干旱和极干旱区沙土地地径7.5cm至10.5cm红枣树井式灌溉方法
【专利摘要】本发明涉及红枣幼树节水灌溉【技术领域】，是一种干旱和极干旱区沙土地地径7.5cm至10.5cm红枣树井式灌溉方法，该方法按下述步骤进行：第一步，确定种植地径为7.5cm至10.5cm的红枣树的林木地土壤为干旱和极干旱区的沙土地；第二步，选择带孔竖井管，带孔竖井管包括管体，管体的内径为10cm至12cm、高为20cm至25cm，管体的下端固定有密封板，管体上间隔分布有出水孔。本发明相对于漫灌灌溉方式节水达到74%至79%、相对于沟灌灌溉方式节水达到39%至51%、相对于常规滴灌灌溉方式节水达到20%至35%，因此本发明不仅能够有效节约水资源，解决地表积水、地表径流、滴头堵塞等相关技术难题，而且有利于红枣熟提高产量和品质，尤其是对干旱、极干旱区来说，节水效率相当客观。
【专利说明】干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红枣树井式灌 溉方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及红枣幼树节水灌溉【技术领域】，是一种干旱和极干旱区沙土地地径 7. 5cm至10. 5cm红麥树井式灌溉方法。
【背景技术】
[0002] 全面实施林业发展战略，更好地发挥林业生态、经济、社会、碳汇和文化五大功能， 是国家的发展战略，植树造林、绿化祖国是国家战略和公民义务与工作范畴，近期内我国每 年将完成新造林600万公顷，每年将完成林木造林(栽植)900亿株以上。中国约三分之一地 区属于干旱、极端干旱区，在干旱和极端干旱地区，林木需要灌溉来保障林木的正常生长发 育，灌溉直接关系到林木的生存和生长和发育，另一方面中国是一个干旱缺水严重的国家， 淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世 界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1 / 4、在世界上名列121位，是全 球13个人均水资源最贫乏的国家之一。因此，水资源短缺的矛盾，对中国可持续发展战略 带来了严重影响，林业节水灌溉已突显出在林业、生态建设体系中的重要地位，是提高和保 障造林成效的重要措施，同时是林业和社会可持续发展的必然要求。中国是红枣的原产国， 也是世界上最大的红枣生产国，近年来红枣种植面积已超过2250万亩，年总产量在4824. 8 万吨以上，占世界麥树种植面积和产量的60%以上，其中红麥种植面积约50%分布于干旱、 极端干旱区，仅新疆环塔里木盆地种植面积超过700万亩，红枣种植由于市场稳定，价格 好、效益高，且红枣是经济和生态兼用树种，所以栽培面积呈现逐年增长的趋势，红枣已成 为经济林中发展面积最大的一个树种，因此进行有效的节水灌溉意义重大。红枣主要栽培 土壤的代表类型是沙土，沙土也是红枣生长最适宜的土壤类型。目前地径为7. 5-10. 5cm的 红枣在培育过程中灌溉通常有3种方式，漫灌方式(约占60%，在保证红枣正常生长的条件 下，每亩每年需水量1800m 3)，沟植沟灌方式(约占30%，在保证红枣正常生长的条件下，每亩 每年需水量765m3),地面滴灌方式(约占10%,在保证红麥正常生长的条件下,每亩每年需水 量581m 3)。随着社会经济的发展，灌溉节水要求的提高，以及对红枣根系地下空间分布、灌 溉制度、滴灌的土壤湿润模型、灌溉后地下水分的运移规律等等的大量研究，漫灌方式的面 积逐年减少（水利用率很低），地面滴灌面积逐渐增加，在灌溉的大量研究中，地下渗灌这 种灌溉方式是国内外当前追求的一种最为节水的灌溉方式，国内尚没有大面积应用的地下 渗灌成熟技术和配套设备，因为和地面滴灌相比较，地下渗灌不会在地表形成积水和径流， 极大的降低了地表蒸发，从而降低灌溉量达到节水的效果和目的。地下渗灌的技术难点在 于在地下滴头的堵塞问题很难解决，同时由于灌溉量很小，必须直接灌溉到根部，条件又要 保证林木的正常生长，因此地下渗灌必须搞清楚一定径级的红枣根系地下空间分布（因为 红枣的地径(大小）不同，根系的地下空间分布不同）、灌溉后的土壤湿润模型(要求湿润空 间和一定径级的根系自然分布空间相吻合)，是什么土壤类型（因为不同土壤类型，相同的 灌溉水量其湿润空间不同，如沙土大、粘土小，保水能力不同)、灌溉间隔期（因为灌溉量小， 在干旱、极端干旱区，缺水会立即影响林木正常生长，当土壤含水量降到一定数值后必须灌 溉，不同的土壤类型灌溉间隔期不同，如沙土短、粘土时间长)、灌溉后地下水分的运移规律 (因为不同的土壤类型，地下水分的运移规律不同，根系的地下空间分布不同，一定灌溉水 量其湿润空间不同，灌溉间隔期不同）。