一种缓解土壤盐渍化的冬枣微咸水微喷灌模式的制作方法
【专利摘要】本发明涉及缓解土壤盐渍化的冬枣微咸水微喷灌模式，其采用不超过3.0g/L的微咸水喷灌冬枣树，在冬枣树的主要生长期(4?10月)，每月需对枣树喷灌，灌水量25?35m3/亩，沾化进入雨季，当月降水量超过160mm，可减少灌水量或不灌。同时采集微喷区土样，实验数据表明：在不同月份的灌溉淋洗中，土壤盐分随水分向下运移，表层土壤含盐量下降。此灌溉模式可实现如下的技术效果中的至少一个：节省淡水资源；缓解土壤盐渍化和改良土地；指导当地冬枣生产，提高冬枣产量和品质。
【专利说明】
一种缓解土壤盐渍化的冬枣微咸水微喷灌模式
技术领域
[0001] 本发明涉及微咸水灌溉技术领域，尤其涉及冬枣微咸水微喷灌的灌溉模式。此灌 溉模式具有节省淡水资源，缓解土壤盐渍化以及提高冬枣产量和品质的优势。
【背景技术】
[0002] 上世纪三十年代，以色列水工程师S imcha B 1 ass去沙漠中会见朋友，一次偶然 机会发现一排树中的其中一棵明显高于其他的树，且显得更加有生命力。职业上敏感的他 挖掘了这棵树周围的地面，并发现一个家用自来水水管沿着这排树经过那里，且水管在这 棵树的附近有微弱的滴漏。正是这一很微弱的滴漏滋养了这棵比较高大的树。从地面上看， 该滴漏的区域仅仅是一个小的斑块，但是在地面以下形成了相对很大的洋葱形状的湿润 区。从此，Simcha Blass致力于研究这一现象并开发出了滴灌技术。在此基础上，出现了喷 灌和微喷灌技术。
[0003] 微喷灌是通过低压管道系统，以较小的流量将水喷洒到土壤表面进行灌溉的一种 灌水方法。它是在滴灌和喷灌的基础上逐步形成的一种新的灌水技术。微喷灌时水流以较 大的流速由微喷头喷出，在空气阻力的作用下粉碎成细小的水滴降落在地面或作物叶面。 由于微喷头出流孔口和流速均大于滴灌的滴头流速和流量，从而大大减小了灌水器的堵 塞。微喷灌还可将可溶性的农药或化肥随灌溉水直接喷洒到作物叶面或根系周围的土壤表 面，便于喷洒农药，提高施肥效率，节省化肥用量。
[0004] 中国专利申请201310424022.6公开了一种微喷灌溉系统及喷灌方法，其所述微喷 灌溉系统包括:水源区、中控区及灌溉区。其所述喷灌方法将化肥、药溶解并混合于水源中， 并通过中控区的控制系统控制微喷灌的方式，把灌溉水和肥料或者农药一起灌溉到作物的 根部。其中水为载体，灌溉的同时完成了施肥、施药。采用这一微喷灌系统及灌溉方法达到 了水、肥、药一体化运行，施肥、施药效率提高的同时，降低了人员成本。
[0005] CN201410587147.5公开了一种水肥一体化的微喷灌溉施肥系统，包括有灌溉系 统、施肥系统、微喷系统和控制系统。该微喷灌系统多处设有过滤装置，保证灌溉通畅;搅拌 器与加热丝以及温度传感器有助于化肥安全快速的溶解;升降柱可以在对施肥有要求的时 候调低高度，使得肥料充分浸入土地里，施肥效果更好;升降柱可以在对施肥没要求的时 候，适当调高高度，使得水雾从高处向农作物喷洒下来，更滋润、灌溉效果更好，实现智能化 控制管理。
[0006] 冬枣营养价值很高，这得益于其丰富的营养成分。冬枣中富含天门冬氨酸、苏氨酸 等多种人体所需的氨基酸，总含量为0.985毫克/100克。冬枣中的蛋白质比重为1.65%、膳 食纤维占2.3%、黄酮占0.26%，每1千克的冬枣中含有胡罗卜素1.1毫克，另外维生素 C的含 量也非常丰富，是苹果、香蕉维生素 C含量的近六十九倍。
[0007] 位于黄河三角洲地区的沾化县以盛产冬枣而闻名，同时当地存储丰富的地下咸水 资源。然而当地淡水资源严重短缺，降水季节分配不均匀，每年的4-6月份成为了冬枣旱情 频发时段。4-6月份是冬枣树萌芽-展叶-始花-盛花的时期，需要对枣树进行灌溉。在旱情发 生期间，当地缺少淡水或，进而采用地下咸水地面灌溉枣树。目前沾化大部分地区对冬枣的 灌溉模式难以更好的实现保证冬枣产量和品质的目的，且盐渍化严重。
[0008] 尽管微喷灌技术已经发展了很长时间了，针对不同地区的不同作物总结出了有效 的微喷灌模式、制度或方法，但是针对冬枣的微喷灌制度、模式或方法鲜有报道。因此，为冬 枣生长期提供充足的水分，提高冬枣效益，采用微咸水微喷灌代替咸水地面灌溉以缓解土 壤盐渍化具有重要意义。
