专利汇可以提供挂膜铺底-遍地孔高效综合节水栽培技术专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且挂膜铺底-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。,下面是挂膜铺底-遍地孔高效综合节水栽培技术专利的具体信息内容。
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,内壁上底膜盖完土后,应尽量将膜拉紧,使膜上端用土紧压在田埂的顶部。
(3)垄沟型双膜覆盖栽培技术
该实施方式是省去了本项权利要求中“(2).垄沟型底膜覆盖栽培技术”的第五步, 增加了沟面覆地膜那一步;其余两者完全一样。故其操作步骤为:
a、-d、完全同“垄沟型底膜覆盖栽培技术”的相应操作步骤。
e、覆土与整形: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;最上层的土要粉碎得很细,以便接着可 将其表面筑成拱形(无需压实),拱的边沿要低于垄边沿1-2厘米。
f、沟面覆地膜:先在沟面喷除草剂,然后将略小于沟宽度的超薄膜覆盖在沟的 拱形表面上,使该覆盖地膜两侧与沟边留有1厘米左右间距,便于大雨时集水。
g、筑埂防泄:完全同“垄沟型底膜覆盖栽培技术”中的操作。 “铺底”的以上三种实施方式中的底膜与地膜,都是周年覆盖的。 表1、“铺底”与“遍地孔”集水、节水栽培的数据表 序 号 作物 名称* 底膜铺设 深度D (cm) 1/15公顷(亩) 种植密度 (株) 1/15公顷(亩) “遍地孔”孔数 (个) 1 小麦 25 15万左右 大旱 2668; 中旱2280。 2 大麦 30 20万左右 大旱2668; 中旱2280。 3 大豆 25 2万-4万,随种植 季节而变。 3万株以上,1810; 2-3万株,1718。 4 碗豆 25 1万-4万 2.5万株以上,1718; 1-2.5万株,1045。 5 蚕豆 30 8000-1万 行距小于25,1379; 行距大于25,1242。 6 玉米 30 3500-4000 568-856 7 旱稻 25 13万为宜 2280 8 水稻 旱植 25-30 13万-25万 沟种水稻,垄种豆, 2668。 9 甘薯 / 3千-5千,随种植 季节而变。 635-952 10 马铃薯 / 6000,宜每株留 2-3茎。 693-1041 11 棉花 30 (育苗移栽) 3千-6千,视土壤 肥力而定。 723-1198 12 油菜 30 1.5万-2.5万,视 平川或山区而定。 2万株以上,1718: 2万株以下,1379。 13 芝麻 25 6千-1.5万,视株 型与种植季节变。 6千-8千株,1150: 8千-1.5万珠,1379。 14 花生 30 1.8万-2.5万,视 地理条件、种植 季节而变。 1379-1431
续表1、“铺底”与“遍地孔”集水、节水栽培的数据表 序 号 作 物 名 称* 底膜铺设 深度D (cm) 1/15公顷(亩) 种植密度 (株) 1/15公顷(亩) “遍地孔”孔数 (个) 15 苎 麻 30 (浅根型) 1000-1500莞 356-534 16 黄、红麻 25 红麻1.5万-2万; 黄麻2万-2.5万。 1379-1718 17 甘 蔗 30 4000-3000条 有效茎 798-1198 18 烟 草 / 1300左右 333-500 19 高 粱 / 4千-1万,视杆 高、矮而变。 856-1336 20 粟(小米) 30 2.5万-7万 1718-2280 21 黍 (稷) 25 4万-5万 1718-2280 22 薏 苡 30 4万-5万 1718-2280 23 荞 麦 30-35 8万-16万,穴播 和条播。 大旱2668: 中旱2280。 24 菊 芋 / 3000左右 495-723 25 蕉 藕 / 1000-1400 344-517 26 山 药 / 2500-4500,按种的 爽型大、小而定。 