一種節水灌溉方法與流程
2023-05-22 05:06:36
本發明涉及農業灌溉技術領域，具體涉及一種節水灌溉方法。
背景技術：
水資源匱乏全球面臨的首要的農業及生態問題，乾旱是全球性的問題，嚴重的影響了世界糧食安全，而全球氣候變化使這種情況更加危急。第五屆水資源論壇上聯合國科教文組織公布的一份報告指出，倘若全球不提高水資源利用有效性，到2030年，全球半數人口將生活在缺水的環境中。未來相當長一段時間內，一些乾旱和半乾旱地區的水資源缺乏會對人口流動產生重大影響，預計將有2400萬到7億人會因缺水而背井離鄉。
我國的水資源人均和畝均佔有量遠低於世界平均水平，是世界上13個貧水國之一。長江以北地區有全國26％的耕地，卻只有19％的水資源。農業缺水達80％以上，水資源緊缺成為我國農糧食安全的主要限制因素。冬小麥和雜交穀子分別處在是北方旱季和旱區生長的抗旱作物，也是我國乾旱半乾旱區的重要糧食作物。中國北方今年來連續發生乾旱，2008-2009冬春季更是發生了50年一遇的旱災，旱區面積不斷擴大。在全球氣候變化愈演愈烈，乾旱氣候發生頻率急劇增加，而灌溉水資源有限的情況下，為了應對嚴峻的水資源危機，建立節水型社會，發展節水灌溉是農業可持續發展的一種必然選擇。
現有的水稻灌溉技術的缺點：無論何種灌溉模式，均是憑經驗或根據土壤外觀形態來進行灌溉，缺乏灌溉的精確定量化指標，且土壤的類型不同，土壤的外觀形態相差很大；根據土壤外觀形態進行灌溉，難以做到灌溉的精確化、定量化，難以實現土壤供水與水稻植株需水的一致，難以達到高產、節水的要求。此外，沒有充分協調降雨利用與灌溉的關係，不利於稻田灌溉中降雨利用率的提高，灌溉水資源的進一步節約。
技術實現要素：
本發明的目的是針對現有技術的問題，提供一種適用於水稻的節水灌溉方法。
為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：
一種節水灌溉方法，包括以下步驟：
(1)返青期，未遇降雨時，灌溉下限為土壤飽和，灌溉上限為田面水層20mm，如遇降雨，蓄雨上限為田面水深35-50mm；
(2)分櫱期，未遇降雨時，田間由淺水層自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為60mm、壤土地為80mm、粘土地為100mm時，灌水層10-20mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降雨，蓄雨上限為田面水深70-85mm；
(3)拔節期，未遇降雨時，田間自然落幹或排水落幹，當土壤埋水深度砂土地為120mm、壤土地為180mm、粘土地為200mm時，灌水層10-20mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深180-200mm；
(4)長穗期，未遇降雨時，田間自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為100mm、壤土地為120mm、粘土地為140mm時，灌水層10-20mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深220-250mm；
(5)抽穗開花期，未遇降雨時，田間自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為70mm、壤土地為90mm、粘土地為110mm時，灌水層10-20mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深110-140mm；
(6)黃熟期，自然落幹，不灌水。
進一步地，所述節水灌溉方法在水稻移栽前，在田間安裝土壤埋水深度的監測裝置，每天觀察監測裝置中的水深度。
進一步地，所述節水灌溉方法還包括增氧步驟，所述增氧方法為每隔兩天在白天向水稻根際土壤加氣一次。
進一步地，所述增氧方法利用增氧管進行增氧，所述增氧管包括氣孔段和無孔段，所述氣孔段在增氧管的表面設有多個通氣孔，所述氣孔段埋置在水稻的根系的下方，所述無孔段設置於增氧管的末端；埋設時，所述增氧管的無孔段露在覆土外面，所述增氧管的末端與供氧裝置連接。
進一步地，所述增氧管在埋設時，在增氧管的氣孔段上埋一層顆粒較粗的砂土。
進一步地，所述增氧管的兩端均設有無孔段，且所述增氧管的兩端均與供氧裝置連接。
進一步地，所述氣孔段的管道為蛇形蜿蜒狀。
進一步地，所述灌溉方法在實施過程中需結合施肥，所述施肥的方法如下：a.在泡田落幹時，向整田施入50％基肥；b.在水稻移栽後10-15天，施入30％分櫱肥；c.在拔節孕穗期的前5天，施入20％的拔節肥。
本發明與現有技術相比，具有如下的有益效果：
