一种适用于土壤深浅根部扩散式肥料缓释器
技术领域
本发明涉及肥料施加技术领域，更具体地说，涉及一种适用于土壤深浅根部扩散式肥料缓释器。
背景技术
肥料是提供一种或一种以上植物必需的营养元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质，是农业生产的物质基础之一，有机肥含有各种营养元素和丰富的有机质，具有促进微生物繁殖、改良土壤结构、增强土壤的保肥供肥及缓冲能力以及刺激作物生长等作用，施入有机肥后，能使土壤变得疏松，改善根系的生态环境，促进根系的发育，从而提高作物的耐涝能力，同时，生物有机肥内含的多种功能性微生物进入土壤后，在生长繁殖过程中产生大量的次生代谢产物，这些产物能够促进土壤团粒结构的形成，团粒结构的形成能使土壤变得疏松、绵软，保水保肥性能增强，水、气、热更加协调，减少土壤板结，有利于保水、保肥、通气和促进根系发展，为农作物提供舒适的生长环境。
目前施用的肥料多是速溶性，多采用喷洒机器将速溶性的肥料喷洒在土壤上。这种传统的喷洒式施肥方式具有一定缺陷：由于施加速度过快，附着在地表上的肥料容易在植被吸收之前就挥发，难以被植被完全吸收；为了解决这种问题，现有技术中也有采用将肥料掩埋式施加，但这种挖土坑肥料埋入土中，其操作劳动力强度大、生产效率低、人工成本高，且施肥量不均匀。针对一些浅根系农作物来说，其根系多分布于浅土壤层处，不同深度的土壤所需要的营养量以及水分的需求量不同，采用人工掩埋式施肥方式操作单一，难以根据农作物需求进行“因地施肥”。
为此，我们提出一种适用于土壤深浅根部扩散式肥料缓释器来有效解决现有技术中所存在的一些问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种适用于土壤深浅根部扩散式肥料缓释器，通过采用滴灌与肥料缓释剂的配合，肥料缓释剂遇水后溶解并缓慢释放得到肥料溶液，肥料溶液随水流导入椭形缓释箱以及椭形速释箱内，椭形缓释箱底端分布的毛细缓释扩散体用于将肥料溶液向土壤深处进行毛细引流扩散，而导入至椭形速释箱内的肥料溶液通过多个渗透鼓包快速扩散于浅土壤层处，其释放速度以及释放量远大于毛细缓释扩散体的释放效果，从而更适用于针对一些浅根系农作物的施肥，同时，多个椭形速释箱的顶端通过第二滴管直接与辅滴灌管相连通，在不施肥时，关闭第一滴管处的阀门，便可实现土壤的浇灌。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种适用于土壤深浅根部扩散式肥料缓释器，包括埋设于土壤内部的U形埋设板和固定安装于U形埋设板顶端的主灌溉管，所述主灌溉管的两侧设有与其内部相连通的辅滴灌管，所述U形埋设板的顶端固定连接有多个肥料填充缓释壳，多个所述肥料填充缓释壳内部填充有肥料缓释剂，所述肥料填充缓释壳包括嵌设安装于U形埋设板上的下烛形承托壳和固定安装于下烛形承托壳上的上椭形覆盖壳，所述上椭形覆盖壳的顶端通过第一滴管与辅滴灌管底端相连接，所述U形埋设板的底端固定连接有多个与下烛形承托壳底端部相密封衔接的椭形缓释箱，所述下烛形承托壳的内部开设有与椭形缓释箱顶端相连通的导通腔，多个所述椭形缓释箱的底端均固定连接有毛细缓释扩散体，两两相邻的椭形缓释箱之间设有椭形速释箱，所述椭形速释箱的顶端与U形埋设板的内顶部相密封衔接，所述椭形速释箱的左右两端分别与左右设置的两个椭形缓释箱相衔接且相互连通设置，多个所述椭形速释箱的外侧壁上设有多个均匀分布的渗透鼓包，所述U形埋设板的顶端固定连接有多个与椭形速释箱位置对应的第二滴管，所述第二滴管的顶端与辅滴灌管的底端相连通，所述第二滴管的底端贯穿U形埋设板并延伸至椭形速释箱的顶端部，且多个第二滴管与第一滴管的顶端部均安装有阀门。
