一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法及其在盐碱地种植雪松的应用与流程

文档序号:11780865阅读:278来源:国知局

本发明属于灌溉技术领域,具体涉及一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法及其在盐碱地种植雪松的应用。



背景技术:

苦咸水是指碱度大于硬度的水,并含大量中性盐,ph值大于7的水。我国苦咸水主要分布在北方和东部沿海地区。

目前,水资源的不足已成为世界性的问题,而中国水资源严重短缺,区域性缺水和季节性缺水也是中国水资源的一大特征。随着经济、社会的不断快速发展,需水量的急剧增加,淡水资源的短缺已成为我国工农业发展的一个重要限制因素,特别对于我国干旱半干旱地区农业可持续发展显得尤为重要,并且一些地区由于生态的破坏,水土流失加重、土地沙漠化加剧、沙尘暴等自然危害频繁,而水环境恶化问题尚未解决,比如水污染,使得淡水资源的供需矛盾日益突出。淡水资源缺乏威胁着国家和地区的生存与发展,甚至影响到国家和地区稳定。因此,寻找替代水资源是解决我国水资源危机问题的重要途径。近年来,各国为了缓解淡水资源供需矛盾,开始开发利用非常规水,例如雨水、中水、再生水、矿坑水和海水等。而苦咸水分布广、储量大,因此成为主要的开发利用水源。但是目前,现有的灌溉方法以淡水为主,同时现有的灌溉方法存在以下诸多不足:

1、使用现有的灌溉方法,植物的生长速度缓慢;

2、使用现有的灌溉方法种植的植物,植物药用价值低;

3、使用现有的灌溉方法,植物的蒸腾作用大大提高,因蒸腾作用造成不必要的水资源浪费较多。

综上可知,现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷,所以有必要加以改进。



技术实现要素:

为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法及其在盐碱地种植雪松的应用,以实现以下发明目的:

(1)使用本发明的分根交替灌溉方法,提高了植物的生长速度。以雪松为例,雪松移栽种植后的第一年高度生长量为50-60cm,第一年胸径生长量为1.5-2.0cm;

(2)使用本发明的分根交替灌溉方法,提高了植物的药用价值。以雪松为例,雪松叶和枝中挥发油的成分明显提高,其中:月桂烯的含量达30.4%-36.7%;

(3)使用本发明的分根交替灌溉方法,大大降低了植物不必要的蒸腾作用。

为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:

一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法,包括隔盐层铺设步骤,其中:所述隔盐层包括:粗石层、细竹篙草层、细石层、混合土层。

以下是对上述技术方案的进一步改进:

在种植区铺设隔盐层,隔盐层的上表面距离地表80-100cm;

所述隔盐层由下向上依次为:粗石层、细竹篙草层、细石层、混合土层;

所述粗石层包括:沸石、陶粒、卵石;

所述细石层包括:磷矿粉、发酵锯末、麦糠;

所述混合土层包括:鹿沼土、腐殖土。

所述粗石层厚20-26cm;

所述沸石的直径为1.5cm-2cm,所述陶粒的直径为2.0-2.5cm,所述卵石的直径为3.0cm-4.0cm;

所述沸石、陶粒、卵石按照1:2-3:4-6的体积比混合。

所述细石层厚5-9cm;

所述磷矿粉的颗粒直径为1-2mm;所述发酵锯末为8目-10目;

所述磷矿粉、发酵锯末、麦糠按照2:2-4:3的体积比混合。

所述混合土层厚5-9cm;

所述鹿沼土粒径为1.0-2.5mm,所述腐殖土粒径为3-4mm;

所述鹿沼土、腐殖土按照1-3:1-1的体积比混合。

还包括分根交替灌溉,所述分根交替灌溉包括后期灌溉,所述后期灌溉包括淡水一次灌溉;

所述淡水一次灌溉:距离上次灌溉40-44天进行淡水一次灌溉,打开第二管道关闭第一管道、第三管道,淡水流速为1.0米/秒,灌溉时间为2小时。

所述后期灌溉还包括高钙苦咸水一次灌溉;

