間套作壟溝灌溉方法
2023-10-06 20:41:49 1
專利名稱：間套作壟溝灌溉方法
技術領域：
本發明涉及農作物栽培與灌溉領域，尤其涉及一種間套作壟溝灌溉方法。
背景技術：
西北內陸地區水資源短缺已嚴重影響了該區經濟的發展並造成了嚴重的生態問題。但是在水資源供需矛盾日益尖銳的情況下，水資源浪費問題仍然十分嚴重。在過去的幾十年間，不同作物間作的模式尤其普遍。該模式雖然具有產量高、效益高的特點，但採用大水漫灌的落後灌水方式和粗放的農業用水管理辦法，屬於典型的以大量消耗水資源為特徵的高度集約化農業，成為該區生態環境惡化的主導因素，而這些問題也是我國主要糧食作物產量徘徊不前的重要原因。在國家為建設節水型農業，加強水肥管理特別是水資源管理，壓縮高耗水作物種植面積的政策實施後，該模式被單一作物種植所代替。當前以單作為主體的種植模式雖然在很大程度上減少了單季作物的農業用水量，其存在的問題也不容忽視。首先:與傳統的間套作種植方式相比，單作引起的耕地利用率下降必然導致單位耕地產出的下降，一方面不利於農業整體效益的提高，另一方面也不利於協調農產品需求增加與土地資源持續縮減之間的矛盾；其次，在西北乾旱區的灌溉農業區主要的糧食作物春小麥從3月下旬出苗到7月中旬收穫，之後麥田翻耕曬垡，地表裸露近7個月，不但容易造成嚴重的風蝕，而且裸露地表和翻耕造成的地面凹凸不平加大了土壤水分的蒸散面積，導致土壤貯水大量無效損耗，無形中加大了農田貯水冬灌的灌水量。由此可以看出，當季作物總用水量的減少不是以提高水分利用效率為手段，而是犧牲作物產量和其它自然資源(如:光、熱資源)為代價。要從根本上解決問題，必須在不減少農作物產出或者減少幅度不大的前提下，大力發展節水農業以實現灌水定額的大幅度下調，確保農業和生態環境的協調發展。因此，本發明將間套作符合種植模式和溝灌結合起來，組裝形成「間套作壟溝灌溉」模式。本模式既具有間套作高產的特性，也同時具備了溝灌節水的特點，是適合當前發展要求的一項關鍵技術。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術存在的不足，提供一種間套作壟溝灌溉方法。通過該方法，在達到作物節水的同時，還實現了高產和高效的目的。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:本發明涉及一種間套作壟溝灌溉方法，包括如下步驟:A、在農田起壟做溝，設置至少2溝3壟，其中壟為梯形壟，溝底寬60cm，壟底寬60 105cm,壟高15 25cm,壟邊與溝底夾角30。 45。；B、在所述壟上種小麥或者大豆，所述小麥的種植行距為13 20cm，所述大豆的種植行距為20 30cm ;溝內種兩行玉米，行距40 50cm,株距25 45cm ；C、在作物關鍵生育時期，在所述溝內灌溉農田灌溉水。
優選地，所述梯形壟的壟底寬為75cm 90cm、壟高15cm，壟邊與溝底夾角為45°。進一步優選地，所述梯形壟的壟底寬為75cm。更進一步優選地，所述壟上種植小麥，行距13cm，溝內種兩行玉米，行距45cm，株距 30cm。更進一步優選地，所述壟上種植大豆，行距25cm，溝內種兩行玉米，行距45cm，株距 30cm。進一步優選地，所述梯形壟的壟底寬為90cm。更進一步優選地，所述壟上種植大豆，行距25cm，溝內種兩行玉米，行距45cm，株距 30cm。優選地，所述灌溉只在溝中進行，壟上作物依靠溝內水分的側滲來滿足其水分需求。在灌溉的具體實施過程中，測定田間持水量，結合作物需水模型等計算確定大田玉米溝灌條件下的灌溉定額(CK)，在此基礎上，分別設計 節水1/3 (Wl)和節水2/3 (W2)的灌溉量，結合前人的研究結果，對不同生育期進行灌溉水量控制。