602-904 27 魔 芋 30 2000-2600 495-681 28 绿 豆 30 中生植物类 8000-15000 1150-1379 29 小 豆 25-30 1万-2.5万,随播 种季节而变。 1379-1718 30 豇 豆 饭 豆 30 1万-2.5万,视播 种季节而变。 1150-1718 31 向 日 葵 / 2000-3000 495-723 32 姜 30 5000 635-952 33 红 花 30 1.2万-1.5万 1150-1379 34 油 莎 草 25-30 1.5万-2.5万穴, 每穴1-2棵。 1718-1900 35 甜 菊 30 (扦稻繁殖) 8000-10000 1150-1336 36 薄 荷 30 4万-5万,有西洋 与中国种之分。 1718-1900 37 大 田 花 卉、苗木 15-20 (苗木) 25-30 (花卉) 行距<15厘米 2688 行距15厘米~20厘米 1718-2280 行距25厘米~30厘米 1154-1379 行距40厘米 872 行距60厘米 590 行距80厘米 450 38 大 田 瓜 菜、育苗 15 (育苗) 30 (瓜菜) 育苗 2668 行距20厘米 1718 行距25厘米 1379 行距30厘米~40厘米 872-1154 行距50厘米~60厘米 590-704 行距80厘米 450
注:*大部分一年生或宿根性草本植物,其根系的70-80%,多分 布于0-30cm的耕作层中,故底膜设置深度达30cm左右即够。
表2、垄沟型“铺底”的L/G部分参考尺寸表* L 68 68 68 68 206 220 220 208 70-80 113-133 G (厘米) 68 132 22 52 58 48 46 32 30 30 (续表2) L 50 50 60 60 120 80 70 90 50 40 G (厘米) 50 130 60 40 60 120 30 30 30 20
注:表中L为垄宽,G为沟宽。L/G的匹配及具体数值,千变万化;宜根据间作、套(混)种、复 种、轮作及当地气候情况来决定,如少雨干旱的地区,L在(L+G)中的比例需大些,以增加产流面。
4、遍地孔
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“遍地孔”,是指 用遍地孔打孔器在田块上的作物间普遍打孔,孔的容积要>0.002米3,然后往孔里塞 入一些包根材料,从而这到集水、吸水与保水之目的。具体实施步骤如下:
(1)用遍地孔打孔器按表1要求孔数,在栽培作物的田间打孔,打孔时,应使用冲 力,并使孔与地平面成45°左右倾角、孔口宜偏北,这样可避免太阳直射,减少水份 蒸发;孔口与地面交界处,要低于地平线,以便汇集雨后迳流,以充分利用大自然恩 赐(内源)的降水量。
(2)孔在田间的分布是这样,若作物是成行种植,则两行作物合一排孔,孔距1-1.5 米,相邻两排孔需相互错开一定距离,以利扩大孔对庄稼的作用面,也可增加孔对雨 水的截集能力。若遍地孔的孔数高这每1/15公顷(亩)2668个时,则可按每平方米打4 个孔的模式进行。对于垄上的作物,也可在垄的两侧交错打孔来实现遍地孔处理。
(3)孔打好后,接着往每个孔里塞入0.001(千分之一)米3以上,具有强力吸水、 保水功能的包根材料,要求塞到孔底。然后向孔中注水,直至灌满为止,可同时在水 中带肥,化肥浓度不得超过千分之五,一般掌握在千分之二-三,也可用发酵过兑4 倍以上水的稀薄人粪尿。最后设法(如用草团)将孔口盖住,减少水份蒸发。
(4)当大旱之时,“遍地孔”的孔数,可在原上限值的基础上,扩大1.2倍,但若 此值超过2668(个)孔,则以取2668为限,即相当于每平方米4个孔。
5、提示
据权利要求“2、挂膜”、“3、铺底”与“4、遍地孔”的情况介绍,我们提请 用户注意:
(1)“挂膜”、“铺底”、“遍地孔”三者,宜有机地结合使用,会有更好的效果, 特别是后两者的结合使用,均可因地制宜地实现。
