一種緩解土壤鹽漬化的冬棗微咸水微噴灌模式的制作方法
【專利摘要】本發明涉及緩解土壤鹽漬化的冬棗微咸水微噴灌模式，其采用不超過3.0g/L的微咸水噴灌冬棗樹，在冬棗樹的主要生長期(4?10月)，每月需對棗樹噴灌，灌水量25?35m3/畝，沾化進入雨季，當月降水量超過160mm，可減少灌水量或不灌。同時采集微噴區土樣，實驗數據表明：在不同月份的灌溉淋洗中，土壤鹽分隨水分向下運移，表層土壤含鹽量下降。此灌溉模式可實現如下的技術效果中的至少一個：節省淡水資源；緩解土壤鹽漬化和改良土地；指導當地冬棗生產，提高冬棗產量和品質。
【專利說明】
一種緩解土壤鹽漬化的冬棗微咸水微噴灌模式
技術領域
[0001] 本發明涉及微咸水灌溉技術領域，尤其涉及冬棗微咸水微噴灌的灌溉模式。此灌 溉模式具有節省淡水資源，緩解土壤鹽漬化以及提高冬棗產量和品質的優勢。
【背景技術】
[0002] 上世紀三十年代，以色列水工程師S imcha B 1 ass去沙漠中會見朋友，一次偶然 機會發現一排樹中的其中一棵明顯高于其他的樹，且顯得更加有生命力。職業上敏感的他 挖掘了這棵樹周圍的地面，并發現一個家用自來水水管沿著這排樹經過那里，且水管在這 棵樹的附近有微弱的滴漏。正是這一很微弱的滴漏滋養了這棵比較高大的樹。從地面上看， 該滴漏的區域僅僅是一個小的斑塊，但是在地面以下形成了相對很大的洋蔥形狀的濕潤 區。從此，Simcha Blass致力于研究這一現象并開發出了滴灌技術。在此基礎上，出現了噴 灌和微噴灌技術。
[0003] 微噴灌是通過低壓管道系統，以較小的流量將水噴灑到土壤表面進行灌溉的一種 灌水方法。它是在滴灌和噴灌的基礎上逐步形成的一種新的灌水技術。微噴灌時水流以較 大的流速由微噴頭噴出，在空氣阻力的作用下粉碎成細小的水滴降落在地面或作物葉面。 由于微噴頭出流孔口和流速均大于滴灌的滴頭流速和流量，從而大大減小了灌水器的堵 塞。微噴灌還可將可溶性的農藥或化肥隨灌溉水直接噴灑到作物葉面或根系周圍的土壤表 面，便于噴灑農藥，提高施肥效率，節省化肥用量。
[0004] 中國專利申請201310424022.6公開了一種微噴灌溉系統及噴灌方法，其所述微噴 灌溉系統包括:水源區、中控區及灌溉區。其所述噴灌方法將化肥、藥溶解并混合于水源中， 并通過中控區的控制系統控制微噴灌的方式，把灌溉水和肥料或者農藥一起灌溉到作物的 根部。其中水為載體，灌溉的同時完成了施肥、施藥。采用這一微噴灌系統及灌溉方法達到 了水、肥、藥一體化運行，施肥、施藥效率提高的同時，降低了人員成本。
[0005] CN201410587147.5公開了一種水肥一體化的微噴灌溉施肥系統，包括有灌溉系 統、施肥系統、微噴系統和控制系統。該微噴灌系統多處設有過濾裝置，保證灌溉通暢;攪拌 器與加熱絲以及溫度傳感器有助于化肥安全快速的溶解;升降柱可以在對施肥有要求的時 候調低高度，使得肥料充分浸入土地里，施肥效果更好;升降柱可以在對施肥沒要求的時 候，適當調高高度，使得水霧從高處向農作物噴灑下來，更滋潤、灌溉效果更好，實現智能化 控制管理。
[0006] 冬棗營養價值很高，這得益于其豐富的營養成分。冬棗中富含天門冬氨酸、蘇氨酸 等多種人體所需的氨基酸，總含量為0.985毫克/100克。冬棗中的蛋白質比重為1.65%、膳 食纖維占2.3%、黃酮占0.26%，每1千克的冬棗中含有胡羅卜素1.1毫克，另外維生素 C的含 量也非常豐富，是蘋果、香蕉維生素 C含量的近六十九倍。
[0007] 位于黃河三角洲地區的沾化縣以盛產冬棗而聞名，同時當地存儲豐富的地下咸水 資源。然而當地淡水資源嚴重短缺，降水季節分配不均勻，每年的4-6月份成為了冬棗旱情 頻發時段。4-6月份是冬棗樹萌芽-展葉-始花-盛花的時期，需要對棗樹進行灌溉。在旱情發 生期間，當地缺少淡水或，進而采用地下咸水地面灌溉棗樹。目前沾化大部分地區對冬棗的 灌溉模式難以更好的實現保證冬棗產量和品質的目的，且鹽漬化嚴重。
[0008] 盡管微噴灌技術已經發展了很長時間了，針對不同地區的不同作物總結出了有效 的微噴灌模式、制度或方法，但是針對冬棗的微噴灌制度、模式或方法鮮有報道。因此，為冬 棗生長期提供充足的水分，提高冬棗效益，采用微咸水微噴灌代替咸水地面灌溉以緩解土 壤鹽漬化具有重要意義。
