本發(fā)明涉及農(nóng)藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種灌溉施肥方法。

背景技術(shù)：

在農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中，通常需要灌溉施肥來(lái)促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)以及提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。其中，灌溉施肥包括地面灌溉、地下灌溉與注射灌溉，而地面灌溉具有灌水方便、成本低、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)，故在灌溉施肥領(lǐng)域中占有主導(dǎo)位置。

其中，人工撒施是地面灌溉中的常見(jiàn)實(shí)施方式，包括：先將肥料均勻撒施在畦田間；然后再將畦灌水流從畦首引入，并流向畦尾，畦灌水流在重力和水流推力的作用下沿畦長(zhǎng)方向以薄水層向前推進(jìn)的同時(shí)，攜帶著肥料滲入到土壤內(nèi)。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：

畦灌水流易對(duì)固體肥產(chǎn)生沖刷，可導(dǎo)致部分肥料被畦灌水流沖攜到畦尾，引起畦尾水流溶質(zhì)濃度增大的“后翹”現(xiàn)象，造成肥料在畦田的分布不均勻，降低肥料利用率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中畦尾水流溶質(zhì)濃度增大的“后翹”現(xiàn)象的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種灌溉施肥方法。所述技術(shù)方案如下：

一種灌溉施肥方法，所述方法包括：對(duì)畦田撒施肥料，控制施肥量從所述畦田的畦首至畦尾逐漸減少；

自所述畦首引入畦灌水流，使所述畦灌水流自所述畦首推進(jìn)至所述畦尾。

具體地，所述對(duì)畦田撒施肥料，控制施肥量從所述畦田的畦首至畦尾逐漸減少，包括：

自所述畦首至所述畦尾，將所述畦田平均分割成多段子畦田；

根據(jù)當(dāng)?shù)氐钠骄┓仕?，獲取所述畦田平均施肥量，預(yù)設(shè)撒施非均勻系數(shù)，根據(jù)所述平均施肥量和所述撒施非均勻系數(shù)，確定畦首施肥量；

根據(jù)所述畦首施肥量，獲取每段所述子畦田的施肥量；

根據(jù)每段所述子畦田的施肥量，獲取每段所述子畦田的施肥總量；

根據(jù)每段所述子畦田的施肥總量，對(duì)每段所述子畦田進(jìn)行撒施；

其中，所述撒施非均勻系數(shù)的計(jì)算公式：

式中：

usn——撒施非均勻系數(shù)，大于0；

nmax——畦首施肥量，kg/hm²；

nave——平均施肥量，kg/hm²。

具體地，每段所述子畦田的施肥量的計(jì)算公式如下所示：

式中：

n——子畦田的總段數(shù)，大于或等于2，且為的整數(shù)倍；

i——自畦首起，子畦田所在段數(shù)；

ni——第i段子畦田的施肥量，kg/hm²；

usn——大于1。

具體地，每段所述子畦田的施肥總量的計(jì)算公式如下所示：

式中：

qi——第i段子畦田的施肥總量，kg；

s——當(dāng)對(duì)畦田進(jìn)行平均分割時(shí)，每段子畦田的面積，hm²。

具體地，所述撒施非均勻系數(shù)為1～2。

具體地，所述子畦田的總段數(shù)為2～10。

具體地，隨著所述撒施非均勻系數(shù)的增大，所述畦灌水流的單寬流量也隨之增大。

具體地，所述方法還包括：

選擇畦田，根據(jù)所述平均施肥量和所述撒施非均勻系數(shù)對(duì)所述畦田撒施肥料，并對(duì)所述畦田引入所述畦灌水流進(jìn)行灌溉，獲取灌溉施肥性能評(píng)價(jià)指標(biāo)；

根據(jù)所述灌溉施肥性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)所述撒施非均勻系數(shù)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證；

若所述灌溉施肥性能評(píng)價(jià)指標(biāo)高于均勻撒施肥料時(shí)的灌溉性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，則判斷所述撒施非均勻系數(shù)合理；否則，重新預(yù)設(shè)所述撒施非均勻系數(shù)及對(duì)應(yīng)所述撒施非均勻系數(shù)選取畦灌水流的單寬流量，直至所述灌溉施肥性能評(píng)價(jià)指標(biāo)高于均勻撒施肥料時(shí)的灌溉性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：

