CN112243839B - 一种水稻生产中所用的灌溉系统及应用 - Google Patents

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Abstract

本申请属于种植改良技术领域，具体公开一种水稻生产中所用的灌溉系统及应用，包括水稻田、微纳米气泡发生设备、蓄水池和水稻田灌溉用的管道系统；所述蓄水池为在水稻田田埂边的地平面上，向下挖的水池，所述蓄水池与水稻田之间通过一个贯穿田埂的导流槽相通，所述水稻田灌溉用的管道系统包括从蓄水池到微纳米气泡发生设备的进水管道和经微纳米气泡发生设备处理后的微纳米气泡水的输出管道，该输出管道穿过田埂进入水稻田。该灌溉系统在水稻生产中的应用可以促进水稻对土壤中养分吸收能力的提升及水稻植株中总叶绿素含量显著升高，从而提高单株产量，亩产增产可达7.87%，进一步在保证量产的同时，至少可节约化肥25%的使用量。

Description

一种水稻生产中所用的灌溉系统及应用
技术领域
本申请属于种植改良技术领域，具体为一种水稻生产中所用的灌溉系统及应用。
技术背景
水稻是世界最重要的粮食作物之一，全球超过30亿人口依赖水稻为主要口粮。鉴于环境气候变化与人口膨胀等问题，到2050年，全球人口预计将增加50％，全球粮食需求预计将增加一倍。农业产量的进一步增加对全球政治和社会稳定与公平至关重要。传统农业增产依赖化肥的使用。1960年至1995年，全球氮肥使用量增加了7倍，磷肥使用量增加了3.5倍，到2050年两者的产量都将再增加三倍。但是，化肥的使用通常是低效的，作物只吸收了30-50％的氮肥，约45％的磷肥，大量施用的化肥从农田中流失。这种流失损害了场外生态系统、水质和水生生态系统，并导致大气成分的变化，这些危害具有无法估量的生态成本。因此，减少肥料使用的同时保持作物产量是一个紧迫的挑战。可持续农业要在满足当前和未来世界对粮食需求的同时，考虑到生态成本，最大限度地提高对生态环境的净效益。追求可持续农业需要改良生产技术，比如嵌入物理技术等，加强在田间水平生产方式的科学合理性。
作为生育周期对水依赖性强的作物，水环境对于水稻的生长及产量影响巨大。水体含氧量、营养元素成分等因素，对根系的呼吸、发育、养分吸收至关重要，并影响水面上部植株的氧化还原活性、能量积累及分蘖发育等。自然环境中，水体通过瀑布、河岸撞击物理等事件，吸纳融入大小不一的气态气泡，多以大直径的气泡颗粒存在，与水体接触比表面积小，自身快速上升存留时间短，因此溶氧能力不佳。有国外研究表明，气泡粒径越小溶氧力越强。微纳米气泡技术，就是在水体中生成尺寸大小在微米、纳米级的气泡。由于其特殊的粒径级别，微纳米气泡不受空气在水中溶解度的影响，不受温度、压力等外部条件限制，使水体中氧气含量显著增加乃至达到普通水溶液中氧溶解度的数倍。此外，微纳米气泡还具有微观颗粒特性，如带有表面电荷等，有利于水体中养分离子的富集。微纳米气泡的概念，最早在1994年由Parker等人在研究长程疏水相互作用时提出。该领域发展20多年来，正逐渐引起广泛关注并深入各领域的应用，比如在水环境治理与改良领域等。然而，微纳米气泡应用于粮食作物田间生产阶段的应用，在国内外仍属空白，具有极佳的发展潜力。
发明内容
本申请为了将微纳米气泡技术用于粮食作物田间生产阶段，提供一种水稻生产中所用的灌溉系统及应用。
第一方面，本申请提供一种水稻生产中所用的灌溉系统，采用如下技术方案：
一种水稻生产中所用的灌溉系统，包括水稻田，还包括微纳米气泡发生设备、蓄水池和水稻田灌溉用的管道系统；
所述的微纳米气泡发生设备，其产生的主要功能气泡粒径的大小为10-100nm，微纳米气泡发生设备的装机功率，根据水稻田的面积或水稻生产过程中水稻田内所存的最大的田水量进行选择；
