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农田节水耕作方法技术

技术编号:27705 阅读:243 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
挂膜铺底-遍地孔高效综合节水栽培技术,是一种主要用于高种植密度旱作的节水、集水的高效低耗栽培新系统,简称“GPB法”。“挂膜”之一,指在梯田直壁挂覆塑料薄膜,减少蒸发、聚集露水;“挂膜”之二,是在大棚后墙挂覆塑料薄膜,凝集棚内多余水汽,降低湿度减少病虫害。“铺底”指底膜覆盖即在耕作层底下,铺设PE薄膜。“遍地孔”是在种庄稼的田里按设计要求普遍打孔,孔中塞包根材料,供灌施水肥与汇集雨后迳流之用。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
挂膜铺底——遍地孔高效综合节水栽培技术本专利技术属于作物育种与栽培
,是一种主要用于高种植密度旱作的节水、集水的高效低耗栽培新系统。今取“挂”、“铺”、“遍”的拼音字母之词首,简称“GPB高效综合节水栽培技术”或“GPB法”即可。冯晋臣教授认为:干旱农业在栽培措施上的根本出路,在于开发与实施“集水”与“节水、”相结合、能土法上马尽量少花钱的灌溉技术。一方面将自然供给(内源)的夏雨、冬雪集储起来,供次年春播、夏作之用;另方面在利用外源水资源灌溉时,要从“灌溉土壤”跳跃到“灌溉作物”,将有限的淡水用于最关键处。除滴灌外,渗灌(暗灌)、喷灌、雾灌都还停留在“灌溉土壤”这一阶段。另外,这些国际上较先进的农业节水栽培技术还有下列主要缺陷:1、是被动的灌溉,主动集水或汇集雨后迳流的功能不强。2、灌溉的水份,不是存在严重的地表蒸发,便有相当的地下渗漏,农用水的生产效率尚不理想。3、投资较大,技术要求较高,又无法用土办法来实施。因此难于在发展中国家的广大旱区农村推广应用。我们申请的专利:“经济林根基节水栽培系列技术”(简称“根灌”,申请号:97103541.5)[1],不但是“灌溉作物”还实现了“根基灌溉”,并克服了上述几条缺陷。但它的适用范围,只限于种植密度不超过每1/15公顷(亩)5000株的旱作,特别宜于经济果林与瓜菜,尤其是大棚瓜果蔬菜;农用水生产率、经济效益与生态效益均较理想。但对种植密度甚高的旱作,如一些粮棉油,在理论上均可用,从经济效益上看,却不切实际。我国目前常规平作惯用的泼灌(泼浇)与漫灌,其用水量浪费惊人,农用水的生产率还不到1公斤/米3。在联合国向全世界发出缺水警报的今天,它们已无继续使用的生命力。本专利技术要达到下述二目的:1、干旱地区往往很缺水,蒸发量又极大。因此那里要种好庄稼,首要任务是将一年内有限的降水量能收集起来,集水的最好办法是水降在那里,在那里就地聚集、保存,并采取一定措施尽量减少蒸发与渗漏,达到“集水保墒”之目的。2、本专利技术适用于种植密度大于每1/15公顷(亩)1000株的旱作之节水栽培,特别适合于种植密度大于每1/15公顷(亩)5000株的旱作粮棉油及其他经济作物。达到与我们已申请的另一专利——“经济林根基节水栽培系列技术”(根灌)互相补充之目的,使多种旱作都能纳入我们的高效低耗节水栽培的系列中来。本专利技术中的“挂膜”指两种情况:1、丘陵梯田的(垂)直壁挂覆塑料薄膜。图1中1为梯田平面;2为梯田直壁;-->3为太阳平行光:α为阳光照向梯田平面的太阳高度角:β为阳光照向梯田直壁的倾角。由图1可见,β=(90°-α),设某地,夏天α=60°,则β=30°;而冬天α=30°,则β=60°,即此时梯田直壁太阳的光照强度如夏天梯田平面的光照强度;在我国不少地区的冬季,还有强烈的北风,可见冬天时梯田直壁的水份蒸发量徒增,故在丘陵梯田的直壁挂覆塑料薄膜,十分必要。另一方面它还有集水的功能,因为在仲夏至晚秋夜里气温往往降至露点以下,则该“挂膜”塑料薄膜,能将空气中的水份凝集起来供灌溉作物之用。实施方式:为实施该“挂膜”宜选用厚0.1毫米、宽800厘米的棚(农)膜,为便宜计这里可用强度较高的HDPE或LLDPE聚乙烯有滴薄膜。