本发明属于农业技术领域，具体地说，涉及一种节能降耗高效用水渗灌方法。
背景技术：
据水利统计资料显示，新疆农业灌溉用水占供水总量90％，远高于全国67％平均水平，农业耗水比重大，是各业的用水大户，与实施最严格水资源“总量控制定额管理”要求不相适应。因此，有效降低农业灌溉用水比重，提高农业水资源的高效用水和灌溉水利用效率，以及灌溉节能低耗，推进经济社会与生态水环境和谐发展，为此，大力发展农业高效节水灌溉是必由之路，膜下滴灌成为实现农业高效节水灌溉的重要技术措施之一。
膜下滴灌应用实践，突出问题是灌溉技术和经济社会效益尚未充分发挥出来，降低投入运行成本和节能降耗还有一定空间，膜下滴灌的进一步提质增效、减本降耗、适应生态环保能力，是今后农业高效节水灌溉发展趋势和方向。
传统膜下滴灌技术采用的方法是：用于作物灌溉用水的滴灌带在农田地表面铺设；滴灌带上面铺设一层塑料薄膜；农作物种子播种深度浅，一般3至5厘米；每次灌溉用水过程中，滴灌实施小流量，一般1.5L/小时，采用较小的灌水定额，一般30m3/亩，每次滴灌灌水时间较长，一般5至6小时；由于膜下滴灌实行小流量和小灌水定额实施作物灌溉用水，因此，作物生长期内灌水次数频繁10次或以上，平均灌水间隔周期短，12天灌一次水或以下。
现有膜下滴灌技术方法的优势在于；将农田滴灌带与铺设地膜两者有机结合起来，可充分发挥地膜保墒增温与滴灌局部湿润灌溉的相互作用效果，有效推进了农业节水灌溉实现。但这种方法的缺点和利弊端是：
(一)由于膜下滴灌灌水频次高、用水时间长、灌水周期短，导致供水系统用电能耗增加，因此，现行膜下滴灌运行能耗多不利于节能降耗；
(二)由于膜下滴灌带铺设在农田地表面，每次灌水定额较小，灌水过程由表及里湿润土壤，水分多保持在土壤浅层，作物根系生长深度多限于浅层，土壤表层水分蒸发明显，深层土壤水分资源利用率减少，不利于作物根系深扎汲取深层土壤水分养分，影响土壤水分深贮保墒和作物蹲苗抗旱能力。因此，灌水湿润深度浅不利作物吸收深层土壤水分养分。
(三)膜下滴灌地膜覆盖不仅增加灌溉工程成本，更重要的是长期使用膜下滴灌技术，污染土壤环境，严重影响了土地生产综合能力，因此，长期使用膜下滴灌产生的塑料薄膜白色污染，远大于它产生的社会经济效益。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述技术存在的缺陷，提供一种节能降耗高效用水渗灌方法，该方法不仅可以有效解决上述存在的问题，同时，也是适应我国大力发展节水型社会建设，实施水资源高效利用与生态环境可持续发展的需要，是一项切实可行非常重要的技术应用研究方向。
其具体技术方案为：
一种节能降耗高效用水渗灌方法，包括以下步骤：
步骤1、针对膜下滴灌用水时间长、能耗多，不利于节能降耗问题，采用农业机械作业一次性铺设地埋式渗灌带，在土壤耕层中采用渗灌方式，地埋式渗灌带农田埋深40cm土壤耕作层，每次灌水实施大流量3.0L/小时，大灌水定额50m3/亩，灌水时间4.5小时，作物生长期内灌水次数6次，平均灌水间隔周期长20天灌一次水，作物全生育期内灌溉用水时间只有27小时；
步骤2、针对灌水定额及湿润土层小不利作物吸收深层土壤水分养分问题，采用农田地埋式渗灌方法，将渗灌带埋深35至40cm土层，农田耕层深施化肥或颗粒有机肥15至20kg/亩、作物种子15至20cm深播，并由农业机械在农田一次性将渗灌带、种子深播、深施肥料作业完成；
步骤3、针对地膜覆盖增加成本污染土壤环境影响地力问题，采用农田不铺设地膜覆盖的地埋式渗灌方式，渗灌带由农业机械一次性作业埋入35～40cm农田土层。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明实施农田地埋35至40厘米深度渗灌带、农田耕层深施化肥或颗粒有机肥、种子15至20厘米深播，由农业机械在农田一次性将渗灌带、种子深播、深施肥料作业完成。获得以下有益效果：
1.地埋式渗灌有效减少地表水分无效蒸发；
2.渗灌大流量大灌水定额用水时间短耗能减少；
3.农田非地膜覆盖和污染；
4.深度施肥播种有利于作物吸收深层土壤水分养分。
附图说明
图1是传统膜下滴灌与节能高效用水渗灌对比图，其中，(a)为传统膜下滴灌纵剖面，(b)为传统膜下滴灌横断面图，(c)为节能高效用水渗灌纵剖面，(d)为节能高效用水渗灌横断面图，图中，1为农田地表地膜覆盖；2为农田土壤耕作层；3为农田铺设地面式滴灌带；4为作物种子播种深度以及播种间距；5为一次性铺设地埋式渗灌带；6为机械播种时施入土壤深层化肥或颗粒状有机肥(施肥于渗灌带两侧土壤，种子在肥料上部)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方案对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
