一种使用含硫苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法及其在盐碱地种植北美圆柏的应用与流程

文档序号:11784258阅读:406来源:国知局

本发明属于灌溉技术领域,具体涉及一种使用含硫苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法及其在盐碱地种植北美圆柏的应用。



背景技术:

水是维系人类生存与发展不可缺少的资源,是实现人类社会可持续发展的重要物质基础。目前,水资源短缺与人口、环境、能源问题一样,己成为很多国家和地区面临的四大危机之一,建立节水型社会,提高水资源利用效率,保障水资源的可持续发展刻不容缓。根据最近的估计,我国淡水资源占世界总量的8%,我国水资源总量相对比较丰富,总量为2.8×1012m3,其中地表水为2.7×1012m3,地下水为0.83×1012m3,但是我国人均占有量显著低于世界水平,我国人均水资源占有量为2400m3,约为世界人均的1/4,排在世界第121位,被列为世界上最缺水的13个国家之一。从当前中国经济社会发展来看,水资源己经迅速接近承载力的上限,水资源短缺问题,将越来越成为我国农业和经济社会发展的制约因素。并且近年来由于水资源的不合理开发利用,降水量小而蒸发量大,土壤盐渍化加重,致使大部分地区土地荒漠化面积不断扩大,农业灌溉用水的增加提高了地下水水位。水资源的本身短缺再加上不合理的开发利用,致使我国水资源危机愈演愈重。

现有的灌溉用水以淡水居多,目前淡水资源使用量有限,合理利用苦咸水灌溉成为目前研究的主要课题,现有的灌溉方法存在以下缺陷:

1、使用现有的灌溉方法,植物根系适应能力差,在生存条件较为严峻的土壤中环境中长势较差;

2、使用现有的灌溉方法,植物根系生长速度缓慢;

3、使用现有的灌溉方法,每亩灌溉用水量高,水资源浪费严重。

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含硫苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法及其在盐碱地种植北美圆柏的应用,以实现以下发明目的:

(1)使用本发明的分根交替灌溉方法,植物根系适应能力也大大增强,以北美圆柏为例,在种植区0-30cm土层含盐量为0.24%-0.26%,pH为6.9-7.2的土壤中长势良好;

(2)使用本发明的分根交替灌溉方法,提高了植物根系生长速度,以北美圆柏为例,北美圆柏移栽第一年高度生长量为40-48cm;

(3)使用本发明的分根交替灌溉方法,每亩灌溉用水量较普通灌溉用水量减少48%-62%。

为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:

一种使用含硫苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法,包括隔盐层铺设、分根交替灌溉;所述隔盐层铺设步骤中隔盐层包括:粗石层、高粱秸秆层、细石层、土层。

以下是对上述技术方案的进一步改进:

所述隔盐层上表面距离地表100-140cm,

所述隔盐层由下向上依次为:粗石层、高粱秸秆层、细石层、土层;

所述粗石层包括:炉灰渣、蛭石、河沙;

所述细石层包括:发酵锯末、脱硫废弃物、炉灰渣;

所述土层包括:腐殖土、蒙脱石。

所述粗石层厚25-31cm;

所述炉灰渣的直径为2.5-3.0cm,所述蛭石的直径为1.0-1.5cm,所述河沙的直径为1.5-2.0cm;

所述炉灰渣、蛭石、河沙按照2-4:1-3:1-2的体积比混合。

所述细石层厚16-20cm;

所述发酵锯末为8目-10目;所述脱硫废弃物为5目-10目;所述炉灰渣为4目-8目;

所述发酵锯末、脱硫废弃物、炉灰渣按照3-4:1:5-6的体积比混合。

所述土层厚12-18cm;

所述腐殖土的粒径为3-5mm;所述蒙脱石的粒径为0.5目-1目;

所述腐殖土、蒙脱石按照2:3-7的体积比混合。

所述分根交替灌溉包括前期灌溉;