所述的蓄水池设置在水稻田的田埂边上，其容积为微纳米气泡发生设备每小时水处理量的20％-25％，其目的是为了微纳米气泡发生设备在开机瞬间防止空转，即防止进水处附近的水被抽干，起到储水缓冲的作用；
所述的蓄水池为在水稻田的田埂边上的地平面上，向下挖的水池；
所述的蓄水池与水稻田之间通过一个贯穿田埂的导流槽相通，当由水稻田向蓄水池引水时，将田埂挖通，使贯穿于水稻田和蓄水池之间的导流槽导通，当不需要向蓄水池引水时，采用田埂土堵住导流槽，使导流槽关闭；
所述的水稻田灌溉用的管道系统包括从蓄水池到微纳米气泡发生设备的进水管道和经微纳米气泡发生设备处理后的微纳米气泡水的输出管道；
上述的从蓄水池到微纳米气泡发生设备的进水管道上，靠近蓄水池端的进水管道的前端连有过滤网，用以过滤去除水稻田田水中的杂质；在靠近微纳米气泡发生设备端的进水管道上设有开关阀一；
所述的过滤网为60目的过滤材料，所述的60目的过滤材料可以采用尼龙网布，或金属滤网等其他能够完成过滤除杂功能的过滤装置进行替代；
所述的经微纳米气泡发生设备处理后的微纳米气泡水输出管道包括输出管道一和输出管道二；
上述的输出管道一为从微纳米气泡发生设备出来至水稻田田埂间的输出管道，该输出管道一上靠近微纳米气泡发生设备端设有开关阀二，用于控制水流通路的开闭，在靠近水稻田田埂端的输出管道一的出口与开关阀三的入口相连，开关阀三的作用是用于控制水流通路的开闭；
上述的开关阀三的出口通过输出管道二穿过田埂进入水稻田中，进入水稻田的输出管道二上每间隔2-5m设有一微纳米气泡扩散器，以便经微纳米气泡发生设备处理后的微纳米气泡水能够均匀的分散进入水稻田；
所述的微纳米气泡扩散器为与上述的微纳米气泡发生设备配套使用的附属设备；本申请的各实施例优选所用的微纳米气泡发生设备、微纳米气泡扩散器均为上海众净环保科技有限公司生产；
优选的技术方案，上述蓄水池上设有一自来水进入管道，该自来水进入管道上设有开关阀四，以便控制水稻田灌溉用水的供应；
优选的技术方案，水稻田灌溉用的管道系统中，经微纳米气泡发生设备处理后的微纳米气泡水的输出管道穿过田埂进入水稻田，进入水稻田的输出管道二与蓄水池分设在水稻田的两端，这样便于微纳米气泡发生设备工作时，经微纳米气泡发生设备处理后得到的微纳米气泡水经过整个水稻田后再进入蓄水池，即保证整个水稻田中存在的田水都能经过微纳米气泡发生设备处理；
优选的技术方案，蓄水池与微纳米气泡发生设备设置在水稻田的同一端，目的是为了方便微纳米气泡发生设备的进水管理，包括蓄水池进水监控，蓄水池的出水过滤处理的管理等。
本申请优选的实施例中，在面积为600M2、水稻田中存在的田水量的最大值为30M3的水稻田中，选择以装机功率为3KW、水的处理量为8M3/h，主要功能气泡粒径的主要功能大小为10-100nm的微纳米气泡发生设备，但不限制其他型号的微纳米气泡发生设备在水稻田生产所用的灌溉系统中的使用；
进一步，在水稻田的面积或水稻生产过程中水稻田内所存的最大的田水量比较大时，也可以采用一台以上的微纳米气泡发生设备并联使用。
第二方面，本申请提供上述的一种水稻生产中所用的灌溉系统在水稻生产中的应用方法，采用如下技术方案：
一种水稻生产中所用的灌溉系统在水稻生产中的应用方法，具体包括2个方面：
第一，在水稻的全生长周期，具体为从插秧返青后至收割前，所有灌溉用水，先进入蓄水池，经过微纳米气泡设备处理后产生的微纳米气泡水，再通过水稻田灌溉用的管道系统中的输出管道送入水稻田对水稻田进行灌溉；
第二，在水稻的全生长周期，具体为从插秧返青后至收割前，水稻田中存在的田水每天使用微纳米气泡发生设备循环处理，循环处理过程具体如下：
水稻田中存在的田水先通过贯穿田埂的导流槽，将水稻田中存在的田水引向蓄水池，引入蓄水池中的田水再通过微纳米气泡发生设备进行处理，处理后产生的微纳米气泡水通过水稻田灌溉用的管道系统中的输出管道送入水稻田，重复上述的过程，从而实现水稻田中存在的田水在水稻田和微纳米气泡发生设备之间进行循环处理。
