CN111657109A - 一种枣棉间作水分调节装置及水分调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种枣棉间作水分调节装置及水分调节方法，包括：灌溉系统、水分保持系统和排水系统，水分调节装置通过设置第一管道和第二管道，能够根据枣树和棉花在不同生长时期对水分需求的不同，对枣树和棉花进行针对性的灌溉；水分保持系统用于保持间作田间水分，减少水分散失；排水系统用于及时排出间作田间多余水分；通过改变间作田中的土壤结构，设置了底层土壤、黏土层、混合土壤层、地表层、基层土壤和上层土壤，提高了间作田间土壤的持水能力，同时又根据棉花后期需水量大的特点，在棉花种植垄中铺设了改良黏土，进一步提高棉花种植垄的持水能力，减少必要的灌溉次数。

Description

一种枣棉间作水分调节装置及水分调节方法

技术领域

本发明属于农业种植技术领域，更具体地说，本发明涉及一种枣棉间作水分调节装置及水分调节方法。

背景技术

间作是指在同一田地上于同一生长期内分带或相间种植两种或两种以上作物的种植方式。间作可以提高对土地的利用率，由间作形成的作物复合群体可以提高对阳光的截取与吸收，减少对光能的浪费，同时多种作物间作还具有互补的作用。

枣棉间作是指将枣树和棉花按照一定的行列间隔种植在同一田地中，新疆地区是我国棉花和大枣的主产区，将枣树和棉花间作种植不仅合理利用了土地资源，同时也便于田间管理，合理种植的情况下，也可以实现棉花和大枣的增产增收。新疆地区日照时间长，昼夜温差大，土壤地面蒸发作用极强，棉花和枣树的蒸腾作用也十分剧烈，因此很容易导致棉花和枣树水量不足，影响棉花和枣树的生长；同时由于枣树和棉花在不同生长时期中，对水分的需求不同；在同一时期里，枣树和棉花各自对水分的需求也不同，因此在枣棉间作种植过程中，需要及时做好枣树和棉花的水分调节，满足枣树和棉花的生长需求。现有技术中，在大多应用直接漫灌或是滴灌、喷灌的方式对枣树和棉花进行灌溉，补充间作田水分，但是却没有将枣树和棉花的水分需求区分开，按照各自它们各自不同的水分需求进行有针对性的水分调节，这样就极易造成达到了棉花生长的适宜水分，但是枣树的水分却过量或者未达到枣树生长适宜的水分；或者达到了枣树生长适宜的水分，而未达到棉花生长适宜的水分，因此急需一种能够根据棉花和枣树各自对水分需求量进行水分调节的装置和水分调节方法。再者，间作田的土壤水分调节需要保证土壤含水量能够满足枣树和棉花生长需求，目前主要是即需即灌，即当土壤含水量不足时，随即使用灌溉系统对间作田进行灌溉，这种方法费时费力，浪费大量水资源；要从根本上解决这一问题，就需要提高土壤的持水能力，减少必要的灌溉次数，使灌溉时间间隔过长后，土壤中仍然具有充足水分供植株生长。

在枣树从发芽到果实成熟的生长过程中，要求田间最大持水量要在70％以上，过度干旱会导致吸收根死亡，影响枣树生长和结果，其中枣树花期和果实发育前期对水分要求严格，花期雨水过多会影响授粉授精进行，授粉授精需要空气相对湿度达到75％～80％，导致坐果不良，但过于干旱，空气湿度小，不利于花粉发芽和花粉管的生长，会加剧落花落果，降低坐果率；在果实生长发育期，土壤含水量充足，根系生长健壮，枣树吸收养分和水分的能力强，有利于果实膨大，提高产量；在果实成熟时期时，相对干旱的土壤条件有利于果实糖分物质积累，有利于果实品质的提高；果实成熟期土壤水分过多会增加裂果、烂果发生率，影响果实品质的同时也会降低产量。水是棉花植株中含量最多的组成成分，水分占棉花鲜重的四分之三以上，因此棉花生长周期内耗水量巨大，需要适时为棉花生长提供适宜水分；棉籽发芽出苗本身所消耗的水分虽然不多，但由于此期间，种子距地面近，幼根入土浅，且借助土壤水分范围小，因此足够的口墒对保证棉花出苗齐全有着重要意义。试验资料表明，播种时以0-20厘米土层内土壤水占田间持水量70％-80％较为合适，低于70％时则表层土壤水分不足，种子吸水困难，发芽缓慢，即使发芽，也因以后水分供给不上而不能正常出苗。土壤含水量超过85％时，由于水分过多，地温低，且空气不足，棉籽发芽出苗慢，而且容易染病霉烂。出苗至现蕾时期，气温还不很高，且棉苗小，叶面蒸腾和土壤蒸发的强度都较低。此期的耗水主要通过地面蒸发，此阶段耗水占全生育期总耗水量的15％左右，土壤水分以0-40厘米土层内含水占田间持水量的55％-70％为合适，土壤水分过多或过少，直接影响根系的生长，从而影响棉苗的壮弱和现蕾的早晚。现蕾至开花时期，棉株生长加快，加之气温逐渐升高，土壤水分蒸发量也随之加大，对水分的需求比苗期有所增加，此阶段耗水量占总耗水量的12％-20％。棉花蕾期适宜的土壤含水量：0-60厘米土层内保持在田间持水量的60％-70％为宜，这时如受旱缺水，不仅营养体生长慢，现蕾少，而且对产量影响很大。开花至吐絮期，时间长、温度高，棉花营养生长和生殖生长都很旺盛，根深叶茂，蕾铃并增，对水分的需求最大，也是棉花对水分需求的临界期。此阶段耗水量占总耗水量的45％-65％，一般0-80厘米土层内土壤水分平均为田间持水量的70％-80％，不得低于55％。棉花吐絮期，虽然棉株已大，但由于气温逐渐降低，叶面蒸腾强度减弱，对水分的要求也逐渐减少。此阶段耗水量占总耗水量的10％-20％，土壤水分保持在田间持水量的55％-70％较为适宜。吐絮初期土壤缺水，仍应坚持灌水，防止叶片过早枯黄，以增加铃重和衣分。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种枣棉间作水分调节装置，包括：

