本發(fā)明屬于灌溉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使用高鈣苦咸水與淡水的分根交替灌溉方法及其在鹽堿地種植雪松的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

苦咸水是指堿度大于硬度的水，并含大量中性鹽，ph值大于7的水。我國苦咸水主要分布在北方和東部沿海地區(qū)。

目前，水資源的不足已成為世界性的問題，而中國水資源嚴(yán)重短缺，區(qū)域性缺水和季節(jié)性缺水也是中國水資源的一大特征。隨著經(jīng)濟、社會的不斷快速發(fā)展，需水量的急劇增加，淡水資源的短缺已成為我國工農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個重要限制因素，特別對于我國干旱半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展顯得尤為重要，并且一些地區(qū)由于生態(tài)的破壞，水土流失加重、土地沙漠化加劇、沙塵暴等自然危害頻繁，而水環(huán)境惡化問題尚未解決，比如水污染，使得淡水資源的供需矛盾日益突出。淡水資源缺乏威脅著國家和地區(qū)的生存與發(fā)展，甚至影響到國家和地區(qū)穩(wěn)定。因此，尋找替代水資源是解決我國水資源危機問題的重要途徑。近年來，各國為了緩解淡水資源供需矛盾，開始開發(fā)利用非常規(guī)水，例如雨水、中水、再生水、礦坑水和海水等。而苦咸水分布廣、儲量大，因此成為主要的開發(fā)利用水源。但是目前，現(xiàn)有的灌溉方法以淡水為主，同時現(xiàn)有的灌溉方法存在以下諸多不足：

1、使用現(xiàn)有的灌溉方法，植物的生長速度緩慢；

2、使用現(xiàn)有的灌溉方法種植的植物，植物藥用價值低；

3、使用現(xiàn)有的灌溉方法，植物的蒸騰作用大大提高，因蒸騰作用造成不必要的水資源浪費較多。

綜上可知，現(xiàn)有技術(shù)在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種使用高鈣苦咸水與淡水的分根交替灌溉方法及其在鹽堿地種植雪松的應(yīng)用，以實現(xiàn)以下發(fā)明目的：

（1）使用本發(fā)明的分根交替灌溉方法，提高了植物的生長速度。以雪松為例，雪松移栽種植后的第一年高度生長量為50-60cm，第一年胸徑生長量為1.5-2.0cm；

（2）使用本發(fā)明的分根交替灌溉方法，提高了植物的藥用價值。以雪松為例，雪松葉和枝中揮發(fā)油的成分明顯提高，其中：月桂烯的含量達30.4%-36.7%；

（3）使用本發(fā)明的分根交替灌溉方法，大大降低了植物不必要的蒸騰作用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種使用高鈣苦咸水與淡水的分根交替灌溉方法，包括隔鹽層鋪設(shè)步驟，其中：所述隔鹽層包括：粗石層、細(xì)竹篙草層、細(xì)石層、混合土層。

以下是對上述技術(shù)方案的進一步改進：

在種植區(qū)鋪設(shè)隔鹽層，隔鹽層的上表面距離地表80-100cm；

所述隔鹽層由下向上依次為：粗石層、細(xì)竹篙草層、細(xì)石層、混合土層；

所述粗石層包括：沸石、陶粒、卵石；

所述細(xì)石層包括：磷礦粉、發(fā)酵鋸末、麥糠；

所述混合土層包括：鹿沼土、腐殖土。

所述粗石層厚20-26cm；

所述沸石的直徑為1.5cm-2cm，所述陶粒的直徑為2.0-2.5cm，所述卵石的直徑為3.0cm-4.0cm；

所述沸石、陶粒、卵石按照1:2-3:4-6的體積比混合。

所述細(xì)石層厚5-9cm；

所述磷礦粉的顆粒直徑為1-2mm；所述發(fā)酵鋸末為8目-10目；

所述磷礦粉、發(fā)酵鋸末、麥糠按照2:2-4:3的體積比混合。

所述混合土層厚5-9cm；

所述鹿沼土粒徑為1.0-2.5mm，所述腐殖土粒徑為3-4mm；

所述鹿沼土、腐殖土按照1-3:1-1的體積比混合。

還包括分根交替灌溉，所述分根交替灌溉包括后期灌溉，所述后期灌溉包括淡水一次灌溉；

所述淡水一次灌溉：距離上次灌溉40-44天進行淡水一次灌溉，打開第二管道關(guān)閉第一管道、第三管道，淡水流速為1.0米/秒，灌溉時間為2小時。

所述后期灌溉還包括高鈣苦咸水一次灌溉；

所述高鈣苦咸水一次灌溉：距上次灌溉40-44天進行高鈣苦咸水一次灌溉；打開第一管道關(guān)閉第二管道、第三管道，高鈣苦咸水流速為1米/秒，灌溉時間為2小時，所述高鈣苦咸水的含鹽量為2.1g/L，所述高鈣苦咸水中鈣離子含量為350mg/kg。