然后按所需覆盖面大小粘接,在覆盖面方向的四边,要粘入φ10mm左右的绳子各一条,以防撕烂薄膜;相反的一面,每高差1.5-2米,粘一条压膜塑料带。拟覆膜的梯田直壁,事先须除去壁上杂草、草根或树根,若杂草较多,应喷洒除草剂如氟乐灵等,用法见相应说明书。该“挂膜”塑料薄膜的挂覆方法如图2所示:图2中1是PE农膜;2是膜上端压土沟,深、宽均20厘米左右;3是覆盖在薄膜上端的压上泥,要求将膜上端粘入的绳子及膜边沿全埋入上中,并填平压土沟;4是膜下端的集水沟,宽、深均约25厘米,沟底铺膜,为此要求沟底平整且有些倾斜,出水口处要低些;5是膜下端的压土带,带宽25厘米左右,覆盖在薄膜上的土层厚10厘米左右,似一条堰,要求将膜下端粘入的绳子埋入土中,膜边沿不要露在土层外面;6是固定在梯田直壁上的立柱,立柱断面10厘米×8厘米,内有直径6毫米钢筋3-4根,且每高差1.5-2米,立柱上要留个孔眼或突钩,用于捆绑压膜塑料带;7是压膜塑料带,带间距离D=1.5-2米,风大的地方,密一些;8是集(储)水坛,埋在土里,坛口须对准并低于集水沟的出水口。在粘接此塑料薄膜时,两膜间的横向粘联应按当地冬天常有的风之顺风方向,一个压一个地粘搭之;易见集水沟的出口方向,也应置于顺风向的下风头。效果与优点:经测算,半干旱地区冬季梯田直壁挂膜后,每天所减少的水份蒸发量,相当于增加2-3mm的降雨量,即2-3公斤/天,米2,若该膜有100米2,则每天因减少蒸发而可节水200-300公斤,非常可观。在中纬度地区,有露的夜里,“挂膜”塑料薄膜每米2一夜可集露水100-300毫升(克);设该膜有100米2,则一年可集露水2000公斤以上。2、“挂膜”的第二种情况,是在反季节瓜菜的大棚里的后墙壁上挂覆塑料薄膜。首先可以挡后墙透入之冷气,增加棚室保温性;另外白天大棚内温、湿度均很高,一到傍晚及夜里,大棚内温度下降,很快达到露点,此时,该“挂膜”塑料薄膜就会将大棚内多余的水汽凝集起来,从而降低了大棚内的湿度,减少了病虫害;还可将这些“露水”储集起来,经消毒后供灌溉作物之用。若在此膜的背面(贴着大棚北墙壁的那一面),涂刷“HIPS塑料用银灰色涂料”,则该“挂膜”还能起反光作用,它能-->明显增强棚室北侧弱先区的光照强度和提高棚室温度。实施方式:为实施该“挂膜”,宜选用厚0.06-0.08mm、宽800厘米的HDPE或LLDPE有滴聚乙烯薄膜,然后按所需覆盖面大小粘接,在覆盖面方向的上端,要粘入φ10mm左右的绳子一根,作挂膜时之用。该“挂膜”塑料薄膜的挂覆方法如图3所示:图3中1是经予处理后的PE农膜;2是固定在大棚后墙上的钢筋钩(φ6-8mm);3是薄膜上端粘入的绳子,其两头捆绑在钢筋钩上,并拉紧该绳索;4是薄膜挂上后,跨在膜上端绳子两侧,钉于大棚后墙上的U形钢筋(φ5mm左右),它能托住薄膜不下堕,间距D=4米左右;5是膜下端集水沟,沟宽25厘米左右,深约20厘米,沟底铺膜,为此要求沟底平整且要顺着膜的粘联方向稍作倾斜,出水口处要低些;6是膜下端的压土带,带宽25厘米左右,覆盖在薄膜上的土层厚10厘米左右,似一条堰;7是集(储)水坛,埋在土里,坛口须对准并低于集水沟的出水口。该“挂膜”塑料薄膜粘联后,在挂覆前,尚需进行下列予处理:首先在薄膜正面涂擦“灭滴灵”,灭滴灵是一种价廉,使用简便,不会损伤膜性、效果持久兼有杀菌作用的粉状高效优质抗滴剂,在普通有滴薄膜上涂擦灭滴灵后,不但能使凝结在薄膜的水滴迅速顺膜流下,保持膜面的良好反光作用,还能消毒水滴,使水滴无染病之患,因此可放心将所集之“露水”用于作物灌溉上;接着在薄膜背面(覆盖于大棚后墙那一面),均匀地涂刷一层“HIPS塑料用银灰色涂料”。该涂料的配方如下(按重量比例):硝酸纤维改性热塑性丙烯50;酸树脂溶液(固体含量30%)浮型铝粉浆3.5;HIPS专用混合溶剂46.5,合计100。效果与优点:有集水功能,可降低棚室湿度,减少病虫害,且能增光、增温。用于叶菜本文档来自技高网...

