一种利用相变技术提高地温的方法与流程

本发明提供了一种提升地温、防止作物根系冻害的方法，属农业领域。

背景技术：

我国北方果树主要栽培区域冬天通常处在-20℃～10℃的范围，白天多为零上，夜间为零下，土层会结冰。由于果树根系无自然休眠，当土壤达到临界温度时，果树根系就会形成冻害。通常桃发生冻害的土壤临界温度为-10℃，苹果为-10～-12℃，山梨-16～-19℃，葡萄-6～-10℃根据品种的不同而变化。近几年冻害发生频繁，造成很大经济损失。

提升地温防冻的方法不是很多，北方寒冷地区葡萄都要连蔓一起埋在地下，但是苹果树等树体高大、根系发达埋土造价很高。黄腐酸类肥料可以稍微提升地温，发明201510320083.7公开了一种具有提升地温功效的有机无机肥料，将有机分子材料、大量元素肥料、微量元素、高分子保水材料、有益微生物混合后挤压造粒制得。但这种肥料提升地温的能力有限，不足以对根系冻害起到作用。

覆盖地膜也是一种常见的提升地温的方法，实用新型200420042262.6公开了一种起垄覆膜的农业机械。它弥补了现行同类机具不能单独起垄覆膜的不足,可在实行一年一作的干旱及半干旱地区非播种期提前起垄覆膜,积蓄水分、提升地温,以保证作物在播种生长期的需要。地膜也是有一定作用，主要用于提早发芽，抗冻方面较差，另外地膜使用寿命短，不能循环使用，造成白色污染。

发明201410520629.9公开了一种黄土高原区域矮砧苹果园保墒除草的技术，采用地布可以阻止阳光对地面的直接照射，同时利用地布本身坚固的结构阻止杂草穿过地布，从而保证了地布对杂草生长的抑制和杀灭作用；铺设地布，每年春天能够明显提升地温，提升根系活力，尤其是根系较浅的矮砧苹果树；由于地布是编织而成，经线纬线交织处有细小的孔隙，具有一定的透水性和透气性，冬天防冻效果不佳。

实用新型201220080073.2公开了一种葡萄专用保温防寒被，包括阻温层、隔湿层和保护层三部分，所述的阻温层设置在隔湿层内，所述的隔湿层又设置在保护层内；所述的阻温层玻璃棉复合保温材料构成；所述的隔湿层为0.08mm的防老化无滴膜构成。该实用新型被改变了葡萄传统的防寒方式，采用此设施用工成本低，操作简单，省工省力，使用时间长，维护费用低，葡萄枝蔓及根系不受冻害，保护环境，防止风沙，起到防风固沙的作用。

发明201510876728.5公开了一种低温下设施蔬菜的育苗及生产方法，将远红外电热膜技术应用于蔬菜生产，首先可在育苗苗床或穴盘或营养钵下铺设远红外电热膜，并安装温控仪，具有增温快，加热均匀，热效率高的优点，且可根据设定温度自动加温或断电，有助于壮苗培育，并可缩短育苗时间。

技术实现要素：

本专利提出了一种利用相变原理来提高地温，防止果树冻害的方法。其特征在于：是由三层密封的耐老化的透明塑料薄膜组成，中间形成上下两个腔体，上层腔体充满稀薄空气，下层腔体内装满普通自来水，薄膜有一定强度，防止破裂：

(1)上层腔体所填充气体的压力为0.5～0.8个大气压；

(2)下层腔体所充水的体积为75％～90％。

进一步，其特征为尺寸为200～500mm×200～500mm×20～100mm，其中上层尺寸为200～500mm×200～500mm×10～80mm，下层尺寸为200～500mm×200～500mm×20～80mm。