灌溉系统、水分保持系统和排水系统；

所述灌溉系统的结构包括：

灌溉主管道，其设置在间作田边缘，且灌溉主管道一端连接有水源和输送系统；

所述灌溉主管道分别连通有用于灌溉棉花的第一管道以及用于灌溉枣树的第二管道；所述第一管道连通有用于对枣树进行喷灌的第一喷灌管道和用于对枣树进行地面灌溉的第一水平管道，所述第二管道连通有用于对棉花进行喷灌的第二喷灌管道和用于对棉花进行地面灌溉的第二水平管道，且第一喷灌管道和第二喷灌管道分别连接有多个竖直管道，所述竖直管道上设置有喷头，竖直管道和喷头的位置与枣树和棉花种植位置一一对应；

地下灌溉管道，其埋设在间作田地表以下，且与所述灌溉主管道连通；所述灌溉主管道与第一管道、第二管道的连接处均安装有阀门，第一管道与第一喷灌管道、第一水平管道的连接处以及第二管道与第二喷灌管道、第二水平管道的连接处设置有阀门；

所述水分保持系统包括：铺设在枣树、棉花种植垄行上的地膜，以及用于遮风的挡风屏，所述挡风屏安装在间作田边缘；

所述排水系统的结构包括：倾斜铺设在间作田中的表层排水管道，其一端设置在间作垄上，另一端设置在间作田表面；水平设置的末端排水管道，其一端伸入间作田的土壤中，另一端伸出间作田外；排水沟，其挖设在间作田内沿，并与所述末端排水管道连通。

优选的是，其中，所述水源可选用蓄水井或水池；所述输送系统的结构包括：输送管道，其上依次安装有水泵、逆止阀、水表和主控制阀；所述输送管道与灌溉主管道连通，且主控制阀与灌溉主管道之间安装有过滤器和减压阀。

优选的是，其中，所述竖直管道和第一喷灌管道、第二喷灌管道设置为转动连接，在第一喷灌管道和第二喷灌管道上设置有固定管道，所述固定管道设置为上端直径小于下端直径的阶梯状结构，且固定管道上端固定套设有轴承，轴承的内圈与固定管道为固定连接，轴承的外圈上套设有竖直管道，在竖直管道下端端面与固定管道之间设置有密封圈。

优选的是，其中，所述竖直管道上固定安装有传动齿轮；

步进电机，其安装在间作田中；

支座，其设置在间作田中；固定套，其固定设置在支座上，且固定套内部设置有滑动轴承；传动杆，其与所述滑动轴承为滑动连接，传动杆上设置有传动齿条，传动杆的传动齿条与所述传动齿轮的轮齿相啮合；

所述传动杆端部通过传动齿条连接有驱动齿轮，且所述驱动齿轮安装在步进电机的电机轴上。

优选的是，其中，所述第一管道和第二管道两端安装在安装件上，所述安装件的结构包括：

支撑板，其上开设有用于穿设第一管道的第一通孔，以及用于穿设第二管道的第二通孔；安装插杆，其固定设置在所述支撑板下端，安装插杆上设置有限位圆板，安装插杆设置为至少两个；

下端支撑板，其设置在所述支撑板下端，其位于安装插杆之间；用于穿设地下灌溉管道的第三通孔，其开设在下端支撑板上；所述下端支撑板的下端设置为锋利的刀刃结构，安装插杆的末端设置为锋利的针尖状结构；

所述支撑板一端设置为“凹”型母端，另一端设置为“凸”型公端，一个安装件通过“凹”型母端与另一个安装件的“凸”型公端连接，组装为一个整体，多个安装件按照以上连接方式安装在间作田的边缘；所述第一管道、第二管道和地下灌溉管道两端均穿设在安装件中。

优选的是，其中，安装件上固定设置有安装板，所述安装板上设置有用于安装地膜卷的固定轴。

本发明进行水分调节的方法包括以下步骤：

步骤一、对间作田进行翻耕松土，翻耕深度为0.4m～0.5m；刨去翻耕后所有的土壤，在间作田中铺设一层底层土壤，其中底层土壤是由河沙、黏土和腐殖土按照4:4:2的重量配比组成，底层土壤厚度为0.06m；然后在底层土壤上方均匀覆盖一层黏土层，黏土层厚度为0.12～0.18m；将地下灌溉管道埋设在黏土层中；在黏土层上方均匀覆盖一层由秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土混合的混合土壤层，秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土的重量配比为3：1：2：4，混合土壤层的厚度为0.12～0.14m；最后在混合土壤层上方覆盖秸秆和普通土壤组成的地表层，地表层的厚度为0.1～0.2m；

步骤二、挖设间作田垄，垄高设置为0.2～0.25m，棉花和枣树的垄行行距设置为2.2m，同一个棉花种植垄中，棉花的种植行距设置为0.3m；其中棉花和枣树的种植垄最底层为由细沙土和腐殖土按照重量比4:6混合组成的基层土壤，基层土壤厚度为0.05m，在棉花种植垄基层土壤上方覆盖厚度为0.15～0.2m的改良黏土，改良黏土的成分包括按重量份60份的普通黏土、12份聚丙烯酰胺、1份石灰膏和18份的河沙，枣树的种植垄的基层土壤上方铺设0.15～0.2m厚的细沙土、腐殖土和黏土混合组成的上层土壤，细沙土、腐殖土和黏土的重量比为1:4:5；

步骤三、将安装件通过安装插杆插在间作田边缘，并将多个安装件按照“凹”型母端和“凸”型公端相接的方式组装为一体，将第一管道、第二管道和地下灌溉管道穿设在安装件中，并将第一管道和第二管道分别沿枣树和棉花的种植垄行铺设；随后在第一管道和第二管道上分别安装第一水平管道、第二水平管道和竖直管道，并在竖直管道上安装喷头；在间作田垄的末端挖设斜坡，将表层排水管道倾斜铺设在斜坡上；在间作田内沿挖设排水沟，并垂直排水沟向间作田外沿挖设排水孔，将末端排水管道埋入排水孔；

步骤四、枣树和棉花播种前，使用地下灌溉管道对间作田进行地下渗灌，确保间作田中有枣树和棉花播种的适宜水分，这里我们将灌溉后的间作田含水量定为55％；枣树和棉花播种后，使用第一水平管道对枣树种植垄进行灌溉，使用第二水平管道对棉花种植垄进行灌溉，确保灌溉后间作田的含水量在72％～85％之间，这里使用烘干称重法测量土壤含水量；

在间作田垄上铺设地膜，地膜的铺设方法具体为：将地膜卷两端转动套设在安装件的固定轴上，拉动地膜卷一端，地膜卷在固定轴上转动，随着人力不断向前拉动地膜卷，地膜在间作田垄上方被展开，当地膜展开的长度可以覆盖间作田垄时，即可将地膜铺设在间作田垄上；

