專利名稱：一種果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)和節(jié)水技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種果樹和蔬菜的 全面節(jié)水調(diào)控方法。
背景技術(shù)：
水作為人類賴以生存、發(fā)展的重要資源，已成為全球資源環(huán)境的 首要問題。它不僅影響、制約現(xiàn)代社會的可持續(xù)發(fā)展，而且直接威脅 人類的生存和發(fā)展，因而引起了世界的普遍關(guān)注。如何真正提高水資 源的有效利用率，推進(jìn)水資源的可持續(xù)開發(fā)和保護(hù)，已經(jīng)成為世界各 國共同面對的緊迫問題。如把農(nóng)作物的生長、發(fā)育和產(chǎn)量形成作為一 個生產(chǎn)過程，農(nóng)業(yè)水資源的高效利用，說到底是提高單位耗水的經(jīng)濟(jì) 產(chǎn)量。以作物為中心的節(jié)水調(diào)控措施應(yīng)是解決糧食和缺水問題最長期 有效的途徑。作物是農(nóng)田土壤和大氣聯(lián)系的紐帶和水分、能量交換的 中心環(huán)節(jié)，土壤水分狀況會誘發(fā)作物從形態(tài)到生理的許多反應(yīng)，可影 響到作物生長發(fā)育各個方面和階段，作物生長發(fā)育狀況會改變其自身 水分消耗進(jìn)而又反過來影響到土壤水分狀況，這是一個互為影響、相 當(dāng)復(fù)雜，同時也是節(jié)水農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)非常重要的研究課題。多年來，國家各部門對節(jié)水工程的建設(shè)非常重視，也取得了一定 效益。但是由于一些地區(qū)土壤貧瘠，水分下滲快，造成有些地方節(jié)水 工程修建后潛力發(fā)揮不足，相比之下顯得效果不太明顯，這說明在技 術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域里實(shí)用性以及合理性方面與用戶要求有一定差距?；毓?jié) 水技術(shù)是利用化學(xué)物質(zhì)調(diào)控土壤和作物的水分狀況，以達(dá)到提高土壤 保水、抑制土壤蒸發(fā)、防止?jié)B漏、減少植物奢侈蒸騰、增產(chǎn)調(diào)質(zhì)，進(jìn) 而實(shí)現(xiàn)節(jié)約供水和高效利用降水目的的一種新型生物節(jié)水技術(shù)。與其 它節(jié)水技術(shù)相比，化控節(jié)水技術(shù)更具有操作簡便、投入少、見效快等優(yōu)點(diǎn)，有望成為適宜北方地區(qū)果蔬節(jié)水、增產(chǎn)、調(diào)質(zhì)型農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)。 在科研部門和生產(chǎn)企業(yè)的共同努力下，目前化控節(jié)水技術(shù)產(chǎn)品的 生產(chǎn)技術(shù)基本成熟，應(yīng)用試驗(yàn)研究不斷深入，在糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、 花卉蔬菜、果樹苗木等多種作物上得到了應(yīng)用。但總體而言，我國化控節(jié)水技術(shù)領(lǐng)域的研究起步較晚，目前還處 于摸索階段，單一技術(shù)的研究較多，綜合集成技術(shù)的研究缺乏；單一 施用方式研究較多，綜合配套成型技術(shù)研究甚少。由于施用方式單一， 從而不能對農(nóng)田水分進(jìn)行充分地利用，水分利用效率較低。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例要解決的問題是提供一種果樹和蔬菜的全面節(jié)水 調(diào)控方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于施用方式單一而造成水分利用效率 較低的缺陷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案提供一種果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法，所述方法包括以下步驟在種植作物根區(qū)土壤 中施入土壤保水劑；在所述作物葉面噴施植物抗蒸騰劑；在種植所述 作物根區(qū)近地面表層土壤中施入土壤結(jié)構(gòu)改良劑。