[發(fā)明專利]一種寒區(qū)馬鈴薯滴灌節(jié)水高效栽培方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711116001.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN107950330B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李云開;劉暢;王巖;蘇艷平;顧濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G22/25
• 分類號(hào): A01G22/25;A01G29/00;A01G7/06;A01B79/00;A01B49/02
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 謝建玲;郝亮

1.一種寒區(qū)馬鈴薯滴灌節(jié)水高效栽培方法，應(yīng)用馬鈴薯根區(qū)水肥氣微生境精準(zhǔn)調(diào)控滴灌系統(tǒng)，其特征在于：

所述馬鈴薯根區(qū)水肥氣微生境精準(zhǔn)調(diào)控滴灌系統(tǒng)，包括：地下滴灌系統(tǒng)、土壤水分采集器、閥門控制器、無(wú)線傳輸裝置、中央控制器和終端；

所述地下滴灌系統(tǒng)包括田間管路系統(tǒng)和首部系統(tǒng)，所述田間管路系統(tǒng)與首部系統(tǒng)連接，所述田間管路系統(tǒng)包括干管、支管和滴灌帶；所述干管與支管通過(guò)三通相連，所述支管與滴灌帶通過(guò)滴灌帶旁通相連；所述首部系統(tǒng)包括：水泵、過(guò)濾裝置、施肥裝置和加氣裝置；所述水泵置于井中，水泵從井中將水輸送到輸水管道，所述過(guò)濾裝置、施肥裝置和加氣裝置均并聯(lián)安裝在輸水管道上；

所述土壤水分采集器布置在田間的壟臺(tái)上，與作物在同一條直線上；所述土壤水分采集器用于將該土壤水分信息通過(guò)無(wú)線傳輸裝置發(fā)送到中央控制器；

所述閥門控制器布置在田間灌水小區(qū)入口處，閥門控制器接收中央控制器的命令，控制布置在田間灌水小區(qū)入口處的配套電磁閥執(zhí)行開閉，從而實(shí)現(xiàn)灌溉的自動(dòng)控制；

所述中央控制器是實(shí)現(xiàn)滴灌系統(tǒng)自動(dòng)控制的中樞，用于接收土壤水分采集器的信號(hào)，通過(guò)無(wú)線傳輸裝置向閥門控制器、水泵、加氣裝置以及施肥裝置發(fā)送命令，與滴灌系統(tǒng)管理人員的終端進(jìn)行通訊以及進(jìn)行智能決策；

所述中央控制器同時(shí)還連接設(shè)置在田間的壓力傳感器，以接收壓力傳感器采集的信號(hào)；

每個(gè)灌水小區(qū)設(shè)有兩部土壤水分采集器，所述土壤水分采集器具有五個(gè)探頭，根據(jù)寒區(qū)馬鈴薯種植特性，分別檢測(cè)土層深度為15～18cm，30～33cm，45～48cm，60～63cm，75～78cm的水分情況，用五個(gè)土層含水率的平均值作為最終灌水決策的依據(jù)；

所述地下滴灌系統(tǒng)的干管采用PE硬管，埋深為40～50cm；田間支管選用可拆卸的移動(dòng)式PE軟管；滴灌帶采用流量小于1.6L/h、抗堵塞、抗蟲咬的滴灌帶產(chǎn)品，所述滴灌帶的鋪設(shè)長(zhǎng)度大于100m；

所述加氣裝置用于實(shí)現(xiàn)對(duì)馬鈴薯根區(qū)的氣體調(diào)控；所述加氣裝置采用帶有自動(dòng)控制功能的微納米氣泡發(fā)生器，施肥裝置采用施肥機(jī)或注肥泵；

包括以下步驟：

(1)馬鈴薯種植形式為大壟雙行、一管兩行模式；播種時(shí)采用馬鈴薯大壟雙行起壟、播種、鋪管、施肥一體機(jī)；播種時(shí)，設(shè)定的種植參數(shù)為：播種深度15～20cm，株距18～20cm，壟臺(tái)高度25～30cm，壟頂寬50～60cm，壟底寬100～120cm；

(2)播種后，1～2天在壟臺(tái)上進(jìn)行噴灑可降解液體地膜，用于增溫保墑，促進(jìn)作物發(fā)芽；

(3)利用中耕培土機(jī)在播種后20～25天進(jìn)行中耕培土，將壟溝中土壤打碎耕松后覆蓋在現(xiàn)有壟臺(tái)上，壟面覆土的深度為10～15cm，此時(shí)附在地表的滴灌帶變?yōu)榱藴\埋深度為10～15cm的淺埋式的滴灌帶；

步驟(3)中所述的中耕培土機(jī)采用前置動(dòng)力旋耕，后置覆土部件整形的結(jié)構(gòu)，所述中耕培土機(jī)包括：機(jī)架、牽引架、主變速箱、側(cè)變速箱、覆土部件和旋耕刀軸；所述覆土部件采用曲面結(jié)構(gòu)，覆土部件的下部寬度為90～100cm，上部寬度為40～50cm；所述旋耕刀軸上設(shè)有若干組旋耕刀，每組旋耕刀是由一對(duì)刀片組成，所述刀片之間的間距為10cm，每條覆土壟臺(tái)需要兩組旋耕刀，兩組旋耕刀中最近旋耕刀片之間的間距為50cm；所述中耕培土機(jī)的配套形式為懸掛式；配套動(dòng)力為80～130kw；工作幅度為3300～3500mm；作業(yè)行數(shù)為3行；行距為1100～1200mm；作業(yè)效率為1.2～1.6公頃/小時(shí)；作業(yè)速度為4.0～6.0km/h；

(4)根據(jù)寒區(qū)的氣候特性，利用馬鈴薯根區(qū)水肥氣微生境精準(zhǔn)調(diào)控滴灌系統(tǒng)對(duì)馬鈴薯進(jìn)行水肥氣一體化調(diào)控；

步驟(4)中水肥氣一體化調(diào)控具體包括：

①灌水管理方案

發(fā)棵期：灌水下限：65～70％田間持水量，灌水上限：75～80％田間持水量；

旺張前期：灌水下限：70～75％田間持水量，灌水上限：80～85％田間持水量；

旺張中期：灌水下限：75～80％田間持水量，灌水上限：85～90％田間持水量；

結(jié)薯期：灌水下限：80～85％田間持水量，灌水上限：95～100％田間持水量；

②施肥管理方案

本栽培方法中，采用施肥策略為“輕底肥、重追肥”，馬鈴薯底肥通過(guò)所述馬鈴薯大壟雙行起壟、播種、鋪管、施肥一體機(jī)施入，所述底肥采用馬鈴薯專用復(fù)合肥N:P:K＝15:10:20，施用量為30～50kg每畝；追肥隨水施入，選用可溶性的肥料，具體追肥方案如下：

發(fā)棵期：施肥1次，畝施氮素1.4～1.9kg；

旺張前期：施肥1次，畝施氮素1.4～1.9kg；

旺張中期：施肥1～2次，每次畝施氮素0.5～0.9kg，畝施鉀素2.6～3.1kg，畝施磷素0.5～0.9kg；

結(jié)薯期：施肥3～4次，每次畝施氮素0.5～0.9kg，畝施鉀素2.6～3.1kg，畝施磷素0.5～0.9kg；

③加氣管理方案

利用加氣裝置將水氣混合液通過(guò)滴頭緩慢滲入到作物根系周圍的土壤中，所加氣體為空氣，全生育期的溶氧濃度為8～10mg/L；

步驟(4)中將所述灌水管理方案編入到中央控制器中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制灌水和灌水量。