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红枣树井式灌溉 方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决干旱和极干旱区沙土地常规漫灌、沟灌和 地面滴灌灌溉方法中水分利用效率低的问题。
[0004] 本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种干旱和极干旱区沙土地地径 7. 5cm至10. 5cm红麥树井式灌溉方法，按下述步骤进行：第一步，确定种植地径为7. 5cm至 10. 5cm的红枣树的林木地土壤为干旱和极干旱区的沙土地；第二步，选择带孔坚井管，带 孔坚井管包括管体，管体的内径为l〇cm至12cm、高为20cm至25cm，管体的下端固定有密 封板，管体上间隔分布有出水孔，管体的上部有进水口，管体最上方的出水孔距管体顶部距 离为3cm至6cm，出水孔的孔径为0. lcm至lcm，在红麥树株间距方向的每株红麥树地表面 上打两个呈对称分布的与带孔坚井管相配的孔，孔的位置距每株红枣树的地表直线距离为 45cm至55cm，将带孔坚井管镶入孔中，保证带孔坚井管高出地面lcm至2cm ;第三步，在该 林木地中安装常规的滴灌装置，滴灌装置对应每株红枣树留两个滴头，每个滴头的出水口 分别与第二步安装的带孔坚井管上端的开口相对应；第四步，进行正常的常规滴管灌溉，滴 灌装置每个滴头的流量为16L/h至22L/h，滴灌滴头的水进入带孔坚井管内部，带孔坚井管 内的水外渗后直接对红枣树的地下根系进行灌溉，使土壤湿润区覆盖每株红枣树的根系分 布区域。
[0005] 下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进： 上述每次灌溉每个滴头灌水量为90L至110L，每棵树有两个滴头，每次灌溉每株红枣 树的灌溉量为180L至220L。
[0006] 上述在全年降水量小于100mm的地区，4月每隔8天至9天灌溉一次，5月每隔5 天至6天灌溉一次，6月至8月每隔4天至5天灌溉一次，9月每隔6天至7天灌溉一次，10 月每隔10天至12天灌溉一次。
[0007] 上述每年停止灌溉后，将带孔坚井管取出，清理带孔坚井管上的根系，将带孔坚井 管上的孔内的根系去除，保证坚井管上孔洞能够正常渗水，以便下次继续使用。
[0008] 本发明相对于漫灌灌溉方式节水达到74%至79%、相对于沟灌灌溉方式节水达到 39%至51%、相对于常规滴灌灌溉方式节水达到20%至35%，因此本发明不仅能够有效节约水 资源，解决地表积水、地表径流、滴头堵塞等相关技术难题，而且有利于红枣熟提高产量和 品质，尤其是对干旱、极干旱区来说，节水效率相当客观。
【具体实施方式】
[0009] 本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体 的实施方式。
[0010] 下面结合实施例对本发明作进一步描述： 实施例1，该干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红枣树井式灌溉方法，按下 述步骤进行：第一步，确定种植地径为7. 5cm至10. 5cm的红枣树的林木地土壤为干旱和极 干旱区的沙土地；第二步，选择带孔坚井管，带孔坚井管包括管体，管体的内径为l〇cm至 12cm、高为20cm至25cm，管体的下端固定有密封板，管体上间隔分布有出水孔，管体的上部 有进水口，管体最上方的出水孔距管体顶部距离为3cm至6cm，出水孔的孔径为0. lcm至 lcm，在红枣树株间距方向的每株红枣树地表面上打两个呈对称分布的与带孔坚井管相配 的孔，孔的位置距每株红枣树的地表直线距离为45cm至55cm，将带孔坚井管镶入孔中，保 证带孔坚井管高出地面lcm至2cm ;第三步，在该林木地中安装常规的滴灌装置，滴灌装置 对应每株红枣树留两个滴头，每个滴头的出水口分别与第二步安装的带孔坚井管上端的开 口相对应；第四步，进行正常的常规滴管灌溉，滴灌装置每个滴头的流量为16L/h至22L/h， 滴灌滴头的水进入带孔坚井管内部，带孔坚井管内的水外渗后直接对红枣树的地下根系进 行灌溉，使土壤湿润区覆盖每株红枣树的根系分布区域。干旱和极干旱区全年的降水量小 于 100mmη
