用于烤烟育苗大棚作物栽培的明水渗透灌溉方法.pdf

本发明公开了一种用于烤烟育苗大棚作物栽培的明水渗透灌溉方法，在烤烟育苗大棚中利用人造土壤栽培，将溶有一定浓度养分的溶液渗入人造土壤中供应作物生长，保持作物持续、充足的水分和养分供应，调节作物生长温度。包括适应不同类别作物的三种方式：1.水位以下多方位渗透法；2.水分通过底层渗透法；3.人造土壤渗透法。明水渗透法较好解决了较长高温期作物耗水量较大问题，因而特别适用于烤烟大棚后续利用。吸收了土壤栽培与无土栽培，地面灌溉和滴灌的优点，而克服其缺点，显著扩大作物根系体积，降低根际温度，促进作物生长、显著减少基质和肥料成本，并且应用广泛、方式灵活、操作简单、效益显著。

权利要求书
1.  用于烤烟育苗大棚作物栽培的明水渗透灌溉方法，包括烤烟育苗大棚，其特 征在于，利用人造土壤栽培，将溶有一定浓度养分的溶液渗入人造土壤中供应 作物生长，保持作物持续、充足的水分和养分供应，调节作物生长温度；所述 人造土壤是育苗基质、未被污染过的黄土和饼肥的混合物，其中黄土的用量占 人造土壤总体积的10～60％，饼肥的用量占人造土壤总体积的3～10％，人造 土壤容重0.4～1.0g/cm3，有机质含量在16～26％；
该方法包括适应不同类别作物的三种方式：
一.水位以下多方位渗透法：适用于喜水瓜类的栽培；大棚育苗池底垫有薄 膜，薄膜上池水保持1～8cm深度；人造土壤用渗水性物料包裹构成一个种植单 元，若干个种植单元置于池水中，各个种植单元水面以上部分的渗水性物料上 设置若干开口植入作物苗；
二.水分通过底层渗透法：适于对水分供应要求较高、不耐涝，不易生长水 生根的花卉和蔬菜的栽培；将设有底孔或底槽的容器置于下垫薄膜的育苗池内 的池水中，池水中溶入肥料，池水深度保持在1～6㎝深，容器装入人造土壤， 作物栽入容器内的人造土壤中，水分和养分通过底孔或底槽渗入供作物生长；
三.人造土壤渗透法：适于体积较小的作物栽培；大棚育苗池分为相互隔 离的蓄水区和种植区；种植区内作物栽种于下垫薄膜的人造土壤中；蓄水区中 的水分和养分引入种植区的人造土壤，再由引入点渗透至整个人造土壤；所述 引入是指通过毛细管吸入或从高位往下流入。

2.  如权利要求1所述的用于烤烟育苗大棚作物栽培的明水渗透灌溉方法，其特 征在于，所述水位以下多方位渗透法中，将育苗基质与未被污染过的黄土和饼 肥按体积6：3.2:0.8的比例混合，装入纤维袋中，扎牢纤维袋口放入垫有薄膜 的育苗池池水中，再将每个纤维袋各剪二个口，每个口植入一株瓜苗。

3.  如权利要求1所述的用于烤烟育苗大棚作物栽培的明水渗透灌溉方法，其特 征在于，所述水分通过底层渗透法中，将育苗基质与未被污染过的黄土和饼肥 按体积8：1.2:0.8的比例混合，将植入绿萝的花钵放入池水中，绿萝的水分和 养分供应主要从花钵底部的槽、孔渗入人造土壤，并7～10天喷施一次。

4.  如权利要求1所述的用于烤烟育苗大棚作物栽培的明水渗透灌溉方法，其特 征在于，所述人造土壤渗透法中，将育苗基质与未被污染过的黄土和饼肥按体 积5：4.5:0.5的比例混合成人造土壤，人造土壤铺于垫好薄膜的育苗池种植区 中，将作物栽种于人造土壤中，人造土壤保持一定坡差或者开设若干沟槽，以 利于水分下渗；育苗池蓄水区加入溶于肥料的水分，并与种植区隔离；蓄水区 中的水分和养分引入种植区的人造土壤，再由引入点渗透至整个人造土壤；所 述引入采用毛细管吸入或从高位往下流入的方式：