所述前期灌溉:种植完成后进行前期灌溉,灌溉淡水流速为1.5米/秒,灌溉时间为2小时,前期灌溉2-4次,每次间隔10-20天。

所述分根交替灌溉还包括后期灌溉,所述后期灌溉包括淡水灌溉;

所述淡水灌溉:距上次灌溉35-41天进行淡水灌溉,打开奇数水管且关闭偶数水管,淡水流速为1.2米/秒,灌溉时间为3小时。

所述后期灌溉还包括含硫苦咸水灌溉;

含硫苦咸水灌溉:距上次灌溉40天进行含硫苦咸水灌溉,打开偶数水管且关闭奇数水管,含硫苦咸水流速为1.2米/秒,灌溉时间为1小时,所述含硫苦咸水的含盐量为2.6g/L;所述含硫苦咸水中硫离子含量为100mg/kg。

所述淡水灌溉、含硫苦咸水灌溉依次循环进行。

所述高粱秸秆层选取含水率为23%-25%的高粱秸秆铺设于粗石层上表面。

一种使用含硫苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法在盐碱地种植北美圆柏的应用,

每亩施用100kg土壤改良剂。

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,植物根系适应能力也大大增强,以北美圆柏为例,在种植区0-30cm土层含水量为11.0%-12.0%,含盐量为0.24%-0.26%,pH为6.9-7.2的土壤中长势良好;

(2)使用本发明的分根交替灌溉方法,提高了植物根系生长速度,以北美圆柏为例,北美圆柏移栽第一年高度生长量为40-48cm,北美圆柏移栽第二年高度生长量为38-47cm;

(3)使用本发明的分根交替灌溉方法,每亩灌溉用水量较普通灌溉用水量减少48%-62%。

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 一种使用含硫苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法

一种使用含硫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:

所述隔盐层上表面距离地表100cm,

所述隔盐层由下向上依次为:粗石层、高粱秸秆层、细石层、土层;

(1)粗石层铺设:

所述粗石层包括:炉灰渣、蛭石、河沙;

所述炉灰渣的直径为2.5-3.0cm,所述蛭石的直径为1.0-1.5cm,所述河沙的直径为1.5-2.0cm;

所述炉灰渣、蛭石、河沙按照2:1:1的体积比混合;

所述粗石层厚25cm。

(2)高粱秸秆层铺设:

所述高粱秸秆层选取含水率为23%-25%的高粱秸秆铺设于粗石层上表面。

(3)细石层铺设:

所述细石层包括:发酵锯末、脱硫废弃物、炉灰渣;

所述发酵锯末为8目-10目;所述脱硫废弃物为5目-10目;所述炉灰渣为4目-8目;

所述发酵锯末、脱硫废弃物、炉灰渣按照3:1:5的体积比混合;

所述细石层厚16cm。

(4)土层铺设:

所述土层包括:腐殖土、蒙脱石;

所述腐殖土的粒径为3-5mm;所述蒙脱石的粒径为0.5目-1目;

所述腐殖土、蒙脱石按照2:3的体积比混合;

所述土层厚12cm。

2. 水管铺设

将所述水管铺设于种植区地表面且均匀铺设若干根;

水管之间平行设置且相邻水管之间间距为120cm;

水管内管径为2.0cm,水管壁厚为0.5cm;水管管壁上均匀设置有多个直径为0.3cm的出水孔;

水管外表面包裹有0.5-0.7cm厚的土工布层;

水管上设置有阀门。

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;

前期灌溉:种植完成后进行前期灌溉,灌溉淡水流速为1.5米/秒,灌溉时间为2小时,前期灌溉2次,每次间隔10天;

后期灌溉:包括淡水灌溉、含硫苦咸水灌溉;

淡水灌溉:距上次灌溉35天进行淡水灌溉,打开奇数水管上的阀门且关闭偶数水管上的阀门,淡水流速为1.2米/秒,灌溉时间为3小时;