灌溉和铺膜完成后，选择相同的时间间隔测量间作田内的土壤含水量，当黏土层和混合土壤层的含水量低于56％时，再使用灌溉系统对间作田进行灌溉；

步骤五、在枣树和棉花的生长过程中，枣树和棉花对水分的需求不同，使用第一水平管道和第二水平管道分别对枣树和棉花进行针对性灌溉；例如在枣树生长发育时期，使用第一水平管道对枣树合理灌溉，确保间作田土壤水分充足，有利于果实膨大和糖分物质积累；在果实成熟期，应相应减少对枣树的灌溉，防止裂果、烂果；在枣树花期和授粉期、棉花的蕾期和开花期，使用第一喷灌管道和第二喷灌管道进行喷灌，以此调节空气湿度，确保枣树花粉正常发芽和花粉管的正常生长，同时确保棉花蕾期和开花期有充足的水分；其中，在棉花开花到吐絮期这段时间，棉花对水分的需求最为旺盛，使用第二水平管道，重点加强对棉花的灌溉，促进棉花蕾铃生长。

步骤六、在枣树和棉花的整个生长周期内实时监测间作田土壤含水量，采用间隔相同时间采样间作田土壤，并用烘干称重法测量得到土壤含水量，采样为黏土层、混合土壤层和地表层的土壤，当间作田土壤含水量低于56％时，使用灌溉系统进行灌溉；当间作田土壤含水量接近85％时，停止灌溉；烘干称重法的计算公式为：

其中，w表示土壤含水量百分比，m表示烘干后土壤质量，M表示烘干前土壤质量。

本发明至少包括以下有益效果：水分调节装置通过设置第一管道和第二管道，能够根据枣树和棉花在不同生长时期对水分需求的不同，对枣树和棉花进行针对性的灌溉；水分保持系统用于保持间作田间水分，减少水分散失；排水系统用于及时排出间作田间多余水分；通过改变间作田中的土壤结构，设置了底层土壤、黏土层、混合土壤层、地表层、基层土壤和上层土壤，提高了间作田间土壤的持水能力，同时又根据棉花后期需水量大的特点，在棉花种植垄中铺设了改良黏土，进一步提高棉花种植垄的持水能力。

转动设置的竖直管道增加了喷灌范围，同时传动杆和齿轮传动的设置，结构简单，成本低廉，适合大面积推广；安装件的设置对第一管道和第二管道具有固定支撑的作用，安装件上设置的固定轴又提高了铺膜效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本发明提供的枣棉间作水分调节装置灌溉系统结构示意图；

图2为本发明间作田沿第一管道的剖面结构示意图；

图3为本发明间作田沿灌溉主管道的剖面结构示意图；

图4为本发明步进电机、传动杆和竖直管道的连接示意图；

图5为本发明单个安装件的结构示意图；

图6为本发明多个安装件的组装示意图；

图7为本发明转动设置的竖直管道结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-7所示：本发明的一种枣棉间作水分调节装置，包括：

灌溉系统、水分保持系统和排水系统；

所述灌溉系统的结构包括：

灌溉主管道1，其设置在间作田2边缘，且灌溉主管道1一端连接有水源和输送系统；

所述灌溉主管道1分别连通有用于灌溉棉花的第一管道3以及用于灌溉枣树的第二管道4；所述第一管道3连通有用于对枣树进行喷灌的第一喷灌管道5和用于对枣树进行地面灌溉的第一水平管道6，所述第二管道4连通有用于对棉花进行喷灌的第二喷灌管道7和用于对棉花进行地面灌溉的第二水平管道8，且第一喷灌管道5和第二喷灌管道7分别连接有多个竖直管道9，所述竖直管道9上设置有喷头901，竖直管道9和喷头901的位置与枣树和棉花种植位置一一对应；

地下灌溉管道10，其埋设在间作田2地表以下，且与所述灌溉主管道1连通；所述灌溉主管道1与第一管道3、第二管道4的连接处均安装有阀门，第一管道3与第一喷灌管道5、第一水平管道6的连接处以及第二管道4与第二喷灌管道7、第二水平管道8的连接处设置有阀门；

所述水分保持系统包括：铺设在枣树、棉花种植垄行上的地膜11，以及用于遮风的挡风屏12，所述挡风屏12安装在间作田2边缘；

所述排水系统的结构包括：倾斜铺设在间作田中的表层排水管道13，其一端设置在间作垄上，另一端设置在间作田2表面；水平设置的末端排水管道15，其一端伸入间作田2的土壤中，另一端伸出间作田2外；排水沟14，其挖设在间作田2内沿，并与所述末端排水管道15连通。

灌溉系统用于对枣棉间作田进行灌溉补充水分，水分保持系统用于保持枣棉间作田的水分，减少水分蒸发散失，排水系统用于排出枣棉间作田中多余的水分，防止枣棉间作田中水分过多；其中，地下灌溉管道10用于在枣棉间作田下进行渗灌，确保土壤中有充足的水分；第一水平管道6和第二水平管道8用于对枣树和棉花进行针对性地面灌溉，由于枣树和棉花各自对水分需求不同，使用第一水平管道6和第二水平管道8分别对枣树和棉花进行灌溉，可根据枣树、棉花不同生长时期的需水量，控制对枣树和棉花的灌溉水量，满足枣树和棉花的需求；第一喷灌管道5和第二喷灌管道7用于进行喷灌，主要为枣树和棉花生长提供适宜的空气湿度；地膜11用于保温保湿，保持间作田间水分；挡风屏12用于挡风，防止由于空气流动加快地表水分蒸发。

在上述技术方案中，所述水源可选用蓄水井或水池；所述输送系统的结构包括：输送管道16，其上依次安装有水泵17、逆止阀18、水表19和主控制阀20；所述输送管道16与灌溉主管道1连通，且主控制阀20与灌溉主管道1之间安装有过滤器21和减压阀22；输送管道16内的灌溉水被水泵17加压，经过滤器21过滤，泵入灌溉主管道1对间作田2进行灌溉，逆止阀18用于防止灌溉水倒流，水表19用于测量灌溉水量，主控制阀20用于控制灌溉水流的通断，减压阀22用于调节灌溉水流入灌溉主管道1的压力。