其中，在所述施入土壤保水劑的步驟中，包括當(dāng)所述作物為果 樹時，在所述作物萌芽前期施入所述土壤保水劑，施入時在所述作物 垂直投影半徑的1/3~2/3處，兩側(cè)行間挖坑或圍繞所述作物挖環(huán)溝， 所述坑或環(huán)溝的寬為30cm、長為45cm、深為40~60cm，將所述土壤 保水劑充分拌土后分層裝入所述坑或環(huán)溝中，上層用浮土覆蓋；當(dāng)所 述作物為瓜菜時，釆用穴施進(jìn)行土壤保水劑的施入，深度為15cm， 將所述土壤保水劑充分拌土，表層覆土。其中，在所述在種植作物的土壤中施入土壤保水劑的步驟中，包 括當(dāng)所述作物為果樹時，對于七年以上果樹施用量為200-400g/ 棵，對于七年以下果樹施用量不少于150g/棵；當(dāng)所述作物為瓜菜時， 每株用量為5g/株。其中，在所述在種植作物的土壤中施入土壤保水劑之后，還包括 對所述作物進(jìn)行一次充分灌溉。其中，在所述在作物上施入植物抗蒸騰劑的步驟中，包括當(dāng)所 述作物為果樹時，分別在所述作物的花前期、新梢旺長期、新梢二次 生長期和果實(shí)成熟期各噴施一次所述植物抗蒸騰劑；當(dāng)所述作物為瓜 菜時，分別在所述作物的花前期、果實(shí)膨大期和果實(shí)成熟期各噴施一 次所述植物抗蒸騰劑。其中，在所述在作物上施入植物抗蒸騰劑的步驟中，包括當(dāng)所 述作物為果樹時，噴施時稀釋所述植物抗蒸騰劑，稀釋時水與所述植 物抗蒸騰劑的質(zhì)量比200: 1 400: 1;當(dāng)所述作物為瓜菜時，噴施時 稀釋所述植物抗蒸騰劑，稀釋時水與所述植物抗蒸騰劑的質(zhì)量比200: 1~350: 1。其中，在所述在種植作物的土壤中施入土壤結(jié)構(gòu)改良劑的步驟 中，包括當(dāng)所述作物為果樹時，在所述作物萌芽期施入所述土壤結(jié) 構(gòu)改良劑，施入時在所述作物垂直投影半徑的1/3~2/3處，兩側(cè)行間 挖坑或圍繞所述作物挖環(huán)溝，所述坑或環(huán)溝的寬為30cm、長為45cm、 深為40 60cm，將所述土壤結(jié)構(gòu)改良劑充分拌土后分層裝入所述坑或 環(huán)溝中，上層用浮土覆蓋；當(dāng)所述作物為瓜菜時，釆用穴施進(jìn)行土壤 結(jié)構(gòu)改良劑的施入，深度為25cm，將所述土壤保水劑充分拌土，表 層覆土10cm,并對表層進(jìn)行松土。其中，在所述在種植作物的土壤中施入土壤結(jié)構(gòu)改良劑的步驟 中，包括當(dāng)所述作物為果樹時，所述土壤結(jié)構(gòu)改良劑的施用量為 3kg 5kg/棵；當(dāng)所述作物為瓜菜時，每株用量為200g/株。其中，所述土壤保水劑包括淀粉/聚丙烯酸鹽接枝聚合體、羧甲 基纖維素交聯(lián)體、聚丙烯酸鹽化合物三種類型；所述植物抗蒸騰劑包 括代謝型、薄膜型、反射型三種類型；所述土壤結(jié)構(gòu)改良劑包括礦物 質(zhì)制劑、腐殖質(zhì)制劑、人工合成制劑三種類型。上述技術(shù)方案僅是本發(fā)明的一個優(yōu)選技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明實(shí)施例將土壤-作物作為整體，通過聯(lián)合應(yīng)用土壤保水劑、植 物抗蒸騰劑以及土壤結(jié)構(gòu)改良劑三種制劑可以實(shí)現(xiàn)立體、全面調(diào)控土 壤和作物水分狀況，從而提高了農(nóng)田水分利用效率。


圖l是本發(fā)明實(shí)施例的一種果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法的原 理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì) 描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。土壤、作物、大氣系統(tǒng)中水分運(yùn)行、轉(zhuǎn)化規(guī)律是節(jié)水農(nóng)業(yè)的基本 研究問題，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高效用水調(diào)控的基本途徑。土壤-作物-大氣系統(tǒng)(Soil-plant-atmosphere Continuum, SPAC )包括作物根系生長發(fā)育 所處的土壤層，含土壤水及與之有聯(lián)系的地下潛水，作物體的本身和 作物體所在的大氣空間環(huán)境。