微纳米气泡发生设备每日处理时间T根据需要循环处理的总水量即为水稻田中存在的田水量的最大值及微纳米气泡发生设备的每小时处理量进行确定，计算公式如下：T＝水稻田中存在的田水量的最大值/微纳米气泡发生设备的每小时处理量，其中T的单位为h，水稻田中存在的田水量的最大值的单位为M3，微纳米气泡发生设备的每小时处理量的单位为M3/h。
上述的一种水稻生产中所用的灌溉系统在水稻生产中的应用时，不限制水稻田中的田水水路的流动方式，灌溉时间和每日处理时间根据水稻田的田水量的最大值和微纳米气泡发生设备的每小时处理量决定，灌溉以符合常规种植需水量为准。
进一步，上述的一种水稻生产中所用的灌溉系统在水稻生产中的应用时，不限制水稻田田块位置、田块形状、田块间防水渗透、保护行等，可以根据实际情况调整蓄水池、微纳米气泡发生设备在水稻田边的位置和水稻田灌溉用的管道系统在水稻田中的铺设情况。
进一步，上述的一种水稻生产中所用的灌溉系统在水稻生产中的应用时，本申请各实施例中仅以粳稻青香软粳为例进行说明，即按照上海地区夏季单季稻的常规种植方法，最终在11月收割，但是不限制本申请的水稻生产中所用的灌溉系统在其他水稻品种生产中的应用，也不限制水稻种植流程和收割时间，具体可以根据当地生产环境和常规方式进行。
本申请的有益技术效果
本申请的一种水稻生产中所用的灌溉系统，由于含有微纳米气泡发生设备，因此可以将相关技术中水稻生产过程中的水稻灌溉用水采用微纳米气泡水。
进一步，本申请的一种水稻生产中所用的灌溉系统，其用于水稻田中水稻生产使用时，由于水稻灌溉用水采用微纳米气泡水，可以促进水稻对土壤中养分吸收能力的提升，同时促进水稻植株中总叶绿素含量显著升高，从而促进水稻植株生长力旺盛，从而提高单株产量，进一步提升了整个水稻田的总产量。
进一步，本申请的一种水稻生产中所用的灌溉系统，其用于水稻田中水稻生产使用时，由于水稻灌溉用水采用微纳米气泡水，可以促进水稻对土壤中养分吸收能力的提升，即在保证量产的同时，可以节约化肥的使用量，经验证其化肥的使用量节约为25％，因此为水稻生产中节约化肥的使用量、促进可持续性农业生产提供了良好的研究基础。
附图说明
图1为实施例1中的一种水稻生产中所用的灌溉系统的结构示意图，其中1为水稻田、2为微纳米气泡发生装置、3为蓄水池、4为导流槽、5为从蓄水池到微纳米气泡发生设备的进水管道，6为输出管道一、7为输出管道二、8为微纳米气泡扩散器，9为过滤网、10为田埂、11为开关阀一、12为开关阀二、13为开关阀三、14为开关阀四；
图2为实施例1、实施例2及对照实施例所得的水稻亩产量柱状图；
图3为实施例1、实施例2及对照实施例所得的水稻的单株总穗数、株高、单株总粒数、单株产量的柱状图；
图4为实施例1、实施例2及对照实施例的水稻培养过程中水稻田田间水体氧含量的柱状图；
图5为实施例1、实施例2及对照实施例的水稻在分蘖盛期叶片中总叶绿素含量的柱状图；
图6为实施例1、实施例2及对照实施例在水稻生长过程中不同时间对应土壤中硝态氮、速效磷、速效钾含量的变化曲线图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请的技术方案进行进一步阐述，但并不限制本申请。
本申请的实施例1、实施例2及对照实施例所用的水稻种子为粳稻品种青香软粳，在上海地区按照夏季单季稻的常规种植方法，最终在11月收割测产。
本申请的实施例1、实施例2及对照实施例所用的水稻田MNB-A、MNB-B和CK的环境一致，面积相同均为600M2，过程种植管理方式均相同；不同点之一：实施例1、2水稻培养过程中的采用本申请的一种水稻生产中所用的灌溉系统，对照实施例采用常规的供水设备进行灌溉；不同点之二：实施例2的化肥施肥量为对照实施例的75％，实施例1的化肥施肥量与对照实施例的相同。