进一步，上下两层腔体均设有小孔，上层的小孔用于充气，下层的小孔用于充水，孔上均带有密封塞。

进一步，充气孔的直径2～6mm，充水孔的直径4～8mm。

进一步，材料为聚乙烯或聚氯乙烯。

进一步，上下腔体所用塑料薄膜的厚度为0.1～0.3mm。

进一步，铺设时间，秋末冬初覆布，春天化冻时移走。

进一步，铺设宽度以覆盖根系为宜。

进一步，铺设方法，以每行果树根部连接线为起点，向两侧铺设。

进一步，适用作物有苹果、葡萄、梨、桃、枣、杏、猕猴桃、茶树。

本发明的优越之处在于：

(1)提升地温，防止果树根系冻害。

(2)防止果树根部杂草生长。

(3)早春时，促使根部及早萌动，枝条及早发芽，茶叶可提前采收，提高商品价值，增产增收。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。

图1为本发明专利示意图；

图2为本发明专利剖面图；

图中1.充气层，2.充气孔带密封塞，3.充水孔带密封塞，4.充水层。

具体实施方式

实施例1盛果期苹果树

以树干为中心，向两侧各铺设3块。11月初开始铺设，4月移走。

(1)铺设时间

秋末冬初覆布，春天化冻时移走。

在果园秋施基肥后立即进行，至土壤冻结前完成。冬季比较暖和、冻土层浅、风大的果园在秋末冬初铺设为好。早春，可以提前促使幼芽萌发，根据气温情况移走保藏再重复使用。

(2)铺设宽度

地布的铺设宽度应是树冠最大枝展的70-80％，因苹果树的吸收根系主要集中在此区域内，地布表面集流的雨水应蓄藏在此区域。新植的1-3年幼树总共铺设3块，离开树干1.5块的范围；盛果期树选择以树干为半径一米范围，从树干开始铺设3块。

(3)铺设方法

a、地面整理

地布铺设前首先要清除地面杂草，尤其茎干较粗的杂草，防止损伤。其次平整地面，要求树干处地面与两行之间中心线处地面呈一定坡度，高差5％，便于雨水快速流向两侧集雨沟被根系有效吸收。

b、铺设方法：以每行果树根部连接线为起点，向两侧铺设。

c、铺设滴灌管

有滴灌设备的果园，可把滴灌管放置于塑料水袋的下面。幼龄果园每行可紧贴树干放置1条滴灌管，成龄果园沿水袋的外侧各放置1根滴灌管。

d、行间管理

行间覆草、自然生草或人工种草均可。

实施例2樱桃树

以树干为中心，共铺设5块，中间一块，两侧各铺设2块。10月20日开始铺设，4月10日移走。

实施例3葡萄树

以树干为中心，共铺设4块，两侧各铺设2块。10月30日开始铺设，4月15日移走。

其他注意事项

防火

塑料水袋虽然添加了阻燃剂，但在秋末至初春这段时间内，由于气候干燥、杂草干枯，应严禁在果园及周边有放火烧荒等易发生火灾的行为。特别对于覆草和生草的果园更应注意防火。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。

技术特征：

技术总结
本发明提出了一种利用相变原理来提高地温，防止果树冻害的方法。其由三层密封的耐老化的透明塑料薄膜组成，中间形成上下两个腔体，上层腔体充满稀薄空气，下层腔体内装满普通自来水，薄膜有一定强度，防止破裂。白天阳光充足时，下层水层会折射光线起到聚焦作用，增加下面土壤的受光效率。当气温降低，晚上低于零度时，水会结冰，结冰时水变成冰，发生相变会放出热量，热量传导到下层土壤，保护土壤不结冰，同时空气层和水层都起到隔绝冷空气的作用，保护下面土层，避免根系受冻。第二天白天如果气温在零上时，下面冰层吸收阳光热量，融化变成水，晚上气温降低到零下时再结冰，继续放热，始终起到保护作用。同时上层稀薄空气层基本透明，不会阻挡光线，但又起到保温作用。如果第二天白天温度低于零度，冰层没有融化，冰层也起到保温作用，北方冬天下雪小麦反而不会受冻就是这个道理。

技术研发人员：常大勇;陈旭伟;常晓菲;高筱莎;曲丽芳;宇仁洋
受保护的技术使用者：烟台固特丽生物科技股份有限公司
技术研发日：2017.07.21
技术公布日：2017.10.20