所述后期灌溉還包括淡水二次灌溉；

所述淡水二次灌溉：距上次灌溉40-44天進行淡水二次灌溉；打開第三管道關(guān)閉第一管道、第二管道，淡水流速為1.5米/秒，灌溉時間為2小時；

所述后期灌溉：先進行淡水一次灌溉、高鈣苦咸水一次灌溉依次循環(huán)灌溉5-7次，再進行淡水一次灌溉、高鈣苦咸水一次灌溉、淡水二次灌溉依次循環(huán)灌溉。

所述分根交替灌溉還包括前期灌溉；

所述前期灌溉：種植完成后使用淡水進行前期灌溉，打開第一管道關(guān)閉第二管道、第三管道，灌溉時間為1.5小時，淡水流速為1.2米/秒；

所述前期灌溉3次，相鄰兩次灌溉間隔20天。

還包括暗管組鋪設(shè)，

所述第一管道距離地表5-13cm；

所述第二管道距離地表25-33cm；

所述第三管道距離地表45-53cm。

一種使用高鈣苦咸水與淡水的分根交替灌溉方法在鹽堿地種植雪松的應(yīng)用，選擇株高200cm-300cm、主根長20-30cm的雪松帶土球進行移栽，土球直徑為30cm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

（1）使用本發(fā)明的分根交替灌溉方法，提高了植物的生長速度。以雪松為例，雪松移栽種植后的第一年高度生長量為50-60cm，第一年胸徑生長量為1.5-2.0cm；

（2）使用本發(fā)明的分根交替灌溉方法，提高了植物的藥用價值。以雪松為例，雪松葉和枝中揮發(fā)油的成分明顯提高，其中：月桂烯、丁香烯、檸檬烯、蛇麻烯的含量分別達30.4%-36.7%、16.4%-19.5%、4.2%-6.2%、4.0%-5.8%；

（3）使用本發(fā)明的分根交替灌溉方法，大大降低了植物不必要的蒸騰作用。以雪松為例，雪松的蒸騰速率降低20%-30%。

具體實施方式

以下通過具體實施例說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅僅限定于這些實施例。

實施例1 一種使用高鈣苦咸水與淡水的分根交替灌溉方法

一種使用高鈣苦咸水與淡水的分根交替灌溉方法，包括以下步驟：

1. 隔鹽層鋪設(shè)：

在種植區(qū)鋪設(shè)隔鹽層，隔鹽層的上表面距離地表80cm；

所述隔鹽層由下向上依次為：粗石層、細(xì)竹篙草層、細(xì)石層、混合土層；

（1）粗石層鋪設(shè)：

所述粗石層包括：沸石、陶粒、卵石；

所述沸石的直徑為1.5cm-2cm，所述陶粒的直徑為2.0-2.5cm，所述卵石的直徑為3.0cm-4.0cm；

所述沸石、陶粒、卵石按照1:2:4的體積比混合；

所述粗石層厚20cm。

（2）細(xì)竹篙草層鋪設(shè)：

所述細(xì)竹篙草層選取含水率為26-29%的細(xì)竹篙草鋪設(shè)于粗石層上表面；

所述細(xì)竹篙草層厚5cm。

（3）細(xì)石層鋪設(shè)：

所述細(xì)石層包括：磷礦粉、發(fā)酵鋸末、麥糠；

所述磷礦粉的顆粒直徑為1-2mm；所述發(fā)酵鋸末為8目-10目；

所述磷礦粉、發(fā)酵鋸末、麥糠按照2:2:3的體積比混合；

所述細(xì)石層厚5cm。

（4）混合土層鋪設(shè)：

所述混合土層包括：鹿沼土、腐殖土；

所述鹿沼土粒徑為1.0-2.5mm；

所述腐殖土粒徑為3-4mm；

所述鹿沼土、腐殖土按照1:1的體積比混合；

所述混合土層厚5cm。

2. 暗管組鋪設(shè)