[0009] 鉴于此，制定合理的冬枣灌溉模式，提高冬枣产量和品质，缓解土壤盐渍化是本领 域技术人员急需解决的问题。
【发明内容】
[0010] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足提供一种缓解土壤盐渍化 和/或提高冬枣的品质或产量的冬枣微咸水微喷灌模式(或"方法"，下同）。
[0011] 一方面，本发明提供了缓解土壤盐渍化和/或提高冬枣的品质或产量的冬枣微咸 水微喷灌模式，其特征在于，在冬枣树的主要生长期(4-10月）采用不超过3g/L的微咸水微 喷灌冬枣，灌水量为25-35m 3/亩/月。
[0012]具体而言，本发明所提供的缓解土壤盐渍化和/或提高冬枣的品质或产量的冬枣 微咸水微喷灌模式，其采用不超过3g/L的微咸水微喷灌冬枣，包括如下步骤：
[0013] ⑴在4月1日至5月1日期间的萌芽-展叶生长期，微喷灌量为30-35m3/亩；
[0014] (2)在5月1日至6月1日期间的花序生长期，微喷灌量为30-35m3/亩；
[0015] (3)在6月1日至7月15日期间的始花-盛花生长期，微喷灌量为30-35m3/亩；
[0016] (4)在7月15日至8月15日期间的末花生长期，微喷灌量为25-3Qm3/亩；
[0017] (5)在8月15日至9月15日期间的硬核生长期，微喷灌量为25-30m3/亩;和
[0018] (6)在9月15日至10月15日期间的成熟期，微喷灌量为25-30m3/亩。
[0019] 优选地，当进入雨季，当月降水量超过160mm时，可减少灌水量或不灌。更优选地， 当进入雨季，当月降水量超过160mm时，灌水量减少50 %-100 %，例如减少50 %、60 %、70 %、 80%、90% 或 95%。
[0020] 在本发明的一个实施方式中，所述微喷灌采用一行一带(一行枣树一行微喷灌带） 进行布设;灌水时间为早晨6:00-9:00点或者傍晚17:00-20:00时段；以及喷头水流量为5-8L/小时。
[0021] 在本发明的一个实施方式中，所述微喷灌采用一行一带进行布设;灌水时间为早 晨7:00-8:30点或者傍晚17:30-19:00时段；以及喷头水流量为6L/小时。
[0022] 在本发明的方法中，微喷湿润区的面积可以是整个枣园的面积。优选地，微喷湿润 区的面积可以是整个枣园的面积的40%_80%。更优选地，所有的微喷湿润区均处在枣树树 冠在地面上的垂直投影区。最优选地，所有的微喷湿润区均处在枣树树冠在地面上的垂直 投影区的中心位置，且占枣树树冠在地面上的垂直投影区面积的二分之一至四分之三。
[0023] 在本发明的一个实施方式中，优选避免相邻的两条微喷灌带同时微喷灌。示例性 的，相邻两条微喷灌带中的一条按天交替微喷灌，例如相邻两条微喷灌带中的一条在奇数 日微喷灌，而另一条则在偶数日微喷灌。或者，示例性地，相邻两条微喷灌带中的一条在早 晨微喷灌，而另一条则在傍晚微喷灌。本领域技术人员可以对其进行任一组合，以尽量避免 相邻的两条微喷灌带同时微喷灌，进而进一步提升微喷灌效率。但本领域技术人员仍然可 以选择相邻的微喷灌带在同一时间段微喷灌。
[0024] 在本发明的又一实施方式中，微喷灌的微咸水还含有15-20ppm的水杨酸以及0.6- 1.0%硫酸锌。
[0025] 对根据本发明的灌溉模式微喷灌的冬枣园土壤的盐分进行分析，结果表明，随着 微喷灌的进行，盐分随水分逐渐向下运移，表层土壤含盐量显著降低，相对于同一枣园中传 统地面灌溉模式而言，冬枣品质和/或产量显著得到提升。
【附图说明】
[0026]图1是微喷示意图及土样采集点。
[0027]图2是微喷前不同土层深度土壤全盐分布特征(2015年4月1日）。
[0028]图3是微喷灌不同土层深度土壤全盐分布特征(2015年7月2日）。
[0029]图4是微喷灌不同土层深度土壤全盐分布特征(2015年8月1日）。
[0030]图5是微喷灌不同土层深度土壤全盐分布特征(2015年9月3日）。
[0031]图6是微喷灌不同土层深度土壤全盐分布特征(2015年10月5日）。
【具体实施方式】：
