[发明专利]一种水肥气分根区交替灌溉方法

说明书

本发明提供了一种水肥气分根区交替灌溉方法，包括如下步骤：将作物的茎干置于种植穴中心；将水肥气一体滴灌管按涡状线式布管埋设于种植穴中；在水平区域上将根系分为左右两个半区，对应着涡状线式排布的滴灌管也分为左右两个半区；在每个半区的滴灌管上安插多个滴灌器，每个滴灌器可进行水肥气灌溉且含有土壤探针获取对应湿点的含水率；控制左半区和右半区的滴灌器交替执行正常的水肥气灌溉策略，使左右根区交替出现干燥而受到干旱胁迫。本发明通过能分根区地向作物一体化输送水、肥、气、热，进行高效耦合的水肥气分根区交替灌溉，从而实现了根域土壤环境的优化，且使根系发生水肥胁迫，达到高效节水而不牺牲作物的光合产物的效果。

技术领域

本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其是涉及一种水肥气分根区交替灌溉方法。

背景技术

分根区交替灌溉，又称控制性根系分区交替灌溉，是在植物某些生育期或全部生育期交替对部分根区进行正常的灌溉，其余根区则人为的受到水分胁迫的灌溉方式。其强调交替控制部分根系区域干燥，部分根系区域湿润，干燥区的根系产生水分胁迫信号从而有效地调节气孔关闭减少水分蒸发，湿润区的根系则从土壤中吸收水分以满足作物生命之需的最小水量。同时，该技术在交替灌溉后后表层土壤总是间歇性地处于干旱处，这减少了棵间一直湿润时的无效蒸发损失和总的灌溉水量，从而达到节水而不牺牲光合产物累积的目的。

随着地下滴灌技术的发展和推广，利用滴灌系统可实现一体化的向作物分根区地输送水、肥、气、热，从而进行水肥气分根区交替灌溉。水肥气一体化灌溉技术与分根区交替灌溉技术的结合，能综合两者的优点，既能有效改善根部土壤的水气环境而促进作物生长，同时高效节水，这将是一种全新的高效节水的灌溉技术。但是目前还没有一套水肥气一体化灌溉系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水肥气分根区交替灌溉方法，通过水肥气分根区交替灌溉系统，进行高效耦合的水肥气一体化灌溉，解决根系缺氧问题，改善根区土壤环境，实现根域土壤环境的优化，促进植株生长发育。

根据本发明的一个目的，本发明提供一种水肥气分根区交替灌溉方法，包括如下步骤：

S1:种植作物

种植时，将作物的茎干置于种植穴中心，穴深30-40cm，填土时，预留10cm深度埋设水肥气一体滴灌管；

S2:设备铺设

将水肥气一体滴灌管按涡状线式布管埋设于种植穴中，其几何圆心与种植中心重合且距地表10cm；

S3:根区划分

在水平区域上对根系划分根区，将根系分为左右两个半区，对应着涡状线式排布的滴灌管也分为左右两个半区；在每个半区的滴灌管上等距打孔，安插上多个滴灌器，每个滴灌器可进行水肥气灌溉且含有土壤探针获取对应湿点的含水率；

S4：干湿定义

取同根区所有滴灌器土壤探针所探测的平均土壤含水率为该根区的土壤含水率，用E表示：

(1)干燥区：当Ea时，认定该区土壤为干土；其中，a为干旱胁迫上限值，土壤含水率低于该值时根系发生干旱胁迫效应，取值由作物类型决定，一般取25％-40％；

(2)湿润区：当Ec时，认定该区土壤为湿土；其中，c值为根系生长的最佳土壤含水率，由作物类型决定，一般取55％-85％；

(3)当Eb时，认定干燥区失水严重，将影响作物的正常生长；其中，b为干旱胁迫下限值，土壤含水率低于该值时根系无法正常生长，取值由作物类型决定，一般取15％-20％；

S5：分根区交替灌溉

通过控制左半区和右半区的滴灌器交替执行正常的水肥气灌溉策略，使左右根区交替出现干燥而受到干旱胁迫。