SPAC系統(tǒng)是一個復(fù)合系統(tǒng)，水分在其 中的運(yùn)行是連續(xù)的，貫穿于土壤、作物和大氣三者之間，灌溉水、降 雨進(jìn)入農(nóng)田后在SPAC系統(tǒng)中的運(yùn)動過程是由多個系統(tǒng)組成的耦合系 統(tǒng)，系統(tǒng)耦合過程中存在一系列的系統(tǒng)界面，水分在SPAC中運(yùn)行時 往返通過的界面包括作物-大氣、土壤-大氣、土壤-根系、潛水層-土壤層等之間的多個界面。但如將根區(qū)土壤-作物視為一個整體，則 水分進(jìn)入農(nóng)田后主要有地表徑流、土壤表面蒸發(fā)、植株葉面蒸騰以及 深層滲漏四個方面消耗途徑，其耗水的調(diào)控也是整個農(nóng)業(yè)節(jié)水的關(guān)鍵 所在。本發(fā)明探索性地引入土壤保水劑、植物抗蒸騰劑以及土壤結(jié)構(gòu) 改良劑三種化控節(jié)水制劑，其基本原理如下土壤保水劑土壤保水劑具有反復(fù)吸水功能，可緩慢釋放水分供 植物吸收利用，具有提高土壤保水、抑制土壤蒸發(fā)、防止深層滲漏、 延長有效水利用時間進(jìn)而形成土壤水分調(diào)節(jié)微型水庫等功能，已成為高效利用雨水、灌溉水的一種新型真實(shí)節(jié)水技術(shù)。目前常用的保水劑 主要有淀粉/聚丙烯酸鹽接枝聚合體、羧甲基纖維素交聯(lián)體以及聚丙 烯酸鹽化合物三種類型，主要施于作物根區(qū)土壤。植物抗蒸騰劑植物吸收的水分僅有1%用于制造有機(jī)物質(zhì)，其 余主要用于蒸騰。
一般情況下，光合速率隨氣孔開度增加而增加，但氣孔開度達(dá)到某一值時，光合速率增加不再顯著；而蒸騰速率則隨氣 孔開度增大而線性增加，基于此則可利用FA來調(diào)控氣孔開度至臨界 閾值以達(dá)到不犧牲作物光合產(chǎn)物累積而節(jié)水量最大目的。目前抗蒸騰 劑主要有代謝型、薄膜型、反射型三種類型，主要釆用葉面噴施。土壤結(jié)構(gòu)改良劑具有改善土壤結(jié)構(gòu)、增加雨水入滲而減少地表 徑流的功能；主要具有礦物質(zhì)制劑、腐殖質(zhì)制劑以及人工合成制劑三 種類型，主要施于作物根區(qū)近地面陸地表層。將根區(qū)土壤-作物作為整體，以全面調(diào)控系統(tǒng)水分消耗進(jìn)而提高 農(nóng)田水分利用效率為根本目的，聯(lián)合應(yīng)用三種制劑可以實(shí)現(xiàn)立體、全 面調(diào)控土壤和作物水分狀況，形成了一種基于化控制劑協(xié)同作用的果 蔬全面節(jié)水調(diào)控方法。本發(fā)明實(shí)施例的一種果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào) 控方法的原理圖如圖l所示，其中水分進(jìn)入農(nóng)田的方式包括降雨和 灌溉15;水分的消耗包括植株葉面蒸騰ll、 土壤蒸發(fā)12、地表徑 流13和深層滲漏14;水分的節(jié)水調(diào)控包括施入土壤保水劑16、施 入植物抗蒸騰劑17和施入土壤結(jié)構(gòu)改良劑18。實(shí)施例l,當(dāng)所述作物為果樹時，以蘋果樹為例，介紹本方法的 具體施用方法步驟s101、 土壤保水劑的施入選取一種聚丙烯酸鉀-聚丙烯酰 胺共聚型土壤保水劑。在果樹萌芽前期施入，施入時在每棵果樹樹冠 垂直投影半徑的1/3-2/3處，兩側(cè)行間挖坑(或圍繞果樹挖環(huán)溝)，寬、 長、深30cm x 45cm x (40~60)cm，先將其充分拌土，分層裝入溝中， 上層用浮土覆蓋，在試劑施入后進(jìn)行一次充分灌溉，保證土壤保水劑充分吸水。對于七年以上蘋果果樹施用量為200 -400g/棵為宜，對于 七年以下果樹可以適當(dāng)減少，建議不少于150g/棵，可以起到明顯的 節(jié)水效果，可以減少灌水次數(shù)和灌水量。步驟sl02、植物抗蒸騰劑施入選取典型的代謝型植物抗蒸騰劑 黃腐酸，釆用人工背負(fù)式噴霧器或者類似設(shè)備，分別在果樹的花前期、 新梢旺長期、新梢二次生長期、果實(shí)成熟期各噴施一次。對于噴施宜 釆用200 - 400倍稀釋液(水與單地龍的質(zhì)量比)，全生育內(nèi)噴施四次 (萌芽前期，新梢旺長期，新梢停長末期，新梢二次生長期)，可以 有效的提高果實(shí)品質(zhì)，同時也可收到較好的節(jié)水效果。