进一步的，所述肥料缓释剂包括外侧的外渗透包衣膜，所述外渗透包衣膜的内部上侧填充有弹性助推层，所述弹性助推层的底端设有与其相抵衔接的肥料颗粒剂，所述外渗透包衣膜靠近肥料颗粒剂底端一侧设有多个释放孔，外渗透包衣膜用于水渗透于其内部，当肥料颗粒剂接触到水后速溶成溶剂肥料，在其内外渗透差的作用下通过释放孔向外渗透，且弹性助推层吸水膨胀的作用下更有利于推动溶剂肥料向外渗透。
进一步的，所述弹性助推层为硅胶体，弹性助推层内填充有多个强力吸水囊，所述强力吸水囊为高分子吸水树脂球，所述弹性助推层与肥料颗粒剂相衔接一侧包覆有弹性膜，在硅胶体内填充多个高分子吸水树脂球有利于膨胀挤压。
进一步的，所述外渗透包衣膜的上端部两侧均通过弧形衔接套与上椭形覆盖壳的内壁相连接设置，所述下烛形承托壳的内壁上贴附有用于对外渗透包衣膜底端部进行承载设置的吸水纤维承托圈，肥料缓释剂在有弧形衔接套与上椭形覆盖壳内壁安装的情况下，肥料缓释剂的外壁与上椭形覆盖壳之间存留一定的水分流淌空间，部分水渗透至弹性助推层内，另外的水通过该水分流淌空间向下导出，在流经吸水纤维承托圈时，有利于降水分较为均匀的引导至肥料颗粒剂处。
进一步的，所述毛细缓释扩散体包括固定连接于椭形缓释箱底端且与其相连通的插设杆，所述插设杆的上下侧壁分布有多个扩散分支，多个所述扩散分支的侧壁上均开设有多个外渗孔，从椭形缓释箱向下导出的肥料溶液通过多个扩散分支向土壤深处进行缓慢渗透。
进一步的，所述插设杆与椭形缓释箱相衔接处设有纤维吸附球，多个所述扩散分支内部插设有毛细纤维管，且多个毛细纤维管的上端部相衔接且连接于纤维吸附球的底端部。
进一步的，所述椭形速释箱与椭形缓释箱的顶端部相互衔接设置，且椭形速释箱与椭形缓释箱之间通过多个渗透孔相连通，当椭形缓释箱内达到一定的存储量后，通过渗透孔将肥料溶剂导入至椭形速释箱内，椭形速释箱内的肥料溶剂通过多个渗透鼓包导入至较为接近地表的土壤内。
进一步的，所述渗透鼓包为固定连接于椭形速释箱外端侧壁上的半椭形中空壳体，所述半椭形中空壳体上开设有多个滤孔，且半椭形中空壳体内填充有球状纤维棉颗粒，球状纤维棉颗粒的毛细渗透性远大于毛细缓释扩散体的毛细渗透性，以便于肥料溶液在一定程度上更多的分布扩散于浅土壤层处。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过采用滴灌与肥料缓释剂的配合，肥料缓释剂遇水后溶解并缓慢释放得到肥料溶液，肥料溶液随水流导入椭形缓释箱以及椭形速释箱内，椭形缓释箱底端分布的毛细缓释扩散体用于将肥料溶液向土壤深处进行毛细引流扩散，而导入至椭形速释箱内的肥料溶液通过多个渗透鼓包快速扩散于浅土壤层处，其释放速度以及释放量远大于毛细缓释扩散体的释放效果，从而更适用于针对一些浅根系农作物的施肥，同时，多个椭形速释箱的顶端通过第二滴管直接与辅滴灌管相连通，在不施肥时，关闭第一滴管处的阀门，便可实现土壤的浇灌。
(2)肥料缓释剂包括外侧的外渗透包衣膜，外渗透包衣膜的内部上侧填充有弹性助推层，弹性助推层的底端设有与其相抵衔接的肥料颗粒剂，外渗透包衣膜靠近肥料颗粒剂底端一侧设有多个释放孔，外渗透包衣膜用于水渗透于其内部，当肥料颗粒剂接触到水后速溶成溶剂肥料，在其内外渗透差的作用下通过释放孔向外渗透，弹性助推层为硅胶体，弹性助推层内填充有多个强力吸水囊，强力吸水囊为高分子吸水树脂球，弹性助推层与肥料颗粒剂相衔接一侧包覆有弹性膜，在硅胶体内填充多个高分子吸水树脂球有利于膨胀挤压，更有利于推动溶剂肥料向外渗透。
