專利名稱：間套作壟溝灌溉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)作物栽培與灌溉領(lǐng)域，尤其涉及一種間套作壟溝灌溉方法。
背景技術(shù)：
西北內(nèi)陸地區(qū)水資源短缺已嚴(yán)重影響了該區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展并造成了嚴(yán)重的生態(tài)問題。但是在水資源供需矛盾日益尖銳的情況下，水資源浪費(fèi)問題仍然十分嚴(yán)重。在過去的幾十年間，不同作物間作的模式尤其普遍。該模式雖然具有產(chǎn)量高、效益高的特點(diǎn)，但采用大水漫灌的落后灌水方式和粗放的農(nóng)業(yè)用水管理辦法，屬于典型的以大量消耗水資源為特征的高度集約化農(nóng)業(yè)，成為該區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化的主導(dǎo)因素，而這些問題也是我國(guó)主要糧食作物產(chǎn)量徘徊不前的重要原因。在國(guó)家為建設(shè)節(jié)水型農(nóng)業(yè)，加強(qiáng)水肥管理特別是水資源管理，壓縮高耗水作物種植面積的政策實(shí)施后，該模式被單一作物種植所代替。當(dāng)前以單作為主體的種植模式雖然在很大程度上減少了單季作物的農(nóng)業(yè)用水量，其存在的問題也不容忽視。首先:與傳統(tǒng)的間套作種植方式相比，單作引起的耕地利用率下降必然導(dǎo)致單位耕地產(chǎn)出的下降，一方面不利于農(nóng)業(yè)整體效益的提高，另一方面也不利于協(xié)調(diào)農(nóng)產(chǎn)品需求增加與土地資源持續(xù)縮減之間的矛盾；其次，在西北干旱區(qū)的灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)主要的糧食作物春小麥從3月下旬出苗到7月中旬收獲，之后麥田翻耕曬垡，地表裸露近7個(gè)月，不但容易造成嚴(yán)重的風(fēng)蝕，而且裸露地表和翻耕造成的地面凹凸不平加大了土壤水分的蒸散面積，導(dǎo)致土壤貯水大量無效損耗，無形中加大了農(nóng)田貯水冬灌的灌水量。由此可以看出，當(dāng)季作物總用水量的減少不是以提高水分利用效率為手段，而是犧牲作物產(chǎn)量和其它自然資源(如:光、熱資源)為代價(jià)。要從根本上解決問題，必須在不減少農(nóng)作物產(chǎn)出或者減少幅度不大的前提下，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)以實(shí)現(xiàn)灌水定額的大幅度下調(diào)，確保農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，本發(fā)明將間套作符合種植模式和溝灌結(jié)合起來，組裝形成“間套作壟溝灌溉”模式。本模式既具有間套作高產(chǎn)的特性，也同時(shí)具備了溝灌節(jié)水的特點(diǎn)，是適合當(dāng)前發(fā)展要求的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種間套作壟溝灌溉方法。通過該方法，在達(dá)到作物節(jié)水的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)和高效的目的。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明涉及一種間套作壟溝灌溉方法，包括如下步驟:A、在農(nóng)田起壟做溝，設(shè)置至少2溝3壟，其中壟為梯形壟，溝底寬60cm，壟底寬60 105cm,壟高15 25cm,壟邊與溝底夾角30。 45。；B、在所述壟上種小麥或者大豆，所述小麥的種植行距為13 20cm，所述大豆的種植行距為20 30cm ;溝內(nèi)種兩行玉米，行距40 50cm,株距25 45cm ；C、在作物關(guān)鍵生育時(shí)期，在所述溝內(nèi)灌溉農(nóng)田灌溉水。
優(yōu)選地，所述梯形壟的壟底寬為75cm 90cm、壟高15cm，壟邊與溝底夾角為45°。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述梯形壟的壟底寬為75cm。更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述壟上種植小麥，行距13cm，溝內(nèi)種兩行玉米，行距45cm，株距 30cm。更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述壟上種植大豆，行距25cm，溝內(nèi)種兩行玉米，行距45cm，株距 30cm。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述梯形壟的壟底寬為90cm。更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述壟上種植大豆，行距25cm，溝內(nèi)種兩行玉米，行距45cm，株距 30cm。優(yōu)選地，所述灌溉只在溝中進(jìn)行，壟上作物依靠溝內(nèi)水分的側(cè)滲來滿足其水分需求。