CN101828504A - 干热河谷区坡地果园抗旱节水灌溉的方法 - Google Patents

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米艳华
陆琳
黎其万
陈艺齐
段曰汤
杨顺林
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本发明是干热河谷区坡地果园抗旱节水灌溉的方法，属节水农业灌溉技术领域。该方法是在果园内顺果树行向开沟，沟的长度与每行果树的长度一致，沟深45-55cm，沟宽30-40cm，沟与果树行向平行，沟与果树树杆基部垂直距离50-60cm，沟的两端采取薄膜截流，在沟内放置稻草捆或玉米杆捆，其用量为超过沟面2-3cm，测定耕层土壤的水分含量，每当耕层土壤含水量小于30％时，向沟内灌水，沟内水分向果树根际土壤缓慢渗透使耕层土壤含水量达到50％-60％，在果树墒面均匀铺设一层稻草或玉米杆，铺设厚度为2-5cm。本发明方法结构简单，操作简便，成本低廉，取材方便，适应性强，比传统漫灌的灌水利用率提高了2.97倍。

Description

干热河谷区坡地果园抗旱节水灌溉的方法
技术领域
本发明涉及节水农业灌溉技术领域，具体适用于干热河谷区水分蒸发量较大、土壤类型为燥红土的坡地果园抗旱节水、高效利用水资源的灌溉。
背景技术
干热河谷区年均温20.7～24.1℃，年降水量610-817mm，年蒸发量2600～3700mm，为降水量的4～6倍。干湿季节分明，干季(11月～次年5月)降水量仅为全年的10.0～22.2％，蒸发量为降水量的10～20倍以上，属典型的南亚热带干旱半干旱气候，适宜多种热带亚热带经济作物的生长。由于该区域山区坡地地势复杂，地块面积小且分布不均，目前我国广泛应用的经济果园滴灌、喷灌、微灌等灌水方式不但成本高，农户分散种植的格局也不适合埋设输水管道。当地农户传统的果园漫灌灌水量较大，灌水后土壤极易板结，水分蒸发量较大、水分利用率较低，造成大量的水资源浪费。因此，因地制宜的设计适合干热河谷区坡地果园节水灌溉方法对提高水资源利用率，节约用水，实现干热河谷区农业经济的可持续发展具有重要的现实意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是干热河谷区坡地果园滴灌、喷灌或微灌的灌水方式灌溉成本高，传统的果园漫灌的灌水量较大，灌水后土壤极易板结，水分蒸发量较大，水分利用率较低，造成大量的水资源浪费，提供一种适宜干热河谷区坡地特有的地理位置、气候特征、农业种植状况的结构简单，成本低廉，取材方便的果园抗旱节水灌溉的方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
(1)开沟埋草渗灌，参见图1，在果园内顺果树行向开沟，沟的长度与每行果树的长度一致，沟深为45-55cm，沟宽为30-40cm，沟与果树行向平行，沟与果树树杆基部的垂直距离为50-60cm，沟的两端采用塑料薄膜截流，防止渗漏；开好沟后在沟内放置稻草捆或玉米杆捆，所述的稻草捆或玉米杆捆的用量为超过沟面2-3cm，在果园栽培管理过程中，用水分测定仪对果树墒面的耕层土壤进行水分含量测定，每当所述的耕层土壤含水量小于30％时，向沟内灌水，使所述的耕层土壤含水量达到50％-60％；
(2)墒面死覆盖，在果树墒面铺置一层稻草或玉米杆，铺置的厚度为2-5cm，以达到减少地面水份蒸发，保育土壤的目的。
上述技术方案中每行果树的长度是根据种植地的地形确定的，沟的深度，沟的宽度和沟与果树树杆基部垂直距离的范围是优选的尺寸范围。
与现有技术比较，本发明的有益效果是：
1、本发明方法比传统漫灌显著提高了土壤的保水和蓄水能力。本发明进行试验实施后，土壤容重与传统漫灌相比，降低了12.2％。土壤水分滞留贮存量和土壤实际蓄水量比农户传统漫灌分别提高了10.79和11.26倍，本发明较传统漫灌的灌溉方式显著提高了土壤的保水和蓄水能力。
2、本发明方法比传统漫灌的灌水利用率提高了2.97倍。在保证果树正常生长的情况下，传统漫灌灌水次数最多达到25次，灌水量最大达到175kg/株，灌水利用率仅为20.3％，而本发明实施后，灌水次数最多达到10次，灌水量仅需50kg/株，灌水利用率为80.6％。