步驟sl03、 土壤結(jié)構(gòu)改良劑施入選取BGA土壤結(jié)構(gòu)改良劑。 BGA是一種經(jīng)STT (Synthetic treatments technology)和CRTNW (Control-release technology of nutrients and water)技術(shù)對秸桿、枯枝 落葉、雜草、畜禽糞便、生活垃圾等城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物進(jìn)行處理后制得 的新型有機(jī)抗單劑，具有改善土壤結(jié)構(gòu)、增加雨水入滲而減少地表徑 流的功能。在果樹萌芽期施入，施入時在每棵果樹樹冠垂直投影半徑 的1/3-2/3處，兩側(cè)行間挖坑(或圍繞果樹挖環(huán)溝)，寬、長、深30cm x45cmx(40 60)cm,先將其充分拌土，分層裝入溝中，上層用浮土 覆蓋。對于果樹施肥技術(shù)成熟的地區(qū)施用效果不佳，對于土壤貧瘠施 肥技術(shù)不成熟的地區(qū)可以適當(dāng)采用，建議施用量3kg 5kg/棵，可以起 到營養(yǎng)和保水的效果。采用本實(shí)施例的方法后，實(shí)現(xiàn)了蘋果增產(chǎn)11.4-19.4%,可溶性固 形物增加0.6-1.0%;桃樹增產(chǎn)8.4-15.6%，可溶性固形物增加0.3-1.2%; 增產(chǎn)8.0-15.3%,可溶性固形物增加0.7-1.5%。實(shí)施例2，當(dāng)所述作物為瓜菜時，以溫室、大棚的瓜菜為例，介 紹本方法的具體施用方法步驟s201、 土壤保水劑的施入選取一種聚丙烯酸鉀-聚丙烯酰 胺共聚型土壤保水劑，釆用穴施進(jìn)行土壤保水劑的施入，深度為15cm，每株用量為5g/株，將所述土壤保水劑充分拌土，表層覆土。步驟s202、植物抗蒸騰劑施入選取典型的代謝型植物抗蒸騰劑 黃腐酸，對于瓜菜的噴施宜釆用200-350倍稀釋液(水與旱地龍的質(zhì) 量比)，全生育內(nèi)噴施三次(花前期、果實(shí)膨大期、果實(shí)成熟期)，可 以有效的提高果實(shí)品質(zhì)和減少病蟲害，同時也可收到較好的節(jié)水效 果。步驟s203、 土壤結(jié)構(gòu)改良劑施入選取BGA土壤結(jié)構(gòu)改良劑，釆 用穴施進(jìn)行BGA土壤結(jié)構(gòu)改良劑的施入，深度為25cm，每株用量為 200g/株，將所述土壤保水劑充分拌土，表層覆土10cm,并對表層進(jìn) 行松土。釆用本實(shí)施例的方法后，實(shí)現(xiàn)了甜瓜、辣椒、西瓜的產(chǎn)量分別可 以增加10.3%、 10.7%、 7.4%;甜瓜、西瓜可溶固形物最高可以提高 28.6%和2.2%。本發(fā)明實(shí)施例將土壤-作物作為整體，通過聯(lián)合應(yīng)用土壤保水劑、 植物抗蒸騰劑以及土壤結(jié)構(gòu)改良劑三種制劑可以實(shí)現(xiàn)立體、全面調(diào)控 土壤和作物水分狀況，從而提高了農(nóng)田水分利用效率。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以 做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟在種植作物根區(qū)土壤中施入土壤保水劑；在所述作物葉面噴施植物抗蒸騰劑；在種植所述作物根區(qū)近地面表層土壤中施入土壤結(jié)構(gòu)改良劑。
2、 如權(quán)利要求l所述果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法，其特征在于，在所述施入土壤保水劑的步驟中，包括當(dāng)所述作物為果樹時，在所述作物萌芽前期施入所述土壤保水 劑，施入時在所述作物垂直投影半徑的1/3~2/3處，兩側(cè)行間挖坑或 圍繞所述作物挖環(huán)溝，所述坑或環(huán)溝的寬為30cm、長為45cm、深為 40 60cm，將所述土壤保水劑充分拌土后分層裝入所述坑或環(huán)溝中，上層用浮土覆蓋；當(dāng)所述作物為瓜菜時，釆用穴施進(jìn)行土壤保水劑的施入，深度為15cm，將所述土壤保水劑充分拌土，表層覆土。
3、 如權(quán)利要求2所述果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法，其特征 在于，在所述在種植作物的土壤中施入土壤保水劑的步驟中，包括當(dāng)所述作物為果樹時，對于七年以上果樹施用量為200-400g/ 棵，對于七年以下果樹施用量不少于150g/棵； 當(dāng)所述作物為瓜菜時，每株用量為5g/株。