本申请的各实施例中所用的微纳米气泡发生设备，装机功率3KW、工况流量8M3/h，主要功能气泡粒径为10-100nm，上海众净环保科技有限公司生产；
本申请的实施例中所用的微纳米气泡扩散器为与上述微纳米气泡发生设备配套使用的附属设备，均为上海众净环保科技有限公司生产。
本申请的实施例1、实施例2及对照实施例中的水稻田中田水的溶解氧含量的测定方法：使用德国WTW公司生产的便携式多参数水质测量仪，型号Multi 3320SET 1，将检测探头浸入待测水中，记录稳定后的溶解氧含量数值，重复检测3次，取所得3个数据的平均值为最终数据。
本申请的实施例1、实施例2及对照实施例中的水稻叶片中叶绿素含量的测定方法：采用乙醇浸提法，具体见参考文献：王学奎.植物生理生化试验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2006,134-136，测定所需的仪器为：瑞士梅特勒-托利多公司生产的ML204型万分之一天平，北京普析通用仪器有限责任公司生产的T1810型新世纪紫外可见分光光度计；
本申请的实施例1、实施例2及对照实施例中的水稻田土壤中硝态氮的测定方法：采用氯化钾浸提、紫外分光光度法测定土壤硝态氮含量，具体见参考文献：HJ 634-2012中华人民共和国国家环境保护标准土壤氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮氯化钾溶液提取-分光光度法。GB/T 32737-2016土壤硝态氮的测定紫外分光光度法；
本申请的实施例1、实施例2及对照实施例中的水稻田土壤中速效磷的测定方法：采用氟化铵-盐酸溶液浸提、钼锑抗比色法测定土壤速效磷含量，具体见参考文献：NY/T1121.7-2014土壤检测第七部分：土壤有效磷的测定；
本申请的实施例1、实施例2及对照实施例中的水稻田土壤中速效钾的测定：采用醋酸铵浸提，火焰光度计法测定，具体见参考文献：NY/T 889-2004土壤速效钾和缓效钾含量的测定；
硝态氮、速效磷和速效钾测定所需的仪器为：瑞士梅特勒-托利多公司生产的ML204型万分之一天平，北京普析通用仪器有限责任公司生产的T1810型新世纪紫外可见分光光度计，上海忻一精密仪器有限公司生产的FP6450型火焰光度计。
实施例1
一种水稻生产中所用的灌溉系统，该水稻生产中所用的灌溉系统结构示意图如图1所示，包括水稻田1，简称MNB-A，面积为600M2，还包括微纳米气泡发生设备2、蓄水池3和水稻田灌溉用的水管道系统；
所述水稻田1四周设有田埂10；
所述的微纳米气泡发生设备2，其每小时水处理量为8M3，其产生的主要功能气泡粒径的大小为10-100nm，微纳米气泡发生设备2的装机功率为3KW；
所述的蓄水池3为在水稻田1的田埂10的边上的地平面上，向下挖的2M*1M*1M的水池，即容积为2M3，即为微纳米气泡发生设备每小时水处理量的25％；
在蓄水池3与水稻田1之间通过一个贯穿田埂10的导流槽4相通，当由水稻田1向蓄水池3引水时，将导流槽4位置上的田埂10挖通，使贯穿于水稻田1和蓄水池3之间的导流槽4导通，当不需要向蓄水池3引水时，采用土堵住导流槽4，使导流槽4关闭；
所述的水稻田灌溉用的管道系统包括从蓄水池3到微纳米气泡发生设备2的进水管道5和经微纳米气泡发生设备处理后的微纳米气泡水的输出管道；
上述的从蓄水池3到微纳米气泡发生设备2的进水管道5上，靠近蓄水池端3的进水管道5的前端连有过滤网9，用以过滤去除水稻田田水中的杂质；在靠近微纳米气泡发生设备2端的进水管道5上设有开关阀一11；
所述的过滤网为过滤孔径为60目的尼龙网布；
所述的经微纳米气泡发生设备处理后的微纳米气泡水输出管道包括输出管道一6和输出管道二7；
上述的输出管道一6为从微纳米气泡发生设备2出来至水稻田1的田埂10间的输出管道，该输出管道一6上靠近微纳米气泡发生设备2端设有开关阀二12，在靠近水稻田1的田埂10端的输出管道一6的出口与开关阀三13的入口相连；