[0009] 鑒于此，制定合理的冬棗灌溉模式，提高冬棗產量和品質，緩解土壤鹽漬化是本領 域技術人員急需解決的問題。
【發明內容】
[0010] 本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足提供一種緩解土壤鹽漬化 和/或提高冬棗的品質或產量的冬棗微咸水微噴灌模式(或"方法"，下同）。
[0011] 一方面，本發明提供了緩解土壤鹽漬化和/或提高冬棗的品質或產量的冬棗微咸 水微噴灌模式，其特征在于，在冬棗樹的主要生長期(4-10月）采用不超過3g/L的微咸水微 噴灌冬棗，灌水量為25-35m 3/畝/月。
[0012]具體而言，本發明所提供的緩解土壤鹽漬化和/或提高冬棗的品質或產量的冬棗 微咸水微噴灌模式，其采用不超過3g/L的微咸水微噴灌冬棗，包括如下步驟：
[0013] ⑴在4月1日至5月1日期間的萌芽-展葉生長期，微噴灌量為30-35m3/畝；
[0014] (2)在5月1日至6月1日期間的花序生長期，微噴灌量為30-35m3/畝；
[0015] (3)在6月1日至7月15日期間的始花-盛花生長期，微噴灌量為30-35m3/畝；
[0016] (4)在7月15日至8月15日期間的末花生長期，微噴灌量為25-3Qm3/畝；
[0017] (5)在8月15日至9月15日期間的硬核生長期，微噴灌量為25-30m3/畝;和
[0018] (6)在9月15日至10月15日期間的成熟期，微噴灌量為25-30m3/畝。
[0019] 優選地，當進入雨季，當月降水量超過160mm時，可減少灌水量或不灌。更優選地， 當進入雨季，當月降水量超過160mm時，灌水量減少50 %-100 %，例如減少50 %、60 %、70 %、 80%、90% 或 95%。
[0020] 在本發明的一個實施方式中，所述微噴灌采用一行一帶(一行棗樹一行微噴灌帶） 進行布設;灌水時間為早晨6:00-9:00點或者傍晚17:00-20:00時段；以及噴頭水流量為5-8L/小時。
[0021] 在本發明的一個實施方式中，所述微噴灌采用一行一帶進行布設;灌水時間為早 晨7:00-8:30點或者傍晚17:30-19:00時段；以及噴頭水流量為6L/小時。
[0022] 在本發明的方法中，微噴濕潤區的面積可以是整個棗園的面積。優選地，微噴濕潤 區的面積可以是整個棗園的面積的40%_80%。更優選地，所有的微噴濕潤區均處在棗樹樹 冠在地面上的垂直投影區。最優選地，所有的微噴濕潤區均處在棗樹樹冠在地面上的垂直 投影區的中心位置，且占棗樹樹冠在地面上的垂直投影區面積的二分之一至四分之三。
[0023] 在本發明的一個實施方式中，優選避免相鄰的兩條微噴灌帶同時微噴灌。示例性 的，相鄰兩條微噴灌帶中的一條按天交替微噴灌，例如相鄰兩條微噴灌帶中的一條在奇數 日微噴灌，而另一條則在偶數日微噴灌。或者，示例性地，相鄰兩條微噴灌帶中的一條在早 晨微噴灌，而另一條則在傍晚微噴灌。本領域技術人員可以對其進行任一組合，以盡量避免 相鄰的兩條微噴灌帶同時微噴灌，進而進一步提升微噴灌效率。但本領域技術人員仍然可 以選擇相鄰的微噴灌帶在同一時間段微噴灌。
[0024] 在本發明的又一實施方式中，微噴灌的微咸水還含有15-20ppm的水楊酸以及0.6- 1.0%硫酸鋅。
[0025] 對根據本發明的灌溉模式微噴灌的冬棗園土壤的鹽分進行分析，結果表明，隨著 微噴灌的進行，鹽分隨水分逐漸向下運移，表層土壤含鹽量顯著降低，相對于同一棗園中傳 統地面灌溉模式而言，冬棗品質和/或產量顯著得到提升。
【附圖說明】
[0026]圖1是微噴示意圖及土樣采集點。
[0027]圖2是微噴前不同土層深度土壤全鹽分布特征(2015年4月1日）。
[0028]圖3是微噴灌不同土層深度土壤全鹽分布特征(2015年7月2日）。
[0029]圖4是微噴灌不同土層深度土壤全鹽分布特征(2015年8月1日）。
[0030]圖5是微噴灌不同土層深度土壤全鹽分布特征(2015年9月3日）。