在上述技术方案中，所述竖直管道9和第一喷灌管道5、第二喷灌管道7设置为转动连接，在第一喷灌管道5和第二喷灌管道7上设置有固定管道501，所述固定管道501设置为上端直径小于下端直径的阶梯状结构，且固定管道501上端固定套设有轴承502，轴承502的内圈与固定管道501为固定连接，轴承502的外圈上套设有竖直管道9，在竖直管道9下端端面与固定管道501之间设置有密封圈23。

在上述技术方案中，所述竖直管道9上固定安装有传动齿轮902；

步进电机24，其安装在间作田2中；

支座25，其设置在间作田2中；固定套26，其固定设置在支座25上，且固定套内部设置有滑动轴承27；传动杆28，其与所述滑动轴承27为滑动连接，传动杆28上设置有传动齿条281，传动杆28的传动齿条281与所述传动齿轮902的轮齿相啮合；

所述传动杆28端部通过传动齿条281连接有驱动齿轮29，且所述驱动齿轮29安装在步进电机24的电机轴241上；在使用第一喷灌管道5和第二喷灌管道7对枣树、棉花进行喷灌时，这种设置可以使竖直管道9在喷灌的同时发生转动，调节喷灌角度，扩大喷灌范围，且这种设置结构简单、成本低廉；步进电机24的电机轴241转动时，驱动齿轮29随之转动，并驱动传动杆28发生水平运动，由于传动杆28的传动齿条281还啮合有传动齿轮902，因此传动齿轮902会因为传动杆28的水平运动而转动，进而使得与传动齿轮902固定连接的竖直管道9发生转动，实现竖直管道9转动喷灌的效果；滑动轴承27在这里的作用是提高传动杆28在固定套26内运动的顺畅性和为稳定性。

在上述技术方案中，所述第一管道3和第二管道4两端安装在安装件30上，所述安装件30的结构包括：

支撑板301，其上开设有用于穿设第一管道3的第一通孔302，以及用于穿设第二管道4的第二通孔303；安装插杆304，其固定设置在所述支撑板301下端，安装插杆304上设置有限位圆板305，安装插杆304设置为至少两个；

下端支撑板306，其设置在所述支撑板301下端，其位于安装插杆304之间；用于穿设地下灌溉管道10的第三通孔307，其开设在下端支撑板306上；所述下端支撑板306的下端设置为锋利的刀刃结构，安装插杆304的末端设置为锋利的针尖状结构；

所述支撑板301一端设置为“凹”型母端3011，另一端设置为“凸”型公端3012，一个安装件30通过“凹”型母端3011与另一个安装件30的“凸”型公端3012连接，组装为一个整体，多个安装件30按照以上连接方式安装在间作田2的边缘；所述第一管道3、第二管道4和地下灌溉管道10两端均穿设在安装件中；安装件30用于固定第一管道3和第二管道4，同时为第一管道3和第二管道4提供支撑限位，防止第一管道3和第二管道4发生位移。

在上述技术方案中，安装件30上固定设置有安装板308，所述安装板308上设置有用于安装地膜卷的固定轴309；将地膜卷两端转动套设在安装件30的固定轴309上，拉动地膜卷一端，地膜卷在固定轴309上转动，随着人力不断向前拉动地膜卷，地膜在间作田垄上方被展开，当地膜11展开的长度可以覆盖间作田垄时，即可将地膜11铺设在间作田垄上，这种设置减少了铺膜的人力操作，一个人即可完成铺膜，提高了铺膜效率。

本发明进行水分调节的方法包括以下步骤：

步骤一、对间作田2进行翻耕松土，翻耕深度为0.4m～0.5m；刨去翻耕后所有的土壤，在间作田中铺设一层底层土壤40，其中底层土壤40是由河沙、黏土和腐殖土按照4:4:2的重量配比组成，底层土壤40厚度为0.06m；然后在底层土壤40上方均匀覆盖一层黏土层50，黏土层50厚度为0.12～0.18m；将地下灌溉管道10埋设在黏土层中；在黏土层50上方均匀覆盖一层由秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土混合的混合土壤层60，秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土的重量配比为3：1：2：4，混合土壤层60的厚度为0.12～0.14m；最后在混合土壤层60上方覆盖秸秆和普通土壤组成的地表层70，地表层70的厚度为0.1～0.2m；其中，黏土层具有持水的作用，保持灌溉后间作田间的水分不易流失，河沙、黏土和腐殖土混合的底层土壤除了在间作田间底部保持一定水分外，还确保了底层土壤向下的渗水能力，当黏土层中的水分达到饱和后，多余的水分能够向底层土壤下渗，同时还为枣树棉花提供营养元素；混合土壤层只要确保地表水分能够下渗，秸秆灰和腐殖土为枣树和棉花生长提供营养物质；由秸秆和普通土壤组成的地表层主要是减少间作田水分蒸发，保温保墒；

步骤二、挖设间作田垄，垄高设置为0.2～0.25m，棉花和枣树的垄行行距设置为2.2m，同一个棉花种植垄中，棉花的种植行距设置为0.3m，如图1所示，A为棉花种植垄，B为枣树种植垄；棉花和枣树的种植垄最底层为由细沙土和腐殖土按照重量比4:6混合组成的基层土壤80，基层土壤80厚度为0.05m，在棉花种植垄基层土壤80上方覆盖厚度为0.15～0.2m的改良黏土90，改良黏土的成分包括按重量份60份的普通黏土、12份聚丙烯酰胺、1份石灰膏和18份的河沙，枣树的种植垄的基层土壤80上方铺设0.15～0.2m厚的细沙土、腐殖土和黏土混合组成的上层土壤100，细沙土、腐殖土和黏土的重量比为1:4:5；棉花种植垄和枣树种植垄具有相同成分的基层土壤，由于棉花在花期、蕾期需水量极大，这里使用改良黏土提高棉花种植垄的持水能力，同时枣树种植垄使用细沙土、腐殖土和黏土混合作为上层土壤，具有持水保湿，同时又确保上层土壤具有一定的水分下渗能力，腐殖土为枣树生长提供营养物质。

步骤三、将安装件30通过安装插杆304插在间作田边缘，并将多个安装件30按照“凹”型母端3011和“凸”型公端3012相接的方式组装为一体，将第一管道3、第二管道4和地下灌溉管道10穿设在安装件30中，并将第一管道3和第二管道4分别沿枣树和棉花的种植垄行铺设；随后在第一管道3和第二管道4上分别安装第一水平管道6、第二水平管道8和竖直管道9，并在竖直管道9上安装喷头901；在间作田垄的末端挖设斜坡，将表层排水管道13倾斜铺设在斜坡上；