所述暗管組鋪設(shè)于隔鹽層上方且設(shè)置多組，相鄰暗管組間距為2.0m；

所述暗管組包括：第一管道、第二管道、第三管道；

所述第一管道、第二管道、第三管道自上而下、相互之間平行設(shè)置；

所述第一管道距離地表5cm；

所述第二管道距離地表25cm；

所述第三管道距離地表45cm；

所述暗管組在水平方向距離植物根系主干20cm；

所述第一管道、第二管道、第三管道上分別設(shè)置有管道閥；

所述第一管道、第二管道、第三管道的外表面包裹0.5cm厚的土工布層；

所述第一管道、第二管道、第三管道的管壁上均勻設(shè)置有多個直徑為0.2cm的暗孔；

所述第一管道、第二管道、第三管道的內(nèi)管徑均為1.8cm，壁厚均為0.5cm。

3. 分根交替灌溉

所述分根交替灌溉包括前期灌溉和后期灌溉；

所述前期灌溉：種植完成后使用淡水進行前期灌溉，打開第一管道上的閥門關(guān)閉第二管道、第三管道上的閥門，灌溉時間為1.5小時，淡水流速為1.2米/秒；

所述前期灌溉3次，相鄰兩次灌溉間隔20天；

所述后期灌溉包括以下步驟：

淡水一次灌溉：距離上次灌溉40天進行淡水一次灌溉，打開第二管道上的閥門關(guān)閉第一管道、第三管道上的閥門，淡水流速為1.0米/秒，灌溉時間為2小時；

高鈣苦咸水一次灌溉：距上次灌溉40天進行高鈣苦咸水一次灌溉；打開第一管道上的閥門關(guān)閉第二管道、第三管道上的閥門，高鈣苦咸水流速為1米/秒，灌溉時間為2小時，所述高鈣苦咸水的含鹽量為2.1g/L，所述高鈣苦咸水中鈣離子含量為350mg/kg；

淡水二次灌溉：距上次灌溉40天進行淡水二次灌溉；打開第三管道上的閥門關(guān)閉第一管道、第二管道上的閥門，淡水流速為1.5米/秒，灌溉時間為2小時；

所述后期灌溉：先進行淡水一次灌溉、高鈣苦咸水一次灌溉依次循環(huán)灌溉5次，再進行淡水一次灌溉、高鈣苦咸水一次灌溉、淡水二次灌溉依次循環(huán)灌溉。

實施例2一種使用高鈣苦咸水與淡水的分根交替灌溉方法

一種使用高鈣苦咸水與淡水的分根交替灌溉方法，包括以下步驟：

1. 隔鹽層鋪設(shè)：

在種植區(qū)鋪設(shè)隔鹽層，隔鹽層的上表面距離地表90cm；

所述隔鹽層由下向上依次為：粗石層、細(xì)竹篙草層、細(xì)石層、混合土層；

（1）粗石層鋪設(shè)：

所述粗石層包括：沸石、陶粒、卵石；

所述沸石的直徑為1.5cm-2cm，所述陶粒的直徑為2.0-2.5cm，所述卵石的直徑為3.0cm-4.0cm；

所述沸石、陶粒、卵石按照1:3:5的體積比混合；

所述粗石層厚23cm。

（2）細(xì)竹篙草層鋪設(shè)：

所述細(xì)竹篙草層選取含水率為26-29%的細(xì)竹篙草鋪設(shè)于粗石層上表面；

所述細(xì)竹篙草層厚5cm。

（3）細(xì)石層鋪設(shè)：

所述細(xì)石層包括：磷礦粉、發(fā)酵鋸末、麥糠；

所述磷礦粉的顆粒直徑為1-2mm；所述發(fā)酵鋸末為8目-10目；

所述磷礦粉、發(fā)酵鋸末、麥糠按照2:3:3的體積比混合；

所述細(xì)石層厚7cm。

（4）混合土層鋪設(shè)：

所述混合土層包括：鹿沼土、腐殖土；

所述鹿沼土粒徑為1.0-2.5mm；

所述腐殖土粒徑為3-4mm；

所述鹿沼土、腐殖土按照1:3的體積比混合；

所述混合土層厚7cm。

2. 暗管組鋪設(shè)

