一种芦笋水分高效利用方法

1.本发明属于农业种植技术领域，具体地涉及一种芦笋水分高效利用方法。


背景技术：

2.芦笋(asparagus officinalis l.)是天门冬科天门冬属多年生草本植物。鳞茎盘是芦笋特有的结构，在幼茎与初生根的交接处逐渐膨大，形成鳞茎盘。鳞茎盘上方突起，着生大量的鳞芽，下方生根，它是芦笋根和茎相连的部分组织，随着芦笋年龄的增长而逐渐扩大，上面着生分化的嫩茎初生芽，形似鳞片一样，所以称鳞芽盘。鳞芽向上生长形成茎，着生鳞芽的组织向侧方形成根，整个根系向四周360
°
生长，呈放射状分布生长，向外伸展，形成蒲团状。所以，两年生以上的芦笋根系分布，就会在地平面以下15-40厘米范围内形成一张硕大的球状网。
3.根腐病在全国各芦笋栽培区均有发生，不少芦笋产区因根腐病发生严重而减产，个别甚至毁种。芦笋根腐病是由半知菌亚门丛梗孢目瘤痤孢科镰刀菌属的多种镰刀菌(fusarium spp.)复合浸染引起的真菌病害。地势低洼、地下水位偏高、有利于病害的发生。受害部分前期表现为嫩茎萌发少而细弱，后期受害部分的根系或地下茎盘腐烂、没有嫩茎萌发，而没有遭受病菌危害的部分，嫩茎萌发数量比较多，嫩茎也比较粗壮。一般芦笋根系越发达，鳞茎盘越大，产量越高。
4.芦笋一般在春季4-6月移栽，定植行距130cm-150cm、株距25-35cm。定植前开沟宽40cm、深50cm施入有机肥。一般定植第一年不采收，第二年开始采收，第3年进入盛产期。芦笋集中采收在每年春夏季2-5月。因为芦笋嫩茎中含水量达92％以上，一般在5-20cm土层土壤含水量降到7.5％-18％时，芦笋停止生长，当土壤含水量达到35.5％时，当月收获鲜芦笋产量仅为正常产量的10％左右。可见水是芦笋生长的基础，也是高产稳产的基本条件。由于受全球气候变暖影响，特别是近年来大范围早春季节性干旱问题日趋严重，严重影响了鲜芦笋产量。虽然在芦笋种植过程中也使用了滴灌水肥一体化技术来解决缺水的问题，但生产上一般储存的水资源有限，现有的技术主要存在以下技术问题：
5.(1)目前没有根据芦笋鳞茎盘随着笋龄增长而逐渐扩大生长的发育特点布设滴灌带，滴灌带离鳞茎盘太近，造成根的向水性减弱，影响根系生长速度。同时长期使鳞茎盘周围湿度过高，导致嫩茎采收后鳞茎盘上伤口处容易滋生感染病菌，从而加重根腐病等病害。
6.(2)现有滴灌方法没有遵循根系向四周360
°
生长，呈放射状分布，向外伸展的特点，只在一侧铺设单根滴灌带，且滴灌孔集中分布，由于根的向水性导致根向滴灌带一侧集中，不利于根系向四周生长，影响产量。
7.(3)现有滴灌方法直接将滴灌带放置于土表，未开小沟，并且未用遮盖物覆盖，水分挥发很快，滴灌带长期暴露在烈日下容易老化，造成水资源和农资利用效率不高。
8.(4)没有根据山区田块实际坡度，一根滴灌带控制一行芦笋，造成下坡滴水量大于上坡，水资源利用不合理，造成浪费。
9.因此，目前仍需要一种芦笋水分高效利用方法，已解决上述芦笋种植过程中遇到
的问题。


技术实现要素：

10.针对现有技术的不足，本发明人通过深入研究，发现根据不同芦笋的笋龄大小确定滴灌带与鳞茎盘距离、开小沟铺设双滴灌带、可降解地布覆盖滴灌带、根据田块坡度计算滴头出水量以合理设置滴灌带上的分段开关，分段控制不同坡度的滴水时间，能够实现芦笋水分高效利用的精准管理，从而使芦笋生产节水42％，并能延长滴灌带和防草地布使用寿命，减少农资成本和除草成本，同时还能促进根系生长，预防根腐病发生，提高芦笋产量和品质。具体地，本发明包括以下内容。