通過(guò)采取非均勻撒施肥料的方式，即控制施肥量從畦田的畦首至畦尾逐漸減少，可減少由于畦灌水流對(duì)肥料的沖刷攜帶而造成畦田不同區(qū)域施肥量的差異，提高了肥料在畦田的分布均勻性，從而避免了畦灌水流到達(dá)畦尾時(shí)，畦尾的實(shí)際施肥量大于平均施肥量，而引起畦尾水流溶質(zhì)濃度增大的“后翹”現(xiàn)象，減少了肥料流失，提高了肥料的利用率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1～圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的，不同畦田分段情況下非均勻撒施肥料的狀態(tài)示意圖；

圖4～圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的不同撒施非均勻系數(shù)所對(duì)應(yīng)的非均勻撒施肥料的狀態(tài)示意圖；

圖7現(xiàn)有技術(shù)提供的均勻撒施肥料的狀態(tài)示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的條畦布置示意圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的，六種不同畦灌施肥方式所對(duì)應(yīng)的地表畦灌水流的硫酸根濃度分布示意圖。

其中，附圖中的各個(gè)標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下：

nmax畦首施肥量，nave平均施肥量，l畦長(zhǎng)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種灌溉施肥方法，該方法包括：對(duì)畦田撒施肥料，控制施肥量從畦田的畦首至畦尾逐漸減少；

自畦田的畦首引入畦灌水流，使畦灌水流自畦首推進(jìn)至畦尾。

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)采取非均勻撒施肥料的方式，即控制施肥量從畦田的畦首至畦尾逐漸減少，可減少由于畦灌水流對(duì)肥料的沖刷攜帶而造成畦田不同區(qū)域施肥量的差異，提高了肥料在畦田的分布均勻性，從而避免了畦灌水流到達(dá)畦尾時(shí)，畦尾的實(shí)際施肥量大于平均施肥量，而引起畦尾水流溶質(zhì)濃度增大的“后翹”現(xiàn)象，減少了肥料流失量，提高了肥料的利用率。

通過(guò)如下所述的方法來(lái)控制施肥量從畦首至畦尾逐漸減少：

步驟101：自畦首至畦尾，將畦田平均分割成多段子畦田。

步驟102：根據(jù)當(dāng)?shù)氐钠骄┓仕?，獲取畦田平均施肥量，預(yù)設(shè)撒施非均勻系數(shù)，根據(jù)平均施肥量和撒施非均勻系數(shù)確定畦首施肥量。

步驟103：根據(jù)畦首施肥量，獲取每段子畦田的施肥量。

步驟104：根據(jù)每段子畦田的施肥量，獲取每段子畦田的施肥總量。

步驟105：根據(jù)每段子畦田的施肥總量，對(duì)每段子畦田進(jìn)行撒施。

其中，撒施非均勻系數(shù)的計(jì)算公式：

式中：

usn——撒施非均勻系數(shù)，大于0；

nmax——畦首施肥量，kg/hm²；

nave——平均施肥量，kg/hm²。

以下就以上各步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

步驟101中，自畦首至畦尾，沿著畦長(zhǎng)方向，將畦田平均分割成多段子畦田。

根據(jù)實(shí)際畦長(zhǎng)，可將畦田平均分成至少2段子畦田，且每段子畦田所在區(qū)域內(nèi)的施肥量相同，即每段子畦田所在區(qū)域內(nèi)撒施肥料的高度保持一致。

其中，在畦田設(shè)置子畦田的段數(shù)決定了在畦灌之前，撒施到畦田的肥料的分布情況，例如可參見(jiàn)圖1～圖3。圖1、圖2、圖3分別示出了當(dāng)撒施非均勻系數(shù)等于1、施肥總量不變以及畦田規(guī)格不變的情況下，將畦田平均分割成2段子畦田、4段子畦田與無(wú)窮段子畦田時(shí)，它們各自對(duì)應(yīng)的肥料的分布情況。

可見(jiàn)，當(dāng)將畦田分成無(wú)窮段子畦田時(shí)，每段子畦田的施肥量近似呈線性關(guān)系(參見(jiàn)圖3)。

優(yōu)選地，子畦田的總段數(shù)為2～10，例如2、3、4等，這樣設(shè)置子畦田的總段數(shù)，可有效地提高畦田不同區(qū)域內(nèi)撒施肥料的均勻程度，提高肥料的利用率。

