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一種山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置.pdf

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一種 山地 經濟林 雨水 集聚 深層 入滲 裝置
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摘要
申請專利號:

CN201610018800.5

申請日:

20160112

公開號:

CN105660322A

公開日:

20160615

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A01G29/00,E03B3/02 主分類號: A01G29/00,E03B3/02
申請人: 西北農林科技大學
發明人: 趙西寧,楊榮慧,吳普特,高曉東,宋小林,任佑平
地址: 712100 陜西省咸陽市楊凌臺城路西北農林科技大學
優先權: CN201610018800A
專利代理機構: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 代理人: 董芙蓉
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610018800.5

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開了一種山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置,在果樹上坡面設置有水肥坑,水肥坑的底部設置有防水層,水肥坑的中部垂直安裝有一引流管,引流管的四周填充有有機填充物料層;水肥坑的上端鋪設有集雨膜,水肥坑一側的下坡位破面上種植有果樹(經濟林木),沿果樹(經濟林)樹干與水肥坑布設有魚鱗坑,樹干與水肥坑之間內豎直安裝有一水分測量管。該裝置將節水灌溉、水肥一體化技術與水土保持有機結合在一起,與地面灌溉相比較,具有節水、保水、保肥、促肥、減少氨揮發、減少水分蒸發損失、有效防止水土流失的作用,且成本低廉、技術簡單、易操作、效果好易掌握,因此在我國干旱半干旱果業地區具有廣闊的應用前景。

權利要求書

1.一種山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置,其特征在于,該雨水集聚深層入滲裝置包括:水肥坑、集雨膜、防水層、有機填充物料層、水分測量管、引流管;經濟林坡地坡面上設置有水肥坑,水肥坑的中部垂直安裝有一引流管,水肥坑的底部設置有防水層,防水層的周圍填充有有機填充物料層;水肥坑的上端鋪設有集雨膜,水肥坑下坡位一側種植有果樹,沿果樹樹干和水肥坑布設有魚鱗坑,樹干與水肥坑之間內豎直安裝有一水分測量管。2.如權利要求1所述的山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置,其特征在于,所述的水肥坑的深度為40cm-80cm。3.如權利要求1所述的山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置,其特征在于,所述的水肥坑上部設置有100cm×100cm的集水凹面,集水凹面上鋪設有集雨膜,集雨膜采用厚度為0.015mm聚乙烯集雨膜,尺寸為120cm×120cm,集雨膜鋪設于水肥坑坑口凹面處。4.如權利要求1所述的山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置,其特征在于,所述的引流管采用陶土管、PVC管中的一種。5.如權利要求1所述的山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置,其特征在于,所述的有機填充物料層由50%粉碎的秸稈、雜草、樹枝材料,20%有機肥,20%棗園土和10%化學肥料均勻混合而成。

說明書

技術領域

本發明屬于農業灌溉技術領域,尤其涉及一種山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置。

背景技術

黃土高原是世界公認的最大蘋果優生區,也是全國唯一符合蘋果生長要求七項氣候指標的優生區。黃土高原蘋果優生區海拔高,晝夜溫差大,日照充足,利于蘋果糖份積累和著色;氣候干燥,空氣濕度低,病蟲危害較低,病蟲害防護工作小,環境污染較輕;黃土土層深厚,土壤主要為黃綿土,質地疏松,透氣蓄水能力強,適于蘋果生長。雖然黃土高原區土層深厚,但由于長期不搞深翻改土,不施或少施肥,不重視肥料的合理搭配,加之果樹生長、生產的連續性和長期性,致使土壤板結嚴重,理化性狀變差,肥力下降。

水和肥是農業生產力起決定性作用的兩個重要影響因子,二者作用的發揮存在著強烈的相互依賴性。陜北年降雨主要集中在7、8、9月份與果樹生長用水嚴重錯位,7月前降雨量少,自然降雨幾乎入滲不到根系吸收層,該裝置將有限降雨集聚引流到根系層,達到了水肥相互依賴高效利用目的。同時農業是我國的用肥、用水大戶,開展農業節水、節肥,提高水肥利用效率是當前我國農業科研的重要課題。適宜的水肥條件有利于植株的協調生長。我國黃土高原旱地果園水資源緊缺,雨水資源分布嚴重不均,少雨期施入化肥缺乏水分解,水肥利用率偏低,嚴重影響到旱區果業的可持續發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置,旨在解決黃土高原旱地果園水資源緊缺,雨水資源分布嚴重不均,降雨少無法入滲到根系層,生育期化肥施后缺乏水分解,水肥利用率偏低,嚴重影響到旱區果業的可持續發展的問題。

