CN108464223A - 一种荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及畦田灌溉方法，具体为荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法，步骤如下：1)、土地平整及土壤肥力等级测定；2)、畦灌最优格田参数；将步骤1)中土地整成畦宽200cm、畦长2500cm、畦埂底宽32cm、顶宽16cm、畦埂高22cm的梯形断面；3)紫花苜蓿种植：选择高产、抗旱、抗寒、生育期短的紫花苜蓿品种“游客”，每畦10行，行距为20cm，播深2.0～2.5cm，以1.6kg/亩的播种量条播于土壤中，条播深度为6～8cm，条播后耱平整；4)苜蓿定额灌溉：其中步骤2)中所述的畦埂(1)两侧的田面(2)上设有导流槽(5)，畦埂上设有均匀性灌溉装置。有益效果在于：设置畦灌均匀性灌水装置并筛选最优灌溉定额的技术方案，达到了节水增产的目的，具有很好的市场应用前景。

Description

一种荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法

技术领域

本发明涉及畦田灌溉方法的技术领域，具体为荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法。

背景技术

紫花苜蓿属多年生豆科牧草，因其具有高产、优质及抗逆性强等特点，是我国西北荒漠区最重要的经济饲草之一，对土壤改良修复、荒漠化防治、水土保持等具有重要的意义。

我国紫花苜蓿的种植面积范围广，历史悠久，紫花苜蓿的产量和品质近年来得到了一定的增加和提升，但多数地区在紫花苜蓿种植生产过程中对水资源的利用不尽合理，造成灌溉水资源浪费严重，且产量提高不显著；另外由于灌水量偏多，造成低洼地区地下水位上升，出现了土壤次生盐渍化，农业可持续发展受到威胁。尽管一些地方采用了喷灌、滴灌等节水灌溉技术，但没有根据作物需水规律进行适时适量的灌溉，且部分地区对紫花苜蓿缺乏田间管理，未能实现节水增产的目的。

畦灌，作为一种高效节水灌溉技术，常规方法是在田埂上设置开口或设置管道进行灌溉，这往往导致田面水流推进速度慢，灌水均匀度低，出水口附近田面冲毁严重。

因此，在提高畦灌灌水质量的基础上，确定紫花苜蓿合理的定额灌溉制度和高效的田间管理，不仅可以节约当地水资源，又能提高紫花苜蓿产量和相对饲用价值。为此我们提供了一种荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法，其通过土地平整及土壤肥力等级测定、畦灌最优格田参数选择、苜蓿种植、设置畦灌均匀性灌水装置并筛选最优灌溉定额等技术方案有效解决了现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的目的是针对以上所述的现有技术中存在的问题，提供一种荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法，其通过土地平整及土壤肥力等级测定、畦灌最优格田参数选择、苜蓿种植、设置畦灌均匀性灌水装置并筛选最优灌溉定额的技术方案有效解决了现有技术存在的问题。

为了实现所述目的，本发明具体采用如下技术方案：

一种荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法，其具体步骤如下：

1)、土地平整及土壤肥力等级测定：选择地势平坦、耕层深厚、排灌方便的土地作为紫花苜蓿栽培地，在种植区域各组分别选取6～10个按0-20cm一个土层，取土120cm，分别测定各土壤理化性状、营养成分，并确定土壤等级；

2)、畦灌最优格田参数：通过步骤1)中测定的土壤特性和当地农机具的要求，将步骤1)中土地整成畦宽200cm、畦长2500cm、畦埂底宽32cm、顶宽16cm、畦埂高22cm的梯形断面，田面坡度从供水管道出水口一侧至畦田末端为0.2％；

3)苜蓿种植：在种植区每亩施入腐熟猪粪2750～2950kg，玉米粉和油渣粉各50kg，尿素12kg，磷酸二氢钾16kg；深翻耕土壤深度为48cm-52cm，并耱碎地表较大土块；选择高产、抗旱、抗寒、生育期短的紫花苜蓿品种“游客”，每畦10行，行距为20cm，播深2.0～2.5cm，以1.6kg/亩的播种量条播于土壤中，条播深度为6～8cm，条播后耱平整；

4)苜蓿定额灌溉：其中步骤2)中所述的畦埂1两侧的田面2上设有导流槽5，畦埂上设有均匀性灌溉装置，同时结合步骤1)及作物需水模型，确定田间持水量，设定苜蓿充分畦灌定额为4400m³·hm^-2，设定在充分灌溉的基础上减少20％和40％作为节水灌溉定额3520m³·h^-2和2640m³·hm^-2，对苜蓿不同生育时期进行灌溉水量调控，同时在每茬分枝期随灌溉施入硝酸磷钾10kg/亩。