所述高钙苦咸水一次灌溉:距上次灌溉40-44天进行高钙苦咸水一次灌溉;打开第一管道关闭第二管道、第三管道,高钙苦咸水流速为1米/秒,灌溉时间为2小时,所述高钙苦咸水的含盐量为2.1g/L,所述高钙苦咸水中钙离子含量为350mg/kg。

所述后期灌溉还包括淡水二次灌溉;

所述淡水二次灌溉:距上次灌溉40-44天进行淡水二次灌溉;打开第三管道关闭第一管道、第二管道,淡水流速为1.5米/秒,灌溉时间为2小时;

所述后期灌溉:先进行淡水一次灌溉、高钙苦咸水一次灌溉依次循环灌溉5-7次,再进行淡水一次灌溉、高钙苦咸水一次灌溉、淡水二次灌溉依次循环灌溉。

所述分根交替灌溉还包括前期灌溉;

所述前期灌溉:种植完成后使用淡水进行前期灌溉,打开第一管道关闭第二管道、第三管道,灌溉时间为1.5小时,淡水流速为1.2米/秒;

所述前期灌溉3次,相邻两次灌溉间隔20天。

还包括暗管组铺设,

所述第一管道距离地表5-13cm;

所述第二管道距离地表25-33cm;

所述第三管道距离地表45-53cm。

一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法在盐碱地种植雪松的应用,选择株高200cm-300cm、主根长20-30cm的雪松带土球进行移栽,土球直径为30cm。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

(1)使用本发明的分根交替灌溉方法,提高了植物的生长速度。以雪松为例,雪松移栽种植后的第一年高度生长量为50-60cm,第一年胸径生长量为1.5-2.0cm;

(2)使用本发明的分根交替灌溉方法,提高了植物的药用价值。以雪松为例,雪松叶和枝中挥发油的成分明显提高,其中:月桂烯、丁香烯、柠檬烯、蛇麻烯的含量分别达30.4%-36.7%、16.4%-19.5%、4.2%-6.2%、4.0%-5.8%;

(3)使用本发明的分根交替灌溉方法,大大降低了植物不必要的蒸腾作用。以雪松为例,雪松的蒸腾速率降低20%-30%。

具体实施方式

以下通过具体实施例说明本发明,但本发明并不仅仅限定于这些实施例。

实施例1 一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法

一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法,包括以下步骤:

1. 隔盐层铺设:

在种植区铺设隔盐层,隔盐层的上表面距离地表80cm;

所述隔盐层由下向上依次为:粗石层、细竹篙草层、细石层、混合土层;

(1)粗石层铺设:

所述粗石层包括:沸石、陶粒、卵石;

所述沸石的直径为1.5cm-2cm,所述陶粒的直径为2.0-2.5cm,所述卵石的直径为3.0cm-4.0cm;

所述沸石、陶粒、卵石按照1:2:4的体积比混合;

所述粗石层厚20cm。

(2)细竹篙草层铺设:

所述细竹篙草层选取含水率为26-29%的细竹篙草铺设于粗石层上表面;

所述细竹篙草层厚5cm。

(3)细石层铺设:

所述细石层包括:磷矿粉、发酵锯末、麦糠;

所述磷矿粉的颗粒直径为1-2mm;所述发酵锯末为8目-10目;

所述磷矿粉、发酵锯末、麦糠按照2:2:3的体积比混合;

所述细石层厚5cm。

(4)混合土层铺设:

所述混合土层包括:鹿沼土、腐殖土;

所述鹿沼土粒径为1.0-2.5mm;

所述腐殖土粒径为3-4mm;

所述鹿沼土、腐殖土按照1:1的体积比混合;

所述混合土层厚5cm。

2. 暗管组铺设

所述暗管组铺设于隔盐层上方且设置多组,相邻暗管组间距为2.0m;

所述暗管组包括:第一管道、第二管道、第三管道;

