CN103340132A - 一种提高旱地花生水分利用效率的灌水方法 - Google Patents

一种提高旱地花生水分利用效率的灌水方法 Download PDF

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张智猛
戴良香
丁红
慈敦伟
宋文武
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Abstract

本发明涉及一种提高旱地花生水分利用效率的灌水方法，包括以下步骤：1）覆膜播种；2）滴灌装置及管道的准备与铺设；3）土壤水分含量的监测：于开花期或结荚初期至饱果期间，当0～20cm土层土壤含水量连续5天降至田间持水量的30%以下，或者沙壤土质地的土壤含水量连续5天降至7.5%以下时及时进行灌水；4）灌水：控制灌水量为140-160m3/hm2，使0～20cm土层土壤含水量达到饱和状态停止灌水。本发明的灌水方法可极大地降低用水量，提高水分利用效率，比常规方法增产8%～40%，水分利用效率提高2～3倍，且技术条件易于控制，简单易行，可操作性强，生产成本低。

Description

一种提高旱地花生水分利用效率的灌水方法
【技术领域】
本发明涉及作物栽培技术领域，具体地说，是一种提高旱地花生水分利用效率的灌水方法。
【背景技术】
中国是世界主要干旱国家之一，干旱半干旱耕地面积约占总耕地面积的53%，干旱成为限制我国农业生产进一步发展必须优先解决的关键问题。花生虽是较耐旱耐瘠的经济和油料作物之一，也是发展旱作农业、充分开发利用旱薄地资源的理想作物，但地域降雨量偏少、降雨集中或季节性干旱仍成为限制花生产量与质量提高的主要因子。目前，我国各花生产区，70%以上的花生种植在缺少灌溉条件的瘠薄砂质土壤上。据统计，全国因干旱引起的花生减产率平均在20%以上，干旱还使花生黄曲霉毒素污染加重，病虫害发生增加等。因此，有效的抗旱节水、提高水分利用效率的栽培管理措施是实现花生高效用水、减少因水分环境剧变带来损失的经济而有效的途径，也是保障我国食用植物油安全、持续农业发展的必然措施。
目前我国农业用水效率远低于生产技术效率，平均仅为0.49，且区域间不平衡，旱区农业用水效率和生产技术效率均相对较低。我国灌溉水利用系数与发达国家相比相差0.2～0.4；农作物水分利用效率平均为0.8kg·m-3水左右，与发达国家相差一倍以上。由于品种差异，作物水分利用效率(WUE)存在较大差别，冬小麦WUE为1.03、春玉米为1.61，春谷子和春小麦仅分别为0.75、0.45，马铃薯为0.79。研究表明，通过调整作物布局，建立适应抗逆型种植制度，一般可使农田整体WUE提高0.15～0.26kg/m3，增产15%～30％。因此，挖掘利用花生自身节水潜力，提高花生的抗旱性和水分利用效率，对提高农业综合用水效益，缓解水资源危机，保障国家的粮食安全、生态安全和社会可持续发展具有重要意义。
但是现有的高产高效的花生水分管理技术仍缺乏规范、标准，多依据当地生物环境和气候条件进行大水漫灌或畦田漫灌。该种灌溉方式下，当水分流过畦面后迅速下渗，在0～30厘米的根系集中层，水分很快就达到饱和，多余水分就会携带肥料下移到少根和无根的地底层并进入地下浅水层，尤其是沙质土，其水肥流失更快，且浇水量越大，流失量越大，同时，易造成土壤次生盐渍化，总体表现为水分利用效率低、对土壤物理性状产生不良影响。且出苗后一般不进行生育期内的水分补充灌溉，而多是进行集中多余降水的排渍。
综上所述，亟需提高水分利用效率，以节约用水和降低成本。
【发明内容】
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种提高旱地花生水分利用效率的灌水方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种提高旱地花生水分利用效率的灌水方法，包括以下步骤：
1）覆膜播种；
2）滴灌装置及管道的准备与铺设；
3）土壤水分含量的监测：当0～20cm土层土壤含水量连续5天降至田间持水量的30%以下，或者沙壤土质地的土壤含水量连续5天降至7.5%以下时及时进行灌水；