步驟102中，根據(jù)當(dāng)?shù)氐钠骄┓仕?，獲取畦田平均施肥量，以及預(yù)設(shè)的撒施非均勻系數(shù)，然后根據(jù)平均施肥量以及撒施非均勻系數(shù)，來(lái)確定畦首施肥量。

其中，當(dāng)?shù)氐钠骄┓仕街傅氖牵筛鶕?jù)季節(jié)和土質(zhì)狀況等，來(lái)確定的當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)施肥量(單位是kg/hm²，千克每公頃)或施肥總量(單位是kg)，其可以理解為是確定的。

基于撒施非均勻系數(shù)的上述計(jì)算公式可知，撒施非均勻系數(shù)是表征畦田不同區(qū)域(即不同子畦田)內(nèi)撒施肥料的非均勻程度，撒施非均勻系數(shù)越大，畦田不同區(qū)域內(nèi)撒施肥料的非均勻程度也就越大。

撒施非均勻系數(shù)決定了畦灌之前每段子畦田的施肥量。圖4、圖5、圖6示出了當(dāng)施肥總量不變、畦田規(guī)格不變以及將畦田分為無(wú)窮段子畦田的情況下，撒施非均勻系數(shù)分別為1.5、1以及0.5時(shí)，在畦灌之前，畦田施肥量變化的示意圖。可見(jiàn)，當(dāng)撒施非均勻系數(shù)為1時(shí)，畦尾施肥量為0kg/hm²；當(dāng)撒施非均勻系數(shù)為1.5時(shí)，施肥量在到達(dá)畦尾之前就已經(jīng)變?yōu)?kg/hm²；當(dāng)撒施非均勻系數(shù)為0.5時(shí)，畦尾施肥量大于0kg/hm²。

需要指出的是，當(dāng)均勻撒施肥料時(shí)，可看作撒施非均勻系數(shù)等于0，即平均施肥量等于畦首施肥量，且畦首至畦尾的施肥量保持不變(參見(jiàn)圖7)。

基于上述，將撒施非均勻系數(shù)設(shè)置為1～2，例如1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0等，既可避免由于撒施非均勻系數(shù)太小，而不能有效提高畦田不同區(qū)域內(nèi)撒施肥料的均勻化程度以及提高肥料的利用率；也可避免因?yàn)槿鍪┓蔷鶆蛳禂?shù)過(guò)大，而無(wú)法保證畦灌水流將肥料攜帶至畦尾，進(jìn)而不能保證畦田不同區(qū)域內(nèi)撒施肥料的均勻程度。

由撒施非均勻系數(shù)的計(jì)算公式可知，畦首施肥量根據(jù)平均施肥量以及撒施非均勻系數(shù)，再利用上述計(jì)算撒施非均勻系數(shù)的公式計(jì)算得出，即nmax＝(1+usn)×nave。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)將畦田分為有限段子畦田時(shí)，第一段子畦田所對(duì)應(yīng)的施肥量不等于畦首施肥量。當(dāng)畦田分成無(wú)窮段子畦田時(shí)，第一段子畦田所對(duì)應(yīng)的施肥量約等于畦首施肥量(參見(jiàn)圖3)。其中，第一、第二，至第n是以畦首到畦尾按順次設(shè)定的。

步驟103根據(jù)畦首施肥量，獲取每段子畦田的施肥量，具體地：

每段子畦田的施肥量的計(jì)算公式如下所示：

式中：

n——子畦田的總段數(shù)，大于或等于2，且為的整數(shù)倍；

i——自畦首起，子畦田所在段數(shù)；

ni——第i段子畦田的施肥量，kg/hm²；

usn——大于1。

子畦田的總段數(shù)n應(yīng)大于或等于2，且為的整數(shù)倍，舉例來(lái)說(shuō)，若usn＝1，即則n可取2、3、4、5、6、7、8、9、10等；

若usn＝1.5，則n可取5、10、15、20等。

基于畦首施肥量可通過(guò)撒施非均勻系數(shù)和平均施肥量計(jì)算得到，每段子畦田的施肥量的計(jì)算公式也可表示為：

可見(jiàn)，根據(jù)畦首施肥量，即可獲得每段子畦田的施肥量。

步驟104根據(jù)每段子畦田的施肥量，獲取每段子畦田的施肥總量，具體地：

每段子畦田的施肥總量為每段子畦田的施肥量與每段子畦田的面積的乘積，每段子畦田的施肥總量的計(jì)算公式如下所示：

式中：

qi——第i段子畦田的施肥總量，kg；

s——當(dāng)對(duì)畦田進(jìn)行平均分割時(shí)，每段子畦田的面積，hm²。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，由于對(duì)畦田進(jìn)行了平均分割，每段子畦田的面積彼此相等。