进一步，步骤4)中所述的导流槽由垂直于田面2的挡水板7，以及与挡水板7为一体式结构的溢流板8、挑流板9组成，该导流槽的设置实现了田面均匀等宽快速的灌溉，并减少了地表冲刷，同时可依据轮灌组重复多次使用。

进一步，步骤4)中所述的均匀性灌溉装置包括供水管3，供水管3两侧对称设有的出水弯管4，中间设有的出水口6，且出水弯管4上安装有控制水量的球阀10；其中每六十个畦田设置一个出水口6，且其为保证管道长度增加，供水压力减小，在60个畦田灌溉时，以管道两侧对称的四块畦田为一个轮灌组同时灌溉。

更进一步，所述的挡水板高度为16cm，长185cm，溢流板高度为8cm，顶宽3cm，底宽6cm，挑流板宽度为12cm，沿水平面倾角为30°；其中挡水板，溢流板和挑流板等长，导流槽总宽度为22cm，且每个畦田所在的供水管上设置四个出水弯管。

所述的紫花苜蓿第二年春天返青期，苜蓿涨高至8～12cm时，隔行在两种植行中间进行人为破根，破根方式为人工垂直铲地，距离紫花苜蓿根部15cm左右，深度为10～15cm。

步骤1)中全年苜蓿按三次刈割确定灌溉量，第一次刈割前用水占总定额的40％，第二次刈割前用水占总定额的35％。

所述的灌水时期是在返青期、分枝期、现蕾期和开花期四个生育时期分别对紫花苜蓿进行不同水量的灌溉。

所述生育时期的第一次灌溉的灌水量分别为第一次灌溉定额的15％，20％，45％和20％；第二次和第三次在返青期和开花期不灌水，分枝期和现蕾期分别占第二次、第三次灌溉定额的40％、60％和45％、55％。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过土壤施入腐熟猪粪和营养肥，增加了土壤肥力，保持了对紫花苜蓿的营养供给；通过设置均匀性灌溉装置，增加了田面水流推进速度，防止出水口附近田面冲刷，灌水均匀度明显提高，达到了节水增产的目的，具有很好的市场应用前景。

附图说明

图1为均匀性灌溉装置的结构示意图；

图2为附图1的俯视图；

图3为均匀性灌溉装置与导流槽配合设置在田埂上的示意图；

图4为导流槽的结构示意图；

图中：畦埂1、田面2、供水管3、出水弯管4、导流槽5、出水口6、挡水板7、溢流板8、挑流板9、球阀10。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本发明有益效果进一步说明。

实施例1

以下结合附图及大田灌溉试验对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

下述紫花苜蓿品种为“游客”，如表1、表2所示，其中表1、表2中的Q1、Q2、Q3为设有均匀性灌溉装置的灌溉方式，灌水定额分别为2640m³·hm^-2、3520m³·hm^-2、4400m³·hm^-2，CK1、CK2为普通传统畦灌，田面设置一条出水管道，灌水定额分别为3520m³·hm^-2和4400m³·hm^-2。在田间管理上，Q1、Q2、Q3处理采取了破根处理，而对照CK1、CK2未采取相应破根处理。

所述的破根处理为人工垂直铲地，距离紫花苜蓿根部15cm左右，深度为10～15cm。

本实施例试验区设在金昌市永昌县杨柳青牧草饲料开发有限公司实验基地，永昌县朱王堡镇平均海拔1487m，年均气温7.8℃，平均降水量124mm，无霜期145d，年均日照2884.2h，日照率65％，试验区的地势平坦，土壤类型为沙壤土，0～100cm土层平均土壤容重为1.46g·cm^-3，测得的田间持水量为17.52％，土壤条件：0～40cm土层土壤中速效磷含量0.9768mg﹒kg^-1，速效钾98mg﹒kg^-1，水解性氮含量7.9mg﹒kg^-1；有机质8.14g﹒kg^-1。该区位于河西走廊，具有光照丰富、热量较好、温差大、干燥少雨、多风沙的特征，属于典型西北干旱荒漠区气候。

