一种果园集水装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于果园管理技术领域，尤其涉及一种果园集水装置及方法。
【背景技术】
[0002]黄土高原是我国苹果两大优生区之一，苹果产业已成为黄土高原的支柱产业，传统的土壤管理模式导致果园土壤水分状况退化，果实产量下降，品质变劣。研究结果表明:黄土高原14年以上苹果地剖面3_9m 土层含水量都基本接近当地土壤的田间凋萎湿度，苹果树的强烈蒸腾作用和强烈的蒸发消耗了每年的降雨入渗量，并不断利用土壤有效贮水，促进深层土壤进一步干燥，形成土壤生物利用型干化层。该干化层的演变趋势随树龄的增加而增强，当果树生长到一定的年限后，这种干燥化进程基本结束，土壤含水量达到最低点。其后，果树生长和产量形成所需要的水分转而全部依靠降雨，土壤水库的调蓄作用丧失，果树产量不可避免地随年际降雨的自然变化而波动。根据28年果树产量统计分析，土壤干化层出现以后，果树产量随年际降雨的自然变化呈现较大波动，后13年平均约20%的产量受年际降雨量影响。黄土高原苹果种植区缺水会影响该区苹果产业的持续发展，由于全球变暖，干旱少雨的现象会更加严重。解决雨养农业区的缺水问题，目前应从提高降雨的利用入手，减少降雨的无效损失。对于苹果种植区，除目前采用的秸杆覆盖节水技术和其它生物覆盖技术外，应该利用不需要集水场和贮水设备微集水技术增加土壤水分存储，减少土壤水分亏缺，保证果树生长期内水分的有效供给，从而提高产量和品质，增强市场竞争力，增加果农收入，促进农村经济的发展。
[0003]地膜覆盖和集雨沟保墒覆盖技术应用:果园进行地膜覆盖可使0-200cm土层土壤贮水量增加55_(黄陵)；旱地果园进行高垄覆黑膜集雨沟保墒模式优于单纯覆盖黑膜保墒模式。生物覆盖:生草覆盖在果树全生育期不同土壤层次水分含量均明显提高，0-20cm 土壤水分增加的幅度29.4% ；20-40cm土壤水分增加的幅度为20.4% ；40_60cm土壤水分含量增加的幅度为14.3%。同时果园生草覆盖能使水分从土壤下层向上层移动，显示出良好的提墒作用，以供给果树根系集中分布层的水分，促进果树根系发育。秸杆覆盖:果园覆草可以减少水分的流失和蒸发，增加土壤蓄水保水能力。果园覆草还可防止土壤冲刷、保持水土。果园覆草后，能减少雨水径流。下大雨时，雨水经草被的缓冲后，像滴灌一样缓慢地渗人土壤贮存起来，避免了雨水直接撞击地面而造成土壤板结和径流损失。果园覆草还能使土壤蒸发量大大减少。据测算，在地表裸露的情况下，水分年蒸发量为500-600mm时，覆草后年蒸发量不超过200_。节水灌溉:渗灌时地下潮湿，地表干燥，不会产生大量水分蒸腾损失，并且还可以结合覆膜进行膜下灌溉和埋入地下进行地埋式灌溉，因此渗灌水利用率一般可达95%以上，比地面沟畦灌节水50%-88%，同时比喷灌节水45%，与滴灌相比更能适应各种种植栽培方式，在资源紧张和持续干旱气候条件下效果更易体现。综上所述，除渗灌技术夕卜，所有的技术均是基于地表为降雨的承接面，雨水被表层土壤所接受，即降雨接收首先是表层土，土壤水分依照蒸发大气控制阶段、土壤导水率控制阶段和扩散控制阶段进行，土壤水分损失与降雨次数、雨量关系密切，不能有效的减少水分蒸发损失，特别是对于<15mm的降雨，在地表土壤较干燥的条件下，达不到果树根系的主要分布层(20cm?60cm)，绝大部分蒸发损失，难以被植物利用;节水灌溉技术的水分利用率虽高，但前提是确保水源和水质；集雨节灌应具备集水场和存贮设施。另外，大多数技术研究都是基于0-200cm 土层土壤水分利用及对果树产量的影响，对于黄土高原果园深层土壤水分恢复方面研究较少，而降雨入渗点在较深的土层方面的研究未见报导。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种果园集水装置及方法，旨在降雨承接面和空间位置改变条件下的土壤水分由地表均匀分部改变为较深层次集中分布。
[0005]本发明是这样实现的，一种果园集水方法，所述果园集水方法包括:
[0006]步骤一，规划地面:常规密度果园，在两行果树中间，划一直线，从每行靠地边界处每隔80-100厘米划与果树行向垂直的横线，以果树行为另一边线，四条线所构成集水漏斗坑区域；
[0007]步骤二，整理地面:以划定线为基准，将漏斗坑区域中间的土铲向所划的线上，并整理四个斜面，呈倒四棱锥型；