4、 如權(quán)利要求1所述果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法，其特征 在于，在所述在種植作物的土壤中施入土壤保水劑之后，還包括對所 述作物進(jìn)行一次充分灌溉。
5、 如權(quán)利要求1所述果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法，其特征 在于，在所述在作物上施入植物抗蒸騰劑的步驟中，包括當(dāng)所述作物為果樹時，分別在所述作物的花前期、新梢旺長期、 新梢二次生長期和果實(shí)成熟期各噴施一次所述植物抗蒸騰劑；當(dāng)所述作物為瓜菜時，分別在所述作物的花前期、果實(shí)膨大期和 果實(shí)成熟期各噴施一次所述植物抗蒸騰劑。
6、 如權(quán)利要求5所述果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法，其特征在于，在所述在作物上施入植物抗蒸騰劑的步驟中，包括當(dāng)所述作物為果樹時，噴施時稀釋所述植物抗蒸騰劑，稀釋時水與所述植物抗蒸騰劑的質(zhì)量比200: 1~400: 1;當(dāng)所述作物為瓜菜時，噴施時稀釋所述植物抗蒸騰劑，稀釋時水 與所述植物抗蒸騰劑的質(zhì)量比200: 1-350: 1。
7、 如權(quán)利要求1所述果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法，其特征 在于，在所述在種植作物的土壤中施入土壤結(jié)構(gòu)改良劑的步驟中，包 括當(dāng)所述作物為果樹時，在所述作物萌芽期施入所述土壤結(jié)構(gòu)改良 劑，施入時在所述作物垂直投影半徑的1/3~2/3處，兩側(cè)行間挖坑或 圍繞所述作物挖環(huán)溝，所述坑或環(huán)溝的寬為30cm、長為45cm、深為 40 60cm,將所述土壤結(jié)構(gòu)改良劑充分拌土后分層裝入所述坑或環(huán)溝 中，上層用浮土覆蓋；當(dāng)所述作物為瓜菜時，釆用穴施進(jìn)行土壤結(jié)構(gòu)改良劑的施入，深 度為25cm，將所述土壤保水劑充分拌土，表層覆土 10cm，并對表層 進(jìn)行松土。
8、 如權(quán)利要求7所述果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法，其特征 在于，在所述在種植作物的土壤中施入土壤結(jié)構(gòu)改良劑的步驟中，包 括當(dāng)所述作物為果樹時，所述土壤結(jié)構(gòu)改良劑的施用量為3kg 5kg/棵；當(dāng)所述作物為瓜菜時，每株用量為200g/株。
9、 如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方 法，其特征在于，所述土壤保水劑包括淀粉/聚丙烯酸鹽接枝聚合體、羧甲基纖維素交聯(lián)體、聚丙烯酸鹽化合物三種類型；所述植物抗蒸騰劑包括代謝型、薄膜型、反射型三種類型； 所述土壤結(jié)構(gòu)改良劑包括礦物質(zhì)制劑、腐殖質(zhì)制劑、人工合成制劑三種類型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種果樹和蔬菜的全面節(jié)水調(diào)控方法，所述方法包括以下步驟在種植作物根區(qū)土壤中施入土壤保水劑；在所述作物葉面噴施植物抗蒸騰劑；在種植所述作物根區(qū)近地面表層土壤中施入土壤結(jié)構(gòu)改良劑。本發(fā)明實(shí)施例將土壤-作物作為整體，通過聯(lián)合應(yīng)用土壤保水劑、植物抗蒸騰劑以及土壤結(jié)構(gòu)改良劑三種制劑可以實(shí)現(xiàn)立體、全面調(diào)控土壤和作物水分狀況，從而提高了農(nóng)田水分利用效率。
文檔編號C08L33/02GK101263770SQ20081010551
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月29日
發(fā)明者任樹梅, 劉洪祿, 李云開, 楊培嶺, 楊進(jìn)懷, 畢勇剛 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)