本發明根據土壤類型和水稻不同的生育期來確定灌溉指標，解決了現有技術中土壤水分的衡量受土壤類型限制的問題；同時解決了水稻適雨灌溉下限過低、各階段區分不合理、控制指標實用性不強的問題，提出了各生育期的最佳水層深度，不會抑制水稻營養生長和小穗分化，解決了水稻適雨灌溉方法不能穩產、增產的問題。該使用方法簡單，實用可靠，農民容易掌握，可以在大面積生產上應用。
在水稻根系的下方設置增氧管，向水稻根際土壤增加氧氣，促進土壤真菌的增長，使水稻的根際土壤中產生更多的放線菌，提高水稻的產量。在灌溉過程中結合施肥，使肥料的作用發揮到最大，進一步提高水稻產量和口感。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1
一種節水灌溉方法，包括以下步驟：
(1)返青期，未遇降雨時，灌溉下限為土壤飽和，灌溉上限為田面水層20mm，如遇降雨，蓄雨上限為田面水深35mm，將多餘的水排出；
(2)分櫱期，未遇降雨時，田間由淺水層自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為60mm、壤土地為80mm、粘土地為100mm時，灌水層10mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降雨，蓄雨上限為田面水深70mm，將多餘的水排出；
(3)拔節期，未遇降雨時，田間自然落幹或排水落幹，當土壤埋水深度砂土地為120mm、壤土地為180mm、粘土地為200mm時，灌水層10mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深180mm，將多餘的水排出；
(4)長穗期，未遇降雨時，田間自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為100mm、壤土地為120mm、粘土地為140mm時，灌水層10mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深220mm，將多餘的水排出；
(5)抽穗開花期，未遇降雨時，田間自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為70mm、壤土地為90mm、粘土地為110mm時，灌水層10mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深110mm；將多餘的水排出；
(6)黃熟期，自然落幹，不灌水。
本實施例中，節水灌溉方法在水稻移栽前，在田間安裝土壤埋水深度的監測裝置，每天觀察監測裝置中的水深度，根據監測裝置的監測結果，即土壤埋水深度確定是否需要灌溉。
本實施例中，節水灌溉方法還包括增氧步驟，增氧方法為每隔兩天在白天向水稻根際土壤加氣一次。向水稻根際土壤增加氧氣，能促進土壤真菌的增長，使水稻的根際土壤中產生更多的放線菌，提高水稻的產量。
本實施例中，增氧方法利用增氧管進行增氧，增氧管包括氣孔段和無孔段，氣孔段在增氧管的表面設有多個通氣孔，氣孔段埋置在水稻的根系的下方，氣孔段用於向根系土壤輸送氧氣，氧氣通過氣孔段上的通氣孔擴散到周圍的土壤中，無孔段設置於增氧管的末端；埋設時，增氧管的無孔段露在覆土外面，增氧管的末端與供氧裝置連接。
本實施例中，增氧管在埋設時，在增氧管的氣孔段上埋一層顆粒較粗的砂土，較粗的砂土使增氧管表面形成疏鬆狀，防止氣孔段表面的通氣孔被堵塞，便於氧氣的逸出和擴散。
本實施例中，增氧管的兩端均設有無孔段，且增氧管的兩端均與供氧裝置連接。使用時，增氧管兩端的供氧裝置同時向增氧管內輸入氧氣，使氧氣由增氧管兩端向增氧管中間擴散，同時由氣孔段向土壤中擴散。
本實施例中，氣孔段的管道為蛇形蜿蜒狀，增大氧氣的擴散範圍，提高氧氣的擴散速度。
實施例2
一種節水灌溉方法，包括以下步驟：
(1)返青期，未遇降雨時，灌溉下限為土壤飽和，灌溉上限為田面水層20mm，如遇降雨，蓄雨上限為田面水深50mm；
(2)分櫱期，未遇降雨時，田間由淺水層自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為60mm、壤土地為80mm、粘土地為100mm時，灌水層20mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降雨，蓄雨上限為田面水深85mm；
(3)拔節期，未遇降雨時，田間自然落幹或排水落幹，當土壤埋水深度砂土地為120mm、壤土地為180mm、粘土地為200mm時，灌水層20mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深200mm；
(4)長穗期，未遇降雨時，田間自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為100mm、壤土地為120mm、粘土地為140mm時，灌水層20mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深250mm；