基于畦首施肥量可通過(guò)撒施非均勻系數(shù)和平均施肥量計(jì)算得到，，每段子畦田的施肥總量的計(jì)算公式也可如下所示：

由上述可知，一旦確定了畦田的子畦田的個(gè)數(shù)、平均施肥量以及撒施非均勻系數(shù)，就可獲取每段子畦田的施肥總量。

舉例來(lái)說(shuō)，選取規(guī)格為100m(長(zhǎng))×1.7m(寬)的畦田，并沿畦長(zhǎng)將畦田分為10段，即n＝10，且平均施肥量為952.38kg/hm²。以下，來(lái)計(jì)算每段子畦田的施肥總量。

(1)當(dāng)撒施非均勻系數(shù)等于1時(shí)

由于，nave＝952.38kg/hm²，s＝100×1.7/10＝17m²,可得出nave×s＝1.62kg。

則，第1段子畦田的總施肥量

第2段子畦田的總施肥量

依次類(lèi)推，來(lái)計(jì)算第3～10子畦田的總施肥量。

(2)當(dāng)撒施非均勻系數(shù)等于1.5時(shí)

由于，nave＝952.38kg/hm²，s＝100×1.7/10＝17m²,可得出nave×s＝1.62kg。

則，第1段子畦田的總施肥量

第2段子畦田的總施肥量

依次類(lèi)推，來(lái)計(jì)算第3～10子畦田的總施肥量。

步驟105根據(jù)每段子畦田的施肥總量，對(duì)每段子畦田進(jìn)行撒施。

在實(shí)際操作中，基于每段子畦田的施肥總量，可以采取人工方式對(duì)每段子畦田進(jìn)行均勻撒施，也可以采用機(jī)械化方式對(duì)每段子畦田進(jìn)行均勻撒施。

當(dāng)對(duì)畦田的每個(gè)子畦田撒施完畢后，自畦田的畦首引入畦灌水流，使畦灌水流自畦首推進(jìn)至畦尾，畦田內(nèi)不均勻分布的肥料在畦灌水流的逐步推進(jìn)下，實(shí)現(xiàn)均勻分布。

其中，畦灌水流的流量對(duì)畦田施肥量的均勻程度也有一定影響，若畦灌水流的流量過(guò)大，可增強(qiáng)畦灌水流對(duì)肥料的沖刷作用，使過(guò)多的肥料被攜帶至畦尾，提高了畦尾出現(xiàn)“后翹”現(xiàn)象的概率；若畦灌水流的流量過(guò)小，會(huì)使肥料被攜帶至畦尾的量過(guò)少，增加了畦田不同區(qū)域施肥量的不均勻程度。

為了解決該問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例采取以下方法：隨著撒施非均勻系數(shù)的增大，畦灌水流的單寬流量也隨之增大。

舉例來(lái)說(shuō)，若撒施非均勻系數(shù)為1，畦灌水流的單寬流量可以為2～6l/(m·s)；若撒施非均勻系數(shù)為1.5，畦灌水流的單寬流量可以為6～8l/(m·s)。

在實(shí)際操作中，由于撒施非均勻系數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)的，為了能準(zhǔn)確高效地獲取最佳的撒施非均勻系數(shù)，實(shí)現(xiàn)肥料的均勻分布，在對(duì)某一畦田進(jìn)行非均勻撒施之前，可以先在其中選取一塊畦田對(duì)撒施非均勻系數(shù)的合理性進(jìn)行判斷，具體為：

選擇畦田，根據(jù)平均施肥量和撒施非均勻系數(shù)對(duì)畦田撒施肥料，并對(duì)畦田引入畦灌水流進(jìn)行灌溉，獲取灌溉施肥性能評(píng)價(jià)指標(biāo)；

根據(jù)灌溉施肥性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)撒施非均勻系數(shù)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證；