[0032]下面将通过实施例1来更详细地说明本发明。
[0033] 实施例1:
[0034]在山东省沾化区下洼镇建立微咸水微喷灌冬枣试验区，试验区面积100亩。试验区 为沾化冬枣主产区，分布着砂、粘土不同的土体结构和盐化程度不一的各类盐渍土。该区域 土壤总面积的近60%为盐土，分布区域潜水位多在1.5-2.0m，矿化度10-30g/L，局部地段大 于30g/L，个别区域能达100g/L以上。盐土中含有大量可溶性盐类，对植物生长有强烈的抑 制或毒害作用。
[0035]本实施例采用2.5-3. Og/L的微咸水微喷灌冬枣树，灌溉制度如下：
[0036] (1)在4月1日至5月1日期间的萌芽-展叶生长期，微喷灌量为30m3/亩；
[0037] (2)在5月1日至6月1日期间的花序生长期，微喷灌量为30m3/亩；
[0038] (3)在6月1日至7月15日期间的始花-盛花生长期，微喷灌量为30m3/亩；
[0039] (4)在7月15日至8月15日期间的末花生长期，微喷灌量为25m3/亩；
[0040] (5)在8月15日至9月15日期间的硬核生长期，微喷灌量为25m3/亩;和
[00411 (6)在9月15日至10月15日期间的成熟期，微喷灌量为25m3/亩。
[0042]在本实施例中，所述微喷灌采用一行一带进行布设（图1);灌水时间为早晨7:00-8:30点或者傍晚17:30-19:00时段;所有的微喷湿润区均处在枣树树冠在地面上的垂直投 影区的中心位置，且占枣树树冠在地面上的垂直投影区面积的二分之一；以及喷头水流量 为6L/小时。
[0043]实验数据表明：不同月份喷灌淋洗中，土壤盐分随水分向下运移，表层土壤含盐量 降低，缓解土壤盐渍化(图2、图3、图4、图5、图6)。
[0044]在微喷灌模式下，每棵枣树产量达35kg，冬枣可溶性固形物含量达27 %，单果重达 到19g，可食率达97%。同一枣园中冬枣传统地面灌溉与微喷灌模式效应比较情况如表1所 不。
[0045] 表1:2015年试验区冬枣传统地面灌溉与微喷灌模式下效应比较
[0046]
[0047]~从上表可以看出，相对于同一枣园中冬枣传统地面灌溉而言，微喷灌冬枣在单果 重、可食率、产量和可溶性固形物含量方面得到显著提升。实施例2:
[0048] 在与实施例1相同的微咸水微喷灌冬枣试验区实施如下的微喷灌制度。
[0049] 本实施例采用2.5-3. Og/L的微咸水微喷灌冬枣树，灌溉制度如下：
[0050] (1)在4月1日至5月1日期间的萌芽-展叶生长期，微喷灌量为35m3/亩；
[0051 ] (2)在5月1日至6月1日期间的花序生长期，微喷灌量为35m3/亩；
[0052] (3)在6月1日至7月15日期间的始花-盛花生长期，微喷灌量为35m3/亩；
[0053] (4)在7月15日至8月15日期间的末花生长期，微喷灌量为30m3/亩；
[0054] (5)在8月15日至9月15日期间的硬核生长期，微喷灌量为30m3/亩;和
[0055] (6)在9月15日至10月15日期间的成熟期，微喷灌量为30m3/亩。
[0056]在本实施例中，所述微喷灌采用一行一带进行布设;灌水时间为早晨7:00-8:30点 或者傍晚17:30-19:00时段;所有的微喷湿润区均处在枣树树冠在地面上的垂直投影区的 中心位置，且占枣树树冠在地面上的垂直投影区面积的四分之三；以及喷头水流量为6L/小 时。
[0057]实验数据表明，结果与实施例1相似:不同月份灌溉淋洗中，土壤盐分随水分向下 运移，表层土壤含盐量降低，显著缓解土壤盐渍化。
[0058]在微喷灌模式下，每棵枣树产量达36kg，冬枣可溶性固形物含量达28%，单果重达 到19g，可食率达97%。同一枣园中冬枣传统地面灌溉与微喷灌模式效应比较情况如表2所 不。
[0059] 表2:2015年试验区冬枣传统地面灌溉与微喷灌模式下效应比较 [0060]
[0061]从上表可以看出，相对于同一枣园中冬枣传统地面灌溉而言，微喷灌冬枣在单果 重、产量和可溶性固形物含量方面得到显著提升。
[0062] 实施例3:
[0063]在实施例2的微喷灌制度的基础上，发明人在微咸水微喷灌液中添加了 18ppm的水 杨酸以及0.8 %硫酸锌。