本發明是這樣實現的,該山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置包括:水肥坑、集雨膜、防水層、有機填充物料層、水分測量管、引流管;

經濟林坡地坡面上設置有水肥坑,水肥坑的中部垂直安裝有一引流管,水肥坑的底部設置有防水層,防水層的周圍填充有有機填充物料層;水肥坑的上端鋪設有集雨膜,水肥坑下坡位一側種植有果樹,沿果樹樹干和水肥坑布設有魚鱗坑,樹干與水肥坑之間內豎直安裝有一水分測量管。

本發明還采取如下技術措施:

所述的水肥坑的深度為40cm-80cm。

所述的水肥坑上部設置有100cm×100cm的集水凹面,集水凹面上鋪設有集雨膜,集雨膜采用厚度為0.015mm聚乙烯集雨膜,尺寸為120cm×120cm,集雨膜鋪設于水肥坑坑口凹面處。

所述的引流管采用陶土管、PVC管中的一種。

所述的有機填充物料層由50%粉碎的秸稈、雜草、樹枝材料,20%有機肥,20%棗園土和10%化學肥料均勻混合而成。

本發明提供的具有的優點和積極效果是:該山地經濟林(棗園)雨水集聚深層入滲裝置對陜北地區快速發展的山地經濟林產業規范化種植管理具有重要作用,用于山地受水分脅迫的旱地經濟林(棗園)水肥一體化調控管理技術,對于氣候、立地條件相似地區生產也有一定借鑒意義;該裝置將節水灌溉、水肥一體化技術與水土保持有機結合在一起,與地面灌溉相比較,具有節水、保水、保肥、促肥、減少氨揮發、減少水分蒸發損失、有效防止水土流失的作用,且成本低廉、技術簡單、易操作、效果好易掌握,因此在我國干旱半干旱果業地區具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置的結構示意圖;

圖2是本發明實施例提供的山地經濟林雨水集聚深層入滲裝置的俯視圖;

圖中:1、經濟林坡地坡面;2、集雨膜;3、水肥坑;4、防水層;5、有機填充物料層;6、水分測量管;7、樹干;8、魚鱗坑;9、引流管;10、樹冠。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。

下面結合附圖1、2及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。

該山地棗園雨水集聚深層入滲裝置包括:經濟林坡地坡面1、集雨膜2、水肥坑3、防水層4、有機填充物料層5、水分測量管6、引流管9;

經濟林坡地坡面1上設置有水肥坑3,水肥坑3的中部垂直安裝有一引流管9,水肥坑3的底部設置有防水層4,防水層4的周圍填充有有機填充物料層5;水肥坑3的上端鋪設有集雨膜2,水肥坑3下坡位一側種植有果樹,沿果樹樹干7和水肥坑3布設有魚鱗坑8,樹干7與水肥坑3之間內豎直安裝有一水分測量管6。

在樹冠10下距果樹樹干7適當距離和適當方位挖掘的水肥坑3,深度一般60cm-80cm。通過水肥坑3上部集雨膜2的集雨作用或將地表徑流通過坡面疏導系統直接引入水肥坑3;引流管9采用陶土管、PVC管中的一種。通過引流管9沿水肥坑3壁直接作用于果樹7根區土壤,供果樹7根系吸收利用,實現雨水集聚深層入滲,它是一種中深層立體灌溉方法。

所述的水肥坑3上部設置有100cm×100cm的集水凹面,集水凹面上鋪設有集雨膜2,集雨膜2采用厚度為0.015mm聚乙烯集雨膜,尺寸為120cm×120cm,集雨膜2鋪設于水肥坑3坑口凹面處。

用Φ15cm陶土管或PVC管(管壁四周間隔1cm均勻開Φ1mm的孔隙)做成40cm、60cm和80cm長三種規格的引流管9,將不透水集雨膜2收集到的雨水和地表徑流水直接引流至棗樹根際土壤。在引流管9底部鋪設牛毛氈作為防水層4,防止收集到的地表徑流水的深層滲漏損失。

有機填充物料層5由50%粉碎的秸稈、雜草、樹枝等材料,20%有機肥,20%棗園土和10%化學肥料均勻混合而成。秸稈、雜草、樹枝等材料就地取材;有機肥為馬糞、牛糞、豬糞、雞糞、大糞干等經高溫堆制發酵、充分腐熟后搗碎的有機物料;棗園土為當地棗園土壤;化學肥料在當地就近購買,化肥N、P、K配施量參照GB6127/T022-2015山地矮化密植紅棗施肥技術規范。