上述的开关阀三13的出口通过输出管道二7穿过田埂10进入水稻田1中，进入水稻田1的输出管道二7上每间隔3m设有一微纳米气泡扩散器8，以便经微纳米气泡发生设备2处理后的微纳米气泡水能够均匀的分散进入水稻田1中；
上述的蓄水池3上设有一自来水进水管道，用于向蓄水池3中加入自来水，该自来水进水管道上设有开关阀四14；
上述的开关阀门一11、开关阀二12和开关阀三13的设置是用于控制加入蓄水池3中的自来水通过微纳米气泡发生设备2后产生的微纳米气泡水进入水稻田1后对水稻田1进行灌溉；同时用以控制水稻田1中存在的田水依次经蓄水池3、微纳米气泡发生设备2后产生的微纳米气泡水在水稻田1和微纳米气泡发生设备2之间实现循环；
上述的蓄水池3与微纳米气泡发生设备2设置在水稻田1的同一端；
上述的经微纳米气泡发生设备2处理后的微纳米气泡水输出管道中的输出管道二7与蓄水池3分设在水稻田1的两端。
上述的一种水稻生产中所用的灌溉系统在水稻生产中的应用方法，本实施例中的水稻选用粳稻品种青香软粳，在上海地区按照夏季单季稻的常规种植方法，最终在11月收割测产，其应用具体包括2个方面：
第一，在水稻的全生长周期，具体为从插秧返青后至收割前，所有灌溉用水，先进入蓄水池3，经过微纳米气泡设备2处理后，再通过水稻田灌溉用的管道系统中的输出管道进入水稻田1进行水稻灌溉；
从插秧返青后至收割前，种植方式按照现有常规的水稻种植方式进行；
第二，在水稻的全生长周期，具体为从插秧返青后至收割前，水稻田1存在的田水的时候，控制水位约5cm，每天使用微纳米气泡发生设备2进行循环处理，循环处理过程具体如下：水稻田1中存在的田水先通过贯穿田埂10的导流槽4，将水稻田1中存在的田水引向蓄水池3，引入蓄水池3中的田水再通过微纳米气泡发生设备2进行处理，处理后产生的微纳米气泡水经水稻田灌溉用的管道系统中的输出管道送入水稻田1中，重复上述的过程，从而实现水稻田1中存在的田水在水稻田1和微纳米气泡发生设备2之间进行循环处理。
微纳米气泡发生设备2的循环处理时间，根据循环处理的总水量为水稻田中存在的田水量的最大值即600M2(水稻田面积)×0.05M(水稻田田间水位为5cm)＝30M3及微纳米气泡发生设备2的每小时处理量为8M3进行确定，即T(h)＝30(M3)/8(M3/h)≈4(h),因此每天开机4h就可以保证水稻田中存在的田水在微纳米气泡发生设备进行循环处理。
实施例2
一种水稻生产中所用的灌溉系统，同实施例1，其中的水稻田1简称为MNB-B，面积600M2。
上述的一种水稻生产中所用的灌溉系统在水稻生产中的应用方法，只是在水稻田全生产过程中施化肥时，化肥的用量为实施例1的75％，其他均同实施例1，最终水稻成熟收割。
对照实施例
一种水稻生产中所用的灌溉系统，水稻田简称CK，面积为600M2，包括常规供水设备和水稻田灌溉用的水管道。
上述的一种水稻生产中所用的灌溉系统在水稻生产中的应用方法，具体包括2个方面：
第一，在水稻的全生长周期，具体为从插秧返青后至收割前，所有灌溉用水，均采用常规的供水设备通过水稻田灌溉用的水管道进入水稻田进行水稻灌溉，其他控制工艺，包括在水稻田全生产过程中化肥的用量等情况均与同实施例1相同；
第二，在水稻的全生长周期，具体为从插秧返青后至收割前，水稻田存在田水的时候，控制田水水位约5cm，直至水稻成熟收割。
对上述实施例1、实施例2及对照实施例所得的水稻亩产量进行统计作图，结果如图2所示柱状图，图中CK对应对照实施例所得的水稻的亩产量，MNB-A对应实施例1所得的水稻的亩产量，MNB-B对应实施例2所得的水稻的亩产量，从图2中可以看出实施例1水稻亩产量为751.5kg，实施例2水稻亩产量为712.8kg，对照实施例水稻亩产量为696.7kg，即实施例1相对于对照实施例每亩增产7.87％，达到显著增产效果，而实施例2在施肥量减少25％的条件下，其相对于对照实施例每亩增产2.31％。