毛细管吸入方式：在大棚育苗池蓄水区和种植区的交界处，设置连接蓄水 区和种植区人造土壤的布条，通过布条的吸附作用，使溶于肥料的水连续渗入 人造土壤中，再由渗入点渗透至整个人造土壤；
高位往下流入的方式：在大棚育苗池蓄水区和种植区的交界处，设置连接 蓄水区和种植区人造土壤的水流通道，通过地势高低差，使溶于肥料的水连续 流入人造土壤中，再由流入点渗透至整个人造土壤。

说明书用于烤烟育苗大棚作物栽培的明水渗透灌溉方法
技术领域
本发明涉及一种用于烤烟育苗大棚作物栽培的灌溉方法。
背景技术
随着现代烟草农业的发展,全国各烟叶产区相继修建了大量育苗大棚,为烤 烟集约化育苗提供重要的设施保障。烟草工场化漂浮育苗具有集约化程度高、 节省苗床；简化烟苗管理，提高成苗率；减少移栽用工、缩短缓苗期等优点， 具有广阔的发展应用前景。但由于、烟叶生产的季节性，大部分烟用设施用途 单一，闲置时间长，维修费用高，导致这些资产产生季节性闲置。造成了隐形 浪费。不仅降低了资产利用效率，也浪费了宝贵的土地资源。搞好育苗大棚综 合利用，因地制宜综合利用育苗工场可经营性资产设施所栽培生产周期短、经 济效益高的花卉和安全性高，农药危害低的有机蔬菜类，不仅能充分利用可经 营性资产，拓宽烟叶合作社增收渠道，解决育苗工场设施更新维护的资金来源 问题，增加育苗工场和烘烤工场使用寿命和效率，由于烤烟大棚地面为紧实土 层或水泥地面，后续利用没有可用土壤，同时，为防止病虫害对烟苗传染，对 外界进入大棚物质消毒要求严格，只能引入没有病虫害污染的人造土壤。作物 在没有渗漏的人造土壤中生长，基本没有肥料流失，烤烟育苗大棚栽培作物是 在封闭环境下，能够隔断外界病虫害传染，而且作物生长的基质没有污染，作 物生长所需水分来自井水或自来水，能够不使用或最小限度地使用农药，不仅 栽培的方法绿色、环保，不对土壤和地下水源产生污染。而且栽培的有机蔬菜 类安全性高，农药危害低，保障了食用人群的身体健康，增加了农村就业，减 少了土地资源浪费。因而利用烤烟大棚进行作物栽培，在生产绿色、环保农产 品方面也是一般有机栽培设施难以比拟的。
但是，烤烟育苗大棚设施完全依据烤烟育苗需要设立，烤烟育苗主要在冬 季进行，设施建设要求主要为保温、控温，设施坚固而简单，而育苗大棚的后 续利用主要春、夏、秋时段内进行，种植花木、蔬菜等作物在夏、秋季气候下 容易受到高温影响。7-9月高温期间，育苗大棚内空间较长时期内最高气温在 40℃以上，大棚地面温度很多时段最高达50℃以上，大棚内气温较高，水分蒸 发量较大。但大棚栽培作物生长用水完全依靠人工供应，如果使用喷灌方法， 不仅用工成本很高，而且喷灌容易造成作物根部温度和水分含量变化剧烈，严 重影响作物生长。使用滴灌虽然具有节水、省肥、省工，容易控制温度和湿度 优点，但滴灌有成本较高、容易堵塞、可能引起盐分积累、水分分布不匀以及 限制根系发展的缺点。
并且大棚温度变幅过大，大棚地面蒸发速度和作物蒸腾作用变化剧烈，增 加了滴灌水量调节难度。7-9月高温期间，不仅滴灌对基质温度调节有限，容易 引起根系早衰，而且滴灌管道更易因高温老化而显著降低使用寿命。这些都在 不同程度上降低了滴灌优势，限制了滴灌在大棚栽培作物上使用。