【技术保护点】
挂膜铺底-遍地孔高效综合节水栽培技术挂膜铺底-遍地孔高效综合节水栽培技术,是一种主要用于高种植密度旱作的节水、集水的高效低耗栽培新系统,由“挂膜”、“铺底”及“遍地孔”三部分组成。今取“挂”、“铺”、“遍”的拼音字母之词首,简称“GPB 高效综合节水栽培技术”或“GPB法”。其特征是适用于种植密度大于每1/15公顷(亩)1000株的旱作,特别适合于在大田上,种植密度大于每1/15公顷(亩)5000株的旱作粮棉油及其他经济作物的栽培,它一方面能将自然供给(内源)的夏雨、冬雪集储起来,供次年春播、夏作之用;另方面在利用外源水资源灌溉时,不但实现了从“灌溉土壤”到“灌溉作物”的质变,还飞越到“根基灌溉”,使有限的淡水资源,在农业上得到最充分的利用。该法能土法上马,可在我国与发展中国家的广大旱区农村推广使用。

【技术特征摘要】
1、挂膜铺底一遍地孔高效综合节水栽培技术挂膜铺底一遍地孔高效综合节水栽培技术,是一种主要用于高种植密度旱作的节水、集水的高效低耗栽培新系统,由“挂膜”、“铺底”及“遍地孔”三部分组成。今取“挂”、“铺”、“遍”的拼音字母之词首,简称“GPB高效综合节水栽培技术”或“GPB法”。其特征是适用于种植密度大于每1/15公顷(亩)1000株的旱作,特别适合于在大田上,种植密度大于每1/15公顷(亩)5000株的旱作粮棉油及其他经济作物的栽培,它一方面能将自然供给(内源)的夏雨、冬雪集储起来,供次年春播、夏作之用;另方面在利用外源水资源灌溉时,不但实现了从“灌溉土壤”到“灌溉作物”的质变,还飞越到“根基灌溉”,使有限的淡水资源,在农业上得到最充分的利用。该法能上法上马,可在我国与发展中国家的广大旱区农村推广使用。2、挂膜权利要求“1.挂膜铺底一遍地孔高效综合节水栽培技术”中的“挂膜”指两种情况:(1)丘陵梯田的(垂)直壁挂覆塑料薄膜。设α为阳光照向梯田平面的太阳高度角,β为阳光照向梯田直壁的倾角,易见β=(90°-α)。设某地,夏天α=60°,则β=30°;而冬天α=30°,则β=60°,即此时梯田直壁太阳的光照强度如夏天梯田平面的光照强度;在我国不少地区的冬季,还有强烈的北风,可见冬天时梯田直壁的水份蒸发量徒增,故在丘陵梯田的直壁挂覆塑料薄膜,十分必要。另一方面它还有集水的功能,因为在仲夏至晚秋夜里气温往往降至露点以下,则该“挂膜”塑料薄膜,能将空气中的水份凝集起来供灌溉作物之用。为实施该“挂膜”宜选用厚0.1毫米、宽800厘米的棚(农)膜,为便宜计这里可用强度较高的HDPE或LLDPE聚乙烯有滴薄膜。然后按所需覆盖面大小粘接,在覆盖面方向的四边,要粘入φ10mm左右的绳子各一条,以防撕烂薄膜;相反的一面,每高差1.5-2米,粘一条压膜塑料带。拟覆膜的梯田直壁,事先须除去壁上杂草、草根或树根,若杂草较多,应喷洒除草剂如氟乐灵等。覆膜时,先在梯田直壁上端边沿处,挖一条压土沟,深、宽均20厘米左右,接着将膜上端粘入的绳子及膜边沿全埋入沟里的土中,并填平之;膜下端有集水沟,宽、深均约25厘米、沟底铺膜,为此要求沟底平整且有些倾斜,出水口处要低些,对准出水口处有个埋于土里的集(储)水坛;膜下端用土压住,土层宽25厘米、厚10厘米左右,似一条堰,要求将膜下端粘入的绳子埋入土中,膜边沿不要露在土层外面;然后在梯田直壁的两侧上各固定一根水泥立柱,立柱断面10厘米×8厘米,内有直径6毫米钢筋3-4根,且每高差1.5-2米,立柱上要留个孔眼或突钩,用于捆绑压膜塑料带;另外,在粘接此塑料薄膜时,两膜间的横向粘联应按当地冬天常有的风之顺风方向,一个压一个地粘搭之;易见集水沟的出口方向,也应置于顺风向的下风头。