(2)将来挂膜铺底一遍地孔高效综合节水栽培技术全面推广后,可设计专用机械 来完成它们的没置工作;而铺设底膜也可通过喷涂塑料树脂溶液的办法来实施。
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。
本发明要达到下述二目的:
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、本发明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。
本发明中的“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):
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,增产10-30%;用于茄科蔬菜与黄瓜,经济效益更显著。挂覆薄膜的使用有 效期五年以上。
本发明中的“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
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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。当种植作物时,若与下 述介绍的“遍地孔”栽培法相结合,则效果更好。
2、垄沟型底膜覆盖栽培技术
该实施方式与“平坦型底膜覆盖栽培技术”之差异,仅在于沟中铺底膜(厚0.05 mm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,见图4。图4中1是垄;2是沟;3是沟中的底膜;4是垄面的地膜; 5是沟中耕作层的土;D是表1中底膜铺设的深度,亦即耕作层或相应作物大部分根系 分布的土层厚度;L是垄宽;G是沟宽;α是垄面倾角,取10°左右,或筑成拱形垄面。 其具体操作步骤为:
(1)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。
(2)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, 按图4所示的形状与要求的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。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
(7)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, 内壁上的底膜盖完土后,应尽量将膜拉紧,使膜上端用土紧压在田埂的顶部。当作物 种植时,若与下述介绍的“遍地孔”栽培法相结合,则效果更好。
3、垄沟型双膜覆盖栽培技术
该实施方式是省去了“垄沟型底膜覆盖栽培技术”的第(5)步,增加了沟面覆地 膜那一步。故其操作步骤为:
(1)-(4)完全同“垄沟型底膜覆盖栽培技术”的操作。
(5)覆土与整形: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;最上层的土要粉碎得很细,以便接着可将 其表面筑成拱形(无需压实),拱的边沿要低于垄边沿1-2厘米。
(6)沟面覆地膜:先在沟面喷除草剂,然后将略小于沟宽度的超薄膜覆盖在沟的 拱形表面上,使该覆盖地膜两侧与沟边留有1厘米左右间距,便于大雨时集水。
(7)筑埂防泄:完全同“垄沟型底膜覆盖栽培技术”中(7)的操作。见图5,图5中 1是垄;2是沟;3是沟中的底膜;4是垄面的地膜;5是沟中耕作层的土;6是沟面的地 膜;D是表1中底膜铺设的深度;L是垄宽;G是沟宽;α是垄面倾角,取10°左右或筑 成拱形垄面。
“铺底”的以上三种实施方式中的底膜与地膜,都是周年覆盖的。它们的效果与 优点如下:
1、能集蓄降水量。对于年降水量200mm-600mm的雨养农业区,“铺底”法能蓄集 一年内80%以上的显效降水量;能储集0.832[(垄与沟的地膜覆盖总面积)÷(“铺 底”的土地总面积)×100%]的无效与微效降水量。无效与微效降水量,有些地方占 年均降水量的1/3-1/2,越是干旱、少雨的地区,它们所占的比例越大。
2、渗漏与蒸发损耗小。尤其是垄沟型双膜覆盖栽培法,几乎无渗漏与蒸发损耗, 达到集水又节水之目的。
3、可免耕少污染。因底膜无阳光直射与风的影响,又有土层保护,所以使用寿 命可超过十年,还希望用的时间越长越好,故不存在地膜那样的“白色”环境污染问 题。对垄沟型的垄面或沟面覆盖的超薄膜,也不必每年都换,只要在十分破烂处的地 膜(旧地膜不取下)上面,覆盖一层新的地膜即可继续使用,以减少污染与成本。
4、成本低于滴灌、渗灌、喷灌与雾灌。“平坦型底膜覆盖栽培技术”,每1/15 公顷(亩)需聚乙烯薄膜(0.05mm厚)32.9公斤左右,按现行(98年春)9600元人 民币/t的批发价计算,每1/15公顷(亩)的一次性现金投入不超过316元。“垄沟型 底膜覆盖栽培技术”按L=G=68厘米的模式,每1/15公顷(亩)需底膜与地(面)膜 (0.006mm-0.008mm厚)小于28.9公斤,不超过280元;若取L=68厘米,G=22厘米的 模式,则每1/15公顷(亩)需底膜与地(面)膜不超过23.7公斤,不到228元。“垄 沟型双膜覆盖栽培技术”,按L=G=68厘米的模式,每1/15公顷(亩)需底膜与地( 面)膜小于31.3公斤,约300元;若按L=68厘米,G=22厘米的模式,则需底膜与地 (面)膜小于25.0公斤,未超过240元。可见,“铺底”的三种实施方式的一次性现 金投入,均大大小于滴灌与雾灌,也小于喷灌与渗灌;而滴灌、渗灌、喷灌与雾灌无 集水功能,又有大量的蒸发或渗漏损耗。
5、适用面广。不少雨养农业区,很难找到水源来进行灌溉,因此即使有钱也无 法搞滴灌、渗灌、喷灌与雾灌;但都可以搞“铺底”的三种实施方式中的任一种,解 决了雨养农业“集水+节水”栽培的难点。
表1、“铺底”与“遍地孔”集水、节水栽培的数据表 序 号 作物 名称* 底膜铺设 深度D (cm) 1/15公顷(亩) 种植密度 (株) 1/15公顷(亩) “遍地孔”孔数 (个) 1 小麦 25 15万左右 大旱2668; 中旱2280。 2 大麦 30 20万左右 大旱2668: 中旱2280。 3 大豆 25 2万-4万,随种植 季节而变。 3万株以上,1810; 2-3万株,1718。 4 豌豆 25 1万-4万 2.5万株以上,1718 1-2.5万株,1045。 5 蚕豆 30 9000-1万 行距小于25,1379; 行距大于25,1242 6 玉米 30 3500-4000 568-856 7 旱稻 25 13万为宜 2280 8 水稻 旱植 25-30 13万-25万 沟种水稻,垄 种豆,2668。 9 甘薯 / 3千-5千, 随种植季节而变。 635-952 10 马铃薯 / 6000.宜每株留 2-3茎。 693-1041 11 棉花 30 (育苗移栽) 3千-8千,视土 壤肥力而定。 723-1198 12 油菜 30 1.5万-2.5万,视 平川或山区而定。 2万株以上,1718; 2万株以下,1379。 13 芝麻 25 6千-1.5万,视株 型与种植季节变。 6千-8千株,1150; 8千-1.5万珠,1379 14 花生 30 1.3万-2.5万, 视地理条件、种 植季节而变。 1379-1431 15 苎麻 30 (浅根型) 1000-1500莞 356-534 16 黄、红麻 25 红麻1.5万-2万: 黄麻2万-2.5万 1379-1718 17 甘蔗 30 4000-8000条 有效茎 798-1198 18 烟草 / 1300左右 333-500