在间作田内沿挖设排水沟14，并垂直排水沟14向间作田外沿挖设排水孔，将末端排水管道15埋入排水孔中；

步骤四、枣树和棉花播种前，使用地下灌溉管道10对间作田进行地下渗灌，确保间作田中有枣树和棉花播种的适宜水分，这里我们将灌溉后的间作田含水量定为55％；枣树和棉花播种后，使用第一水平管道6对枣树种植垄进行灌溉，使用第二水平管道8对棉花种植垄进行灌溉，确保灌溉后间作田的含水量在72％～85％之间，这里使用烘干称重法测量土壤含水量；

在间作田垄上铺设地膜，地膜的铺设方法具体为：将地膜卷两端转动套设在安装件30的固定轴309上，拉动地膜卷一端，地膜卷在固定轴309上转动，随着人力不断向前拉动地膜卷，地膜11在间作田垄上方被展开，当地膜11展开的长度可以覆盖间作田垄时，即可将地膜11铺设在间作田垄上；

灌溉和铺膜完成后，选择相同的时间间隔测量间作田内的土壤含水量，当黏土层和混合土壤层的含水量低于56％时，再使用灌溉系统对间作田进行灌溉；

步骤五、在枣树和棉花的生长过程中，枣树和棉花对水分的需求不同，使用第一水平管道6和第二水平管道8分别对枣树和棉花进行针对性灌溉；例如在枣树生长发育时期，使用第一水平管道6对枣树合理灌溉，确保间作田土壤水分充足，有利于果实膨大和糖分物质积累；在果实成熟期，应相应减少对枣树的灌溉，防止裂果、烂果；在枣树花期和授粉期、棉花的蕾期和开花期，使用第一喷灌管道5和第二喷灌管道7进行喷灌，以此增加空气湿度，确保枣树花粉正常发芽和花粉管的正常生长，同时确保棉花蕾期和开花期有充足的水分；其中，在棉花开花到吐絮期这段时间，棉花对水分的需求最为旺盛，使用第二水平管道8，重点加强对棉花的灌溉，促进棉花蕾铃生长。

步骤六、在枣树和棉花的整个生长周期内实时监测间作田土壤含水量，采用间隔相同时间采样间作田土壤，并用烘干称重法测量得到土壤含水量，采样为黏土层、混合土壤层和地表层的土壤，当间作田土壤含水量低于56％时，使用灌溉系统进行灌溉；当间作田土壤含水量接近85％时，停止灌溉；烘干称重法的计算公式为：

其中，w表示土壤含水量百分比，m表示烘干后土壤质量，M表示烘干前土壤质量。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

实施例1：

步骤一、对间作田2进行翻耕松土，翻耕深度为0.4m；刨去翻耕后所有的土壤，在间作田中铺设一层底层土壤40，其中底层土壤40是由河沙、黏土和腐殖土按照4:4:2的重量配比组成，底层土壤40厚度为0.06m；然后在底层土壤40上方均匀覆盖一层黏土层50，黏土层50厚度为0.12；将地下灌溉管道10埋设在黏土层中；在黏土层50上方均匀覆盖一层由秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土混合的混合土壤层60，秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土的重量配比为3：1：2：4，混合土壤层60的厚度为0.12m；最后在混合土壤层60上方覆盖秸秆和普通土壤组成的地表层70，地表层70的厚度为0.1m；

步骤二、如图1所示，挖设间作田垄，垄高设置为0.2m，棉花和枣树的垄行行距设置为2.2m，同一个棉花种植垄中，棉花的种植行距设置为0.3m；棉花和枣树的种植垄最底层为由细沙土和腐殖土按照重量比4:6混合组成的基层土壤80，基层土壤80厚度为0.05m，在棉花种植垄基层土壤80上方覆盖厚度为0.15m的黏土；枣树的种植垄的基层土壤80上方铺设0.15m厚的细沙土、腐殖土和黏土混合组成的上层土壤100，细沙土、腐殖土和黏土的重量比为1:4:5；

步骤三、将安装件30通过安装插杆304插在间作田边缘，并将多个安装件30按照“凹”型母端3011和“凸”型公端3012相接的方式组装为一体，将第一管道3、第二管道4和地下灌溉管道10穿设在安装件30中，并将第一管道3和第二管道4分别沿枣树和棉花的种植垄行铺设；随后在第一管道3和第二管道4上分别安装第一水平管道6、第二水平管道8和竖直管道9，并在竖直管道9上安装喷头901；在间作田垄的末端挖设斜坡，将表层排水管道13倾斜铺设在斜坡上；

在间作田内沿挖设排水沟14，并垂直排水沟14向间作田外沿挖设排水孔，将末端排水管道15埋入排水孔中；

步骤四、枣树和棉花播种前，使用地下灌溉管道10对间作田进行地下渗灌，确保间作田中有枣树和棉花播种的适宜水分，这里我们将灌溉后的间作田含水量定为55％；枣树和棉花播种后，使用第一水平管道6对枣树种植垄进行灌溉，使用第二水平管道8对棉花种植垄进行灌溉，这里使用烘干称重法测量土壤含水量；

在间作田垄上铺设地膜，地膜的铺设方法具体为：将地膜卷两端转动套设在安装件30的固定轴309上，拉动地膜卷一端，地膜卷在固定轴309上转动，随着人力不断向前拉动地膜卷，地膜11在间作田垄上方被展开，当地膜11展开的长度可以覆盖间作田垄时，即可将地膜11铺设在间作田垄上；

灌溉和铺膜完成后，选择相同的时间间隔测量间作田内的土壤含水量，当黏土层和混合土壤层的含水量低于56％时，再使用灌溉系统对间作田进行灌溉；

步骤五、在枣树和棉花的生长过程中，枣树和棉花对水分的需求不同，使用第一水平管道6和第二水平管道8分别对枣树和棉花进行针对性灌溉；例如在枣树生长发育时期，使用第一水平管道6对枣树合理灌溉，确保间作田土壤水分充足，有利于果实膨大和糖分物质积累；在果实成熟期，应相应减少对枣树的灌溉，防止裂果、烂果；在枣树花期和授粉期、棉花的蕾期和开花期，使用第一喷灌管道5和第二喷灌管道7进行喷灌，以此增加空气湿度，确保枣树花粉正常发芽和花粉管的正常生长，同时确保棉花蕾期和开花期有充足的水分；其中，在棉花开花到吐絮期这段时间，棉花对水分的需求最为旺盛，使用第二水平管道8，重点加强对棉花的灌溉，促进棉花蕾铃生长。