(2)“挂膜”的第二种情况,是在反季节瓜菜的大棚里的后墙壁上挂覆塑料薄膜。首先可以挡后墙透入之冷气,增加棚室保温性;另外白天大棚内温、湿度均很高,一到傍晚及夜里,大棚内温度下降,很快这到露点,此时,该“挂膜”塑料薄膜就会将大棚内多余的水汽凝集起来,从而降低了大棚内的湿度,减少了病虫害;还可将这些“露水”储集起来,经消毒后供灌溉作物之用。若在此膜的背面(贴着大棚北墙壁的那一面),涂刷“HIPS塑料用银灰色涂料”,则该“挂膜”还能起反光作用,它能明显增强棚室北侧弱光区的光照强度和提高棚室温度。为实施该“挂膜”,宜选用厚0.06-0.08mm、宽800厘米的HDPE或LLDPE有滴聚乙烯薄膜,然后按所需覆盖面大小粘接,在覆盖面方向的上端,要粘入φ10mm左右的绳子一根,作挂膜时之用。该塑料薄膜粘联后,在挂覆前,尚需进行下列予处理:首先在薄膜正面涂擦“灭滴灵”粉剂,在普通有滴薄膜上涂擦灭滴灵后,不但能使凝结在薄膜的水滴迅速顺膜流下,保持膜面的良好反光作用,还能消毒水滴,使水滴无染病之患,因此可放心将所集之“露水”用于作物灌溉上;接着在薄膜背面(覆盖于大棚后墙那一面),均匀地涂刷一层“HIPS塑料用银灰色涂料。该涂料的配方如下:(按重量比例):硝酸纤维改性热塑性丙烯50;酸树脂溶液(固体含量30%)浮型铝粉浆3.5;HIPS专用混合溶剂46.5,合计100。覆膜时,先在大棚后墙上端的两边,各固定一个钢筋钩(φ6-8mm),用于捆绑并拉紧薄膜上端粘入的绳子;薄膜挂上后,再在大棚后墙上钉入U形钢筋(φ5mm左右),要求它跨在膜上端绳子两侧,以便托住薄膜不下堕,间距D=4米左右;膜下端有集水沟,沟宽25厘米左右,深约20厘米,沟底铺膜,为此要求沟底平整且要顺着膜的粘联方向稍作倾斜,出水口处要低些,对准出水口处有个埋于土里的集(储)水坛;最后,膜下端要用土压住,土层宽25厘米、厚10厘米左右,似一条堰。3、铺底权利要求“1.挂膜铺底一遍地孔高效综合节水栽培技术”中的“铺底”指底膜覆盖技术:不少干旱少雨地区,由于渗漏损耗,使一年中少有的几次显效降水量(>10mm/d),很快渗漏到2米以下的土层中,成为根系所无法利用的无效水。尤其对蓄水性能差的砂土,渗漏损耗更为严重。为解决这一问题,可在耕作层底下,铺上一层厚度不小于0.05mm的PE塑料薄膜,铺设深度视作物根系情况而定,邻近两膜之间重叠(搭接)10-20厘米,面积大的宜采用150厘米以上宽的塑料薄膜搭接铺覆,易见薄膜越宽,其利用率越高;窄沟则可采用相应宽度的塑料薄膜单独铺覆。使用寿命10年左右,膜越厚有效期越长。有关技术指标见表1。根据整地情况,有以下几种实施方式:(1)平坦型底膜覆盖栽培技术a、切土翻土:据不同作物按表1所示深度切土,并将该表层土翻起置另旁。b、铺膜搭接:所挖土层达到一定的宽度与要求的长度时,将沟底铲平并铺覆适合宽度的塑料薄膜,两邻膜之间搭接10-20厘米,以防渗漏。