3、本发明方法能产生土壤改良效应。本发明在灌水沟内放置的稻草捆或玉米杆捆经过一段时间的腐解，可作为肥料进入土壤，有效增加了土壤有机质含量，在连续种植青枣两季后，传统漫灌土壤PH变化不大，有机质含量提高了2％，而本发明技术实施后，土壤PH值由原来的6.05提高到7.04，有机质含量增加了44.9％，出现了明显的土壤改良效应。
4、本发明方法结构简单，操作简便，成本低廉，取材方便，适应性强。本发明方法是通过向沟内灌水，沟内水分以向果树根际土壤缓慢渗透的方式达到缓慢灌溉，沟内放置稻草捆或玉米杆捆，起到一个导管束的作用，使灌溉水在沟内缓慢流动渗透果树根际土壤，因此本发明方法克服了干热河谷区域山区地地势复杂，地块面积小且分布不均，应用经济果园滴灌、喷灌、微灌等灌水方式成本高，埋设输水管道不便的缺陷。本发明方法是依据干热河谷区坡地特有的地理位置、气候特征、农业种植状况，按照果树各生育期需水要求进行优化配置的，适合在干热河谷区燥红土类型的果园推广应用。
附图说明
图1是本发明的灌水沟示意图，
图中个标记表示：沟1，塑料薄膜2，果树3。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述，以帮助理解本发明。
实施例1本发明实施例
实施地点：在云南省元谋县干热河谷区坡地青枣果园，果园内种植台湾青枣，台湾青枣的行株距为3m×4m。
(1)开沟埋草渗灌，参见图1，在果园内顺果树3行向开沟1，只要沟1的长度与每行果树的长度一致，沟1深为50cm，沟1宽为35cm，沟1与果树行向平行，沟1与果树树杆基部的垂直距离为55cm，灌水沟的两端采取塑料薄膜2截流，防止渗漏；开好沟1后在沟1内放置稻草捆，稻草捆的用量为超过沟1的沟面2-3cm，在果园栽培管理过程中，用水分测定仪对果树墒面的耕层土壤进行水分含量测定，当果树墒面的耕层土壤含水量小于30％时，向沟1内灌水，沟1内水分以向果树根际土壤缓慢渗透的方式达到缓慢灌溉，使果树墒面的耕层土壤含水量达到50％-60％；随着时间的推移，当果树墒面的耕层土壤含水量再次小于30％时，再向沟1内灌水，沟1内水分以向果树根际土壤缓慢渗透的方式达到缓慢灌溉，使果树墒面的耕层土壤含水量再达到50％-60％；如此反复。
(2)墒面死覆盖，在沟1挖好的情况下，在果树3墒面均匀铺置一层玉米杆，铺置的厚度为5cm，以达到减少地面水份蒸发，保育土壤的目的。
在实际操作中，沟的深度，沟的宽度和沟与果树树杆的垂直距离在沟深为45-55cm，沟宽为30-40cm和沟与果树树杆基部垂直距离为50-60cm的范围内也是允许的。沟内放置玉米杆捆及玉米杆捆用量为超过沟1的沟面2-3cm，或者将稻草捆和玉米杆捆按任意质量比比例一起放置沟内，放入的稻草捆和玉米杆捆的总用量为超过沟1的沟面2-3cm也均是允许的；在果树墒面铺置一层稻草以及铺置的厚度在2-5cm范围内，或者将稻草和玉米杆按任意质量比比例一起铺置在果树墒面以及铺置的厚度在2-5cm范围内也均是允许的。
本发明方法是通过向沟内灌水，沟内水分向果树根际土壤缓慢渗透的方式达到缓慢灌溉，因此本发明方法克服了干热河谷区域山区地地势复杂，地块面积小且分布不均，应用经济果园滴灌、喷灌、微灌等灌水方式成本高，埋设输水管道不便的缺陷。
稻草捆或玉米杆捆作用：一是在沟内起到一个导管束的作用，在灌溉水通过沟渠的时候，水流缓慢流动，使沟内水分向果树根际土壤缓慢渗透。二是经过一段时间的腐解，沟内稻草或玉米杆可作为肥料进入土壤，有效增加土壤有机质含量。
墒面死覆盖是在灌水沟挖好的情况下，在果树墒面均匀铺设一层稻草或玉米杆，铺置厚度为2-5cm，属于该技术发明中的辅助耕作措施，主要作用一是减少土壤水分蒸发量，增强土壤蓄水能力；二是有效防止雨水冲刷，减少水、肥流失；三是改良土壤，提高燥红土有机质含量，促进土壤团粒结构的形成。
上述试验的观测数据及其计算公式如下：
(1)土壤含水量测定采用烘干法，土壤容重、土壤毛管孔隙测定采用环刀法，
(2)土壤水分滞留贮存量(用Wg(t)表示)，计算公式为：