若灌溉施肥性能評(píng)價(jià)指標(biāo)高于均勻撒施肥料時(shí)的灌溉施肥性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，則判斷撒施非均勻系數(shù)合理；否則，重新預(yù)設(shè)撒施非均勻系數(shù)，以及對(duì)應(yīng)撒施非均勻系數(shù)選取畦灌水流的單寬流量，直至灌溉施肥性能評(píng)價(jià)指標(biāo)高于均勻撒施肥料時(shí)的灌溉性能。

可見(jiàn)，采用由該塊畦田確定的撒施非均勻系數(shù)，對(duì)同一畦田其他與之規(guī)格相同的畦田進(jìn)行施肥灌溉，能達(dá)到同樣的施肥效果，有效避免畦尾出現(xiàn)“后翹”現(xiàn)象，保證畦田不同區(qū)域內(nèi)施肥量的均勻程度。

其中，灌溉施肥性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括施肥分布均勻性、施肥效率和施肥滿足率等評(píng)價(jià)指標(biāo)，本發(fā)明實(shí)施例采用施肥分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)、施肥效率評(píng)價(jià)指標(biāo)以及畦田地表水流的肥料含量來(lái)綜合評(píng)價(jià)撒施非均勻系數(shù)性能，下面對(duì)這三者進(jìn)行說(shuō)明。

施肥分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)，用于整體度量畦田各點(diǎn)處的實(shí)際施肥量偏離平均施肥量的程度，其計(jì)算公式可如下所示：

式中：

uccn——施肥分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)；

navg——畦田內(nèi)作物有效根系層內(nèi)平均施肥量，g/m；

m——畦田內(nèi)取樣點(diǎn)的數(shù)量；

j——自畦首起，第j個(gè)取樣點(diǎn)；

n——畦田內(nèi)作物有效根系層內(nèi)實(shí)際施肥量，g/m；

l——畦田的長(zhǎng)度，m；

xj-1——第j-1個(gè)取樣點(diǎn)至畦首的距離，m；

xj——第j個(gè)取樣點(diǎn)至畦首的距離，m。

施肥效率評(píng)價(jià)指標(biāo)，用于度量實(shí)際施肥量被存留在作物有效根系層內(nèi)供作物吸收利用的比例，其計(jì)算公式可如下所示：

式中：

nt——總施肥量，g/m；

nrz——施肥后，作物根系層內(nèi)的肥料增量，g/m。

畦田地表畦灌水流的肥料含量，指的是對(duì)畦田開(kāi)始畦灌后，不同時(shí)刻下，畦田不同區(qū)域內(nèi)水流中肥料含量，一般以肥料的濃度(單位為mg/l)來(lái)計(jì)量。

在實(shí)際操作中，本發(fā)明實(shí)施例在距離畦首不同處布置多個(gè)取樣點(diǎn)以計(jì)算施肥分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)、施肥效率評(píng)價(jià)指標(biāo)以及觀察畦田地表水流中的肥料濃度隨著畦長(zhǎng)的變化。其中，根據(jù)肥料的實(shí)際種類(lèi)，其濃度評(píng)價(jià)指標(biāo)可以不同，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)肥料為硫酸銨時(shí)，由于銨根離子在土壤中不穩(wěn)定，可以選擇相對(duì)更穩(wěn)定的硫酸根濃度表征肥料濃度。

在對(duì)實(shí)驗(yàn)畦田進(jìn)行畦灌前(可取畦灌前1、2天等)和畦灌后的第n天(可取第2、3、4、5天等)，分別對(duì)實(shí)驗(yàn)畦田每個(gè)取樣點(diǎn)不同深度(例如，在取樣點(diǎn)距離地表0～20cm、20～40cm、40～60cm和60～80cm處)處采集土樣，以獲取畦田內(nèi)作物有效根系層內(nèi)實(shí)際施肥量以及作物根系層內(nèi)的肥料增量，就可計(jì)算出施肥分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)與施肥效率評(píng)價(jià)指標(biāo)；

另外，對(duì)畦田畦灌開(kāi)始后，可在不同時(shí)刻(例如在畦灌水流推進(jìn)至取樣點(diǎn)及畦尾若干時(shí)間后)，在不同取樣點(diǎn)處采集水樣，獲取不同取樣點(diǎn)所在的畦田地表畦灌水流中的肥料濃度，以判斷畦尾是否出現(xiàn)“后翹”現(xiàn)象。

只有施肥分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)與施肥效率評(píng)價(jià)指標(biāo)高于均勻撒施肥料時(shí)的灌溉施肥性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，且畦尾不出現(xiàn)“后翹”現(xiàn)象，才能說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例預(yù)設(shè)的撒施非均勻系數(shù)合理。