步骤六、在枣树和棉花的整个生长周期内实时监测间作田土壤含水量，采用间隔相同时间采样间作田土壤，并用烘干称重法测量得到土壤含水量，在棉花蕾期测量棉花种植垄中的黏土的含水量，测量时间间隔为10天，采用的测量方法为烘干称重法，结果如表1所示：

表1棉花种植垄土壤含水量随时间变化表

实施例2：

步骤一、对间作田2进行翻耕松土，翻耕深度为0.4m；刨去翻耕后所有的土壤，在间作田中铺设一层底层土壤40，其中底层土壤40是由河沙、黏土和腐殖土按照4:4:2的重量配比组成，底层土壤40厚度为0.06m；然后在底层土壤40上方均匀覆盖一层黏土层50，黏土层50厚度为0.12；将地下灌溉管道10埋设在黏土层中；在黏土层50上方均匀覆盖一层由秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土混合的混合土壤层60，秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土的重量配比为3：1：2：4，混合土壤层60的厚度为0.12m；最后在混合土壤层60上方覆盖秸秆和普通土壤组成的地表层70，地表层70的厚度为0.1m；

步骤二、挖设间作田垄，垄高设置为0.2m，棉花和枣树的垄行行距设置为2.2m，同一个棉花种植垄中，棉花的种植行距设置为0.3m；其中棉花和枣树的种植垄最底层为由细沙土和腐殖土按照重量比4:6混合组成的基层土壤80，基层土壤80厚度为0.05m，在棉花种植垄基层土壤80上方覆盖厚度为0.15～0.2m的改良黏土90，改良黏土的成分包括按重量份60份的普通黏土、12份聚丙烯酰胺、1份石灰膏和18份的河沙；枣树的种植垄的基层土壤80上方铺设0.15m厚的细沙土、腐殖土和黏土混合组成的上层土壤100，细沙土、腐殖土和黏土的重量比为1:4:5；

步骤三、将安装件30通过安装插杆304插在间作田边缘，并将多个安装件30按照“凹”型母端3011和“凸”型公端3012相接的方式组装为一体，将第一管道3、第二管道4和地下灌溉管道10穿设在安装件30中，并将第一管道3和第二管道4分别沿枣树和棉花的种植垄行铺设；随后在第一管道3和第二管道4上分别安装第一水平管道6、第二水平管道8和竖直管道9，并在竖直管道9上安装喷头901；在间作田垄的末端挖设斜坡，将表层排水管道13倾斜铺设在斜坡上；

在间作田内沿挖设排水沟14，并垂直排水沟14向间作田外沿挖设排水孔，将末端排水管道15埋入排水孔中；

步骤四、枣树和棉花播种前，使用地下灌溉管道10对间作田进行地下渗灌，确保间作田中有枣树和棉花播种的适宜水分，这里我们将灌溉后的间作田含水量定为55％；枣树和棉花播种后，使用第一水平管道6对枣树种植垄进行灌溉，使用第二水平管道8对棉花种植垄进行灌溉，这里使用烘干称重法测量土壤含水量；

在间作田垄上铺设地膜，地膜的铺设方法具体为：将地膜卷两端转动套设在安装件30的固定轴309上，拉动地膜卷一端，地膜卷在固定轴309上转动，随着人力不断向前拉动地膜卷，地膜11在间作田垄上方被展开，当地膜11展开的长度可以覆盖间作田垄时，即可将地膜11铺设在间作田垄上；

灌溉和铺膜完成后，选择相同的时间间隔测量间作田内的土壤含水量，当黏土层和混合土壤层的含水量低于56％时，再使用灌溉系统对间作田进行灌溉；

步骤五、在枣树和棉花的生长过程中，枣树和棉花对水分的需求不同，使用第一水平管道6和第二水平管道8分别对枣树和棉花进行针对性灌溉；例如在枣树生长发育时期，使用第一水平管道6对枣树合理灌溉，确保间作田土壤水分充足，有利于果实膨大和糖分物质积累；在果实成熟期，应相应减少对枣树的灌溉，防止裂果、烂果；在枣树花期和授粉期、棉花的蕾期和开花期，使用第一喷灌管道5和第二喷灌管道7进行喷灌，以此增加空气湿度，确保枣树花粉正常发芽和花粉管的正常生长，同时确保棉花蕾期和开花期有充足的水分；其中，在棉花开花到吐絮期这段时间，棉花对水分的需求最为旺盛，使用第二水平管道8，重点加强对棉花的灌溉，促进棉花蕾铃生长。

步骤六、在枣树和棉花的整个生长周期内实时监测间作田土壤含水量，采用间隔相同时间采样间作田土壤，并用烘干称重法测量得到土壤含水量，在棉花蕾期测量棉花种植垄中的改良黏土含水量，测量时间间隔为10天，采用的测量方法为烘干称重法，结果如表2所示：

表2棉花种植垄土壤增加改良黏土的含水量随时间变化表

其中实施例1和实施例2是在同一个间作田中，设置了两个棉花间种植垄，分别测量这两个棉花种植垄采样的土壤中的含水量，其中实施例1中不含改良黏土，实施例2中使用了改良黏土，对比实施例1和实施例2可以发现，含有改良黏土的棉花种植垄土壤的持水能力较不含改良黏土的棉花种植垄强，水分流失较少。

实施例3：

步骤一、对间作田2进行翻耕松土，翻耕深度为0.5m；刨去翻耕后所有的土壤，在间作田中铺设一层底层土壤40，其中底层土壤40是由河沙、黏土和腐殖土按照4:4:2的重量配比组成，底层土壤40厚度为0.06m；然后在底层土壤40上方均匀覆盖一层黏土层50，黏土层50厚度为0.18m；将地下灌溉管道10埋设在黏土层中；在黏土层50上方均匀覆盖一层由秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土混合的混合土壤层60，秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土的重量配比为3：1：2：4，混合土壤层60的厚度为0.14m；最后在混合土壤层60上方覆盖秸秆和普通土壤组成的地表层70，地表层70的厚度为0.2m；

步骤二、挖设间作田垄，垄高设置为0.25m，棉花和枣树的垄行行距设置为2.2m，同一个棉花种植垄中，棉花的种植行距设置为0.3m；其中棉花和枣树的种植垄最底层为由细沙土和腐殖土按照重量比4:6混合组成的基层土壤80，基层土壤80厚度为0.05m，在棉花种植垄基层土壤80上方覆盖厚度为0.15～0.2m的改良黏土90，改良黏土的成分包括按重量份60份的普通黏土、12份聚丙烯酰胺、1份石灰膏和18份的河沙，枣树的种植垄的基层土壤80上方铺设0.2m厚的细沙土、腐殖土和黏土混合组成的上层土壤100，细沙土、腐殖土和黏土的重量比为1:4:5；