[0008]步骤三，安装活动支架:活动支架安装于集水装置两端，固定粧垂直打入土中，用螺丝固定支臂于粧上，拧紧螺丝至活动支臂能活动且转到任何位置能停住即可；
[0009]步骤四，铺设集水塑料膜和铁丝:把塑料膜铺开，两侧对折放置，拉直，将膜上的导水管放在另一边;把12号铁丝拉开到可以固定到两个活动支架长度，拉直，在一端折成弯成U型，缠少量胶布，穿入塑料膜两侧的筒内直至完全贯通，膜的另一侧以同样的方法穿入铁丝；
[0010]步骤五，固定铁丝:将穿入对折膜上下两边的两根铁丝分别固定到放到两端的活动支架支臂上，使支臂分别放到固定粧两边时保持平行；
[0011]步骤六，打孔:在坑的中心最低处、与集水膜上的导水管对应位置，用土钻打孔，孔必须在两端活动支架固定粧边线上；
[0012]步骤七，固定导水管:将集水膜上的导水管放入地孔内并使导水管平展，转动活动支架的一根支臂，展开集水膜，在每个导水管里灌入200克土，用以固定集水膜中间部分；
[0013]步骤八，集水膜的收放:集水薄膜可根据需要调整放置状态，进行田间管理时转动支架活动支臂到垂直状态，集水膜收起，田间作业完成后放平支臂，处于集水状态。
[0014]进一步，所述从每行靠地边界处，隔80-100厘米划一条横线，以果树行为另一边线，四条线所构成集水漏斗坑区域，每棵树下有6-8个漏斗型集水坑。
[0015]进一步，所述将漏斗坑区域中间的土铲向所划的线上，并整理四个斜面，呈倒四棱锥型，深度20-25厘米。
[0016]进一步，所述固定粧垂直打入土中至顶端距地面6厘米，用10毫米螺丝固定支臂于粧上，拧紧螺丝至活动支臂能活动且转到任何位置能停住即可。
[0017]进一步，所述用土钻打直径在4厘米孔，深度45厘米。
[0018]本发明的另一目的在于提供一种果园集水装置，所述果园集水装置包括:铁丝、集水薄膜、导水管、活动支架；
[0019]所述薄膜固定在铁丝上，导水管粘结在薄膜上、导水管固定于地孔内，活动支架安装在薄膜的两端，活动支臂与铁丝连接。
[0020]本发明具有独创性，以改变果园降雨均匀分布为基础，以人工干预雨水分配为手段，以减少土壤蒸散量为目的，以提高降雨的高效利用和深层土壤干化现象改变为目标，构建果园“降雨-深层土壤-植物-大气”的水循环体系。经文献检索:农田和林地集水技术、渗灌、穴施水肥方面的研究有较多文献查阅，其研究基础是农田(林地)为降雨的承接下垫面；地孔导流始见于拦蓄地表径流，减少水土流失，相关研究很少;将田间集水和地孔促渗方法有机结合改变果园降雨时空分配方面的研究未见文献报道。本发明延长雨水在土壤中的滞留期，减少蒸发损失:经试验，在露地条件下，1mm降雨完全蒸发为4天，30mm降雨4天蒸发损失51.3%，同样雨量导入地表下30cm，1mm降雨4天蒸发损失仅为25.9%，15天蒸发损失为44.7% ;30mm降雨4天蒸发损失14.1%，15天蒸发损失30.2%;本发明增加了雨水入渗深度，降雨直接到达根系活跃层，提高降雨利用效率:地面设置的集水漏斗，使降雨通过导水管到达地表30cm以下且呈不均匀分布，有利于果树根系吸收，同时减少蒸发损失，增加水分下渗。本发明使果园土壤干化层水分增加:在目前管理方法下，渭北苹果产区降雨不能完全满足果树正常生长对水分需求，使深层土壤水分因果树生长而降低，形成干化现象，其主要原因是降雨后的强烈的地面蒸发导致水分无效损耗。通过减少水分蒸发损失增加深层土壤水分补给，增加深层土壤水分贮量。本发明覆盖的塑料膜两边与大气相通，克服了果园长期固定覆盖塑料薄膜影响土壤透气性和土壤温度；固定覆盖塑料膜还存在不便施肥、修剪等田间管理作业，本发明的方法由于塑料膜可以活动，不存在固定覆盖塑料膜缺点。本发明集地膜覆盖、渗灌、集雨优势于一体，将田间集水和地孔促渗方法有机结合，使20cm?60cm以下根系集中土层成为雨水的接受主体，迫使降水从地表平均分布变为局部集中分布，改变了雨水在土壤中的时空分布模式。本发明的集水装置在果树管理上的优点:深施易溶性化肥，根据果树对养分的需求，结合天气预报，下雨前将易溶化肥施于导水管附近，利用雨水冲入土壤深处，减少化肥损失，提高利用率;在极度干旱时，可将灌溉水通过导水孔导入地下，减少水分损失，提高水分利用效率;长期覆盖集水膜，减少地面光照，抑制杂草生长，而不会影响土壤的透气性。
【附图说明】
[0021 ]图1是本发明实施例提供的果园集水方法流程图。
[0022]图2是本发明实施例提供的果园集水装置结构示意图；
[0023]图中:1、铁丝;2、薄膜;3、导水管