(3)外渗透包衣膜的上端部两侧均通过弧形衔接套与上椭形覆盖壳的内壁相连接设置，下烛形承托壳的内壁上贴附有用于对外渗透包衣膜底端部进行承载设置的吸水纤维承托圈，肥料缓释剂在有弧形衔接套与上椭形覆盖壳内壁安装的情况下，肥料缓释剂的外壁与上椭形覆盖壳之间存留一定的水分流淌空间，部分水渗透至弹性助推层内，另外的水通过该水分流淌空间向下导出，在流经吸水纤维承托圈时，有利于降水分较为均匀的引导至肥料颗粒剂处。
(4)椭形速释箱与椭形缓释箱的顶端部相互衔接设置，且椭形速释箱与椭形缓释箱之间通过多个渗透孔相连通，当椭形缓释箱内达到一定的存储量后，通过渗透孔将肥料溶剂导入至椭形速释箱内，椭形速释箱内的肥料溶剂通过多个渗透鼓包导入至较为接近地表的土壤内。
(5)毛细缓释扩散体包括固定连接于椭形缓释箱底端且与其相连通的插设杆，插设杆的上下侧壁分布有多个扩散分支，多个扩散分支的侧壁上均开设有多个外渗孔，插设杆与椭形缓释箱相衔接处设有纤维吸附球，多个扩散分支内部插设有毛细纤维管，且多个毛细纤维管的上端部相衔接且连接于纤维吸附球的底端部，从椭形缓释箱向下导出的肥料溶液通过多个扩散分支向土壤深处进行缓慢渗透。
(6)渗透鼓包为固定连接于椭形速释箱外端侧壁上的半椭形中空壳体，半椭形中空壳体上开设有多个滤孔，且半椭形中空壳体内填充有球状纤维棉颗粒，球状纤维棉颗粒的毛细渗透性远大于毛细缓释扩散体的毛细渗透性，以便于肥料溶液在一定程度上更多的分布扩散于浅土壤层处。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的正面剖视图；
图3为本发明的椭形缓释箱与椭形速释箱结合处的立体图；
图4为本发明的肥料填充缓释壳处的爆炸图；
图5为本发明的肥料填充缓释壳与肥料缓释剂结合处的剖视图；
图6为本发明的椭形缓释箱与毛细缓释扩散体结合处的剖视图。
图中标号说明：
1U形埋设板、2主灌溉管、3辅滴灌管、4肥料填充缓释壳、401下烛形承托壳、402上椭形覆盖壳、5第一滴管、6毛细缓释扩散体、601插设杆、602扩散分支、603纤维吸附球、604毛细纤维管、7肥料缓释剂、701外渗透包衣膜、702肥料颗粒剂、703释放孔、704弹性助推层、705强力吸水囊、8椭形缓释箱、9椭形速释箱、10渗透鼓包、11渗透孔、12第二滴管。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-2和图4-5，一种适用于土壤深浅根部扩散式肥料缓释器，包括埋设于土壤内部的U形埋设板1和固定安装于U形埋设板1顶端的主灌溉管2，主灌溉管2外接进水管，主灌溉管2的两侧设有与其内部相连通的辅滴灌管3，U形埋设板1的顶端固定连接有多个肥料填充缓释壳4，多个肥料填充缓释壳4内部填充有肥料缓释剂7，肥料填充缓释壳4包括嵌设安装于U形埋设板1上的下烛形承托壳401和固定安装于下烛形承托壳401上的上椭形覆盖壳402，上椭形覆盖壳402的顶端通过第一滴管5与辅滴灌管3底端相连接，浇灌水由第一滴管5导入至肥料填充缓释壳4内，对肥料缓释剂7进行浸湿渗透，肥料缓释剂7包括外侧的外渗透包衣膜701，外渗透包衣膜701的内部上侧填充有弹性助推层704，弹性助推层704的底端设有与其相抵衔接的肥料颗粒剂702，外渗透包衣膜701靠近肥料颗粒剂702底端一侧设有多个释放孔703，外渗透包衣膜701用于水渗透于其内部，当肥料颗粒剂702接触到水后速溶成肥料溶液，在其内外渗透差的作用下通过释放孔703向外渗透，且弹性助推层704吸水膨胀的作用下更有利于推动溶剂肥料向外渗透。