步骤三、将安装件30通过安装插杆304插在间作田边缘，并将多个安装件30按照“凹”型母端3011和“凸”型公端3012相接的方式组装为一体，将第一管道3、第二管道4和地下灌溉管道10穿设在安装件30中，并将第一管道3和第二管道4分别沿枣树和棉花的种植垄行铺设；随后在第一管道3和第二管道4上分别安装第一水平管道6、第二水平管道8和竖直管道9，并在竖直管道9上安装喷头901；在间作田垄的末端挖设斜坡，将表层排水管道13倾斜铺设在斜坡上；在间作田内沿挖设排水沟14，并垂直排水沟14向间作田外沿挖设排水孔，将末端排水管道15埋入排水孔中；

步骤四、枣树和棉花播种前，使用地下灌溉管道10对间作田进行地下渗灌，确保间作田中有枣树和棉花播种的适宜水分，这里我们将灌溉后的间作田含水量定为55％；枣树和棉花播种后，使用第一水平管道6对枣树种植垄进行灌溉，使用第二水平管道8对棉花种植垄进行灌溉，确保灌溉后间作田的含水量在72％～85％之间，这里使用烘干称重法测量土壤含水量；

在间作田垄上铺设地膜，地膜的铺设方法具体为：将地膜卷两端转动套设在安装件30的固定轴309上，拉动地膜卷一端，地膜卷在固定轴309上转动，随着人力不断向前拉动地膜卷，地膜11在间作田垄上方被展开，当地膜11展开的长度可以覆盖间作田垄时，即可将地膜11铺设在间作田垄上；

灌溉和铺膜完成后，选择相同的时间间隔测量间作田内的土壤含水量，当黏土层和混合土壤层的含水量低于56％时，再使用灌溉系统对间作田进行灌溉；

步骤五、在枣树和棉花的生长过程中，枣树和棉花对水分的需求不同，使用第一水平管道6和第二水平管道8分别对枣树和棉花进行针对性灌溉；例如在枣树生长发育时期，使用第一水平管道6对枣树合理灌溉，确保间作田土壤水分充足，有利于果实膨大和糖分物质积累；在果实成熟期，应相应减少对枣树的灌溉，防止裂果、烂果；在枣树花期和授粉期、棉花的蕾期和开花期，使用第一喷灌管道5和第二喷灌管道7进行喷灌，以此增加空气湿度，确保枣树花粉正常发芽和花粉管的正常生长，同时确保棉花蕾期和开花期有充足的水分；其中，在棉花开花到吐絮期这段时间，棉花对水分的需求最为旺盛，使用第二水平管道8，重点加强对棉花的灌溉，促进棉花蕾铃生长。

步骤六、在枣树和棉花的整个生长周期内实时监测间作田土壤含水量，采用间隔相同时间采样间作田土壤，并用烘干称重法测量得到土壤含水量，采样为黏土层、混合土壤层和地表层的土壤，分别测量黏土层、混合土壤层和地表层的含含水量，测量时间间隔为10天，结果如表3所示：

表3各个土壤层含水量随时间变化表

其中，第1天测量的是未灌溉前间作田土壤的含水百分比，在第2天对间作田进行了灌溉，第11天开始后测得的数据均是灌溉后的间作田土壤含水百分比，从表3可看出：黏土层的设置为整个间作田的持水能力，随着地表层和混合土壤层含水量的减少，黏土层中含水量一直保持在58％以上，并且随着距离灌溉时间间隔边长，黏土层中土壤含水量变化率在减小；整个地表层、混合土壤层和黏土层土壤含水量在经过灌溉后，均保持在棉花生长所需土壤含水量最低值56％以上，因此通过本实施例可知本发明提供的水分调节方法能明显提高土壤持水能力，减少必要灌溉次数，在节约了成本的同时又满足了枣树和棉花生长的水分需求。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种枣棉间作水分调节装置，其特征在于，包括：

灌溉系统、水分保持系统和排水系统；

所述灌溉系统的结构包括：

灌溉主管道，其设置在间作田边缘，且灌溉主管道一端连接有水源和输送系统；

所述灌溉主管道分别连通有用于灌溉棉花的第一管道以及用于灌溉枣树的第二管道；所述第一管道连通有用于对枣树进行喷灌的第一喷灌管道和用于对枣树进行地面灌溉的第一水平管道，所述第二管道连通有用于对棉花进行喷灌的第二喷灌管道和用于对棉花进行地面灌溉的第二水平管道，且第一喷灌管道和第二喷灌管道分别连接有多个竖直管道，所述竖直管道上设置有喷头，竖直管道和喷头的位置与枣树和棉花种植位置一一对应；

地下灌溉管道，其埋设在间作田地表以下，且与所述灌溉主管道连通；所述灌溉主管道与第一管道、第二管道的连接处均安装有阀门，第一管道与第一喷灌管道、第一水平管道的连接处以及第二管道与第二喷灌管道、第二水平管道的连接处设置有阀门；

所述水分保持系统包括：铺设在枣树、棉花种植垄行上的地膜，以及用于遮风的挡风屏，所述挡风屏安装在间作田边缘；

所述排水系统的结构包括：倾斜铺设在间作田中的表层排水管道，其一端设置在间作垄上，另一端设置在间作田表面；水平设置的末端排水管道，其一端伸入间作田的土壤中，另一端伸出间作田外；排水沟，其挖设在间作田内沿，并与所述末端排水管道连通。

2.如权利要求1所述的枣棉间作水分调节装置，其特征在于，所述水源可选用蓄水井或水池；所述输送系统的结构包括：输送管道，其上依次安装有水泵、逆止阀、水表和主控制阀；所述输送管道与灌溉主管道连通，且主控制阀与灌溉主管道之间安装有过滤器和减压阀。

3.如权利要求1所述的枣棉间作水分调节装置，其特征在于，所述竖直管道和第一喷灌管道、第二喷灌管道设置为转动连接，在第一喷灌管道和第二喷灌管道上设置有固定管道，所述固定管道设置为上端直径小于下端直径的阶梯状结构，且固定管道上端固定套设有轴承，轴承的内圈与固定管道为固定连接，轴承的外圈上套设有竖直管道，在竖直管道下端端面与固定管道之间设置有密封圈。

