[发明专利]一种木本果树根域分区灌溉技术的研究方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种木本果树根域分区灌溉技术的研究方法。

背景技术

中国是世界上水资源极度缺乏的国家之一，人均水资源占有量不及世界的1/4，我国农业用水量占全国总用水量的70％，水资源利用率和利用效率还不到发达国家的一半。果树是一个多年生的木本植物，具有根系分布深、生长周期长、一次种植多年生产的特点；我国的果树种植面积和果品产量均居世界首位；水果面积达976.9万公顷，产量8394.1万吨，干果面积500万公顷，产量约497万吨，总产值达1942亿元，仅次于粮食和蔬菜，在农业种植业结构中居第三位；果树产业已经成为我国农业和农村经济的支柱产业和国际竞争的优势产业，也是山岭薄地、干旱盐碱地、沙丘地等区域的经济建设和生态建设不可替代的树种。果树灌溉仍以传统的漫灌为主，少量果园使用喷灌、滴灌等工程设施节水技术，由于设施工程节水一次投入较大，设施使用寿命周期短，管道易堵塞、水分供应不均匀及耕作过程中容易损坏等问题，一直发展较迟缓，研究和寻求新的果树灌溉技术具有重要的意义。果树根域分区(Partial root drying，PRD)灌溉技术是每次仅部分根域灌水，其余根域处于干旱状态，整个根域始终处于干湿交替状态，果树叶片在保证有效光合作用条件降低蒸腾作用对水分的散失，从而达到节约用水目的。植物根系分区灌水自20世纪90年代初国内外在农作物(玉米、棉花)开始研究，赵军营等(2006)报导了“果树分根区灌溉技术原理及其发展前景”(世界农业(3)：44-45.)，论文只涉及到技术原理和应用前景，对于如何研究和实施尚未提及。木本果树根域分区灌溉技术的研究方法主要有：可视的分根法(中国，公开号：CN 101502219A，公开日期：2009年8月12日)，主要在农作物上把根系分成二部分，放在实验室的培养装置内浇灌不同营养液的无土栽培技术，农作物生产中应用是隔行交替灌溉；植物根系室观测系统(中国，公开号：CN 1813514A，公开日期：2006年8月9日)，主要在作物根系周围安装复杂的观测系统装置，其目的是观察根系的分布；原位根系动态研究方法(中国，公开号：CN101574044A)是在作物根系周围应用透明材料埋入土壤中，每次通过挖土、照相和埋土的方法，分析根系的生长动态。本发明与以上发明有以下不同：(1)植物种类不同，多年生木本果树与一年生作物在、分布、营养利用和肥水管理方面有本质的区别，果树根系生长具多年连续生长、垂直分布深、水平分布广、早春根系的生长主要依靠自身的贮藏营养、局部的肥水就可以满足整个树体生长需求；(2)研究目的不同，植物根系室观测系统和原位根系动态研究方法的目的是模拟土壤环境观测根系的生长和发生动态；本发明是在模拟果树根系土壤环境条件下，根域不同灌溉部位对根系和地上部器官生长发育的影响和水分利用；(3)研究材料和控制条件不同，本发明是利用透明有机玻璃中间用有机玻璃平均分成4个小箱；有机玻璃箱外用8～10cm厚泡沫板包紧放到开放式避雨棚内，防止外界光照、温度和降雨等对根系生长、灌水部位和灌水量的干扰。本发明可以解决果树大田分根研究误差大、精度低、环境因素控制难，根系根室观测系统装置复杂、造价较高，原位根系动态研究方法存在每次照相都要挖土埋土的工作量大、操作步骤繁琐等问题。

发明内容

鉴于以上缺陷，本发明的目的是提供一种木本果树根域分区灌水的研究方法，该研究方法可用于木本果树不同土壤类型、土壤改良空间、肥料用量和有机肥、无机肥与水分耦合等多方面研究应用。

一种木本果树根域分区灌溉技术的研究方法是按照以下步骤实现：

步骤一：设置木本果树根域分根箱，

①材料组成：2～3cm透明有机玻璃或钢化玻璃

②规格：果树根域分根箱长、宽、高分别为40～60cm、40～60cm、40～60cm；用相同厚度的有机玻璃或刚化玻璃间隔成不渗漏水的四个小箱，每个小箱的长、宽、高分别为20～30cm、20～30cm和40～60cm，并且每个小箱下面留一个直径2～3cm小孔。

步骤二：挖分根箱种植沟：依据试验材料数量，挖一条或几条比分根箱箱体高度深20～30cm的沟，沟的宽度、长度依试验确定；然后将每个分根箱放入沟内，装满土壤，灌透水分。

步骤三、种植木本果树苗木：把大小相对一致的果树苗木根系主根剪断，将侧根平分成四部分栽入四个分区小箱内，根系上面覆盖30～40cm厚的土壤，其目的是固定苗木。