[0011] 实施例2,该干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红麥树井式灌溉方法， 按下述步骤进行：第一步，确定种植地径为7. 5cm或10. 5cm的红麥树的林木地土壤为干旱 和极干旱区的沙土地；第二步，选择带孔坚井管，带孔坚井管包括管体，管体的内径为l〇cm 或12cm、高为20cm或25cm,管体的下端固定有密封板，管体上间隔分布有出水孔，管体的上 部有进水口，管体最上方的出水孔距管体顶部距离为3cm或6cm，出水孔的孔径为0. lcm或 lcm，在红枣树株间距方向的每株红枣树地表面上打两个呈对称分布的与带孔坚井管相配 的孔，孔的位置距每株红枣树的地表直线距离为45cm或55cm，将带孔坚井管镶入孔中，保 证带孔坚井管高出地面lcm或2cm ;第三步，在该林木地中安装常规的滴灌装置，滴灌装置 对应每株红枣树留两个滴头，每个滴头的出水口分别与第二步安装的带孔坚井管上端的开 口相对应；第四步，进行正常的常规滴管灌溉，滴灌装置每个滴头的流量为16L/h或22L/h， 滴灌滴头的水进入带孔坚井管内部，带孔坚井管内的水外渗后直接对红枣树的地下根系进 行灌溉，使土壤湿润区覆盖每株红枣树的根系分布区域。
[0012] 实施例3,作为上述实施例的优选，每次灌溉每个滴头灌水量为90L至110L，每棵 树有两个滴头，每次灌溉每株红枣树的灌溉量为180L至220L。
[0013] 实施例4,作为上述实施例的优选，在全年降水量小于100mm的地区，4月每隔8天 至9天灌溉一次，5月每隔5天至6天灌溉一次，6月至8月每隔4天至5天灌溉一次，9月每 隔6天至7天灌溉一次，10月每隔10天至12天灌溉一次。全年降水量小于100_，根系核 心区即林木树干垂直下方40-60cm处的土壤含水量在达到14-15%时开始灌溉，以红枣林木 为圆心，半径为145cm至155cm，形成的圆面积和地下垂直深度80cm至85cm的圆柱体地下 空间范围内，占自然根系分布的80%至100%，该灌溉定额湿润区间能满足7. 5cm至10. 5cm 红枣树根系地下空间分布80%以上。
[0014] 实施例5,作为上述实施例的优选，每年停止灌溉后，将带孔坚井管取出，清理带孔 坚井管上的根系，将带孔坚井管上的孔内的根系去除，保证坚井管上孔洞能够正常渗水，以 便下次继续使用。
[0015] 对本发明方法进行评价： 地点：新疆阿克苏地区温宿县佳木试验良种基地。
[0016] 品种：灰枣。
[0017] 实施地点环境条件： 试验地地处塔里木盆地北缘，距阿克苏市30km，距离乌鲁木齐市980km。地理位置 (E80° 32'，N41° 15'），海拔1103. 8m，实施林地面积为30亩，株行距3mX4m，属大陆性 干旱荒漠气候，其特征是四季分配不均，降水量稀少，昼夜温差大，多大风降温天气，春季较 短，时常有倒春寒现象发生，夏季炎热而干燥，降雨量年际变化大，年均降雨量63. 4_，蒸发 量 2856. 3mm，年均气温 10. 1°C，极端低温-27. 4°C，彡 KTC 积温 2916. 8 °C 至 3198. 6 °C，年 均日照时数2747. 7h，无霜期185天，土壤为沙壤土，PH值8. 51至9. 75,有机质在0. 24%至 1. 62%之间，土壤中厚，呈弱碱性，约为60cm。
[0018] 其中采用本发明实施例7、实施例8和实施例9方法进行灌溉的试验林分别为5 亩；对照林1采用漫灌方式，面积5亩；对照林2采用沟灌方式，面积5亩；对照林3采用常 规地面滴灌，面积5亩；除灌溉方法和灌溉量不同外，30亩红枣园其他管理和经营条件均相 同。