如图1至4及大田灌溉试验所示，所述的技术方案为包括具体下述步骤：

1)、土地平整及土壤肥力等级测定：选择地势平坦、耕层深厚、排灌方便的土地作为紫花苜蓿栽培地，在种植区域各组分别选取6～10个按0-20cm一个土层，取土120cm，分别测定各土壤理化性状、营养成分，并确定土壤等级；

2)、畦灌最优格田参数：通过步骤1)中测定的土壤特性和当地农机具的要求，将步骤1)中土地整成畦宽200cm、畦长2500cm、畦埂底宽32cm、顶宽16cm、畦埂高22cm的梯形断面，田面坡度从供水管道出水口一侧至畦田末端为0.2％；

3)苜蓿种植：在种植区每亩施入腐熟猪粪2750～2950kg，玉米粉和油渣粉各50kg，尿素12kg，磷酸二氢钾16kg；深翻耕土壤深度为48cm-52cm，并耱碎地表较大土块；选择高产、抗旱、抗寒、生育期短的紫花苜蓿品种“游客”，每畦10行，行距为20cm，播深2.0～2.5cm，以1.6kg/亩的播种量条播于土壤中，条播深度为6～8cm，条播后耱平整；

4)苜蓿定额灌溉：其中步骤2)中所述的畦埂1两侧的田面2上设有导流槽5，畦埂上设有均匀性灌溉装置，同时结合步骤1)及作物需水模型，确定田间持水量，设定苜蓿充分畦灌定额为4400m³·hm^-2，设定在充分灌溉的基础上减少20％和40％作为节水灌溉定额3520m³·h^-2和2640m³·hm^-2，对苜蓿不同生育时期进行灌溉水量调控，同时在每茬分枝期随灌溉施入硝酸磷钾10kg/亩。

步骤4)中所述的导流槽由垂直于田面2的挡水板7，以及与挡水板7为一体式结构溢流板8、挑流板9组成，该导流槽的设置实现了轮灌组重复多次使用的目的，节省水资源。

步骤4)中所述的均匀性灌溉装置包括供水管3，供水管3两侧对称设有的出水弯管4，中间设有的出水口6，且出水弯管4上安装有控制水量的球阀10；其中每六十个畦田设置一个出水口6，且其为保证管道长度增加，供水压力减小，在60个畦田灌溉时，以管道两侧对称的四块畦田为一个轮灌组同时灌溉，其增加了田面水流推进速度，防止出水口附近田面冲刷，灌水均匀度明显提高。

所述的挡水板高度为16cm，长185cm，溢流板高度为8cm，顶宽3cm，底宽6cm，挑流板宽度为12cm，沿水平面倾角为30°；其中挡水板，溢流板和挑流板等长，导流槽总宽度为22cm，且每个畦田所在的供水管上设置四个出水弯管。

所述的紫花苜蓿第二年春天返青期，苜蓿涨高至8～12cm时，隔行在两种植行中间进行人为破根，破根方式为人工垂直铲地，距离紫花苜蓿根部15cm左右，深度为10～15cm。

步骤1)中全年苜蓿按三次刈割确定灌溉量，第一次刈割前用水占总定额的40％，第二次刈割前用水占总定额的35％。

所述的灌水时期是在返青期、分枝期、现蕾期和开花期四个生育时期分别对紫花苜蓿进行不同水量的灌溉。

所述生育时期的第一次灌溉的灌水量分别为第一次灌溉定额的15％，20％，45％和20％；第二次和第三次在返青期和开花期不灌水，分枝期和现蕾期分别占第二次、第三次灌溉定额的40％、60％和45％、55％。

表1不同处理紫花苜蓿各生长时期灌水量(m³·hm^-2)

表2不同处理对紫花苜蓿定额灌溉条件下生长指标及水分利用效率的影响

由表1和表2可知，Q2处理即灌溉定额为3520m³·hm^-2时，第一茬返青期、分枝期、现蕾期、花期分别灌水211.2m³·hm^-2、281.6m³·hm^-2、633.6m³·hm^-2、281.6m³·hm^-2，第二茬分枝期、现蕾期分别灌水492.8m³·hm^-2、739.2m³·hm^-2，第三茬分枝期、现蕾期分别灌水396.0m³·hm^-2、484.0m³·hm^-2，为最优灌溉定额，在该灌溉定额条件下三茬的平均水分利用率达到10.7kg·m^-3，分别比Q1和Q3高出26.8％和30.4％，分别比对照组CK1和CK2高出18.0％和40.0％；收割时的平均株高为86.0cm，分别比Q1和Q3高出11.2％和3.2％，分别比对照组CK1和CK2高出9.0％和5.2％；干草产量为12.6t·hm^-2，分别比Q1和Q3高出45.4％和4.4％，分别比对照组CK1和CK2高出21.9％和12.8％。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法，其具体步骤如下：