11.本发明提供一种芦笋水分高效利用方法，其包括：
12.(i)根据芦笋的笋龄确定滴灌带与鳞茎盘中心距离；
13.(ii)在所述鳞茎盘的两侧铺设滴灌带；和
14.(iii)根据田块不同坡度以确定分段的位置，并且分段控制不同坡度的滴水时间，从而实现精准灌溉节约用水量。
15.根据本发明所述的芦笋水分高效利用方法，优选地，步骤(i)中，根据公式y＝7.58+1.04r确定所述滴灌带与所述芦笋的鳞茎盘中心距离，其中y表示滴灌带与鳞茎盘中心距离，r表示鳞茎盘半径大小。
16.根据本发明所述的芦笋水分高效利用方法，优选地，所述方法进一步包括：在固定时间另外将滴灌带放置于距离鳞茎盘中心约65-75cm处滴灌，使得田间持水量为70％-80％。
17.根据本发明所述的芦笋水分高效利用方法，优选地，所述滴灌带滴孔相隔距离15-25cm，还优选为18-22cm，进一步优选为19-21cm。
18.根据本发明所述的芦笋水分高效利用方法，优选地，在步骤(ii)中，进一步包括开设能够容纳所述滴灌带的放置沟。
19.根据本发明所述的芦笋水分高效利用方法，优选地，所述滴灌带覆盖有可降解材料制成的膜或布材料。
20.根据本发明所述的芦笋水分高效利用方法，优选地，位于鳞茎盘的两侧的滴灌带的滴孔交错排列。
21.根据本发明所述的芦笋水分高效利用方法，优选地，步骤(iii)中，根据山区田块实际坡度和滴灌带滴头距离主水管的位置，确定平均水量的滴头所处位置并设置分段开关。
22.根据本发明所述的芦笋水分高效利用方法，优选地，利用公式z＝3.734m-1.706n+98.629计算滴水量，确定平均水量的滴头所处位置，在该位置处的滴灌带上设置分段开关，分两段控制滴水时间，其中，z表示不同位置滴头的滴水量，m表示滴头位置与主管的距离，n表示滴头所在位置的坡度。
23.根据本发明所述的芦笋水分高效利用方法，优选地，在非均匀坡度下，根据坡段分三段或以上段数控制滴水时间。
24.本发明还提供根据本发明芦笋水分高效利用方法在露地和大棚种植芦笋管理中的应用。
25.本发明的方法具有以下优异效果：
26.(1)本发明根据芦笋的生长笋龄来确定滴灌带与鳞茎盘中心距离，精准定位滴灌，可以促进根的生长速度，控制鳞茎盘周围湿度，使根腐病病株率减少10％。
27.(2)本发明根据芦笋的生长笋龄来确定滴灌带与鳞茎盘中心距离，同时铺设双滴灌带，即在鳞茎盘两侧分别铺设1根滴灌带，促进根向四周生长，使根的数量增加18.9％，产量提高23.9％。
28.(3)本发明用可降解地布覆盖滴灌带，减少水分挥发，防止夏季雨水冲刷，并且防草地布在滴灌带之上可以减缓降解速度，起到节水防草，可以延长滴灌带和可降解地布使用寿命一倍，减少成本一半。
29.(4)本发明开小沟将滴灌带放置沟内，缩短水分到达根系的距离，减少土表水分挥发，节约灌溉用水。同时根据山区田块实际坡度计算滴头出水量，确定分段位置，分段控制不同坡度的滴水时间，在季节性缺水期节约水资源42％。
附图说明
30.图1为常规栽培条件与本发明高效节能栽培的方法一年生芦笋地下部分生长差异。
31.图2为常规栽培条件与本发明高效节能栽培的方法二年生芦笋地下部分生长差异。
32.图3为常规栽培条件与本发明高效节能栽培的方法三年生芦笋地下部分生长差异。
具体实施方式
33.现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