含硫苦咸水灌溉:距上次灌溉40天进行含硫苦咸水灌溉,打开偶数水管上的阀门且关闭奇数水管上的阀门,含硫苦咸水流速为1.2米/秒,灌溉时间为1小时,所述含硫苦咸水的含盐量为2.6g/L;所述含硫苦咸水中硫离子含量为100mg/kg。

所述淡水灌溉、含硫苦咸水灌溉依次循环进行。

实施例2一种使用含硫苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法

一种使用含硫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:

所述隔盐层上表面距离地表120cm,

所述隔盐层由下向上依次为:粗石层、高粱秸秆层、细石层、土层;

(1)粗石层铺设:

所述粗石层包括:炉灰渣、蛭石、河沙;

所述炉灰渣的直径为2.5-3.0cm,所述蛭石的直径为1.0-1.5cm,所述河沙的直径为1.5-2.0cm;

所述炉灰渣、蛭石、河沙按照3:2:1的体积比混合;

所述粗石层厚28cm。

(2)高粱秸秆层铺设:

所述高粱秸秆层选取含水率为23%-25%的高粱秸秆铺设于粗石层上表面。

(3)细石层铺设:

所述细石层包括:发酵锯末、脱硫废弃物、炉灰渣;

所述发酵锯末为8目-10目;所述脱硫废弃物为5目-10目;所述炉灰渣为4目-8目;

所述发酵锯末、脱硫废弃物、炉灰渣按照3:1:6的体积比混合;

所述细石层厚18cm。

(4)土层铺设:

所述土层包括:腐殖土、蒙脱石;

所述腐殖土的粒径为3-5mm;所述蒙脱石的粒径为0.5目-1目;

所述腐殖土、蒙脱石按照2:5的体积比混合;

所述土层厚15cm。

2. 水管铺设

将所述水管铺设于种植区地表面且均匀铺设若干根;

水管之间平行设置且相邻水管之间间距为120cm;

水管内管径为2.0cm,水管壁厚为0.5cm;水管管壁上均匀设置有多个直径为0.3cm的出水孔;

水管外表面包裹有0.5-0.7cm厚的土工布层;

水管上设置有阀门。

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;

前期灌溉:种植完成后进行前期灌溉,灌溉淡水流速为1.5米/秒,灌溉时间为2小时,前期灌溉3次,每次间隔15天;

后期灌溉:包括淡水灌溉、含硫苦咸水灌溉;

淡水灌溉:距上次灌溉38天进行淡水灌溉,打开奇数水管上的阀门且关闭偶数水管上的阀门,淡水流速为1.2米/秒,灌溉时间为3小时;

含硫苦咸水灌溉:距上次灌溉43天进行含硫苦咸水灌溉,打开偶数水管上的阀门且关闭奇数水管上的阀门,含硫苦咸水流速为1.2米/秒,灌溉时间为1小时,所述含硫苦咸水的含盐量为2.6g/L;所述含硫苦咸水中硫离子含量为100mg/kg。

所述淡水灌溉、含硫苦咸水灌溉依次循环进行。

实施例3一种使用含硫苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法

一种使用含硫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:

所述隔盐层上表面距离地表140cm,

所述隔盐层由下向上依次为:粗石层、高粱秸秆层、细石层、土层;

(1)粗石层铺设:

所述粗石层包括:炉灰渣、蛭石、河沙;

所述炉灰渣的直径为2.5-3.0cm,所述蛭石的直径为1.0-1.5cm,所述河沙的直径为1.5-2.0cm;

所述炉灰渣、蛭石、河沙按照4:3:2的体积比混合;

所述粗石层厚31cm。

(2)高粱秸秆层铺设:

所述高粱秸秆层选取含水率为23%-25%的高粱秸秆铺设于粗石层上表面。

(3)细石层铺设:

所述细石层包括:发酵锯末、脱硫废弃物、炉灰渣;