4）灌水：控制灌水量为140-160m3/hm2，使0～20cm土层土壤含水量达到饱和状态停止灌水。
优选地，步骤3）所述的土壤水分含量的监测，其监测时期为花生的开花期或结荚初期至饱果期间；
优选地，步骤4）所述的灌水量为150m3/hm2；
步骤2）所述的滴灌装置及管道的准备与铺设，具体是：花生播种后，于花生行间铺设预先准备好的滴灌管道，滴灌管道的长度为20～30m排列；
步骤3）所述的土壤水分含量的监测，其监测方法为重量法或采用土壤水分中子仪进行测定。
本发明优点在于：
1、可极大地降低用水量，提高水分利用效率，比常规方法增产8%～40%，水分利用效率提高2～3倍；
2、技术条件易于控制，方法简单易行，高产高效；
3、具有较强的可操作性和原材料重复利用性，生产成本降低；
4、可降低花生黄曲霉毒素产生的风险。
【具体实施方式】
下面对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
实施例1
1材料与方法
1.1材料
花生品种选用花育22号、花育25号。
1.2方法
1.2.1覆膜播种
选用耐旱耐瘠、适宜干旱半干旱地区夏直播花生品种花育22号、花育25号，在0～10cm土层地温达到15℃时进行播种。人工控制浇水，播前底墒水浇水量均为1200m3/hm，土壤含水量采用烘干法测定。播种前基施三元复合肥（15—15—15）600kg/hm2，管理措施同高产田。
1.2.2实验分组及灌溉方式
实验设置全生育期不浇水（即利用自然降水）、苗期浇水、花针期浇水和结荚期浇水4个水分处理。重复3次，随机排列。
全生育期不浇水组：利用自然降水，不实行人工灌溉。5月6日播种，9月24日收获。
苗期浇水组：①准备与铺设滴灌装置及管道：花生播种后，于花生行间铺设预先准备后的滴灌管，滴灌管道的长度一般为20～30m排列，以便于水分的顺畅流动和灌溉；然后进行覆膜。②于苗期监测土壤水分含量：采用重量法或土壤水分中子仪进行土壤水分的监测或测定。当0～20cm土层土壤含水量连续5天降至田间持水量的30%以下，或者沙壤土质地的土壤含水量连续5天降至7.5%以下时及时进行灌水。③灌水方式及灌水量控制为：将滴灌控制装置、预铺设的滴灌管道与水源连接进行补充灌溉，控制灌水量为150m3/hm2，使0～20cm土层土壤含水量达到饱和状态停止灌水。5月6日播种，9月24日收获。
花针期浇水组：①准备与铺设滴灌装置及管道：花生播种后，首先于花生行间铺设预先准备后的滴灌管，滴灌管道的长度一般为20～30m排列，以便于水分的顺畅流动和灌溉；然后进行覆膜。②于花针期监测土壤水分含量：采用重量法或土壤水分中子仪进行土壤水分的监测或测定。当0～20cm土层土壤含水量连续5天降至田间持水量的30%以下，或者沙壤土质地的土壤含水量连续5天降至7.5%以下时及时进行灌水。③灌水方式及灌水量控制为：将滴灌控制装置、预铺设的滴灌管道与水源连接进行补充灌溉，控制灌水量为150m3/hm2，使0～20cm土层土壤含水量达到饱和状态停止灌水。5月6日播种，9月24日收获。
结荚期浇水组：①准备与铺设滴灌装置及管道：花生播种后，首先于花生行间铺设预先准备后的滴灌管，滴灌管道的长度一般为20～30m排列，以便于水分的顺畅流动和灌溉；然后进行覆膜。②于结荚期监测土壤水分含量：采用重量法或土壤水分中子仪进行土壤水分的监测或测定。当0～20cm土层土壤含水量连续5天降至田间持水量的30%以下，或者沙壤土质地的土壤含水量连续5天降至7.5%以下时及时进行灌水。③灌水方式及灌水量控制为：将滴灌控制装置、预铺设的滴灌管道与水源连接进行补充灌溉，控制灌水量为150m3/hm2，使0～20cm土层土壤含水量达到饱和状态停止灌水。5月6日播种，9月24日收获。
2结果与分析
2.1灌水时期对花生产量的影响
表1表明，生育期浇水均可提高花生产量，但不同生育期内浇水对花生产量的影响作用不同。苗期浇水使花育22号和花育25号的产量分别提高10%和5.13%，但均未达显著水平；开花期浇水显著提高花育25号的产量，其提高幅度为25.64%，但花育22号产量提高不明显；结荚期浇水均使两品种产量明显高于自然降水处理，花育22号和花育25号提高幅度分别为23.08%和40%。