请参阅4-5，弹性助推层704为硅胶体，弹性助推层704内填充有多个强力吸水囊705，强力吸水囊705为高分子吸水树脂球，弹性助推层704与肥料颗粒剂702相衔接一侧包覆有弹性膜，在硅胶体内填充多个高分子吸水树脂球有利于膨胀挤压，此外，外渗透包衣膜701的上端部两侧均通过弧形衔接套与上椭形覆盖壳402的内壁相连接设置，下烛形承托壳401的内壁上贴附有用于对外渗透包衣膜701底端部进行承载设置的吸水纤维承托圈，肥料缓释剂7在有弧形衔接套与上椭形覆盖壳402内壁安装的情况下，肥料缓释剂7的外壁与上椭形覆盖壳402之间存留一定的水分流淌空间，部分水渗透至弹性助推层704内，另外的水通过该水分流淌空间向下导出，在流经吸水纤维承托圈时，有利于降水分较为均匀的引导至肥料颗粒剂702处。
请参阅2-3，U形埋设板1的底端固定连接有多个与下烛形承托壳401底端部相密封衔接的椭形缓释箱8，下烛形承托壳401的内部开设有与椭形缓释箱8顶端相连通的导通腔，多个椭形缓释箱8的底端均固定连接有毛细缓释扩散体6，导入至椭形缓释箱8内的肥料溶液可通过毛细缓释扩散体6向土壤深处进行缓慢释放，对较深处的土壤进行补充肥料以及水分，两两相邻的椭形缓释箱8之间设有椭形速释箱9，椭形速释箱9安装于U形埋设板1内侧，当将该装置的U形埋设板1嵌设于土壤地表之下时，椭形速释箱9位于浅土壤层处，椭形速释箱9的顶端与U形埋设板1的内顶部相密封衔接，椭形速释箱9的左右两端分别与左右设置的两个椭形缓释箱8相衔接且相互连通设置，多个椭形速释箱9的外侧壁上设有多个均匀分布的渗透鼓包10，椭形速释箱9与椭形缓释箱8的顶端部相互衔接设置，且椭形速释箱9与椭形缓释箱8之间通过多个渗透孔11相连通，由于毛细缓释扩散体6的渗透引流速度较慢，当椭形缓释箱8内的肥料溶液达到一定的存储量后，肥料溶液源源不断地通过渗透孔11将肥料溶液导入至椭形速释箱9内，椭形速释箱9内的肥料溶液通过多个渗透鼓包10较为快速导入至较为接近地表的浅层土壤内。
渗透鼓包10为固定连接于椭形速释箱9外端侧壁上的半椭形中空壳体，半椭形中空壳体上开设有多个滤孔，且半椭形中空壳体内填充有球状纤维棉颗粒，球状纤维棉颗粒的毛细渗透性远大于毛细缓释扩散体6的毛细渗透性，以便于肥料溶液在一定程度上更多的分布扩散于浅土壤层处，而存储于椭形缓释箱8内的肥料溶液则通过毛细缓释扩散体6向土壤深处进行缓慢释放。
请参阅3和图6，具体的，毛细缓释扩散体6包括固定连接于椭形缓释箱8底端且与其相连通的插设杆601，插设杆601的上下侧壁分布有多个扩散分支602，多个扩散分支602的侧壁上均开设有多个外渗孔，从椭形缓释箱8向下导出的肥料溶液通过多个扩散分支602向土壤深处进行缓慢渗透，插设杆601与椭形缓释箱8相衔接处设有纤维吸附球603，多个扩散分支602内部插设有毛细纤维管604，且多个毛细纤维管604的上端部相衔接且连接于纤维吸附球603的底端部。
此外，U形埋设板1的顶端固定连接有多个与椭形速释箱9位置对应的第二滴管12，第二滴管12的顶端与辅滴灌管3的底端相连通，第二滴管12的底端贯穿U形埋设板1并延伸至椭形速释箱9的顶端部，多个椭形速释箱9的顶端通过第二滴管12直接与辅滴灌管3相连通，且多个第二滴管12与第一滴管5的顶端部均安装有阀门，在施肥时，关闭第二滴灌12的阀门，在不施肥时，关闭第一滴管5处的阀门，便可实现土壤的浇灌。
本发明通过采用滴灌与肥料缓释剂的配合，肥料缓释剂遇水后溶解并缓慢释放得到肥料溶液，肥料溶液随水流导入椭形缓释箱8以及椭形速释箱9内，椭形缓释箱8底端分布的毛细缓释扩散体6用于将肥料溶液向土壤深处进行毛细引流扩散，而导入至椭形速释箱9内的肥料溶液通过多个渗透鼓包10扩散于浅土壤层处，其释放速度以及释放量远大于毛细缓释扩散体6的释放效果，从而更适用于针对一些浅根系农作物的施肥，同时，多个椭形速释箱9的顶端通过第二滴管12直接与辅滴灌管3相连通，在不施肥时，关闭第一滴管5处的阀门，便可实现土壤的浇灌。
本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