以下將通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步地描述本發(fā)明。

在以下具體實(shí)施例中，所涉及的操作未注明條件者，均按照常規(guī)條件或者制造商建議的條件進(jìn)行。所用原料未注明生產(chǎn)廠商及規(guī)格者均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

實(shí)施例1

基于本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，下面以北京市大興區(qū)某一田地為例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的灌溉施肥方法進(jìn)行說(shuō)明；并且，以均勻撒施為對(duì)比例，來(lái)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的灌溉施肥方法的效果。

該田地分割成18塊畦田，每塊畦田的規(guī)格為長(zhǎng)100m、寬1.7m，本發(fā)明實(shí)施例自畦首至畦尾，沿著畦長(zhǎng)方向?qū)⑵杼锲骄指畛?0段子畦田(如圖8所示)，每段子畦田的長(zhǎng)度為10m、寬為1.7m。

該田地種植冬小麥，大興當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)驗(yàn)施氮量為200kg/hm²。本實(shí)施例為了能盡快測(cè)出地表水流及土壤中肥料含量，選用易溶性硫酸銨為所用氮肥。其中，硫酸銨中含氮量為21％，則當(dāng)?shù)亓蛩徜@經(jīng)驗(yàn)施肥量＝200/0.21＝952.38kg/hm²，即每塊畦田的施肥總量＝952.38×17×10^-4＝16.2kg。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)?shù)亓蛩徜@經(jīng)驗(yàn)施肥量為本發(fā)明實(shí)施例中所指的平均施肥量。

根據(jù)平均施肥量，再根據(jù)上述對(duì)每段子畦田的施肥總量的計(jì)算公式，可得出，在撒施非均勻系數(shù)等于1、1.5以及均勻撒施狀態(tài)(認(rèn)為撒施非均勻系數(shù)為0)下，每段子畦田的施肥總量，如表1所示。

表1

根據(jù)表1中的每段子畦田的施肥總量，分別對(duì)三塊相同規(guī)格的畦田進(jìn)行撒施肥料，并在每塊畦田的畦首引入畦灌水流，使畦灌水流自畦首推進(jìn)至畦尾，完成對(duì)畦田的灌溉施肥。

由于不同流量的畦灌水流也會(huì)影響畦灌施肥效果，本實(shí)施例選取6種畦灌施肥模式，如表2所示。

表2

其中，表2中的q2-s0指入畦單寬流量為2l/(m·s)、撒施非均勻系數(shù)為0。

對(duì)上述六種畦灌施肥模式進(jìn)行灌溉施肥以后，下面對(duì)這六種模式的灌溉施肥效果給予對(duì)比與評(píng)價(jià)。

本發(fā)明實(shí)施例在這六種模式所對(duì)應(yīng)的畦田中，距離畦首10、30、50、70m、90m處布置5個(gè)取樣點(diǎn)(參見(jiàn)圖8)以計(jì)算施肥分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)(即指硫酸根分布均勻度)、施肥效率評(píng)價(jià)指標(biāo)(即肥料存儲(chǔ)率)以及觀察畦田地表畦灌水中硫酸根濃度隨著畦長(zhǎng)的變化。

其中，在對(duì)這六種模式所對(duì)應(yīng)的每塊畦田進(jìn)行畦灌前和畦灌后的第兩天，分別對(duì)這六種模式所對(duì)應(yīng)的每塊畦田每個(gè)取樣點(diǎn)深度為10cm、30cm、50cm和70cm處采集土樣，每塊畦田共計(jì)40個(gè)土樣(即每個(gè)取樣點(diǎn)每個(gè)深度取2個(gè)土樣)，以獲取每塊畦田內(nèi)作物有效根系層內(nèi)實(shí)際施肥量以及作物根系層內(nèi)的肥料增量，就可計(jì)算出施肥分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)與施肥效率評(píng)價(jià)指標(biāo)；

另外，在畦灌水流推進(jìn)至畦尾15min后，在畦田表面每個(gè)取樣點(diǎn)處采集水樣，以獲取畦田地表畦灌水流中的硫酸根濃度，以判斷這六種模式所對(duì)應(yīng)的每塊畦田的畦尾是否出現(xiàn)“后翹”現(xiàn)象。

