán)境，可以實現(xiàn)常規(guī)農(nóng)業(yè)種植中無法達到的效果，而由于農(nóng)作物的根系發(fā)達，這使得農(nóng)作物的生長的果實更加優(yōu)良。