所述第一管道、第二管道、第三管道自上而下、相互之间平行设置;

所述第一管道距离地表5cm;

所述第二管道距离地表25cm;

所述第三管道距离地表45cm;

所述暗管组在水平方向距离植物根系主干20cm;

所述第一管道、第二管道、第三管道上分别设置有管道阀;

所述第一管道、第二管道、第三管道的外表面包裹0.5cm厚的土工布层;

所述第一管道、第二管道、第三管道的管壁上均匀设置有多个直径为0.2cm的暗孔;

所述第一管道、第二管道、第三管道的内管径均为1.8cm,壁厚均为0.5cm。

3. 分根交替灌溉

所述分根交替灌溉包括前期灌溉和后期灌溉;

所述前期灌溉:种植完成后使用淡水进行前期灌溉,打开第一管道上的阀门关闭第二管道、第三管道上的阀门,灌溉时间为1.5小时,淡水流速为1.2米/秒;

所述前期灌溉3次,相邻两次灌溉间隔20天;

所述后期灌溉包括以下步骤:

淡水一次灌溉:距离上次灌溉40天进行淡水一次灌溉,打开第二管道上的阀门关闭第一管道、第三管道上的阀门,淡水流速为1.0米/秒,灌溉时间为2小时;

高钙苦咸水一次灌溉:距上次灌溉40天进行高钙苦咸水一次灌溉;打开第一管道上的阀门关闭第二管道、第三管道上的阀门,高钙苦咸水流速为1米/秒,灌溉时间为2小时,所述高钙苦咸水的含盐量为2.1g/L,所述高钙苦咸水中钙离子含量为350mg/kg;

淡水二次灌溉:距上次灌溉40天进行淡水二次灌溉;打开第三管道上的阀门关闭第一管道、第二管道上的阀门,淡水流速为1.5米/秒,灌溉时间为2小时;

所述后期灌溉:先进行淡水一次灌溉、高钙苦咸水一次灌溉依次循环灌溉5次,再进行淡水一次灌溉、高钙苦咸水一次灌溉、淡水二次灌溉依次循环灌溉。

实施例2一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法

一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法,包括以下步骤:

1. 隔盐层铺设:

在种植区铺设隔盐层,隔盐层的上表面距离地表90cm;

所述隔盐层由下向上依次为:粗石层、细竹篙草层、细石层、混合土层;

(1)粗石层铺设:

所述粗石层包括:沸石、陶粒、卵石;

所述沸石的直径为1.5cm-2cm,所述陶粒的直径为2.0-2.5cm,所述卵石的直径为3.0cm-4.0cm;

所述沸石、陶粒、卵石按照1:3:5的体积比混合;

所述粗石层厚23cm。

(2)细竹篙草层铺设:

所述细竹篙草层选取含水率为26-29%的细竹篙草铺设于粗石层上表面;

所述细竹篙草层厚5cm。

(3)细石层铺设:

所述细石层包括:磷矿粉、发酵锯末、麦糠;

所述磷矿粉的颗粒直径为1-2mm;所述发酵锯末为8目-10目;

所述磷矿粉、发酵锯末、麦糠按照2:3:3的体积比混合;

所述细石层厚7cm。

(4)混合土层铺设:

所述混合土层包括:鹿沼土、腐殖土;

所述鹿沼土粒径为1.0-2.5mm;

所述腐殖土粒径为3-4mm;

所述鹿沼土、腐殖土按照1:3的体积比混合;

所述混合土层厚7cm。

2. 暗管组铺设

所述暗管组铺设于隔盐层上方且设置多组,相邻暗管组间距为2.0m;

所述暗管组包括:第一管道、第二管道、第三管道;

所述第一管道、第二管道、第三管道自上而下、相互之间平行设置;

所述第一管道距离地表9cm;

所述第二管道距离地表29cm;

所述第三管道距离地表49cm;

所述暗管组在水平方向距离植物根系主干20cm;

所述第一管道、第二管道、第三管道上分别设置有管道阀;