[0031]圖6是微噴灌不同土層深度土壤全鹽分布特征(2015年10月5日）。
【具體實施方式】：
[0032]下面將通過實施例1來更詳細地說明本發明。
[0033] 實施例1:
[0034]在山東省沾化區下洼鎮建立微咸水微噴灌冬棗試驗區，試驗區面積100畝。試驗區 為沾化冬棗主產區，分布著砂、粘土不同的土體結構和鹽化程度不一的各類鹽漬土。該區域 土壤總面積的近60%為鹽土，分布區域潛水位多在1.5-2.0m，礦化度10-30g/L，局部地段大 于30g/L，個別區域能達100g/L以上。鹽土中含有大量可溶性鹽類，對植物生長有強烈的抑 制或毒害作用。
[0035]本實施例采用2.5-3. Og/L的微咸水微噴灌冬棗樹，灌溉制度如下：
[0036] (1)在4月1日至5月1日期間的萌芽-展葉生長期，微噴灌量為30m3/畝；
[0037] (2)在5月1日至6月1日期間的花序生長期，微噴灌量為30m3/畝；
[0038] (3)在6月1日至7月15日期間的始花-盛花生長期，微噴灌量為30m3/畝；
[0039] (4)在7月15日至8月15日期間的末花生長期，微噴灌量為25m3/畝；
[0040] (5)在8月15日至9月15日期間的硬核生長期，微噴灌量為25m3/畝;和
[00411 (6)在9月15日至10月15日期間的成熟期，微噴灌量為25m3/畝。
[0042]在本實施例中，所述微噴灌采用一行一帶進行布設（圖1);灌水時間為早晨7:00-8:30點或者傍晚17:30-19:00時段;所有的微噴濕潤區均處在棗樹樹冠在地面上的垂直投 影區的中心位置，且占棗樹樹冠在地面上的垂直投影區面積的二分之一；以及噴頭水流量 為6L/小時。
[0043]實驗數據表明：不同月份噴灌淋洗中，土壤鹽分隨水分向下運移，表層土壤含鹽量 降低，緩解土壤鹽漬化(圖2、圖3、圖4、圖5、圖6)。
[0044]在微噴灌模式下，每棵棗樹產量達35kg，冬棗可溶性固形物含量達27 %，單果重達 到19g，可食率達97%。同一棗園中冬棗傳統地面灌溉與微噴灌模式效應比較情況如表1所 不。
[0045] 表1:2015年試驗區冬棗傳統地面灌溉與微噴灌模式下效應比較
[0046]
[0047]~從上表可以看出，相對于同一棗園中冬棗傳統地面灌溉而言，微噴灌冬棗在單果 重、可食率、產量和可溶性固形物含量方面得到顯著提升。實施例2:
[0048] 在與實施例1相同的微咸水微噴灌冬棗試驗區實施如下的微噴灌制度。
[0049] 本實施例采用2.5-3. Og/L的微咸水微噴灌冬棗樹，灌溉制度如下：
[0050] (1)在4月1日至5月1日期間的萌芽-展葉生長期，微噴灌量為35m3/畝；
[0051 ] (2)在5月1日至6月1日期間的花序生長期，微噴灌量為35m3/畝；
[0052] (3)在6月1日至7月15日期間的始花-盛花生長期，微噴灌量為35m3/畝；
[0053] (4)在7月15日至8月15日期間的末花生長期，微噴灌量為30m3/畝；
[0054] (5)在8月15日至9月15日期間的硬核生長期，微噴灌量為30m3/畝;和
[0055] (6)在9月15日至10月15日期間的成熟期，微噴灌量為30m3/畝。
[0056]在本實施例中，所述微噴灌采用一行一帶進行布設;灌水時間為早晨7:00-8:30點 或者傍晚17:30-19:00時段;所有的微噴濕潤區均處在棗樹樹冠在地面上的垂直投影區的 中心位置，且占棗樹樹冠在地面上的垂直投影區面積的四分之三；以及噴頭水流量為6L/小 時。
[0057]實驗數據表明，結果與實施例1相似:不同月份灌溉淋洗中，土壤鹽分隨水分向下 運移，表層土壤含鹽量降低，顯著緩解土壤鹽漬化。
[0058]在微噴灌模式下，每棵棗樹產量達36kg，冬棗可溶性固形物含量達28%，單果重達 到19g，可食率達97%。同一棗園中冬棗傳統地面灌溉與微噴灌模式效應比較情況如表2所 不。
[0059] 表2:2015年試驗區冬棗傳統地面灌溉與微噴灌模式下效應比較 [0060]
[0061]從上表可以看出，相對于同一棗園中冬棗傳統地面灌溉而言，微噴灌冬棗在單果 重、產量和可溶性固形物含量方面得到顯著提升。