上述结果表明，采用本申请的一种水稻生产中所用的灌溉系统对水稻生产进行灌溉，相比于传统的水稻田灌溉方式对水稻田生产进行管理，水稻产量明显增高，亩产产量可增加7.87％；同时也表明采用本申请的一种水稻生产中所用的灌溉系统对水稻生产进行灌溉，在保证了产量不变或是略有增产的条件下，还可以达到节约化肥的使用量，且实验结果表明，至少可以减少25％的化肥使用量。
对上述实施例1、实施例2及对照实施例所得的水稻的单株总穗数、株高、单株总粒数、单株产量进行测算或统计并作图，结果如图3所示，图中CK对应对照实施例，MNB-A对应实施例1，MNB-B对应实施例2，从图3中可以看出实施例1和实施例2相比对照实施例，在单株总穗数、株高、单株总粒数、单株产量等各项产量性状指标中均增高。
上述结果表明，采用本申请的一种水稻生产灌溉系统对水稻生产进行灌溉生产，可以改善水稻产量性状多项指标，从而进一步协同促进增产的技术效果。由此表明，本申请的水稻生产中所用的灌溉系统的应用，由于促进水稻植株生长力旺盛，提高单株总穗数、株高、单株总粒数、单株产量等，因此最终可提升水稻田的总产量。
对上述实施例1、实施例2及对照实施例的水稻培养过程从插秧之后不同时间段，现场测定对应的水稻田中田水的溶解氧含量并作图，结果如图4所示，图4中横坐标表示插秧后的时间(天)，柱形图上的温度表示水稻田中田水的温度，纵坐标表示水稻田中田水的溶解氧含量，图中*表示相比对照实施例,p＜0.01的显著性差异，从图4中可以看出实施例1、实施例2插秧后的不同时间内水稻田中田水的溶解氧含量基本上都高于同期的对照实施例水稻田中田水的溶解氧含量，且随着水稻培养时间的增加，水稻田中田水的溶解氧含量积累更为显著。由此表明，本申请的水稻生产中所用的灌溉系统的应用，可以显著提高水稻田中田水的溶解氧含量。
对上述实施例1、实施例2及对照实施例的水稻培养过程中，从分蘖盛期向幼穗分化转换的水稻叶片取样，进行总叶绿素含量测定，结果如图5所示，图中CK对应对照实施例的水稻叶片样品的总叶绿素含量，MNB-A-1、MNB-A-2对应实施例1中的水稻田MNB-A中不同位置随机取的2份水稻叶片样品的总叶绿素含量，MNB-B-1、MNB-B-2对应实施例2中的水稻田MNB-B中不同位置随机取2份水稻叶片样品的总叶绿素含量，图中*表示相比对照实施例,p＜0.01的显著性差异，从图5中可以看出实施例1采用本申请的灌溉系统进行灌溉的水稻叶片中总叶绿素含量比对照实施例采用常规灌溉方式有显著升高，较高的总叶绿素水平，将有助于水稻的光合作用和生物量的积累增加，从而促进水稻的增产。
对上述实施例1、实施例2及对照实施例在水稻生长过程中从插秧开始至收割结束，每隔一段时间对土壤中硝态氮、速效磷、速效钾含量，即基础营养氮、磷、钾的剩余量进行测定，结果如图6所示，图6中横坐标为插秧后的天数，纵坐标为烘干土壤中检测元素的含量(g/kg)，图6中对照田CK对应对照实施例，MNB-A对应实施例1，MMNB-B对应实施例2，从图6中可以看出实施例1、实施例2中硝态氮残余量显著下降，速效磷含量早期略高于对照实施例、在水稻生长后期下降为低于对照实施例，速效钾含量从早期的高于对照实施例，后期下降为与对照实施例一致。这一结果表明，采用本申请的水稻生产所用的灌溉系统对水稻灌溉培养，由于采用含有微纳米气泡发生设备产生的微纳米气泡水进行灌溉，从而有效地促进了水稻对养分的吸收，尤其是硝态氮吸收能力提升最大。而对养分吸收能力的提升，进一步使得化肥使用得到节约，进一步验证了上述的本申请在保证量产的情况下，至少可节约25％的化肥使用量的结论。