续表1、“铺底”与“遍地孔”集水、节水栽培的数据表 序 号 作 物 名称* 底膜铺设 深度D (cm) 1/15公顷(亩) 种植密度 (株) 1/15公顷(亩) “遍地孔”孔数 (个) 19 高粱 / 4千-1万,视杆 高、矮而变。 856-1336 20 粟(小米) 30 2.5万-7万 1718-2280 21 黍(稷) 25 4万-5万 1718-2280 22 薏苡 30 4万-5万 1718-2280 23 荞麦 30-35 8万-16万 穴播和条播 大旱2668: 中旱2280。 24 菊芋 / 3000左右 495-723 25 蕉藕 / 1000-1400 344-517 26 山药 / 2500-4500,按 种的类型大、小 而定。 602-904 27 魔芋 30 2000-2600 495-681 28 绿豆 30 中生植物类 8000-15000 1150-1379 29 小豆 25-30 1万-2.5万,随 播种季节而变。 1379-1718 30 豇豆 饭豆 30 1万-2.5万,视 播种季节而变。 1150-1718 31 向日葵 / 2000-3000 495-723 32 姜 30 5000 635-952 33 红花 30 1.2万-1.5万 1150-1379 34 油莎草 25-30 1.5万-2.5万 穴,每穴1-2棵。 1718-1900 35 甜菊 30 (扦插繁殖) 8000-10000 1150-1336 36 薄荷 30 4万-5万,有西洋 与中国种之分。 1718-1900 37 大田花 卉、苗木 15-20 (苗木) 25-30 (花卉) 行距<15厘米, 2688 行距15厘米 ~20厘米 1718-2280 行距25厘米 ~30厘米 1154-1379 行距40厘米 872 行距60厘米 590 行距80厘米 450 38 大田瓜 菜、育苗 15 (育苗) 30 (瓜菜) 育苗 2668 行距20厘米 1718 行距25厘米 1379 行距30厘米 ~40厘米 872-1154 行距50厘米 ~60厘米 590-704 行距30厘米 450
注;*大部分一年生成宿根性草本植物,其根系的70-80%, 多分布于0-30cm的耕作层中,故底膜设置深度达30cm左右即够。
表2、垄沟型“铺底”的L/G部分参考尺寸表* L 68 68 68 68 206 220 220 208 70-80 113-133 G (厘米) 68 132 22 52 58 48 46 32 30 30 (续表2) L 50 50 60 60 120 80 70 90 50 40 G (厘米) 50 130 60 40 60 120 30 30 30 20
注:表中L为垄宽,G为沟宽。 L/G的匹配及具体数值,千变万化;宜根据间作、套(混)种、夏种、 轮作及当地气候情况来决定,如少雨干旱的地区,L在(L+G)中的比例需大些,以增加产流面。
本发明中的“遍地孔”,是指用图6所示的专用工具在栽培作物的田块上,按表1 中所示的“遍地孔”孔数,在作物间普遍打孔,然后往孔里塞入一些包根材料[1], 从而达到集水、吸水与保水之目的。图6(1)是遍地孔打孔器的立体示意图,图6(2)是 打孔嘴的侧投影,将来“遍地孔”节水栽培技术全面推广后,可设计专用的机械来打 孔。图6中1是打孔嘴,钢质,尖头部实心,后端可以是空心的;2是孤形背凸,曲率 半径R=15厘米,使打的孔口能低于地平线,便于集水;3是踏脚铁板,与打孔嘴的中 线相垂直,便于使力;4是装把(柄)的孔,孔径φ40-45mm、孔高5厘米;5是木把(柄); 6是手柄,粗细以手能握紧为宜,其直径约φ40mm;L≥33厘米;α=180°-β+γ,这 里取β=150°~155°,γ=20°则α=45°~50°;d为打孔嘴的俯视宽度,其值以 使打出的孔之容积V=(S×L)/3>0.002米3(2000ml)为宜,这里S是打孔嘴后端的 截面积,它等于(13厘米×d厘米),本例d=15厘米。
实施方式:
1、用遍地孔打孔器按表1要求孔数,在栽培作物的田间打孔,打孔时,应使用冲 力,并使孔与地平面成45°左右倾角、孔口宜偏北,这样可避免太阳直射,减少水份 蒸发;孔口与地面交界处,要低于地平线,以便汇集雨后迳流,以充分利用大自然恩 赐(内源)的降水量。
2、孔在田间的分布是这样,若作物是成行种植,则两行作物合一排孔,相邻两 排孔需相互错开一定距离,以利扩大孔对庄稼的作用面,也可增加孔对雨水的截集能 力,如图7所示。若遍地孔的孔数高达每1/15公顷(亩)2668个时,则可按每平方米 打4个孔的模式进行,如图8。图7中1是孔;2是作物;L=1-1.5米,L1=L/2米。图8 中1是孔;2是种庄稼的田块;L=1米;L1=1/2米,L2=1/4米。
3、孔打好后,接着往每个孔里塞入0.001(千分之一)米3以上,具有强力吸水、 保水功能的包根材料,要求塞到孔底。然后向孔中注水,直至灌满为止,可同时在水中 带肥,化肥浓度不超过千分之五,一般掌握在千分之二-三,也可用发酵过兑4倍 以上水的稀薄人粪尿。最后设法(如用草团)将孔口盖住,减少水份蒸发。
4、当大旱之时,“遍地孔”的孔数,可在原上限值的基础上,扩大1.2倍,但若 此值超过2668(个)孔,则以取2668为限,即相当于每平方米4个孔。
效果与优点:
1、集水。打孔后增加了地表的粗糙度,故可减缓和减少雨后迳流,并能汇集雨 后迳流,按1/15公顷(亩)打1718个孔计算,孔的容积>3.44米3,由于汇入孔中的 水还会向孔四周渗透一部分,故实际截流量每1/15公顷(亩)可这6-8米3。
2、节水、节肥。水、肥可同时注入孔中,由于孔中塞入了有强力吸水、保水功 能的包根材料,故蒸发、渗漏很少。水、肥又在根际附近,相当于喂到植物的“嘴巴” 里,故利用率甚高,既节水又节肥。用此法抗旱,每月每1/15公顷(亩)有2-8米3的 水就可以,大旱之日,也不超过12米3。“遍地孔”对土壤还有镇压、提墒之作用。
3、适应面广。在作物定植前(最好),或在定植后作物生长发育的任一阶段, 均可按需要进行“遍地孔”的操作,时间上有很大的适应性;方法简便易行,可土法 上马,适合我国及发展中国家的农村推广使用,空间上适用范围很宽;另外该法对于 每1/15公顷(亩)密度超过1000株的旱作均适用,故使用对象亦很广。
4、无环境污染。“遍地孔”节水栽培技术符合“可持续发展”的要求,因为塞 入孔中的包根材料,能改良土壤,使之团粒结构化。
“挂膜”、“铺底”与“遍地孔”三者,宜有机地结合使用,会有更好的效果, 特别是后两者的结合使用,均可因地制宜地实现。将来挂膜铺底一遍地孔高效综合节 水栽培技术全面推广后,可设计专用机械来完成它们的设置工作;而铺设底膜则可通 过喷涂塑料树脂溶液的办法来实施。
参考文献
[1]冯晋臣、阴明远、冯征,经济林根基节水栽培系列技术,专利公开号:9881, 《发明专利公报》,1998年第17期。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
一种废弃菌棒的利用方法 | 2020-05-08 | 776 |
一种白及培养基质的制备方法 | 2020-05-14 | 147 |
适用于在多层卡中使用的多层膜组件 | 2020-05-12 | 514 |
一种用于石灰石采石场废弃矿山矿坑修复基质及其制备方法和填埋方法 | 2020-05-14 | 733 |
一种集成多分辨率遥感数据的土壤侵蚀模数定量估算方法 | 2020-05-15 | 254 |
一种渗滤式定向引流排水生态沟渠 | 2020-05-11 | 922 |
零价铁还原联合过硫酸盐氧化修复有机氯污染土壤的方法 | 2020-05-16 | 350 |
漂浮型可见光光催化剂及制备方法和应用 | 2020-05-16 | 279 |
北方寒区双棚双膜条件下葡萄栽培技术 | 2020-05-13 | 382 |
一种防治病虫害、提高产量和质量的火龙果种植方法 | 2020-05-17 | 821 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。