虽然烤烟大棚综合利用项目实施多年，但由于上述问题的存在，使得该项 目在推广范围和取得效益等方面一直没有取得突破性进展。
发明内容
为了克服上述弊端，本发明所要解决的技术问题是，提供一种适宜的灌溉 方法，解决烤烟育苗大棚作物栽培的供水问题。为了解决上述技术问题，本发 明采用的技术方案是，用于烤烟育苗大棚作物栽培的明水渗透灌溉方法，包括 烤烟育苗大棚，其特征在于，利用人造土壤栽培，将溶有一定浓度养分的溶液 渗入人造土壤中供应作物生长，保持作物持续、充足的水分和养分供应，调节 作物生长温度；所述人造土壤是育苗基质(所述育苗基质可以是烤烟育苗基质 或花木育苗基质等，一般采用草炭、蛭石、珍珠岩、炭化谷壳、发酵后菌渣等 配置)、未被污染过的黄土和饼肥的混合物，其中黄土的用量占人造土壤总体积 的10～60％，饼肥的用量占人造土壤总体积的3～10％，人造土壤容重0.4～1.0g /cm3，有机质含量在16～26％。
该方法包括适应不同类别作物的三种方式：
1.水位以下多方位渗透法：适用于喜水瓜类(黄瓜、丝瓜等)的栽培；大棚 育苗池底垫有薄膜，薄膜上池水保持1～8cm深度；人造土壤用渗水性物料(所 述渗水性物料如纤维袋，无纺布袋等)包裹构成一个种植单元，若干个种植单 元置于池水中，各个种植单元水面以上部分的渗水性物料上设置若干开口植入 作物苗；
该方法利用作物生长的适应性，在不同条件下分别生出水生根和土生根， 作物生长所需营养和水分通过生长在人造土壤中的土生根系和穿透所述渗水性 物料伸入水中的水生根系吸收，二种根系互相补充，显著增加了根系吸收面积； 同时，人造土壤用渗水性物料包裹构成的种植单元，能够显著减少人造土壤裸 露面积，从而减少地面病虫害传播和残留；水分通过水面以下纤维或无纺布渗 透，瓜苗营养主要由溶于水中肥料提供，其它栽培措施与野外相同。
其典型的优选方法是：将育苗基质与未被污染过的黄土和饼肥按体积6： 3.2:0.8的比例混合，装入纤维袋中，扎牢纤维袋口放入垫有薄膜的育苗池池水 中，再将每个纤维袋各剪二个口，每个口植入一株瓜苗。
2.水分通过底层渗透法：适于对水分供应要求较高、不耐涝，不易生长水 生根的花卉和蔬菜(如绿萝、空心菜等)的栽培；将设有底孔或底槽的容器置 于下垫薄膜的育苗池内的池水中，池水中溶入肥料，池水深度保持在1～6㎝深， 容器装入人造土壤，作物栽入容器内的人造土壤中，水分和养分通过底孔或底 槽渗入供作物生长；
其典型的优选方法是：将育苗基质与未被污染过的黄土和饼肥按体积8： 1.2:0.8的比例混合，将植入绿萝的花钵放入池水中，绿萝的水分和养分供应主 要从花钵底部的槽、孔渗入人造土壤，并7～10天喷施一次。
传统方法绿萝栽培需要2～3天进行一次喷施。
3.人造土壤渗透法：适于体积较小的作物栽培(如绿萝、苋菜、空心菜等)； 大棚育苗池分为相互隔离的蓄水区和种植区；种植区内作物栽种于下垫薄膜的 人造土壤中；蓄水区中的水分和养分引入种植区的人造土壤，再由引入点渗透 至整个人造土壤；所述引入是指通过毛细管吸入或从高位往下流入。