所述暗管組鋪設(shè)于隔鹽層上方且設(shè)置多組，相鄰暗管組間距為2.0m；

所述暗管組包括：第一管道、第二管道、第三管道；

所述第一管道、第二管道、第三管道自上而下、相互之間平行設(shè)置；

所述第一管道距離地表9cm；

所述第二管道距離地表29cm；

所述第三管道距離地表49cm；

所述暗管組在水平方向距離植物根系主干20cm；

所述第一管道、第二管道、第三管道上分別設(shè)置有管道閥；

所述第一管道、第二管道、第三管道的外表面包裹0.5cm厚的土工布層；

所述第一管道、第二管道、第三管道的管壁上均勻設(shè)置有多個直徑為0.2cm的暗孔；

所述第一管道、第二管道、第三管道的內(nèi)管徑均為1.8cm，壁厚均為0.5cm。

3. 分根交替灌溉

所述分根交替灌溉包括前期灌溉和后期灌溉；

所述前期灌溉：種植完成后使用淡水進行前期灌溉，打開第一管道上的閥門關(guān)閉第二管道、第三管道上的閥門，灌溉時間為1.5小時，淡水流速為1.2米/秒；

所述前期灌溉3次，相鄰兩次灌溉間隔20天；

所述后期灌溉包括以下步驟：

淡水一次灌溉：距離上次灌溉42天進行淡水一次灌溉，打開第二管道上的閥門關(guān)閉第一管道、第三管道上的閥門，淡水流速為1.0米/秒，灌溉時間為2小時；

高鈣苦咸水一次灌溉：距上次灌溉42天進行高鈣苦咸水一次灌溉；打開第一管道上的閥門關(guān)閉第二管道、第三管道上的閥門，高鈣苦咸水流速為1米/秒，灌溉時間為2小時，所述高鈣苦咸水的含鹽量為2.1g/L，所述高鈣苦咸水中鈣離子含量為350mg/kg；

淡水二次灌溉：距上次灌溉42天進行淡水二次灌溉；打開第三管道上的閥門關(guān)閉第一管道、第二管道上的閥門，淡水流速為1.5米/秒，灌溉時間為2小時；

所述后期灌溉：先進行淡水一次灌溉、高鈣苦咸水一次灌溉依次循環(huán)灌溉6次，再進行淡水一次灌溉、高鈣苦咸水一次灌溉、淡水二次灌溉依次循環(huán)灌溉。

實施例3一種使用高鈣苦咸水與淡水的分根交替灌溉方法

一種使用高鈣苦咸水與淡水的分根交替灌溉方法，包括以下步驟：

1. 隔鹽層鋪設(shè)：

在種植區(qū)鋪設(shè)隔鹽層，隔鹽層的上表面距離地表100cm；

所述隔鹽層由下向上依次為：粗石層、細(xì)竹篙草層、細(xì)石層、混合土層；

（1）粗石層鋪設(shè)：

所述粗石層包括：沸石、陶粒、卵石；

所述沸石的直徑為1.5cm-2cm，所述陶粒的直徑為2.0-2.5cm，所述卵石的直徑為3.0cm-4.0cm；

所述沸石、陶粒、卵石按照1:3:6的體積比混合；

所述粗石層厚26cm。

（2）細(xì)竹篙草層鋪設(shè)：

所述細(xì)竹篙草層選取含水率為26-29%的細(xì)竹篙草鋪設(shè)于粗石層上表面；

所述細(xì)竹篙草層厚5cm。

（3）細(xì)石層鋪設(shè)：

所述細(xì)石層包括：磷礦粉、發(fā)酵鋸末、麥糠；

所述磷礦粉的顆粒直徑為1-2mm；所述發(fā)酵鋸末為8目-10目；

所述磷礦粉、發(fā)酵鋸末、麥糠按照2:4:3的體積比混合；

所述細(xì)石層厚9cm。

（4）混合土層鋪設(shè)：

所述混合土層包括：鹿沼土、腐殖土；

所述鹿沼土粒徑為1.0-2.5mm；

所述腐殖土粒徑為3-4mm；

所述鹿沼土、腐殖土按照3:1的體積比混合；

所述混合土層厚9cm。

2. 暗管組鋪設(shè)