如图1所示，针对膜下滴灌用水时间长、能耗多，不利于节能降耗问题
膜下滴灌采用农田地表铺设滴灌带，因而滴灌过程水分蒸发较快，这就要求灌溉系统多灌、勤灌，每次灌水实施小流量，1.5/小时，小灌水定额30m3/亩，灌水用水时间长5.4小时，可满足作物生育期灌溉定额300m3/亩要求，因此，作物生长期内灌水次数频繁10次或以上，平均灌水间隔周期短12天灌一次水或以下，由此，作物全生育期内灌溉用水时间长达54小时。显然，因灌溉用水次数多每次灌溉用水时间长，灌溉系统长时间作业提水能耗多(用电量)。
本发明的技术实现方案是：将传统的膜下滴灌农田地表铺设地灌带，改为农业机械作业一次性铺设地埋式渗灌带，由于在土壤耕层中采用渗灌方式，可有效减少地表水分无效蒸发的同时，也为渗灌系统减少灌水次数，实施大流量、大灌水定额，减少用水时间和节能降耗创造了条件。因此，地埋式渗灌农田埋深40cm土壤耕作层，每次灌水实施大流量3.0L/小时，大灌水定额50m3/亩，灌水时间4.5小时，作物生长期内灌水次数6次，平均灌水间隔周期长20天灌一次水。由此，作物全生育期内灌溉用水时间只有27小时，比传统膜下滴灌用水时间54小时，减少了27小时，降低灌溉系统提水能耗50％。
针对灌水定额及湿润土层小不利作物吸收深层土壤水分养分问题
由于膜下滴灌的滴灌带为农田地表铺设，因此，田间滴灌灌水过程是由表及里逐步湿润土壤，土壤水分多保持在0至45cm土层，由此产生的结果是：作物根系生长深度多限于农田土壤浅层，土壤表层水分蒸发明显，水分利用效率下降，深层土壤水分资源利用率少，不利于作物根系深扎汲取深层土壤水分养分，影响土壤水分深贮保墒和作物蹲苗抗旱能力。
本发明的技术实现方案是：采用农田地埋式渗灌方法，将渗灌带埋深35至40cm土层，突破传统农作物种子3～5cm浅播深度，改变为农田耕层深施化肥或颗粒有机肥15至20kg/亩、作物种子15至20cm深播，并由农业机械在农田一次性将渗灌带、种子深播、深施肥料作业完成。这种将作物种子、肥料由浅层向深层实施的环境改变，使作物种子先天性的土壤深度“着床”，为作物生长发育充分汲取深层土壤水分养分，减少灌水次数，避免无效水分蒸发，提供了常规播种和施肥方法所不具备的作物生态环境能力。由此形成了“作物深播深施肥深根吸水”效应，为作物根系深扎汲取深层土壤水分养分，提高作物蹲苗抗旱节水能力提供有力的技术支持。
针对地膜覆盖增加成本污染土壤环境影响地力问题
现行膜下滴灌是将地膜覆盖与滴灌二者有机结合的灌溉方式，充分发挥了地膜保墒增温和滴灌节水各自优势，集成创新推进了农业节水增效。然而，膜下滴灌地膜覆盖增加成本，污染土壤环境，影响土地生产能力，远大于它产生的经济效益。
本发明的技术实现方案是：将目前膜下滴灌地面滴灌方式，改为农田不铺设地膜覆盖的地埋式渗灌技术方式，即渗灌带由农业机械一次性作业埋入35～40cm农田土层，这一渗灌土壤水分环境条件改变，为作物生长汲取深层土壤水分，避免土壤表层水分无效蒸发浪费，不用地膜覆盖节省材料成本及防止土壤白色污染，是目前膜下滴灌所不具备的。
本发明针对膜下滴灌存在三大问题：灌溉运行时间长能耗多(灌水频次高，灌水时间长，灌水周期短，能源消耗大)、作物播种及灌水湿润浅土壤深层水分贮量利用少(滴灌表层湿润土壤，土壤水分作物根系生长多限于浅层，表层水分无效蒸发利用少，土壤水分资源深贮保墒能力减弱)、地膜覆盖增加成本污染环境影响土壤生产能力，总结膜下滴灌运行实践，提出“深播深根、渗灌贮水、减少灌次、节能降耗”综合灌溉技术，为农田节能环保微灌节水技术创新应用，提供新的研究方法和解决方案。
基于农田无地膜覆盖地埋渗灌、种子深播肥料深施、灌溉水肥深贮方法，从而形成渗灌省水节能综合技术应用模式：
由“无膜地埋渗灌+作物深播深根+水肥深贮”，可获得：
减少表层水分蒸发、深根汲取深层土壤水分养分、增强作物抗旱能力、未农田塑料薄膜和白色污染，降低灌溉成本，提高农田综合能力。
由“减少灌水次数和灌水时间+实施大流量和灌水定额”，可获得：
灌溉作业节能降耗，作物节水增效
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。