一种用于山区林木、园林园艺及设施农业的节水灌溉方法技术

本发明专利技术公开了一种用于山区林木、园林园艺及设施农业的节水灌溉方法，包括步骤a：将原位负压灌溉装置与灌水器集成为一体；步骤b：在果树周围的根层土壤中埋设若干个集成一体的原位负压灌溉装置和灌水器；步骤c：在原位负压灌溉装置周围设置若干个土壤水分传感器；步骤d：通过支管将各原位负压灌溉装置与输水主管连接起来，然后与灌溉水源连接起来；步骤e：通过灌溉水源向原位负压灌溉装置进行补水，通过原位负压装置向果树给水，通过土壤水分传感器对灌溉效果进行持续监测；步骤f：对果树产品质量进行检测。本发明专利技术在合理利用灌溉水避免无效浪费的同时，能够持续保持果树根层土壤适宜水分状态，保证果树生长需求，适用于灌溉技术领域。适用于灌溉技术领域。适用于灌溉技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种用于山区林木、园林园艺及设施农业的节水灌溉方法


[0001]本专利技术属于灌溉
，具体的说，涉及一种用于山区林木、园林园艺及设施农业的节水灌溉方法。

技术介绍

[0002]植物的正常生长离不开地下根层适宜的土壤水分条件，满足植物地上冠层部分光合与蒸腾过程耗水的需求。植物的根层土壤含水量降低到不能满足植物根系吸收利用土壤水分的阈值时，灌溉成为维持植物正常生长的重要保障。灌溉的主要目的就是为了保持根层土壤适宜的水分条件，避免根层发生干旱胁迫，影响植物正常光合代谢。相对植物本身内在的生理生态耗水与需水过程来说，通常的灌溉是人为主动对植物的被动“给”水，与植物本身的需水总是发生时空错位，在灌溉水大量浪费的同时还时常发生干旱胁迫。通常的灌溉不论采取何种灌溉技术，包括最常用的大水漫灌(地面灌溉)、喷灌、滴灌等，外界水进入土壤变成土壤水的过程完全取决于人为主动的泼、浇、滴、压等动作或者自然水头差，这些进入土壤的水只有部分进入根层土壤并为植物根系吸收和冠层光合与蒸腾所利用，另一部分通过土壤的渗漏和蒸发等成为植物的无效水，在造成大量灌溉水浪费的同时还不能持续保持根层土壤适宜的水分状态。
[0003]在现有技术中，为解决传统灌溉系统进行植物灌溉，造成大量灌溉水浪费的同时还不能持续保持根层土壤适宜的水分状态的问题，也有部分植物采用负压灌溉技术。
[0004]植物的根系从土壤中吸收水分，土壤中的水分向根际运动、水分从根际土壤进入植物的根系、根系吸收的水分通过植物的茎部运输到地上冠层部分，经植物的地上冠层部分蒸腾进入大气，形成了连续的植物水分传输过程(SPAC)。随着植物地上冠层部分蒸腾耗水，根层土壤含水量下降，水势降低，负压灌溉就是利用根层土壤自身的基质吸力，通过水分势能差的驱动，主动将外界负压水运移到植物根层土壤，使根层土壤持续保持适应的土壤含水量并满足植物正常生理生态过程中光合与蒸腾作用耗水的需求。负压灌溉基于植物田间生理生态的水分过程驱动、主动从外界要水，具有节水效果好、水资源利用率高、调节能力强、能使土壤始终保持适宜植物生长的含水率等优点，负压灌溉技术的基础研究，主要体现在负压形式、压力维持技术、负压渗水材料(渗水器的渗水材料)以及这些因素的不同组合而形成的整体负压灌溉系统等方面，所以，负压灌溉技术在发展与应用过程中依然受到一些关键问题的困扰。
[0005]实现负压灌溉的基本条件为：1)根层土壤非饱和性；2)外界水保持恒定水势并与根层土壤保持稳定的负压差；3)外界水与根层土壤距离的有效性；4)透气不透水的水势能高效转化界面。
[0006]由此可见，基于田间土壤、植物和大气连续体(SPAC)的水分运移与蒸腾过程和规律，负压灌溉技术通过植物根层土壤的基质势能对外界水主动吸收利用，通过土壤基质吸力，将水自行抽吸到高处而后灌溉的方式，避免了普遍应用的各种正压灌溉技术容易引发的灌溉水浪费与干旱胁迫相矛盾问题。
[0007]但是，现有技术中普通的负压灌溉受负压差稳定技术和外部环境的限制，在负压灌溉的灌溉水源与灌水器灌溉过程中常遇到气栓阻塞难题，无法保证持续的水源供应，且传统灌水器受到“透水不透气”特性限制对渗水材料要求较高。稳定的压力系统和灌水器透水不透气使负压灌溉技术应用的门槛提高，也增加了负压灌溉系统的综合成本，不同程度制约了负压灌溉技术的广泛应用。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种用于山区林木、园林园艺及设施农业的节水灌溉方法，用于解决现有技术中，采用传统灌溉系统进行植物灌溉，造成大量灌溉水浪费的同时还不能持续保持根层土壤适宜的水分状态的问题，以及采用普通的负压灌溉时，受负压差稳定技术和外部环境的限制，在负压灌溉的灌溉水源与灌水器灌溉过程中常遇到气栓阻塞难题，无法保证持续的水源供应，且传统灌水器受到“透水不透气”特性限制对渗水材料要求较高，稳定的压力系统和灌水器透水不透气使负压灌溉技术应用的门槛提高，也增加了负压灌溉系统的综合成本，不同程度制约了负压灌溉技术的广泛应用的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0010]一种用于山区和半山区果树的节水灌溉方法，包括如下步骤：