所述暗管組鋪設(shè)于隔鹽層上方且設(shè)置多組，相鄰暗管組間距為2.0m；

所述暗管組包括：第一管道、第二管道、第三管道；

所述第一管道、第二管道、第三管道自上而下、相互之間平行設(shè)置；

所述第一管道距離地表13cm；

所述第二管道距離地表33cm；

所述第三管道距離地表53cm；

所述暗管組在水平方向距離植物根系主干20cm；

所述第一管道、第二管道、第三管道上分別設(shè)置有管道閥；

所述第一管道、第二管道、第三管道的外表面包裹0.5cm厚的土工布層；

所述第一管道、第二管道、第三管道的管壁上均勻設(shè)置有多個直徑為0.2cm的暗孔；

所述第一管道、第二管道、第三管道的內(nèi)管徑均為1.8cm，壁厚均為0.5cm。

3. 分根交替灌溉

所述分根交替灌溉包括前期灌溉和后期灌溉；

所述前期灌溉：種植完成后使用淡水進行前期灌溉，打開第一管道上的閥門關(guān)閉第二管道、第三管道上的閥門，灌溉時間為1.5小時，淡水流速為1.2米/秒；

所述前期灌溉3次，相鄰兩次灌溉間隔20天；

所述后期灌溉包括以下步驟：

淡水一次灌溉：距離上次灌溉44天進行淡水一次灌溉，打開第二管道上的閥門關(guān)閉第一管道、第三管道上的閥門，淡水流速為1.0米/秒，灌溉時間為2小時；

高鈣苦咸水一次灌溉：距上次灌溉44天進行高鈣苦咸水一次灌溉；打開第一管道上的閥門關(guān)閉第二管道、第三管道上的閥門，高鈣苦咸水流速為1米/秒，灌溉時間為2小時，所述高鈣苦咸水的含鹽量為2.1g/L，所述高鈣苦咸水中鈣離子含量為350mg/kg；

淡水二次灌溉：距上次灌溉44天進行淡水二次灌溉；打開第三管道上的閥門關(guān)閉第一管道、第二管道上的閥門，淡水流速為1.5米/秒，灌溉時間為2小時；

所述后期灌溉：先進行淡水一次灌溉、高鈣苦咸水一次灌溉依次循環(huán)灌溉7次，再進行淡水一次灌溉、高鈣苦咸水一次灌溉、淡水二次灌溉依次循環(huán)灌溉。

實施例4一種使用高鈣苦咸水與淡水的分根交替灌溉方法在鹽堿地種植雪松的應(yīng)用

（1）種植前準(zhǔn)備

在種植區(qū)，根據(jù)實施例1-3的分根交替灌溉方法進行隔鹽層鋪設(shè)，隔鹽層上表面距離地表100cm，隔鹽層鋪設(shè)完畢后進行原土回填，進行原土改良，改良后的種植區(qū)0cm-30cm土層含鹽量為0.18％-0.20％，種植區(qū)土壤pH為6.7-6.9。

（2）挖坑移栽

在種植區(qū)，根據(jù)實施例1-3的分根交替灌溉方法鋪設(shè)的暗管組挖設(shè)種植坑，種植坑與每組暗管組相對應(yīng)，種植坑深40cm，種植坑坑口直徑為30cm，相鄰兩行種植坑行距為2.0m，同一行相鄰兩種植坑間距為2.0m；

選擇株高200cm-300cm、主根長20-30cm的雪松帶土球進行移栽，土球直徑為30cm，移栽時期為春季，雪松主根距相對應(yīng)的暗管組20cm。

（3）灌溉

雪松移栽完成后進行灌溉，根據(jù)實施例1-3的分根交替灌溉方法進行灌溉。

（4）管理

在移栽的雪松后，適時鋤草松土，可促進雪松快速生長。

預(yù)防雪松病蟲害，及時使用殺蟲劑、農(nóng)藥霧噴，保證雪松茁壯成長。

上述實施例中的百分?jǐn)?shù)，除特殊說明的外，為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。

結(jié)果檢測：

（1）使用本發(fā)明的分根交替灌溉方法，提高了植物的生長速度。以雪松為例，雪松移栽種植后的第一年高度生長量為50-60cm，第一年胸徑生長量為1.5-2.0cm，具體指標(biāo)見表1；

表1雪松移栽種植后的第一年高度、胸徑生長量統(tǒng)計

對照：使用傳統(tǒng)灌溉方法種植的雪松

（2）使用本發(fā)明的分根交替灌溉方法，提高了植物的藥用價值。以雪松為例，雪松葉和枝中揮發(fā)油的成分明顯提高，其中：月桂烯、丁香烯、檸檬烯、蛇麻烯的含量分別達30.4%-36.7%、16.4%-19.5%、4.2%-6.2%、4.0%-5.8%，具體指標(biāo)見表2；

表2雪松葉、枝中揮發(fā)油的成分統(tǒng)計

對照：使用傳統(tǒng)灌溉方法種植的雪松

（3）使用本發(fā)明的分根交替灌溉方法，大大降低了植物不必要的蒸騰作用。以雪松為例，雪松的蒸騰速率降低20%-30%，具體指標(biāo)見表3；

表3雪松蒸騰速率統(tǒng)計

本發(fā)明的分根交替灌溉方法還對其他植物進行了試驗，試驗效果佳，在此并未一一列出。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。