综上所述，本申请的一种水稻生产中所用的灌溉系统及应用，由于灌溉系统中采用微纳米气泡发生设备对灌溉用水及田间存水的进行处理后再进行灌溉使用，从而促进水稻根部对肥料的吸收，叶片中总叶绿素含量的提升和水稻植株生长，最终实现促进水稻稻米增产的技术效果，同时在保证量产的条件下，可以节约化肥至少25％的使用量，为水稻生产中节约化肥、促进可持续性农业生产提供了研究基础。
上述的具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本申请的实施例做出没有创造性的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受属于本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种水稻生产中所用的灌溉系统，包括水稻田，其特征在于：还包括微纳米气泡发生设备、蓄水池和水稻田灌溉用的管道系统；所述微纳米气泡发生设备，其产生的主要功能气泡粒径的大小为10-100nm；所述的蓄水池为在水稻田的田埂边上的地平面上，向下挖的水池；所述的蓄水池与水稻田之间通过一个贯穿田埂的导流槽相通，在由水稻田向蓄水池引水时，导流槽导通，当不需要向蓄水池引水时，导流槽关闭；所述的水稻田灌溉用的管道系统包括从蓄水池到微纳米气泡发生设备的进水管道和经微纳米气泡发生设备处理后的微纳米气泡水的输出管道，该输出管道穿过田埂进入水稻田；所述的从蓄水池到微纳米气泡发生设备的进水管道上，靠近蓄水池端的进水管道的前端连有过滤网，在靠近微纳米气泡发生设备端的进水管道上设有开关阀一；
所述的经微纳米气泡发生设备处理后的微纳米气泡水输出管道包括输出管道一和输出管道二；上述的输出管道一为从微纳米气泡发生设备出来至水稻田田埂间的管道，该输出管道一上靠近微纳米气泡发生设备端设有开关阀二，在靠近水稻田田埂端的输出管道一的出口与开关阀三的入口相连，开关阀三的出口通过输出管道二穿过田埂进入水稻田中；
所述的水稻田灌溉用的管道系统中，穿过田埂进入水稻田的输出管道二与蓄水池分设在水稻田的两端, 所述的蓄水池与微纳米气泡发生设备设置在水稻田的同一端；
水稻生产中所用的灌溉系统在水稻生产中应用时，包括如下2个方面：第一，在水稻的全生长周期，具体为从插秧返青后至收割前，所有灌溉用水，先进入蓄水池，经过微纳米气泡设备处理后，再通过水稻田灌溉用的管道系统中的输出管道穿过田埂进入水稻田对水稻田进行灌溉；第二，在水稻的全生长周期，具体为从插秧返青后至收割前，水稻田中存在的田水每天使用微纳米气泡发生设备循环处理，循环处理过程具体如下：水稻田中存在的田水先通过贯穿田埂的导流槽，将水稻田中存在的田水引向蓄水池，引入蓄水池中的田水再通过微纳米气泡发生设备进行处理，处理后产生的微纳米气泡水通过水稻田灌溉用的管道系统的输出管道穿过田埂后送入水稻田，重复上述的过程，从而实现水稻田中存在的田水在水稻田和微纳米气泡发生设备之间进行循环处理；
微纳米气泡发生设备的循环处理时间根据需要循环处理水稻田中存在的田水量的最大值及微纳米气泡发生设备的每小时处理量进行确定。
2.如权利要求1所述的一种水稻生产中所用的灌溉系统，其特征在于：所述的过滤网为60目的过滤材料。
3.如权利要求1或2所述的一种水稻生产中所用的灌溉系统，其特征在于：所述的蓄水池上设有一自来水进水管道，该自来水进水管道上设有开关阀四。
4.如权利要求1所述的一种水稻生产中所用的灌溉系统，其特征在于：所述穿过田埂进入水稻田的输出管道二上，每间隔2-5m设有微纳米气泡扩散器。
5.如权利要求1所述的一种水稻生产中所用的灌溉系统，其特征在于：所述的蓄水池的容积为微纳米气泡发生设备每小时水处理量的20%-25%。
6.如权利要求1所述的一种水稻生产中所用的灌溉系统，其特征在于：微纳米气泡发生设备每日处理时间=水稻田中存在的田水量的最大值/微纳米气泡发生设备的每小时处理量。
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