1)、土地平整及土壤肥力等级测定：选择地势平坦、耕层深厚、排灌方便的土地作为紫花苜蓿栽培地，在种植区域各组分别选取6～10个按0-20cm一个土层，取土120cm，分别测定各土壤理化性状、营养成分，并确定土壤等级；

2)、畦灌最优格田参数：通过步骤1)中测定的土壤特性和当地农机具的要求，将步骤1)中土地整成畦宽200cm、畦长2500cm、畦埂底宽32cm、顶宽16cm、畦埂高22cm的梯形断面，田面坡度从供水管道出水口一侧至畦田末端为0.2％；

3)紫花苜蓿种植：在种植区每亩施入腐熟猪粪2750～2950kg，玉米粉和油渣粉各50kg，尿素12kg，磷酸二氢钾16kg；深翻耕土壤深度为48cm-52cm，并耱碎地表较大土块；选择高产、抗旱、抗寒、生育期短的紫花苜蓿品种“游客”，每畦10行，行距为20cm，播深2.0～2.5cm，以1.6kg/亩的播种量条播于土壤中，条播深度为6～8cm，条播后耱平整；

4)苜蓿定额灌溉：其中步骤2)中所述的畦埂(1)两侧的田面(2)上设有导流槽(5)，畦埂上设有均匀性灌溉装置，同时结合步骤1)及作物需水模型，确定田间持水量，设定苜蓿充分畦灌定额为4400m³·hm^-2，设定在充分灌溉的基础上减少20％和40％作为节水灌溉定额3520m³·h^-2和2640m³·hm^-2，对苜蓿不同生育时期进行灌溉水量调控，同时在每茬分枝期随灌溉施入硝酸磷钾10kg/亩。

2.一种用于畦田灌溉的导流槽，其特征在于：所述的导流槽由垂直于田面(2)的挡水板(7)，以及与挡水板(7)为一体式结构的溢流板(8)、挑流板(9)组成，其可依照轮灌组重复多次使用。

3.一种用于畦田灌溉的均匀性灌溉装置，其特征在于：所述的均匀性灌溉装置包括供水管(3)，供水管(3)两侧对称设有的出水弯管(4)，中间设有的出水口(6)，且出水弯管(4)上安装有控制水量的球阀(10)；其中每六十个畦田设置一个出水口(6)，且其为保证管道长度增加，供水压力减小，在60个畦田灌溉时，以管道两侧对称的四块畦田为一个轮灌组同时灌溉。

4.根据权利要求2所述的一种用于畦田灌溉的导流槽，其特征在于：所述的挡水板(7)高度为16cm，长185cm，溢流板(8)高度为8cm，顶宽3cm，底宽6cm，挑流板(9)宽度为12cm，沿水平面倾角为30°；其中挡水板(7)，溢流板(8)和挑流板(9)等长，导流槽(5)总宽度为22cm，且每个畦田所在的供水管上设置四个出水弯管(4)。

5.根据权利要求1所述的一种荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法，其特征在于：所述的紫花苜蓿第二年春天返青期，苜蓿涨高至8～12cm时，隔行在两种植行中间进行人为破根，破根方式为人工垂直铲地，距离紫花苜蓿根部15cm左右，深度为10～15cm。

6.根据权利要求1所述的一种荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法，其特征在于：步骤1)中全年苜蓿按三次刈割确定灌溉量，第一次刈割前用水占总定额的40％，第二次刈割前用水占总定额的35％。

7.根据权利要求1所述的一种荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法，其特征在于：所述的灌水时期是在返青期、分枝期、现蕾期和开花期四个生育时期分别对紫花苜蓿进行不同水量的灌溉。

8.根据权利要求1所述的一种荒漠区基于畦灌的紫花苜蓿定额灌溉方法，其特征在于：步骤1)中所述生育时期的第一次灌溉的灌水量分别为第一次灌溉定额的15％，20％，45％和20％；第二次和第三次在返青期和开花期不灌水，分枝期和现蕾期分别占第二次、第三次灌溉定额的40％、60％和45％、55％。