其典型的优选方法为：将育苗基质与未被污染过的黄土和饼肥按体积5： 4.5:0.5的比例混合成人造土壤，人造土壤铺于垫好薄膜的育苗池种植区中，将 作物栽种于人造土壤中，人造土壤保持一定坡差或者开设若干沟槽，以利于水 分下渗；育苗池蓄水区加入溶于肥料的水分，并与种植区隔离；蓄水区中的水 分和养分引入种植区的人造土壤，再由引入点渗透至整个人造土壤；所述引入 采用毛细管吸入或从高位往下流入的方式：
毛细管吸入方式：在大棚育苗池蓄水区和种植区的交界处，设置连接蓄水 区和种植区人造土壤的布条，通过布条的吸附作用，使溶于肥料的水连续渗入 人造土壤中，再由渗入点渗透至整个人造土壤；
高位往下流入的方式：在大棚育苗池蓄水区和种植区的交界处，设置连接 蓄水区和种植区人造土壤的水流通道，通过地势高低差，使溶于肥料的水连续 流入人造土壤中，再由流入点渗透至整个人造土壤。从而保持人造土壤水分和 养分充足和均匀供应，促进作物生长。
明水渗透法介于土壤栽培与无土栽培之间，运用明水渗透法不仅适应了这 方面需要，而且较好解决了烤烟大棚后续利用期间较长高温期作物耗水量较大 问题，因而特别适用于烤烟大棚后续利用。它的主要部分在很大程度上吸收了 土壤栽培与无土栽培，地面灌溉和滴灌的优点，而克服其缺点，显著扩大作物 根系体积，降低根际温度，促进作物生长、显著减少基质和肥料成本，并且应 用广泛、方式灵活、操作简单、效益显著。运用明水渗透法栽培作物虽然耗水 量较大，但对调节作物生长所需温度，保证作物生长所需水分是必要的。综上 所述，运用明水渗透法具有如下有益效果：
1.显著减少基质和肥料成本
运用明水渗透法栽培叶类菜与土壤栽培相似，在人造土壤中生长的根系也 与土生根相似，因而可以掺入大量未被污染过的黄土，扩大了人造土壤体积的 同时也扩大了根系生长空间，并且人造土壤在年内可以进行多茬种植。明水渗 透法栽培黄瓜、丝瓜等作物除了人造土壤中体积增加外，还有大量水生根生长， 因而运用明水渗透法栽培的蔬菜根系体积显著高于常规基质栽培，吸收能力高 于常规基质栽培、而且掺入的饼肥和黄土可补充一定营养，因而对施入的肥料 配方要求没有水培法高，可以大幅降低肥料成本。
2.显著减少施肥和浇水用工
运用明水渗透法栽培施肥和浇水上，蔬菜类只需将水分抽入池中并将肥料 溶解，或调节水分渗透速度就可，供水强度优于地面灌溉或与地面灌溉相当， 供水量比滴灌更充足，供水稳定性优于滴灌或与滴灌相当。瓜类浇水浇肥只需 5-10天一次，而且操作简单，绿萝浇水浇肥可以从2-4天一次减少到7-10天以 上一次，能够最大限度地减少施肥和浇水用工。同时避免了滴灌设施投资巨大、 运行成本高的弊端。
3.显著调节温度和湿度
运用明水渗透法栽培由于池底有一层明水，或通过不间断的水分渗透，可 以显著降低大棚池底和空间温度、增加湿度，降低高温对作物损害。特别是根 际温度较低且较稳定，促进根系吸收，延缓根系衰老。尽管运用明水渗透法栽 培，作物生长环境温度仍然高于野外；但该方法仍可以通过水分接近最大限度 地调节作物生长温度，满足作物蒸腾作用对水分需求。
4.显著促进作物生长、提高产量、增加效益
运用明水渗透法栽培的蔬菜根系体积显著增加、根系活力强，水分和养分 供应充足而均衡，高温损伤程度显著减轻，促进了蔬菜生长，延长了蔬菜盛产 期，增加了产量。