在灌溉的具體實(shí)施過程中，測(cè)定田間持水量，結(jié)合作物需水模型等計(jì)算確定大田玉米溝灌條件下的灌溉定額(CK)，在此基礎(chǔ)上，分別設(shè)計(jì) 節(jié)水1/3 (Wl)和節(jié)水2/3 (W2)的灌溉量，結(jié)合前人的研究結(jié)果，對(duì)不同生育期進(jìn)行灌溉水量控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:1、由于本發(fā)明引入多熟種植，較當(dāng)前單作小麥的種植方式，在增加產(chǎn)量的同時(shí)，增加了地面覆蓋時(shí)間，將原本4個(gè)月的地面覆蓋時(shí)間延長(zhǎng)2.5個(gè)月，不但充分利用了當(dāng)?shù)貎?yōu)越的自然資源，還減少地表無效蒸發(fā)；2、本發(fā)明改傳統(tǒng)的大水漫灌為溝灌，灌溉面積減小到大水漫灌的40%左右，降低了灌溉量，改變了田間水分的利用和土壤濕潤(rùn)方式，壟上作物依靠溝灌水分在壟下側(cè)滲到作物根區(qū)以滿足植物生長(zhǎng)需求；該方法減少了灌溉面積，減少棵間蒸發(fā)和深層滲漏，同時(shí)避免了當(dāng)?shù)仄毡榇嬖诘耐寥腊褰Y(jié)問題；3、本發(fā)明采用間套作溝灌溉技術(shù)，不儀利用作物部分根系處于干土中產(chǎn)生ABA，抑制奢侈蒸騰減小耗水量的優(yōu)勢(shì)外，而且由于引入了溝植作物，一方面增加了耕地利用率，另一方面，作物對(duì)壟邊和灌水溝的遮陰減小了土壤水分無效損耗，有利于提高灌溉水利用效率；4、改變了地表操作措施，增大了接受太陽(yáng)輻射的地表面積，早春地溫回升快，有利于小麥早播早收，在干熱風(fēng)來臨之前收獲，達(dá)到綜合增產(chǎn)節(jié)水及資源高效利用的效果。本發(fā)明以充分灌溉為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)節(jié)水1/3 (Wl)和節(jié)水2/3 (W2)的灌溉水平，對(duì)壟溝間作作物全生育期進(jìn)行灌水調(diào)控，比較不同灌水條件對(duì)壟溝間作作物產(chǎn)量和水分利用效率的影響。


通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:圖1為玉米和小麥壟溝間作田間種植示意圖；圖2為玉米和大豆壟溝間作田間種植示意圖；圖3為實(shí)施例2的間(套)作壟溝灌溉對(duì)玉米拔節(jié)期/大豆花芽分化期棵間土壤蒸發(fā)日變化的影響示意圖，其中，A為生育期灌水405mm，B為生育期灌水270mm，C為生育期灌水135mm ；
圖4為實(shí)施例2的間(套)作壟溝灌溉對(duì)玉米大喇叭口期/大豆盛花期棵間土壤蒸發(fā)日變化的影響示意圖，其中，A為生育期灌水405mm，B為生育期灌水270mm，C為生育期灌水135mm ；其中，I為玉米，2為小麥，3為大豆。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干調(diào)整和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1本實(shí)施例的間套作壟溝灌溉方法對(duì)應(yīng)的田間種植示意圖如圖1所示，具體步驟如下:I)在甘肅武威綠洲，選取地力均一、灌溉方便的農(nóng)田，在作物播種前整地。在作物播種前設(shè)量地面處理方式:傳統(tǒng)平地種植(TI)和起壟做溝，其中壟為梯形壟，溝底寬60cm，壟底寬分別為 60cm(RF60)、75cm(RF75)、90cm(RF90)和 105cm(RF105)，壟高 15cm，壟邊與溝底夾角45° ;2)在小麥播種期，平地操作按照當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)間作種植方式播種小麥(每6行行距為15cm的小麥為一個(gè)小麥帶,在兩個(gè)小麥帶之間預(yù)留一個(gè)寬60cm的玉米帶),壟溝灌溉方式在步驟I)中的壟上種小麥，行距13cm，按35萬/hm2基本苗下種；3)在步驟2)中小麥出苗后，壟溝灌溉方式在步驟I)所述溝內(nèi)種兩行玉米，行距45cm，株距30cm，平地操作 按照當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)種植方式在步驟2)中預(yù)留的玉米帶內(nèi)種植有米兩行，行距40cm,株距35cm ；4)在甘肅河西走廊干旱大陸性季風(fēng)氣候的生態(tài)條件下，大田玉米溝灌條件下的灌溉定額為4500mVhm2 (CK)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)節(jié)水1/3的灌水量(3000mVhm2:ffl)和節(jié)水2/3的灌水量(1500m3/hm2:W2)。其中起壟做溝的處理將灌水灌入在步驟3)中的玉米種植溝內(nèi)。三種灌水量分別與傳統(tǒng)平地間作與四種壟寬組合，組成15個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)三次，共45個(gè)小區(qū)。