所述第一管道、第二管道、第三管道的外表面包裹0.5cm厚的土工布层;

所述第一管道、第二管道、第三管道的管壁上均匀设置有多个直径为0.2cm的暗孔;

所述第一管道、第二管道、第三管道的内管径均为1.8cm,壁厚均为0.5cm。

3. 分根交替灌溉

所述分根交替灌溉包括前期灌溉和后期灌溉;

所述前期灌溉:种植完成后使用淡水进行前期灌溉,打开第一管道上的阀门关闭第二管道、第三管道上的阀门,灌溉时间为1.5小时,淡水流速为1.2米/秒;

所述前期灌溉3次,相邻两次灌溉间隔20天;

所述后期灌溉包括以下步骤:

淡水一次灌溉:距离上次灌溉42天进行淡水一次灌溉,打开第二管道上的阀门关闭第一管道、第三管道上的阀门,淡水流速为1.0米/秒,灌溉时间为2小时;

高钙苦咸水一次灌溉:距上次灌溉42天进行高钙苦咸水一次灌溉;打开第一管道上的阀门关闭第二管道、第三管道上的阀门,高钙苦咸水流速为1米/秒,灌溉时间为2小时,所述高钙苦咸水的含盐量为2.1g/L,所述高钙苦咸水中钙离子含量为350mg/kg;

淡水二次灌溉:距上次灌溉42天进行淡水二次灌溉;打开第三管道上的阀门关闭第一管道、第二管道上的阀门,淡水流速为1.5米/秒,灌溉时间为2小时;

所述后期灌溉:先进行淡水一次灌溉、高钙苦咸水一次灌溉依次循环灌溉6次,再进行淡水一次灌溉、高钙苦咸水一次灌溉、淡水二次灌溉依次循环灌溉。

实施例3一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法

一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法,包括以下步骤:

1. 隔盐层铺设:

在种植区铺设隔盐层,隔盐层的上表面距离地表100cm;

所述隔盐层由下向上依次为:粗石层、细竹篙草层、细石层、混合土层;

(1)粗石层铺设:

所述粗石层包括:沸石、陶粒、卵石;

所述沸石的直径为1.5cm-2cm,所述陶粒的直径为2.0-2.5cm,所述卵石的直径为3.0cm-4.0cm;

所述沸石、陶粒、卵石按照1:3:6的体积比混合;

所述粗石层厚26cm。

(2)细竹篙草层铺设:

所述细竹篙草层选取含水率为26-29%的细竹篙草铺设于粗石层上表面;

所述细竹篙草层厚5cm。

(3)细石层铺设:

所述细石层包括:磷矿粉、发酵锯末、麦糠;

所述磷矿粉的颗粒直径为1-2mm;所述发酵锯末为8目-10目;

所述磷矿粉、发酵锯末、麦糠按照2:4:3的体积比混合;

所述细石层厚9cm。

(4)混合土层铺设:

所述混合土层包括:鹿沼土、腐殖土;

所述鹿沼土粒径为1.0-2.5mm;

所述腐殖土粒径为3-4mm;

所述鹿沼土、腐殖土按照3:1的体积比混合;

所述混合土层厚9cm。

2. 暗管组铺设

所述暗管组铺设于隔盐层上方且设置多组,相邻暗管组间距为2.0m;

所述暗管组包括:第一管道、第二管道、第三管道;

所述第一管道、第二管道、第三管道自上而下、相互之间平行设置;

所述第一管道距离地表13cm;

所述第二管道距离地表33cm;

所述第三管道距离地表53cm;

所述暗管组在水平方向距离植物根系主干20cm;

所述第一管道、第二管道、第三管道上分别设置有管道阀;

所述第一管道、第二管道、第三管道的外表面包裹0.5cm厚的土工布层;

所述第一管道、第二管道、第三管道的管壁上均匀设置有多个直径为0.2cm的暗孔;