(5)抽穗開花期，未遇降雨時，田間自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為70mm、壤土地為90mm、粘土地為110mm時，灌水層20mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深140mm；
(6)黃熟期，自然落幹，不灌水。
本實施例中，節水灌溉方法在水稻移栽前，在田間安裝土壤埋水深度的監測裝置，每天觀察監測裝置中的水深度，根據監測裝置的監測結果，即土壤埋水深度確定是否需要灌溉。
本實施例中，灌溉方法在實施過程中需結合施肥，施肥的方法如下：a.在泡田落幹時，向整田施入50％基肥；b.在水稻移栽後10-15天，施入30％分櫱肥；c.在拔節孕穗期的前5天，施入20％的拔節肥。
實施例3
一種節水灌溉方法，包括以下步驟：
(1)返青期，未遇降雨時，灌溉下限為土壤飽和，灌溉上限為田面水層20mm，如遇降雨，蓄雨上限為田面水深45mm；
(2)分櫱期，未遇降雨時，田間由淺水層自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為60mm、壤土地為80mm、粘土地為100mm時，灌水層15mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降雨，蓄雨上限為田面水深80mm；
(3)拔節期，未遇降雨時，田間自然落幹或排水落幹，當土壤埋水深度砂土地為120mm、壤土地為180mm、粘土地為200mm時，灌水層15mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深190mm；
(4)長穗期，未遇降雨時，田間自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為100mm、壤土地為120mm、粘土地為140mm時，灌水層15mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深240mm；
(5)抽穗開花期，未遇降雨時，田間自然落幹，當土壤埋水深度砂土地為70mm、壤土地為90mm、粘土地為110mm時，灌水層10-20mm；土壤埋水深度小於上述值時不灌水；如遇降水，蓄雨上限為田面水深125mm；
(6)黃熟期，自然落幹，不灌水。
本實施例中，節水灌溉方法在水稻移栽前，在田間安裝土壤埋水深度的監測裝置，每天觀察監測裝置中的水深度，根據監測裝置的監測結果，即土壤埋水深度確定是否需要灌溉。
本實施例中，節水灌溉方法還包括增氧步驟，增氧方法為每隔兩天在白天向水稻根際土壤加氣一次。向水稻根際土壤增加氧氣，能促進土壤真菌的增長，使水稻的根際土壤中產生更多的放線菌，提高水稻的產量。
本實施例中，增氧方法利用增氧管進行增氧，增氧管包括氣孔段和無孔段，氣孔段在增氧管的表面設有多個通氣孔，氣孔段埋置在水稻的根系的下方，氣孔段用於向根系土壤輸送氧氣，氧氣通過氣孔段上的通氣孔擴散到周圍的土壤中，無孔段設置於增氧管的末端；埋設時，增氧管的無孔段露在覆土外面，增氧管的末端與供氧裝置連接。
本實施例中，增氧管在埋設時，在增氧管的氣孔段上埋一層顆粒較粗的砂土，較粗的砂土使增氧管表面形成疏鬆狀，防止氣孔段表面的通氣孔被堵塞，便於氧氣的逸出和擴散。
本實施例中，增氧管的兩端均設有無孔段，且增氧管的兩端均與供氧裝置連接。使用時，增氧管兩端的供氧裝置同時向增氧管內輸入氧氣，使氧氣由增氧管兩端向增氧管中間擴散，同時由氣孔段向土壤中擴散。
本實施例中，氣孔段的管道為蛇形蜿蜒狀，增大氧氣的擴散範圍，提高氧氣的擴散速度。
本實施例中，灌溉方法在實施過程中需結合施肥，施肥的方法如下：a.在泡田落幹時，向整田施入50％基肥；b.在水稻移栽後10-15天，施入30％分櫱肥；c.在拔節孕穗期的前5天，施入20％的拔節肥。
實施例4
使用本發明指出的節水灌溉方法和常規灌溉方法得到的水稻產量和水分利用效率(wue)如表1所示：
表1
本發明根據土壤類型和水稻不同的生育期來確定灌溉指標，解決了現有技術中土壤水分的衡量受土壤類型限制的問題；同時解決了水稻適雨灌溉下限過低、各階段區分不合理、控制指標實用性不強的問題，提出了各生育期的最佳水層深度，不會抑制水稻營養生長和小穗分化，解決了水稻適雨灌溉方法不能穩產、增產的問題。該使用方法簡單，實用可靠，農民容易掌握，可以在大面積生產上應用。
在水稻根系的下方設置增氧管，向水稻根際土壤增加氧氣，促進土壤真菌的增長，使水稻的根際土壤中產生更多的放線菌，提高水稻的產量。在灌溉過程中結合施肥，使肥料的作用發揮到最大，進一步提高水稻產量和口感。
以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。