果樹株間距≤3m的果園,水肥坑3布設于兩棵果樹中間位置;果樹株間距>3m的果園,在兩棵果樹連線上各距果樹90cm處分別布置一個水肥坑3,共兩個水肥坑3。

水肥坑3與魚鱗坑8配合使用效果更佳,水肥坑3布設在魚鱗坑8中央。水肥坑3的坑口設計為80cm×80cm正方形,水肥坑3坑深主要根據不同樹齡果樹進行設計:①在15年以下樹齡的果園坑深設置為40cm;②在15-20年樹的齡果園坑深設置為60cm;③在20年以上樹齡的果園坑深設置為80cm。

水肥坑3坑布設位置確定后,先沿果樹上坡平地,按照水肥坑3設計標準進行水肥坑3的挖掘施工;水肥坑3挖掘完畢后,坑底鋪設防水層4;之后將引流管9放于水肥坑3中央;再在引流管9四周用多孔有機營養基分層填充壓實,填致坑口處,用土壤覆蓋、踩實,修成凹面狀(凹槽深10cm左右);距滲水坑壁10cm處起5cm左右高的正方形土壟;將裁剪成的120cm×120cm大小集雨膜2覆蓋于正方形土壟之上(集雨膜2平鋪于凹槽表面,中間鉆孔,蓋固定在引流管9口處),后土壟周邊用土封住,適當壓實,用以防風(集水面積設計為100cm×100cm);最后以水肥坑3為中心,沿果樹莖修葺半圓型魚鱗坑8;施工結束。

平地果園,果樹株間距≤3m的果園,滲水坑布設于兩棵果樹中間位置;果樹株間距>3m的果園,在兩顆果樹連線上各距棗樹90cm處分別布置一個水肥坑3,之間共設置兩個水肥坑3。

翌年,果實采收完畢后,先進行枝條修剪和清園,將修剪下的枝條用機械切割為5cm長,放入下陷的地方,覆土修葺,覆集雨膜2。該技術措施施用使用2-3年后,再圍繞果樹另一邊布設新的水肥坑3。

水肥坑3建設期,坑內多孔有機營養基肥力能夠基本滿足棗樹全年生長需求。果樹生育期內如需追施肥,具體的措施參照GB6127/T022-2015山地矮化密植紅棗施肥技術規范。追施肥料,要以肥液的形式用過引流管9直接施入果樹根際土壤,供棗樹直接吸收利用。

水肥坑3組合技術是通過水肥坑3回填多孔有機營養基質材料將雨水集聚技術、雨水深層引流技術和引流防滲技術三個技術有機組合在一起。回填多孔有機營養基是該技術保水、保肥,水肥高效利用的關鍵環節。多孔有機營養基具有疏松多孔帶動特性,其中有機質中的有機膠體能夠吸附大量的陽離子和水分子,具有良好的保水、保肥的作用,并且能夠為棗樹根際土壤持續釋放水分和營養供棗樹吸收利用,達到水肥高效利用效果。

該裝置自2012年提出,到現在累積在寶塔區川口、柳林、棗園、河莊坪等7個鄉鎮試驗推廣(見附表)。

附表肥水坑灌技術增肥保水技術示范推廣面積(單位:萬畝)

效益分析:

(1)經濟效益:本項目實施后,產量上按畝產增產800公斤,10000畝產量達800萬公斤,每公斤4元計,每年增值就可達3200萬元:勞力上每畝每年巧施肥與過去相比可以節約5個勞力約600元,10000畝可減少600萬元:肥源利用率可增加40%,每畝施肥按500元計算減少成本200元,10000畝可減少200萬元:每個坑施肥水集雨水600斤左右,每畝按通常拉運計算可以節約資金300元,10000畝可減少300萬元。經濟效益十分可觀,對輻射帶動區域經濟發展,具有較好的社會效益。

(2)社會效益:通過本項目示范推廣,可輻射帶動周邊鄉鎮的果業管理水平穩步提升,項目區果農通過參加項目建設,既提高了自身科學務果、管果能力,又增加了經濟收入,對推動寶塔果業由傳統型向現代型轉變和改造升級有著非常重要的社會效益。

(3)生態效益:實施坑施肥水是生態農業模式建設,主要以綠色、環保為主題,整個項目建成不但不會產生環節污染,而且還可以減少水土流失、培肥土壤,提高土地的利用價值,增加土壤有機質含量。同時,還能改善植被條件和保護生態環境,實現果業良性循環發展,促進果業持續健康發展有很大的現實意義。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

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