所述发酵锯末为8目-10目;所述脱硫废弃物为5目-10目;所述炉灰渣为4目-8目;

所述发酵锯末、脱硫废弃物、炉灰渣按照4:1:6的体积比混合;

所述细石层厚20cm。

(4)土层铺设:

所述土层包括:腐殖土、蒙脱石;

所述腐殖土的粒径为3-5mm;所述蒙脱石的粒径为0.5目-1目;

所述腐殖土、蒙脱石按照2:7的体积比混合;

所述土层厚18cm。

2. 水管铺设

将所述水管铺设于种植区地表面且均匀铺设若干根;

水管之间平行设置且相邻水管之间间距为120cm;

水管内管径为2.0cm,水管壁厚为0.5cm;水管管壁上均匀设置有多个直径为0.3cm的出水孔;

水管外表面包裹有0.5-0.7cm厚的土工布层;

水管上设置有阀门。

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;

前期灌溉:种植完成后进行前期灌溉,灌溉淡水流速为1.5米/秒,灌溉时间为2小时,前期灌溉4次,每次间隔20天;

后期灌溉:包括淡水灌溉、含硫苦咸水灌溉;

淡水灌溉:距上次灌溉41天进行淡水灌溉,打开奇数水管上的阀门且关闭偶数水管上的阀门,淡水流速为1.2米/秒,灌溉时间为3小时;

含硫苦咸水灌溉:距上次灌溉46天进行含硫苦咸水灌溉,打开偶数水管上的阀门且关闭奇数水管上的阀门,含硫苦咸水流速为1.2米/秒,灌溉时间为1小时,所述含硫苦咸水的含盐量为2.6g/L;所述含硫苦咸水中硫离子含量为100mg/kg。

所述淡水灌溉、含硫苦咸水灌溉依次循环进行。

实施例4 一种使用含硫苦咸水与淡水的分根交替灌溉方法在盐碱地种植北美圆柏的应用

(1)改良盐碱地

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,隔盐层铺设完毕后原土回填并进行种植区土壤改良,每亩施用100kg土壤改良剂,改良后的种植区0cm-30cm土层含盐量为0.20%-0.22%,种植区土壤pH为6.8-7.0。

所述土壤改良剂包括以下重量份组分:

水解聚丙烯腈22份、磷矿粉13份、氨基酸盐11份、生物炭10份、钙基膨润土7份、腐殖酸保水剂1份、碳酸氢铵17份、玉米秸秆粉16份、发酵孔雀粪28份。

(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进行水管铺设;

在种植区挖设种植坑,种植坑与水管相对应,相邻两行种植坑间距为120cm,种植坑深40cm,种植坑坑口直径为40cm,同一行相邻种植坑间距100cm,种植坑中心距水管垂直距离为25cm;

移栽时期为3月份中旬,选择主干高150cm-200cm、主根长15-25cm的北美圆柏带土球进行移栽种植,土球直径为15-25cm。

(3)灌溉

北美圆柏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

及时除草、施肥保持疏松肥沃,适当修剪,防治病虫害。

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,植物根系适应能力也大大增强,以北美圆柏为例,在种植区0-30cm土层含水量为11.0%-12.0%,含盐量为0.24%-0.26%,pH为6.9-7.2的土壤中长势良好,具体指标见表1;

表1种植区0-30cm土层含水量、含盐量、pH统计

对照:使用传统灌溉方法种植的北美圆柏

(2)使用本发明的分根交替灌溉方法,提高了植物根系生长速度,以北美圆柏为例,北美圆柏移栽第一年高度生长量为40-48cm,北美圆柏移栽第二年高度生长量为38-47cm,具体指标见表2;

表2北美圆柏高度年生长量统计

对照:使用传统灌溉方法种植的北美圆柏

(3)使用本发明的分根交替灌溉方法,每亩灌溉用水量较普通灌溉用水量减少48%-62%,具体指标见表1;

表1每亩灌溉用水量情况统计

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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