4.如权利要求3所述的枣棉间作水分调节装置，其特征在于，所述竖直管道上固定安装有传动齿轮；

步进电机，其安装在间作田中；

支座，其设置在间作田中；固定套，其固定设置在支座上，且固定套内部设置有滑动轴承；传动杆，其与所述滑动轴承为滑动连接，传动杆上设置有传动齿条，传动杆的传动齿条与所述传动齿轮的轮齿相啮合；

所述传动杆端部通过传动齿条连接有驱动齿轮，且所述驱动齿轮安装在步进电机的电机轴上。

5.如权利要求1所述的枣棉间作水分调节装置，其特征在于，所述第一管道和第二管道两端安装在安装件上，所述安装件的结构包括：

支撑板，其上开设有用于穿设第一管道的第一通孔，以及用于穿设第二管道的第二通孔；安装插杆，其固定设置在所述支撑板下端，安装插杆上设置有限位圆板，安装插杆设置为至少两个；

下端支撑板，其设置在所述支撑板下端，其位于安装插杆之间；用于穿设地下灌溉管道的第三通孔，其开设在下端支撑板上；所述下端支撑板的下端设置为锋利的刀刃结构，安装插杆的末端设置为锋利的针尖状结构；

所述支撑板一端设置为“凹”型母端，另一端设置为“凸”型公端，一个安装件通过“凹”型母端与另一个安装件的“凸”型公端连接，组装为一个整体，多个安装件按照以上连接方式安装在间作田的边缘；所述第一管道、第二管道和地下灌溉管道两端均穿设在安装件中。

6.如权利要求5所述的枣棉间作水分调节装置，其特征在于，安装件上固定设置有安装板，所述安装板上设置有用于安装地膜卷的固定轴。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的枣棉间作水分调节装置，其特征在于，使用其进行水分调节的方法包括以下步骤：

步骤一、对间作田进行翻耕松土，翻耕深度为0.4m～0.5m；刨去翻耕后所有的土壤，在间作田中铺设一层底层土壤，其中底层土壤是由河沙、黏土和腐殖土按照4:4:2的重量配比组成，底层土壤厚度为0.06m；然后在底层土壤上方均匀覆盖一层黏土层，黏土层厚度为0.12～0.18m；将地下灌溉管道埋设在黏土层中；在黏土层上方均匀覆盖一层由秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土混合的混合土壤层，秸秆灰、砂石、腐殖土和黏土的重量配比为3：1：2：4，混合土壤层的厚度为0.12～0.14m；最后在混合土壤层上方覆盖秸秆和普通土壤组成的地表层，地表层的厚度为0.1～0.2m；

步骤二、挖设间作田垄和垄沟，垄高设置为0.2～0.25m，棉花和枣树的垄行行距设置为2.2m，同一个棉花种植垄中，棉花的种植行距设置为0.3m；其中棉花和枣树的种植垄最底层为由细沙土和腐殖土按照重量比4:6混合组成的基层土壤，基层土壤厚度为0.05m，在棉花种植垄基层土壤上方覆盖厚度为0.15～0.2m的改良黏土，改良黏土的成分包括按重量份60份的普通黏土、12份聚丙烯酰胺、1份石灰膏和18份的河沙，枣树的种植垄的基层土壤上方铺设0.15～0.2m厚的细沙土、腐殖土和黏土混合组成的上层土壤，细沙土、腐殖土和黏土的重量比为1:4:5；

步骤三、将安装件通过安装插杆插在间作田边缘，并将多个安装件按照“凹”型母端和“凸”型公端相接的方式组装为一体，将第一管道、第二管道和地下灌溉管道穿设在安装件中，并将第一管道和第二管道分别沿枣树和棉花的种植垄行铺设；随后在第一管道和第二管道上分别安装第一水平管道、第二水平管道和竖直管道，并在竖直管道上安装喷头；在间作田垄的末端挖设斜坡，将表层排水管道倾斜铺设在斜坡上；

在间作田内沿挖设排水沟，并垂直排水沟向间作田外沿挖设排水孔，将末端排水管道埋入排水孔；

步骤四、枣树和棉花播种前，使用地下灌溉管道对间作田进行地下渗灌，确保间作田中有枣树和棉花播种的适宜水分，这里我们将灌溉后的间作田含水量定为55％；枣树和棉花播种后，使用第一水平管道对枣树种植垄进行灌溉，使用第二水平管道对棉花种植垄进行灌溉，确保灌溉后间作田的含水量在72％～85％之间，这里使用烘干称重法测量土壤含水量；

在间作田垄上铺设地膜，地膜的铺设方法具体为：将地膜卷两端转动套设在安装件的固定轴上，拉动地膜卷一端，地膜卷在固定轴上转动，随着人力不断向前拉动地膜卷，地膜在间作田垄上方被展开，当地膜展开的长度可以覆盖间作田垄时，即可将地膜铺设在间作田垄上；

灌溉和铺膜完成后，选择相同的时间间隔测量间作田内的土壤含水量，当黏土层和混合土壤层的含水量低于56％时，再使用灌溉系统对间作田进行灌溉；

步骤五、在枣树和棉花的生长过程中，枣树和棉花对水分的需求不同，使用第一水平管道和第二水平管道分别对枣树和棉花进行针对性灌溉；例如在枣树生长发育时期，使用第一水平管道对枣树合理灌溉，确保间作田土壤水分充足，有利于果实膨大和糖分物质积累；在果实成熟期，应相应减少对枣树的灌溉，防止裂果、烂果；在枣树花期和授粉期、棉花的蕾期和开花期，使用第一喷灌管道和第二喷灌管道进行喷灌，以此调节空气湿度，确保枣树花粉正常发芽和花粉管的正常生长，同时确保棉花蕾期和开花期有充足的水分；其中，在棉花开花到吐絮期这段时间，棉花对水分的需求最为旺盛，使用第二水平管道，重点加强对棉花的灌溉，促进棉花蕾铃生长；

步骤六、在枣树和棉花的整个生长周期内实时监测间作田土壤含水量，采用间隔相同时间采样间作田土壤，并用烘干称重法测量得到土壤含水量，采样为黏土层、混合土壤层和地表层的土壤，当间作田土壤含水量低于56％时，使用灌溉系统进行灌溉；当间作田土壤含水量接近85％时，停止灌溉；烘干称重法的计算公式为：

其中，w表示土壤含水量百分比，m表示烘干后土壤质量，M表示烘干前土壤质量。

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