[0011]步骤a：将原位负压灌溉装置与灌水器集成为一体，使之具有稳定的负压差控制功能；
[0012]步骤b：在果树周围的根层土壤中埋设若干个集成一体的原位负压灌溉装置和灌水器，并使灌水器与根层土壤充分接触；
[0013]步骤c：在原位负压灌溉装置周围设置若干个土壤水分传感器，用于对灌溉效果的持续监测；
[0014]步骤d：通过支管将各原位负压灌溉装置与输水主管连接起来，然后将输水主管与灌溉水源连接起来；
[0015]步骤e：通过灌溉水源向原位负压灌溉装置进行补水，通过原位负压装置向果树给水，通过土壤水分传感器对灌溉效果进行持续监测；
[0016]步骤f：对果树产品质量进行检测。
[0017]进一步的，所述原位负压灌溉装置包括由上而下依次设置的补水箱和储水箱，补水箱通过输水主管和支管与灌溉水源相连通，补水箱和储水箱之间通过负压差稳定管相连，灌水器设置于补水箱和储水箱之间并包覆于负压差稳定管周围，储水箱通过灌水器在土壤基质吸力作用下向果树主动给水。
[0018]进一步的，所述负压差稳定管顶部与补水箱底部的出水孔相连，负压差稳定管底部延伸至储水箱内，且负压差稳定管底部设有向储水箱供水的进水孔，所述负压差稳定管的口径远远大于补水箱出水孔和储水箱进水口孔的孔径。
[0019]进一步的，所述原位负压灌溉装置数量为3个，3个原位负压灌溉装置呈等边三角形安装埋设于果树周围。
[0020]进一步的，所述原位负压灌溉装置与果树之间距离为40cm，安装深度为30cm。
[0021]进一步的，所述土壤水分传感器数量为三组，每组土壤水分传感器的数量为3个，三组土壤水分传感器由上而下等距离设置于原位负压灌溉装置周围。
[0022]进一步的，所述三组土壤水分传感器之间距离为10cm，同组土壤水分传感器以及距离果树最近的土壤水分传感器距离均为7cm，测定该灌水器水平和垂直方向21cm
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20cm范围的土壤水分动态变化，果树灌溉效果的监测时间为一个生长周期。
[0023]本专利技术还公开了一种缺水区域园林绿化节水灌溉方法，采用原位负压灌溉装置和灌水器，每一定绿化面积的树苗，配有一个简易“水包”(灌溉水源)、每棵树苗配置简易的原位负压灌溉装置和灌水器，并使两者与“水包”相连，对整个关系树苗成活的关键时期持续的灌水。
[0024]本专利技术还公开了一种园艺花卉节水灌溉方法，针对盆栽园艺花卉，尤其针对庭院式盆栽园艺花卉，以单组盆栽为最小化单位，依次分别配置一组原位负压灌溉装置和灌水器，原位负压灌溉装置接上足够的灌溉水源，为各单组盆栽进行持续给水
[0025]本专利技术还公开了一种设施和大田灌溉农业节水灌溉方法，针对设施和大田灌溉农业，每一定种植面积的农业作物，配有一组原位负压灌溉装置和灌水器，将多组原位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于山区和半山区果树的节水灌溉方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤a：将原位负压灌溉装置与灌水器集成为一体，使之具有稳定的负压差控制功能；步骤b：在果树周围的根层土壤中埋设若干个集成一体的原位负压灌溉装置和灌水器，并使灌水器与根层土壤充分接触；步骤c：在原位负压灌溉装置周围设置若干个土壤水分传感器，用于对灌溉效果的持续监测；步骤d：通过支管将各原位负压灌溉装置与输水主管连接起来，然后将输水主管与灌溉水源连接起来；步骤e：通过灌溉水源向原位负压灌溉装置进行补水，通过原位负压装置向果树给水，通过土壤水分传感器对灌溉效果进行持续监测；步骤f：对果树产品质量进行检测。2.根据权利要求1所述的一种用于山区和半山区果树的节水灌溉方法，其特征在于：所述原位负压灌溉装置包括由上而下依次设置的补水箱和储水箱，补水箱通过输水主管和支管与灌溉水源相连通，补水箱和储水箱之间通过负压差稳定管相连，灌水器设置于补水箱和储水箱之间并包覆于负压差稳定管周围，储水箱通过灌水器在土壤基质吸力作用下向果树主动给水。3.根据权利要求2所述的一种用于山区和半山区果树的节水灌溉方法，其特征在于：所述负压差稳定管顶部与补水箱底部的出水孔相连，负压差稳定管底部延伸至储水箱内，且负压差稳定管底部设有向储水箱供水的进水孔，所述负压差稳定管的口径远远大于补水箱出水孔和储水箱进水口孔的孔径。4.根据权利要求1所述的一种用于山区和半山区果树的节水灌溉方法，其特征在于：所述原位负压灌溉装置数量为3个，3个原位负压灌溉装置呈等边三角形安装埋设于果树周围。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵立威，赵军，周宝元，郑树宇，张喜英，陈素英，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心石家庄慧农仪器仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：