以下為這六種畦灌施肥模式所對(duì)應(yīng)的灌溉施肥性能評(píng)價(jià)結(jié)果。其中，表3為這六種畦灌施肥模式下施肥分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)與施肥效率評(píng)價(jià)指標(biāo)。

表3

需要說(shuō)明的是，對(duì)同一評(píng)價(jià)指標(biāo)，不同試驗(yàn)處理下具有相同字母的變量數(shù)值間在0.05水平上無(wú)顯著性差異。

從表3中可看出，當(dāng)入畦單寬流量為2l/(m·s)時(shí)，模式iii與模式i相比，硫酸根分布均勻度和儲(chǔ)存效率的增幅分別為9％和2.7％，這說(shuō)明在小流量下進(jìn)行非均勻撒施可以提高施肥均勻性與施肥效率。

當(dāng)入畦單寬流量為6l/(m·s)時(shí)，模式v與模式iv相比，硫酸根分布均勻度和儲(chǔ)存效率的增幅分別為11.6％和5.5％，這說(shuō)明在較大流量下進(jìn)行非均勻撒施也可以提高施肥均勻性與施肥效率。

故，可看出本發(fā)明實(shí)施例提供的灌溉施肥方法可提高畦田不同區(qū)域內(nèi)的施肥量的均勻程度以及施肥效率。

另外，當(dāng)撒施非均勻系數(shù)為1時(shí)，模式v與模式ii相比，硫酸根分布均勻度和儲(chǔ)存效率的增幅分別為5.8％和2.2％，則說(shuō)明畦灌水流流量影響畦灌施肥效果，例如，當(dāng)撒施非均勻系數(shù)等于1時(shí)，入畦單寬流量為6l/(m·s)所對(duì)應(yīng)的畦灌施肥效果要優(yōu)于入畦單寬流量為2l/(m·s)所對(duì)應(yīng)的畦灌施肥效果。

另外，畦灌施肥條件下地表畦灌水流作為肥料的載體，對(duì)土壤中氮素的運(yùn)移分布有著密切的關(guān)系，地表畦灌水流中氮素的時(shí)空分布特征會(huì)影響到作物根區(qū)土壤氮素的分布。

圖9是地表水流推進(jìn)到畦尾15min后，這六種畦灌施肥模式所對(duì)應(yīng)的畦田地表畦灌水流的硫酸根濃度空間分布圖，可以看出，在入畦單寬流量相同時(shí)，增大撒施非均勻系數(shù)可以有效降低畦尾水流溶質(zhì)濃度增大的“后翹”程度。

需要說(shuō)明的是，圖9中的地表水流so4^-2濃度指的是畦田地表畦灌水流的硫酸根濃度。

可見(jiàn)，根據(jù)表3提供的六種畦灌施肥模式下施肥分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)與施肥效率評(píng)價(jià)指標(biāo)，以及圖9提供的六種畦灌施肥模式所對(duì)應(yīng)的畦田地表畦灌水流的硫酸根濃度空間分布圖，可證明采用非均勻撒施的方法能提高肥料在畦田的分布均勻程度以及能有效避免畦尾出現(xiàn)“后翹”現(xiàn)象。

另外，本實(shí)施例根據(jù)表3與圖9，選取合理的撒施非均勻系數(shù)，以及與該撒施非均勻系數(shù)匹配的畦灌水流的單寬流量，確保在它們基礎(chǔ)之上，利用本發(fā)明實(shí)施例提供的灌溉施肥方法能夠有效避免畦尾出現(xiàn)“后翹”現(xiàn)象，也能保證畦田不同區(qū)域內(nèi)施肥量的均勻程度。

例如，根據(jù)表3與圖9，可知，模式ii～模式v所對(duì)應(yīng)的灌溉施肥效果都比第i模式(即均勻撒施肥料)所對(duì)應(yīng)的灌溉施肥效果好，所以，在實(shí)際操作中，可根據(jù)需求來(lái)選擇模式ii～模式v中的某一模式，例如可選擇模式v，即可將撒施非均勻系數(shù)預(yù)設(shè)成1，以及將畦灌水流的入畦單寬流量設(shè)置成6l/(m·s)，利用本發(fā)明實(shí)施例提供的方法對(duì)畦田進(jìn)行灌溉施肥。

上述所有可選技術(shù)方案，可以采用任意結(jié)合形成本公開(kāi)的可選實(shí)施例，在此不再一一贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。