34.除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。除非另有说明，否则“％”为基于重量的百分数。
35.本发明中，芦笋的品种不特别限定，可用于本发明的芦笋的品种包括但不限于：uc800、uc72、uc157、格兰德、京绿1号、法国全雄芦笋、阿波罗、冠军、丰岛1号、丰岛2号。
36.本发明中，芦笋的笋龄是指芦笋定植后生长的年数。
37.本发明中，鳞茎盘是芦笋特有的结构，在幼茎与初生根的交接处逐渐膨大，形成鳞茎盘。
38.本发明方法中，将滴灌带放置于两行芦笋中间位置，优选距离鳞茎盘中心一定距离并以每1个月滴灌1次的频率进行滴灌，使得每次滴灌至田间持水量为70％-80％。
39.本发明方法中，用于放置滴灌带的小沟的宽度与深度不特别限定，可以根据滴灌带的直径进行调整。
40.本发明方法中，用于覆盖滴灌带的材料不特别限定，优选使用环保材料制成的薄
膜材料或布。这样的环保材料的实例包括但不限于：可降解地布、作物秸秆或可降解膜等。
41.本发明中，用于计算滴水量的公式z＝3.734m-1.706n+98.629依据表2对照组进行计算。例如，沿坡度按照固定距离设置的滴头计算滴水量，例如每隔1m或1.5m均匀设置的滴头中测定例如6min的滴水量，然后计算平均水量，确定平均水量所对应的滴头的所处位置，并在该位置设置分段开关。
42.本领域技术人员应理解，只要能够实现本发明的目的，在上述步骤(i)-(iii)前后，或步骤之间还可包含其他步骤或操作，例如进一步优化和/或改善本发明所述的方法。例如，进一步可以沿芦笋田四周开深沟，在田块低洼处挖建蓄水池，解决季节性缺水期的灌溉水源问题。
43.实施例1
44.下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
45.本实施例主要研究滴灌带与鳞茎盘中心距离对地下部分及产量的影响，具体如下。
46.芦笋品种为格兰德，大棚内栽培。2018年5月25日移栽，行距1.5米，株距0.3米。每个处理间除了滴灌带与鳞茎盘中心距离不同以外，其它管理均相同。根据鳞茎盘半径(r)，利用回归公式y＝7.58+1.04r来确定滴灌带与鳞茎盘中心距离(y)，同时以常规种植中滴灌带放于鳞茎盘之上为对照。每个处理三个重复。分别调查每个处理的20株植株的鳞茎盘直径、根的数量、根的直径、第二年、第三年的产量和根腐病病株率等。结果表明，芦笋生长第一年，本新方法处理后，鳞茎盘直径大于对照14％，根增多16.5％，且根向四周发散生长(如图1-3所示)。芦笋生长第二年，本发明的方法处理后，鳞茎盘直径大于对照12.6％，根增多18.0％，产量提高22.3％，根腐病病株率减少10％以上。芦笋生长第三年，本发明的方法处理后，鳞茎盘直径大于对照7.0％，根增多15.4％，产量提高23.1％，根腐病病株率减少15％左右。
47.表1滴灌带与鳞茎盘之间距离对地下部分及产量的影响
[0048][0049]
实施例2
[0050]
本实施例探究了开小沟及滴灌带上覆盖可降解地布对滴灌用水量的影响，具体如下。
[0051]
芦笋品种为冠军，大棚内设施栽培。选择三年生芦笋作为实验材料。选择两块实验地。顺着下坡方向成行栽培芦笋，滴灌带分别铺设于芦笋行两侧。滴灌带直径1.6cm，两孔间距离20cm。对照：滴灌带直接放于土表，未用可降解地布覆盖。处理：滴灌带放于小沟内，并在其上覆盖可降解地布。2个处理与对照之间的其它管理一致。田间持水量始终保持在70％-80％之间。芦笋全年采光头笋和留母茎采笋时间一般约210天，未采笋时间为95天，冬眠时间为60天左右。采笋期间需水量最大，对照每5天需要滴灌一次，而处理则是6天滴灌一