2.2灌水时期对花生水分生产效率的影响
不同生育时期浇水处理使得水分生产效率明显不同，苗期浇水处理水分生产效率均低于1kg/m3，而结荚期浇水则使得两品种水分生产效率均提高3倍以上，花育22号和花育25号分别为3.212和2.409kg/m3。花生生育后期的结荚期补水可使产量明显提高，其水分生产效率提高2-3倍（表1）。
表1浇水时期对花生产量和水分生产效率的影响
Figure BDA00003522731300041
实施例2
实验所用材料同实施例1，设三个实验组。实验组一，灌溉方式同实施例1的结荚期浇水组；实验组二，灌溉方式基本同实施例1的结荚期浇水组，不同之处在于：于结荚期监测土壤水分含量时，当0～20cm土层土壤含水量连续5天降至田间持水量的27%以下，或者沙壤土质地的土壤含水量连续5天降至6.5%以下时才进行灌水；实验组三，灌溉方式基本同实施例1的结荚期浇水组，不同之处在于：于结荚期监测土壤水分含量时，当0～20cm土层土壤含水量连续5天降至田间持水量的33%左右，或者沙壤土质地的土壤含水量连续5天降至8.5%左右时即进行灌水。实验结果见表2。表2表明，通过监测土壤含水量，获取结荚期土壤干旱程度，当0～20cm土层土壤含水量连续5天降至田间持水量的30%以下，或者沙壤土质地的土壤含水量连续5天降至7.5%以下时及时进行灌水，灌水时机最佳，较之土壤含水量更低时（实验组二）和土壤含水量仍较高时（实验组三）灌水，花生产量显著提高，水分生产效率也较高。
表2灌水时土壤干旱程度对花生产量和水分生产效率的影响
Figure BDA00003522731300051
实施例3
实验所用材料同实施例1，设三个实验组。实验组一，灌溉方式同实施例1的结荚期浇水组；实验组二，灌溉方式基本同实施例1的结荚期浇水组，不同之处在于：控制灌水量为140m3/hm2；实验组三，控制灌水量为160m3/hm2。实验结果见表3。
表3表明，灌水量控制在150、160m3/hm2两个水平对花生产量无影响，但是灌水量在140m3/hm2导致花生产量下降；灌水量为140、160m3/hm2两个水平的实验组，其水分利用效率均低于灌水量为150m3/hm2的实验组。
表3灌水量对花生产量和水分生产效率的影响
Figure BDA00003522731300052
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种提高旱地花生水分利用效率的灌水方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）覆膜播种；
2）滴灌装置及管道的准备与铺设；
3）土壤水分含量的监测：当0～20cm土层土壤含水量连续5天降至田间持水量的30%以下，或者沙壤土质地的土壤含水量连续5天降至7.5%以下时及时进行灌水；
4）灌水：控制灌水量为140-160m3/hm2，使0～20cm土层土壤含水量达到饱和状态停止灌水。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）所述的土壤水分含量的监测，其监测时期为花生的开花期或结荚初期至饱果期间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4）所述的灌水量为150m3/hm2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）所述的滴灌装置及管道的准备与铺设，具体是：花生播种后，于花生行间铺设预先准备好的滴灌管道，滴灌管道的长度为20～30m排列。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）所述的土壤水分含量的监测，其监测方法为重量法或采用土壤水分中子仪进行测定。
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