所述第一管道、第二管道、第三管道的内管径均为1.8cm,壁厚均为0.5cm。

3. 分根交替灌溉

所述分根交替灌溉包括前期灌溉和后期灌溉;

所述前期灌溉:种植完成后使用淡水进行前期灌溉,打开第一管道上的阀门关闭第二管道、第三管道上的阀门,灌溉时间为1.5小时,淡水流速为1.2米/秒;

所述前期灌溉3次,相邻两次灌溉间隔20天;

所述后期灌溉包括以下步骤:

淡水一次灌溉:距离上次灌溉44天进行淡水一次灌溉,打开第二管道上的阀门关闭第一管道、第三管道上的阀门,淡水流速为1.0米/秒,灌溉时间为2小时;

高钙苦咸水一次灌溉:距上次灌溉44天进行高钙苦咸水一次灌溉;打开第一管道上的阀门关闭第二管道、第三管道上的阀门,高钙苦咸水流速为1米/秒,灌溉时间为2小时,所述高钙苦咸水的含盐量为2.1g/L,所述高钙苦咸水中钙离子含量为350mg/kg;

淡水二次灌溉:距上次灌溉44天进行淡水二次灌溉;打开第三管道上的阀门关闭第一管道、第二管道上的阀门,淡水流速为1.5米/秒,灌溉时间为2小时;

所述后期灌溉:先进行淡水一次灌溉、高钙苦咸水一次灌溉依次循环灌溉7次,再进行淡水一次灌溉、高钙苦咸水一次灌溉、淡水二次灌溉依次循环灌溉。

实施例4一种使用高钙苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法在盐碱地种植雪松的应用

(1)种植前准备

在种植区,根据实施例1-3的分根交替灌溉方法进行隔盐层铺设,隔盐层上表面距离地表100cm,隔盐层铺设完毕后进行原土回填,进行原土改良,改良后的种植区0cm-30cm土层含盐量为0.18%-0.20%,种植区土壤pH为6.7-6.9。

(2)挖坑移栽

在种植区,根据实施例1-3的分根交替灌溉方法铺设的暗管组挖设种植坑,种植坑与每组暗管组相对应,种植坑深40cm,种植坑坑口直径为30cm,相邻两行种植坑行距为2.0m,同一行相邻两种植坑间距为2.0m;

选择株高200cm-300cm、主根长20-30cm的雪松带土球进行移栽,土球直径为30cm,移栽时期为春季,雪松主根距相对应的暗管组20cm。

(3)灌溉

雪松移栽完成后进行灌溉,根据实施例1-3的分根交替灌溉方法进行灌溉。

(4)管理

在移栽的雪松后,适时锄草松土,可促进雪松快速生长。

预防雪松病虫害,及时使用杀虫剂、农药雾喷,保证雪松茁壮成长。

上述实施例中的百分数,除特殊说明的外,为质量百分数。

结果检测:

(1)使用本发明的分根交替灌溉方法,提高了植物的生长速度。以雪松为例,雪松移栽种植后的第一年高度生长量为50-60cm,第一年胸径生长量为1.5-2.0cm,具体指标见表1;

表1雪松移栽种植后的第一年高度、胸径生长量统计

对照:使用传统灌溉方法种植的雪松

(2)使用本发明的分根交替灌溉方法,提高了植物的药用价值。以雪松为例,雪松叶和枝中挥发油的成分明显提高,其中:月桂烯、丁香烯、柠檬烯、蛇麻烯的含量分别达30.4%-36.7%、16.4%-19.5%、4.2%-6.2%、4.0%-5.8%,具体指标见表2;

表2雪松叶、枝中挥发油的成分统计

对照:使用传统灌溉方法种植的雪松

(3)使用本发明的分根交替灌溉方法,大大降低了植物不必要的蒸腾作用。以雪松为例,雪松的蒸腾速率降低20%-30%,具体指标见表3;

表3雪松蒸腾速率统计

本发明的分根交替灌溉方法还对其他植物进行了试验,试验效果佳,在此并未一一列出。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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