c、膜上覆土:去掉原来翻起的表层土中的硬性杂物,防止捅破塑料薄膜,将土敲(粉)碎后,便回复覆盖到所铺塑料薄膜上;在未铺完底膜前,底膜两边都要留出相邻两膜的搭接宽度,最后底膜四周都要多留45厘米长(宽)的边,以便与田埂内壁相贴附。d、筑埂防泄:一般垦植区四周先要筑好12厘米左右高的田埂,以免该垦植区的降水量外流,使雨养农业的“一方田接住一爿天”降水之理想,能进一步实现。在该恳植区中铺完底膜后,最后便将底膜四周多留长的45厘米塑料薄膜,附覆在田埂的内壁,内壁四周的底膜上盖完土后,便尽量将膜拉紧,使膜上端用土紧压在田埂的顶部为宜。e、平整地表:垦植区覆好底膜、盖完土后,应及时将表土平整。对于梯田,要求平行于等高线的梯田中线,低于中线两侧的梯田表面,形成一个两边倾角5°~10°的V字形结构,以减轻梯田沿等高线外侧田埂的迳流冲击力。(2)垄沟型底膜覆盖栽培技术该实施方式与本项权利要求中“(1).平坦型底膜覆盖栽培技术”之差异,仅在于沟中铺底膜(厚0.05mm以上的塑料薄膜),垄面上覆地膜,地膜可选用宽度适当厚0.006-0.008mm的HDPE或LLDPE超薄膜。底膜的铺设深度D与垄宽L、沟宽G,分别见表1与表2相应数据。垄面要求中间高两旁低,倾角α取10°左右,或筑成拱形垄面。其具体操作步骤为:a、施肥深耕:欲铺底膜的田,全面耕翻,深度为表1中的D;深耕前最好施足基肥。b、开沟起垄:根据该田块作物种植的计划,决定L与G,然后在田上作好标记,按所需的形状与要求的L、G宽度开沟起垄(最后垄面最多比地平面高2-5厘米),L与G的常用尺寸及匹配,见表2。c、沟铺底膜:沟中土层挖到所需的宽度、长度与深度时,应将沟底铲平并铺覆合适宽度的塑料薄膜,膜的两边应顺沟壁向上翻贴,高20厘米以上,以便能蓄积200mm以上的降水量。d、垄盖地膜:先在垄面喷除草剂,再将适当宽度的超薄膜覆盖在垄面,要求该膜两边顺沟壁向下垂挂,覆盖在沟中底膜的外边,长度以能与沟中底膜的上翻部分重叠2厘米左右即可。这样的垄面所形成的产流面,会使无效降水(<5.0mm/d,包括露水)及微效降水(5.0mm-10.0mm/d)产生迳流,将原来是无效或微效的降水亦能储集于集水区(沟)之中。e、铺包根材料:经济条件许可的地方,沟底底膜上宜铺一层厚5-10厘米的包根材料[1],财力强者可用长效型常用包根材料,铺得厚些为好,以便可连续使用多年。f、覆土并平整:去掉原来沟中翻起的表层土中的硬性杂物,防止捅破底膜,将土敲(粉)碎,回复覆盖到沟中的底膜上;然后平整一下沟中覆盖土的表面,使沟两侧边沿低于垄边沿1-2厘米,以利于储集雨水。g、筑埂防泄:一般垦植区四周先要筑好12厘米左右高的田埂,以免该垦植区的降水量外流,使雨养农业的“一方田接住一爿天”降水之理想,能进一步实现。在该垦植区的沟中铺完底膜后,要使底膜两端多留长约45厘米,以便附覆在两头田埂的内壁,内壁上底膜盖完土...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯晋臣冯征季静秋
申请(专利权)人:冯晋臣冯征季静秋
类型:发明
国别省市:66[中国|海南]

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