[0062] 實施例3:
[0063]在實施例2的微噴灌制度的基礎上，發明人在微咸水微噴灌液中添加了 18ppm的水 楊酸以及0.8 %硫酸鋅。
[0064]結果與實施例2相似，微噴灌模式下表層土壤含鹽量顯著降低，土壤鹽漬化程度得 到緩解。
[0065]在微噴灌模式下，每棵棗樹產量達39kg，冬棗可溶性固形物含量達28%，單果重達 到20g，可食率達97%。同一棗園中冬棗傳統地面灌溉與微噴灌模式效應比較情況如表3所 不。
[0066] 表3 2015年試驗區冬棗傳統地面灌溉與微噴灌模式下效應比較
[0067]
[0068] 從上表可以看出，相對于同一棗園中冬棗傳統地面灌溉而言，微噴灌冬棗在單果 重、產量和可溶性固形物含量方面得到更顯著的提升。
[0069] 最后應當說明的是，以上實施例僅用于說明本發明的技術方案而非限制，盡管參 照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對發明的 技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在 本發明的權利要求范圍內。
【主權項】
1. 緩解土壤鹽漬化和/或提高冬棗產量或品質的冬棗微咸水微噴灌方法，其采用不超 過3g/L的微咸水微噴灌冬棗，包括如下步驟： (1) 在4月1日至5月1日期間的萌芽-展葉生長期，微噴灌量為30-35m3/畝； (2) 在5月1日至6月1日期間的花序生長期，微噴灌量為30-35m3/畝； (3) 在6月1日至7月15日期間的始花-盛花生長期，微噴灌量為30-35m3/畝； (4) 在7月15日至8月15日期間的末花生長期，微噴灌量為25-30m3/畝； (5) 在8月15日至9月15日期間的硬核生長期，微噴灌量為25-30m3/畝;和 (6) 在9月15日至10月15日期間的成熟期，微噴灌量為25-30m3/畝。2. 根據權利要求1所述的方法，其中所述微噴灌采用一行一帶進行布設;灌水時間為早 晨6:00-9:00點或者傍晚17:00-20:00時段；以及噴頭水流量為5-8L/小時。3. 根據權利要求1所述的方法，其中所述微噴灌采用一行一帶進行布設;灌水時間為早 晨7:00-8:30點或者傍晚17:30-19:00時段；以及噴頭水流量為6L/小時。4. 根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中微噴濕潤區均處在棗樹樹冠在地面上 的垂直投影區的中心位置，且占棗樹樹冠在地面上的垂直投影區面積的二分之一。5. 根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中微噴濕潤區均處在棗樹樹冠在地面上 的垂直投影區的中心位置，且占棗樹樹冠在地面上的垂直投影區面積的四分之三。6. 根據權利要求4所述的方法，其中微噴灌的微咸水還含有15-20ppm的水楊酸以及 0.6-1.0%硫酸鋅。7. 根據權利要求5所述的方法，其中微噴灌的微咸水還含有15-20ppm的水楊酸以及 0.6-1.0%硫酸鋅。8. 根據權利要求6或7所述的方法，其中微咸水微噴灌液中添加有18ppm的水楊酸以及 0.8%硫酸鋅。9. 根據權利要求8所述的方法，其中所述的微噴灌模式是在山東省沾化冬棗區實施的。10. 根據權利要求1-9中任一項所述的方法，其中微咸水微噴灌液中還添加有冬棗所需 的有機肥料或無機肥料，例如氮肥。
【文檔編號】A01G25/00GK106069595SQ201610390582
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月2日 公開號201610390582.8, CN 106069595 A, CN 106069595A, CN 201610390582, CN-A-106069595, CN106069595 A, CN106069595A, CN201610390582, CN201610390582.8
【發明人】徐征和, 趙志強, 劉精凱, 王天宇, 王坤, 王江婷, 龐桂斌
【申請人】濟南大學