下面将结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
具体实施方式
用于烤烟育苗大棚作物栽培的明水渗透灌溉方法，在烤烟育苗大棚中利用 人造土壤栽培，将溶有一定浓度养分的溶液渗入人造土壤中供应作物生长，保 持作物持续、充足的水分和养分供应，调节作物生长温度；所述人造土壤是烤 烟育苗基质，未被污染过的黄土和饼肥的混合物，烤烟育苗基质采用草炭、蛭 石、珍珠岩、炭化谷壳、发酵后菌渣等配置、其中黄土的用量占人造土壤总体 积的10～60％，饼肥的用量占人造土壤总体积的3～10％，人造土壤容重0.4～ 1.0g/cm3，有机质含量在16～26％。
该方法包括适应不同类别作物的三种方式：
1.水位以下多方位渗透法用于黄瓜的栽培：大棚育苗池底垫有薄膜，薄膜 上池水保持1～8cm深度；将育苗基质与未被污染过的黄土和饼肥按体积6： 3.2:0.8的比例混合，装入纤维袋中，扎牢纤维袋口放入垫有薄膜的育苗池池水 中，再将每个纤维袋各剪二个口，每个口植入一株黄瓜苗。
2.水分通过底层渗透法用于绿萝的栽培：将育苗基质与未被污染过的黄土 和饼肥按体积8：1.2:0.8的比例混合，花钵装入人造土壤，将植入绿萝的花钵 放入下垫薄膜的育苗池内的池水中，花钵设有底孔或底槽，池水中溶入肥料， 池水深度保持在1～6㎝深，水分和养分通过底孔或底槽渗入供作物生长并7～ 10天喷施一次。
3.人造土壤渗透法用于空心菜栽培：大棚育苗池分为相互隔离的蓄水区和 种植区；将育苗基质与未被污染过的黄土和饼肥按体积5：4.5:0.5的比例混合 成人造土壤，人造土壤铺于垫好薄膜的育苗池种植区中，将空心菜栽种于人造 土壤中，人造土壤保持一定坡差或者开设若干沟槽，以利于水分下渗；育苗池 蓄水区加入溶于肥料的水分，并与种植区隔离；蓄水区中的水分和养分引入种 植区的人造土壤，再由引入点渗透至整个人造土壤；所述引入采用毛细管吸入 或从高位往下流入的方式：
毛细管吸入方式：在大棚育苗池蓄水区和种植区的交界处，设置连接蓄水 区和种植区人造土壤的布条，通过布条的吸附作用，使溶于肥料的水连续渗入 人造土壤中，再由渗入点渗透至整个人造土壤；
高位往下流入的方式：在大棚育苗池蓄水区和种植区的交界处，设置连接 蓄水区和种植区人造土壤的水流通道，通过地势高低差，使溶于肥料的水连续 流入人造土壤中，再由流入点渗透至整个人造土壤。从而保持人造土壤水分和 养分充足和均匀供应，促进作物生长。
经测量，所栽培的黄瓜最大叶片宽度和长度分别为37㎝和31㎝，黄瓜重 量最重为612g/个，均显著高于大棚内滴灌栽培和喷灌栽培(表1)。空心菜 平均重量达20g/株(喷灌方式对照组平均重量10g/株；滴灌方式对照组平 均重量16g/株)。绿萝剪裁移植间隔时间由32天一次缩短为24天一次。
表1 烤烟育苗大棚内不同灌溉方法种植黄瓜效果
(2014年湖南浏阳沙市基地单元秧田育苗工场)
浇水方法 最大叶宽(㎝) 最大叶长(㎝) 最大瓜重(g) 明水渗透法 37 31 612 滴灌 31 27 480 喷灌 27 25 309
本发明描述的上述实现方式仅是为了清楚的说明本发明的技术方案，而不 能理解为对本发明作出任何限制。本发明在本技术领域具有公知的多种替代或 者变形，在不脱离本发明实质意义的前提下，均落入本发明的保护范围。