[0019] 实施例6,该干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红麥树井式灌溉方法，按 下述步骤进行：第一步，确定种植地径为7. 5cm的红枣树的林木地土壤为干旱和极干旱区 的沙土地；第二步，选择带孔坚井管，带孔坚井管包括管体，管体的内径为l〇cm、高为20cm， 管体的下端固定有密封板，管体上间隔分布有出水孔，管体的上部有进水口，管体最上方的 出水孔距管体顶部距离为3cm，出水孔的孔径为0. lcm，在每株红枣树下方的地表面上打两 个呈对称分布与带孔坚井管相配的孔，孔的位置距每株红枣树的地表直线距离为45cm，将 带孔坚井管镶入孔中，保证带孔坚井管高出地面lcm ;第三步，在该林木地中安装常规的滴 灌装置，滴灌装置对应每株红枣树留两个滴头，每个滴头的出水口分别与第二步安装的带 孔坚井管上端的开口相对应；第四步，进行正常的常规滴管灌溉，滴灌装置每个滴头的流量 为16L/h，每次灌溉每个滴头灌水量为90L、每株红枣树的灌溉量为180L，滴灌滴头的水进 入带孔坚井管内部，带孔坚井管内的水外渗后直接对红枣树的地下根系进行灌溉，使土壤 湿润区覆盖每株红枣树的根系分布区域，4月每隔8天灌溉一次，5月每隔5天灌溉一次，6 月至8月每隔4天灌溉一次，9月每隔6天灌溉一次，10月每隔10天灌溉一次。
[0020] 实施例7,该干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红麥树井式灌溉方法，按 下述步骤进行：第一步，确定种植地径为10. 5cm的红枣树的林木地土壤为干旱和极干旱区 的沙土地；第二步，选择带孔坚井管，带孔坚井管包括管体，管体的内径为12cm、高为25cm， 管体的下端固定有密封板，管体上间隔分布有出水孔，管体的上部有进水口，管体最上方的 出水孔距管体顶部距离为6cm，出水孔的孔径为lcm，在每株红枣树下方的地表面上打两个 呈对称分布与带孔坚井管相配的孔，孔的位置距每株红枣树的地表直线距离为55cm，将带 孔坚井管镶入孔中，保证带孔坚井管高出地面2cm ;第三步，在该林木地中安装常规的滴灌 装置，滴灌装置对应每株红枣树留两个滴头，每个滴头的出水口分别与第二步安装的带孔 坚井管上端的开口相对应；第四步，进行正常的常规滴管灌溉，滴灌装置每个滴头的流量为 22L/h，每次灌溉每个滴头灌水量为110L、每株红枣树的灌溉量为220L，滴灌滴头的水进入 带孔坚井管内部，带孔坚井管内的水外渗后直接对红枣树的地下根系进行灌溉，使土壤湿 润区覆盖每株红枣树的根系分布区域，4月每隔9天灌溉一次，5月每隔6天灌溉一次，6月 至8月每隔5天灌溉一次，9月每隔7天灌溉一次，10月每隔12天灌溉一次。
[0021] 实施例8,该干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红麥树井式灌溉方法，按 下述步骤进行：第一步，确定种植地径为9. 3cm的红枣树的林木地土壤为干旱和极干旱区 的沙土地；第二步，选择带孔坚井管，带孔坚井管包括管体，管体的内径为l〇cm、高为25cm， 管体的下端固定有密封板，管体上间隔分布有出水孔，管体的上部有进水口，管体最上方的 出水孔距管体顶部距离为5cm，出水孔的孔径为0. 5cm，在每株红枣树下方的地表面上打两 个呈对称分布与带孔坚井管相配的孔，孔的位置距每株红枣树的地表直线距离为50cm，将 带孔坚井管镶入孔中，保证带孔坚井管高出地面lcm ;第三步，在该林木地中安装常规的滴 灌装置，滴灌装置对应每株红枣树留两个滴头，每个滴头的出水口分别与第二步安装的带 孔坚井管上端的开口相对应；第四步，进行正常的常规滴管灌溉，滴灌装置每个滴头的流量 为16L/h，每次灌溉每个滴头灌水量为96L、每株红枣树的灌溉量为192L滴灌滴头的水进入 带孔坚井管内部，带孔坚井管内的水外渗后直接对红枣树的地下根系进行灌溉，使土壤湿 润区覆盖每株红枣树的根系分布区域，4月每隔8天灌溉一次，5月每隔6天灌溉一次，6月 至8月每隔4天灌溉一次，9月每隔7天灌溉一次，10月每隔10天灌溉一次(灌两次)。
[0022] 实施例6、实施例7和实施例8全年分别灌溉38次，每亩全年灌溉总量分别为：实 施例6为376立方米、实施例7为463立方米、实施例8为406立方米，带孔坚井管每个成 本0. 3元至0. 5元，每个带孔坚井管安装人工费0. 5元至1元，总体滴灌灌溉设备及安装成 本每亩1220元，成本增加20%至25% ; 对照林1全年灌溉6次，每亩每次灌溉300立方米，每亩全年灌溉总量1800立方米，无 灌溉设备及安装成本； 对照林2全年灌溉9次，每亩每次灌溉85立方米，每亩全年灌溉总量765立方米，无灌 溉设备及安装成本； 对照林3全年灌溉44次，滴头流量为20L/h，灌水时间为6h (该灌溉定额及方法湿润 区间能满足9. 3cm红枣根系地下空间分布80%以上)，每株红枣树采用双滴头，滴点位置与 实施例7、实施例8和实施例9相同，每亩全年灌溉总量是581立方米，滴灌灌溉设备及安装 成本每亩980元。