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:1、由於本發明引入多熟種植，較當前單作小麥的種植方式，在增加產量的同時，增加了地面覆蓋時間，將原本4個月的地面覆蓋時間延長2.5個月，不但充分利用了當地優越的自然資源，還減少地表無效蒸發；2、本發明改傳統的大水漫灌為溝灌，灌溉面積減小到大水漫灌的40%左右，降低了灌溉量，改變了田間水分的利用和土壤溼潤方式，壟上作物依靠溝灌水分在壟下側滲到作物根區以滿足植物生長需求；該方法減少了灌溉面積，減少棵間蒸發和深層滲漏，同時避免了當地普遍存在的土壤板結問題；3、本發明採用間套作溝灌溉技術，不儀利用作物部分根系處於幹土中產生ABA，抑制奢侈蒸騰減小耗水量的優勢外，而且由於引入了溝植作物，一方面增加了耕地利用率，另一方面，作物對壟邊和灌水溝的遮陰減小了土壤水分無效損耗，有利於提高灌溉水利用效率；4、改變了地表操作措施，增大了接受太陽輻射的地表面積，早春地溫回升快，有利於小麥早播早收，在乾熱風來臨之前收穫，達到綜合增產節水及資源高效利用的效果。本發明以充分灌溉為基礎，設計節水1/3 (Wl)和節水2/3 (W2)的灌溉水平，對壟溝間作作物全生育期進行灌水調控，比較不同灌水條件對壟溝間作作物產量和水分利用效率的影響。
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯:圖1為玉米和小麥壟溝間作田間種植示意圖；圖2為玉米和大豆壟溝間作田間種植示意圖；圖3為實施例2的間(套)作壟溝灌溉對玉米拔節期/大豆花芽分化期棵間土壤蒸發日變化的影響示意圖，其中，A為生育期灌水405mm，B為生育期灌水270mm，C為生育期灌水135mm ；
圖4為實施例2的間(套)作壟溝灌溉對玉米大喇叭口期/大豆盛花期棵間土壤蒸發日變化的影響示意圖，其中，A為生育期灌水405mm，B為生育期灌水270mm，C為生育期灌水135mm ；其中，I為玉米，2為小麥，3為大豆。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干調整和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。實施例1本實施例的間套作壟溝灌溉方法對應的田間種植示意圖如圖1所示，具體步驟如下:I)在甘肅武威綠洲，選取地力均一、灌溉方便的農田，在作物播種前整地。在作物播種前設量地面處理方式:傳統平地種植(TI)和起壟做溝，其中壟為梯形壟，溝底寬60cm，壟底寬分別為 60cm(RF60)、75cm(RF75)、90cm(RF90)和 105cm(RF105)，壟高 15cm，壟邊與溝底夾角45° ;2)在小麥播種期，平地操作按照當地傳統間作種植方式播種小麥(每6行行距為15cm的小麥為一個小麥帶,在兩個小麥帶之間預留一個寬60cm的玉米帶),壟溝灌溉方式在步驟I)中的壟上種小麥，行距13cm，按35萬/hm2基本苗下種；3)在步驟2)中小麥出苗後，壟溝灌溉方式在步驟I)所述溝內種兩行玉米，行距45cm，株距30cm，平地操作 按照當地傳統種植方式在步驟2)中預留的玉米帶內種植有米兩行，行距40cm,株距35cm ；4)在甘肅河西走廊乾旱大陸性季風氣候的生態條件下，大田玉米溝灌條件下的灌溉定額為4500mVhm2 (CK)，在此基礎上設計節水1/3的灌水量(3000mVhm2:ffl)和節水2/3的灌水量(1500m3/hm2:W2)。其中起壟做溝的處理將灌水灌入在步驟3)中的玉米種植溝內。三種灌水量分別與傳統平地間作與四種壟寬組合，組成15個處理，每個處理重複三次，共45個小區。採用本實例所述的種植和灌溉方法，I)延長了地面覆蓋時間:當地小麥播種時間為3月中上旬，收穫時間為7月中上旬，玉米種植時間為4月下旬，收穫時間為10月初。這樣由於本發明引入多熟種植，較當前單作小麥的種植方式，增加了地面覆蓋時間，將原本4個月的地面覆蓋時間延長2.5個月；相對於單作玉米，地面覆蓋時間從原來的6個月延長到7.5個月，不但充分利用了當地優越的自然資源，還減少地表無效蒸發；2)增加了作物產量:從表I可以看出，合理的灌溉和種植模式組合明顯提高農田作物產量。在不同灌溉條件下，90cm和75cm壟寬的壟溝間作處理較傳統間作產量均顯著提高。在充分灌溉的CK、1/3節水的Wl和節水2/3的條件下，90cm壟溝間作較傳統平地間作產量分別提高22.50%,