[0064]结果与实施例2相似，微喷灌模式下表层土壤含盐量显著降低，土壤盐渍化程度得 到缓解。
[0065]在微喷灌模式下，每棵枣树产量达39kg，冬枣可溶性固形物含量达28%，单果重达 到20g，可食率达97%。同一枣园中冬枣传统地面灌溉与微喷灌模式效应比较情况如表3所 不。
[0066] 表3 2015年试验区冬枣传统地面灌溉与微喷灌模式下效应比较
[0067]
[0068] 从上表可以看出，相对于同一枣园中冬枣传统地面灌溉而言，微喷灌冬枣在单果 重、产量和可溶性固形物含量方面得到更显著的提升。
[0069] 最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的 技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在 本发明的权利要求范围内。
【主权项】
1. 缓解土壤盐渍化和/或提高冬枣产量或品质的冬枣微咸水微喷灌方法，其采用不超 过3g/L的微咸水微喷灌冬枣，包括如下步骤： (1) 在4月1日至5月1日期间的萌芽-展叶生长期，微喷灌量为30-35m3/亩； (2) 在5月1日至6月1日期间的花序生长期，微喷灌量为30-35m3/亩； (3) 在6月1日至7月15日期间的始花-盛花生长期，微喷灌量为30-35m3/亩； (4) 在7月15日至8月15日期间的末花生长期，微喷灌量为25-30m3/亩； (5) 在8月15日至9月15日期间的硬核生长期，微喷灌量为25-30m3/亩;和 (6) 在9月15日至10月15日期间的成熟期，微喷灌量为25-30m3/亩。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述微喷灌采用一行一带进行布设;灌水时间为早 晨6:00-9:00点或者傍晚17:00-20:00时段；以及喷头水流量为5-8L/小时。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述微喷灌采用一行一带进行布设;灌水时间为早 晨7:00-8:30点或者傍晚17:30-19:00时段；以及喷头水流量为6L/小时。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中微喷湿润区均处在枣树树冠在地面上 的垂直投影区的中心位置，且占枣树树冠在地面上的垂直投影区面积的二分之一。5. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中微喷湿润区均处在枣树树冠在地面上 的垂直投影区的中心位置，且占枣树树冠在地面上的垂直投影区面积的四分之三。6. 根据权利要求4所述的方法，其中微喷灌的微咸水还含有15-20ppm的水杨酸以及 0.6-1.0%硫酸锌。7. 根据权利要求5所述的方法，其中微喷灌的微咸水还含有15-20ppm的水杨酸以及 0.6-1.0%硫酸锌。8. 根据权利要求6或7所述的方法，其中微咸水微喷灌液中添加有18ppm的水杨酸以及 0.8%硫酸锌。9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述的微喷灌模式是在山东省沾化冬枣区实施的。10. 根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中微咸水微喷灌液中还添加有冬枣所需 的有机肥料或无机肥料，例如氮肥。
【文档编号】A01G25/00GK106069595SQ201610390582
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月2日 公开号201610390582.8, CN 106069595 A, CN 106069595A, CN 201610390582, CN-A-106069595, CN106069595 A, CN106069595A, CN201610390582, CN201610390582.8
【发明人】徐征和, 赵志强, 刘精凯, 王天宇, 王坤, 王江婷, 庞桂斌
【申请人】济南大学