次。每次对照和处理的滴灌时间及水量相等。在采笋的210天内，对照需要灌溉42次，处理需要灌溉35次，对照比处理多用17％的水量。
[0052]
实施例3
[0053]
本实施例探究了滴灌带上设置分段开关对不同坡度滴灌用水量的影响，具体如下。
[0054]
芦笋品种为京绿1号，大棚内设施栽培。选择三年生芦笋作为实验材料。每个实验大棚6米宽，50米长。坡度为15
°
的均匀长下坡。顺着下坡方向成行栽培芦笋，每个大棚种植4行芦笋，滴灌带分别铺设于芦笋行两侧，每个大棚设置2行对照，4根滴灌带；2行处理，也铺设同样的4根滴灌带。滴灌带直径1.6cm，两孔间距离20cm。在实验地坡顶出水管上设置每行的开关，滴灌带坡顶出水管压强为0.1mpa。对照：只有坡顶出水管上一个开关控制整行芦笋用水量；处理：只有坡顶出水管上一个开关控制整行芦笋用水量；用直径为16cm，高为2.5cm的盘子接取滴头的滴水量，用量筒测量6分钟内均匀长下坡每间隔1米滴头的实际滴水量，同时用坡度仪测量该位置的坡度，算出平均值，在坡度约减小一半的地方安装开关，分两段控制滴水时间；处理与对照之间的其它管理一致。结果表明，上坡段在第25.5米时，坡度从最高12.5
°
减小到6.4
°
，并且水量也接近平均值195ml。因此，处理组在该位置安置开关。该位置以上的上坡段滴水量与下坡段比值为3692:6000≈0.6:1，假如下坡段的水量为1，那么上坡段为0.6。下坡段达到田间持水量70％-80％之间，需要60分钟的时间，那么对照组上坡段要达到田间持水量70％-80％之间，需要100分钟的时间。对照组浇一次水总的用水量为0.6
×
100+100＝160。处理组中间开关未关闭前下坡段达到田间持水量70％-80％之间，也需要60分钟的时间，这时关闭中间开关，只让上坡段滴水。这时的滴水量与下坡段比值为4982:6000≈0.8:1(表2)。因此，处理组上坡段前60分钟滴水量为60
×
0.6＝36，关闭中间开关后只需要再滴30分钟就能达到与下坡段一样的田间持水量(24/0.8＝30)。由此可知，对照组总用水量为100+60＝160，处理组总用水量为60+60＝120，处理组比对照组节约用水25％。
[0055]
表2对照组的滴水量(6min)
[0056][0057]
[0058]
表3示出了处理组关闭中间开关后上半段的滴水量(6min)。
[0059]
表3处理组关闭中间开关后上半段的滴水量
[0060][0061]
将数据导入spss，运用其“回归”功能中的“线性回归”功能，得到回归方程：z＝3.734m-1.706n+98.629，z表示不同位置滴头的滴水量，m表示滴头位置与主管的距离，n表示滴头所在位置的坡度。由表4可知，分析得到回归模型的决定系数达0.858，说明模型拟合精度较高。
[0062]
由表5可知，m和n的significance值均小于0.01，说明滴灌带上不同位置滴头的出水量与它离出水主管的距离和坡度相关。
[0063]
表4 z回归方差分析表
[0064][0065]
表5 z回归参数的估计和检验
[0066][0067]
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本技术说明书和实施例仅是示例性的。