2.49%和9.95%，75cm壟溝間作較傳統平地間增產39.32%、23.43%和30.43% ；3)提高了水分利用效率(WUE):與產量表現一致，合理的壟溝間作和適度灌水能提供農田水分利用效率。從表I可以看出，在充分灌溉的CK、1/3節水的Wl和節水2/3的條件下，90cm壟溝間作較傳統平地間作水分利用效率分別提高18.30%,3.51%和1.67%，75cm壟溝間作較傳統平地間水分利用效率提高34.99%,23.42%和24.83%。可以看出，90cm和75cm壟溝處理在不同灌水量下較傳統間作增產和水分利用效率提高的效果明顯；與90cm壟溝間作相比，75cm壟溝間作在不同灌水處理條件下產量和水分利用效率較平地傳統間作提高幅度更大，是最優處理。表I河西地區不同處理組合下的產量和水分利用效率
權利要求
1.一種間套作壟溝灌溉方法，其特徵在於，包括如下步驟: A、在農田起壟做溝，設置至少2溝3壟，其中壟為梯形壟，溝底寬60cm，壟底寬60 105cm,壟高15 25cm,壟邊與溝底夾角30° 45° ; B、在所述壟上種小麥或者大豆,所述小麥的種植行距為13 20cm，所述大豆的種植行距為20 30cm ;溝內種兩行玉米，行距40 50cm,株距25 45cm ； C、在作物關鍵生育時期，在所述溝內灌溉農田灌溉水。
2.如權利要求1所述的間套作壟溝灌溉方法，其特徵在於，所述梯形壟的壟底寬為75cm 90cm、壟高15cm,壟邊與溝底夾角為45°。
3.如權利要求2所述的間套作壟溝灌溉方法，其特徵在於，所述梯形壟的壟底寬為75cm0
4.如權利要求3所述的間套作壟溝灌溉方法，其特徵在於，所述壟上種植小麥，行距13cm,溝內種兩行玉米,行距45cm,株距30cm。
5.如權利要求3所述的間套作壟溝灌溉方法，其特徵在於，所述壟上種植大豆，行距25cm,溝內種兩行玉米,行距45cm,株距30cm。
6.如權利要求2所述的間套作壟溝灌溉方法，其特徵在於，所述梯形壟的壟底寬為90cm。
7.如權利要求6所述的間套作壟溝灌溉方法，其特徵在於，所述壟上種植大豆，行距25cm,溝內種兩行玉米,行距45cm,株距30cm。
8.如權利要求1所述的間套作壟溝灌溉方法，其特徵在於，所述灌溉只在溝中進行，壟上作物依靠溝內水分的側滲來滿足其水分需求 。
全文摘要
本發明公開了一種間套作壟溝灌溉方法，包括如下步驟在農田起壟做溝，設置至少2溝3壟，其中壟為梯形壟，溝底寬60cm，壟底寬60cm～105cm，壟高15～25cm，壟邊與溝底夾角30°～45°；在所述壟上若種小麥行距13～20cm，若種大豆行距20～30cm；溝內種兩行玉米，行距40～50cm，株距25～45cm；在作物關鍵生育時期，在所述溝內灌溉農田灌溉水。採用本發明的種植和灌溉方法，較傳統的地面漫灌節水30％～50％，提高產量10％～40％，水分利用效率明顯提高；既可以取得顯著地經濟效益，又能節約資源，對農業生態系統的穩定持續發展有重要意義。
文檔編號A01G1/00GK103155742SQ201310108508
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月29日 優先權日2013年3月29日
發明者趙西寧, 吳普特, 張鳳雲, 陳小莉 申請人:西北農林科技大學