[0023] 实施例6相比于对照林1每亩灌溉量减少了 1424立方米、用水量是对照林1的 21%、节水达到79%，相比于对照林2每亩灌溉量减少了 389立方米、用水量是对照林2的 49%、节水达到51%，相比于对照林3每亩灌溉量减少了 205立方米、用水量是对照林3的 65%、节水达到35% ; 实施例7相比于对照林1每亩灌溉量减少了 1337立方米、用水量是对照林1的26%、节 水达到74%，相比于对照林2每亩灌溉量减少了 302立方米、用水量是对照林2的61%、节水 达到39%，相比于对照林3每亩灌溉量减少了 118立方米、用水量是对照林3的80%、节水达 到 20% ; 实施例8相比于对照林1每亩灌溉量减少了 1394立方米、用水量是对照林1的23%、节 水达到77%，相比于对照林2每亩灌溉量减少了 359立方米、用水量是对照林2的53%、节水 达到47%，相比于对照林3每亩灌溉量减少了 175立方米、用水量是对照林3的70%、节水达 到 30%。
[0024] 由此可以看出，根据本发明上述实施例方法，本发明方法相对于漫灌灌溉方式节 水达到74%至79%、相对于沟灌灌溉方式节水达到39%至51%、相对于常规滴灌灌溉方式节
【权利要求】
1. 一种干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红枣树井式灌溉方法，其特征在于 按下述步骤进行：第一步，确定种植地径为7. 5cm至10. 5cm的红枣树的林木地土壤为干旱 和极干旱区的沙土地；第二步，选择带孔坚井管，带孔坚井管包括管体，管体的内径为l〇cm 至12cm、高为20cm至25cm，管体的下端固定有密封板，管体上间隔分布有出水孔，管体的上 部有进水口，管体最上方的出水孔距管体顶部距离为3cm至6cm，出水孔的孔径为0. lcm至 lcm，在红枣树株间距方向的每株红枣树地表面上打两个呈对称分布的与带孔坚井管相配 的孔，孔的位置距每株红枣树的地表直线距离为45cm至55cm，将带孔坚井管镶入孔中，保 证带孔坚井管高出地面lcm至2cm ;第三步，在该林木地中安装常规的滴灌装置，滴灌装置 对应每株红枣树留两个滴头，每个滴头的出水口分别与第二步安装的带孔坚井管上端的开 口相对应；第四步，进行正常的常规滴管灌溉，滴灌装置每个滴头的流量为16L/h至22L/h， 滴灌滴头的水进入带孔坚井管内部，带孔坚井管内的水外渗后直接对红枣树的地下根系进 行灌溉，使土壤湿润区覆盖每株红枣树的根系分布区域。
2. 根据权利要求1所述的干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红枣树井式灌 溉方法，其特征在于每次灌溉每个滴头灌水量为90L至110L，每棵树有两个滴头，每次灌溉 每株红枣树的灌溉量为180L至220L。
3. 根据权利要求1或2所述的干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红枣树井 式灌溉方法，其特征在于在全年降水量小于100mm的地区，4月每隔8天至9天灌溉一次，5 月每隔5天至6天灌溉一次，6月至8月每隔4天至5天灌溉一次，9月每隔6天至7天灌 溉一次，10月每隔10天至12天灌溉一次。
4. 根据权利要求1或2所述的干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红枣树井 式灌溉方法，其特征在于每年停止灌溉后，将带孔坚井管取出，清理带孔坚井管上的根系， 将带孔坚井管上的孔内的根系去除，保证坚井管上孔洞能够正常渗水，以便下次继续使用。
5. 根据权利要求3所述的干旱和极干旱区沙土地地径7. 5cm至10. 5cm红枣树井式灌 溉方法，其特征在于每年停止灌溉后，将带孔坚井管取出，清理带孔坚井管上的根系，将带 孔坚井管上的孔内的根系去除，保证坚井管上孔洞能够正常渗水，以便下次继续使用。
【文档编号】A01G25/00GK104041379SQ201410248702
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】李宏, 程平, 张志刚 申请人:新疆林业科学院