采用本實(shí)例所述的種植和灌溉方法，I)延長(zhǎng)了地面覆蓋時(shí)間:當(dāng)?shù)匦←湶シN時(shí)間為3月中上旬，收獲時(shí)間為7月中上旬，玉米種植時(shí)間為4月下旬，收獲時(shí)間為10月初。這樣由于本發(fā)明引入多熟種植，較當(dāng)前單作小麥的種植方式，增加了地面覆蓋時(shí)間，將原本4個(gè)月的地面覆蓋時(shí)間延長(zhǎng)2.5個(gè)月；相對(duì)于單作玉米，地面覆蓋時(shí)間從原來的6個(gè)月延長(zhǎng)到7.5個(gè)月，不但充分利用了當(dāng)?shù)貎?yōu)越的自然資源，還減少地表無效蒸發(fā)；2)增加了作物產(chǎn)量:從表I可以看出，合理的灌溉和種植模式組合明顯提高農(nóng)田作物產(chǎn)量。在不同灌溉條件下，90cm和75cm壟寬的壟溝間作處理較傳統(tǒng)間作產(chǎn)量均顯著提高。在充分灌溉的CK、1/3節(jié)水的Wl和節(jié)水2/3的條件下，90cm壟溝間作較傳統(tǒng)平地間作產(chǎn)量分別提高22.50%,
2.49%和9.95%，75cm壟溝間作較傳統(tǒng)平地間增產(chǎn)39.32%、23.43%和30.43% ；3)提高了水分利用效率(WUE):與產(chǎn)量表現(xiàn)一致，合理的壟溝間作和適度灌水能提供農(nóng)田水分利用效率。從表I可以看出，在充分灌溉的CK、1/3節(jié)水的Wl和節(jié)水2/3的條件下，90cm壟溝間作較傳統(tǒng)平地間作水分利用效率分別提高18.30%,3.51%和1.67%，75cm壟溝間作較傳統(tǒng)平地間水分利用效率提高34.99%,23.42%和24.83%?？梢钥闯?，90cm和75cm壟溝處理在不同灌水量下較傳統(tǒng)間作增產(chǎn)和水分利用效率提高的效果明顯；與90cm壟溝間作相比，75cm壟溝間作在不同灌水處理?xiàng)l件下產(chǎn)量和水分利用效率較平地傳統(tǒng)間作提高幅度更大，是最優(yōu)處理。表I河西地區(qū)不同處理組合下的產(chǎn)量和水分利用效率
權(quán)利要求
1.一種間套作壟溝灌溉方法，其特征在于，包括如下步驟: A、在農(nóng)田起壟做溝，設(shè)置至少2溝3壟，其中壟為梯形壟，溝底寬60cm，壟底寬60 105cm,壟高15 25cm,壟邊與溝底夾角30° 45° ; B、在所述壟上種小麥或者大豆,所述小麥的種植行距為13 20cm，所述大豆的種植行距為20 30cm ;溝內(nèi)種兩行玉米，行距40 50cm,株距25 45cm ； C、在作物關(guān)鍵生育時(shí)期，在所述溝內(nèi)灌溉農(nóng)田灌溉水。
2.如權(quán)利要求1所述的間套作壟溝灌溉方法，其特征在于，所述梯形壟的壟底寬為75cm 90cm、壟高15cm,壟邊與溝底夾角為45°。
3.如權(quán)利要求2所述的間套作壟溝灌溉方法，其特征在于，所述梯形壟的壟底寬為75cm0
4.如權(quán)利要求3所述的間套作壟溝灌溉方法，其特征在于，所述壟上種植小麥，行距13cm,溝內(nèi)種兩行玉米,行距45cm,株距30cm。
5.如權(quán)利要求3所述的間套作壟溝灌溉方法，其特征在于，所述壟上種植大豆，行距25cm,溝內(nèi)種兩行玉米,行距45cm,株距30cm。
6.如權(quán)利要求2所述的間套作壟溝灌溉方法，其特征在于，所述梯形壟的壟底寬為90cm。
7.如權(quán)利要求6所述的間套作壟溝灌溉方法，其特征在于，所述壟上種植大豆，行距25cm,溝內(nèi)種兩行玉米,行距45cm,株距30cm。
8.如權(quán)利要求1所述的間套作壟溝灌溉方法，其特征在于，所述灌溉只在溝中進(jìn)行，壟上作物依靠溝內(nèi)水分的側(cè)滲來滿足其水分需求 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種間套作壟溝灌溉方法，包括如下步驟在農(nóng)田起壟做溝，設(shè)置至少2溝3壟，其中壟為梯形壟，溝底寬60cm，壟底寬60cm～105cm，壟高15～25cm，壟邊與溝底夾角30°～45°；在所述壟上若種小麥行距13～20cm，若種大豆行距20～30cm；溝內(nèi)種兩行玉米，行距40～50cm，株距25～45cm；在作物關(guān)鍵生育時(shí)期，在所述溝內(nèi)灌溉農(nóng)田灌溉水。采用本發(fā)明的種植和灌溉方法，較傳統(tǒng)的地面漫灌節(jié)水30％～50％，提高產(chǎn)量10％～40％，水分利用效率明顯提高；既可以取得顯著地經(jīng)濟(jì)效益，又能節(jié)約資源，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展有重要意義。
文檔編號(hào)A01G1/00GK103155742SQ201310108508
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者趙西寧, 吳普特, 張鳳云, 陳小莉 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)