Wg(t)＝1000×h×(Q0-Qp)×rd，其中h为土壤厚度(m)，h＝0.4m，rd为土壤干容重(g/cm3)，Q0为土壤饱和含水量(％)，Qp为土壤田间持水量(％)。
(3)土壤实际蓄水量(用Wa表示)，计算公式为：
Wa＝(Q后-Q前)×hm×rd×1000，其中Q后为降雨后的土壤含水量(％)，Q前为降雨前的土壤含水量(％)，hm为土壤湿润深度，rd为土壤干容重(g/cm3)。
4)水分利用率：水分利用率＝单位土地面积上青枣产量(kg)/总耗水量(t)
实施例2对照(传统的果园漫灌技术)
试验地点与实施例1相同，除灌水方式是由蓄水池抽水对果园进行墒面裸地漫灌和墒面无死覆盖外，其余措施与实施例1相同。
实施例1和实施例2的试验数据详见表1和表2
表1实施例1和实施例2不同处理措施土壤水分指标
  试验处理   土壤容重(g/cm3)rd   土壤饱和含水量Q0(％)   土壤田间持水量Qp(％)  降雨前的土壤含水量Q前(％)  降雨后的土壤含水量Q后(％)   土壤湿润深度hm(m)   土壤水分滞留贮存量Wg(t)   土壤实际蓄水量Wa
  实施例2(对照)   1.64   39.15   20.3  5.38  5.62   0.18   1.23   0.7
  试验处理   土壤容重(g/cm3)rd   土壤饱和含水量Q0(％)   土壤田间持水量Qp(％)  降雨前的土壤含水量Q前(％)  降雨后的土壤含水量Q后(％)   土壤湿润深度hm(m)   土壤水分滞留贮存量Wg(t)   土壤实际蓄水量Wa
  实施例1 1.44 40.92 15.79 10.48 19.65 0.65 14.5 8.58
表1表明：本发明方法进行试验实施后，土壤容重与传统漫灌相比，降低了12.2％。土壤水分滞留贮存量和土壤实际蓄水量比传统漫灌分别提高了10.79和11.26倍，本发明方法较传统漫灌方式显著提高了土壤的保水和蓄水能力。
表2台湾青枣试验处理用水量及产量
  试验处理   灌水次数   灌水量(kg/株)   土壤含水量(％)   水分利用率(％) 单果重(g)   青枣单株产量(kg)   青枣产量(kg/hm2)   总耗水量(t/hm2)
  实施例2(对照)   25   175   8.1   20.5   59.5   35.8   47597   232.7
  实施例1   10   50   23.3   80.6   84.5   40.3   53580   66.48
表2表明：在保证果树正常生长的情况下，传统漫灌灌水次数最多达到25次，灌水量最大达到175kg/株，灌水利用率仅为20.3％，而本发明技术实施后，在保证果树正常生长的情况下，灌水次数最多达到10次，灌水量仅需50kg/株，灌水利用率提高到80.6％，灌水利用率比对照提高了2.97倍。
表3实施例1和实施例2的土壤PH及有机质含量
表3表明：连续种植青枣两季后，常规漫灌土壤PH变化不大，有机质含量提高了2％，该发明技术实施后，土壤PH值由原来的6.05提高到7.04，有机质含量提高了44.9％，出现了明显的土壤改良效应。

Claims (1)

1.干热河谷区坡地果园抗旱节水灌溉的方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)开沟埋草渗灌，在果园内顺果树行向开沟，沟的长度与每行果树的长度一致，沟深为45-55cm，沟宽为30-40cm，沟与果树行向平行，沟与果树树杆基部的垂直距离为50-60cm，沟的两端采用塑料薄膜截流，开好沟后在沟内放置稻草捆或玉米杆捆，所述的稻草捆或玉米杆捆的用量为超过沟面2-3cm，在果园栽培管理过程中，用水分测定仪对果树墒面的耕层土壤进行水分含量测定，每当所述的耕层土壤含水量小于30％时，向沟内灌水，使所述的耕层土壤含水量达到50％-60％；
(2)墒面死覆盖，在果树墒面铺置一层稻草或玉米杆，铺置的厚度为2-5cm。
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