控制性分根交替灌溉的原理

※交流园地农业与技术2017, V ol.37, No.22255我国烟草灌溉现状及优化措施赵亚王朝富（云南省烟草公司文山州公司丘北县分公司，云南文山壮族苗族自治州 663200）摘 要：灌溉是烟草种植过程中最为重要的环节之一，直接关系到烟草的最终质量。

如今，我国烟草灌溉水源利用率低，灌溉水平还有待提升。

本文简要分析了我国目前烟草灌溉下现状，提出了节水灌溉技术与农艺节水技术2种灌溉方式，以期提高我国各个地区烟草灌溉水平与灌溉效果，保证烟草质量。

关键词：烟草灌溉；利用率；优化措施中图分类号：S572 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20171132221我国各烟草种植区域降水量存在差异，部分地区降水量多，使得烟株含水量超标，而部分地区降水稀少，烟株含水量难以达标。

因此，人工灌溉便成为控制烟草含水量的主要方式之一。

我国灌溉水平尚且需要提升，对灌溉用水的利用率也需要提高。

故而，如何创新新型的灌溉方式以提高灌溉水利用率，便成为我国烟草行业研究的主要内容之一。

1我国目前烟草灌溉现状我国淡水资源并不丰富。

目前，我国人均淡水资源的占有率仅仅是全世界平均水平的1/4，许多种植烟草的地区灌溉基础设施落后，大部分烟叶生产完全依靠自然界降雨，导致烟叶生产质量与水平难以得到进一步提高。

如今，我国种植烟草且可人工灌溉的区域仅仅有64.7hm2，占我国种植烟草区域总面积的64%，可见，我国烟草种植灌溉水平还有待提升。

现今，灌溉的方法相对较多，主要有井水灌溉、水库灌溉、河流灌溉以及水窖灌溉等。

但许多具备灌溉条件烟区水资源的利用率并不高，导致许多水资源被浪费，究其原因在于如下几个方面：水利基础设施落后，或是管道分布铺设不合理。

导致水资源在流动过程中发生渗漏、蒸发等现象，使得灌溉用水的利用率相对较低。

灌溉技术较为落后。

目前，大部分烟草种植区域所使用的灌溉方式以沟灌为主，而该灌溉方式的投入与产出比例严重失调，比值约为8.9:1，远远低于喷灌与滴灌2种灌溉方式，在灌溉用水严重不足的情况下，还形成较为严重的浪费。

控制性交替隔沟灌溉对夏玉米生理特性和产量的影响汪顺生1，2，高传昌1，孙景生3，费良军2，周文1(1.华北水利水电学院，郑州450011；2.西安理工大学水资源研究所，西安710048；3.中国农科院农田灌溉研究所，新乡453003)摘要：本文研究了不同沟灌方式和水分处理对夏玉米生理特性和产量的影响。

结果表明，交替隔沟灌能使叶片的水分利用效率提高，有效抑制玉米的冗余生长，使光合产物向有利于产量形成方向运转；灌水量和耗水量均减小，而L-80与L-70处理分别减产2.85%与3.99%；同种水分处理，AFI的WUEI和WUEET都要远远大于CFI；CFI和AFI的WUEI均是L-70水分处理最高，分别为1.74和2.50 kg/m3；对于WUEET，CFI 是L-70最高（1.63kg/m3），AFI则是L-80处理最高（2.05 kg/m3）。

因此，在合理控制水分下限时，采用交替隔沟灌方式供水是夏玉米适宜的供水模式，能达到节水和实现增产的双重目标。

关键词：控制性交替隔沟灌；光合速率；农田；蒸腾速率；叶面积；产量；水分生产率1 引言水分是作物生长发育的主要生态因子之一，灌水对作物的产量和品质有显著的影响[1]。

随着世界水资源的日益紧缺与农业生产用水的矛盾日益突出，农业生产节水刻不容缓，为了解决农业水资源日益紧缺问题，国内外研究者打破渠道衬砌、管道输水、喷灌和微灌等常规的工程节水概念，从作物生理特性出发，提出了许多全新的节水灌溉技术，如限水灌溉、非充分灌溉、调亏灌溉和局部灌溉等等[2~5] 。

控制性交替灌溉(CAI)是康绍忠等人[6]提出的一种新的农田节水调控技术，与传统灌溉、非充分灌溉、限水灌溉和调亏灌溉均不同，强调在土壤的某个区域保持干燥，而仅让一部分区域灌水湿润，交替控制部分根系区域干燥、湿润；通过控制性交替灌溉使不同区域的根系经受水分胁迫锻炼，刺激根系吸收补偿功能，及作物部分根系处于水分胁迫时产生根源信号传输至地上部叶片，以调节气孔保持最适开度，达到以不牺牲作物光合产物积累而大量减少其奢侈蒸腾耗水而节水的目的。

中国水利报/2011年/11月/8日/第004版专题新闻现代农业节水灌溉技术推介(一)杨少俊李淑太面对全球气候变暖、蒸发量不断增大，人口日益增长，工农业用水持续增加的严峻形势，水资源短缺成为很多地区必须面对的课题。

如何确保现代农业持续发展?加大农业节水灌溉技术的研究和推广，是我国的必然选择。

现介绍几种投资小、节水效果明显、群众易于掌握的现代农业节水灌溉技术。

一、分根交替灌干旱和半干旱地区，水资源短缺，对农田作物实施控制分根交替灌溉，可使根系活动层的土壤人为在水平或垂直剖面的某个区域，并且始终有一部分生长在干燥或较为干燥的土壤中，限制部分根系吸水。

作物需水主要靠另一部分处于湿润区的根系，减少棵间蒸发，达到降低灌溉用水量的目的。

同时，有利于促进根系补偿性生长，提高作物对水、肥料的利用率。

控制分根交替灌溉，主要有以下几种形式:即隔沟交替灌溉、田间移动控制性交替滴灌、自动控制滴灌和控制性隔管渗等。

控制分根交替灌溉，主要用于宽行种植的大田作物及果树。

对密植的大田作物可采用大小水量交替灌溉，实现垂直剖面上的交替灌溉。

二、间歇地面灌传统的地面灌溉方式，是连续向沟(畦)供给一个大致稳定的流量，在水流沿沟(畦)推进过程中，水流是连续的，所以又称为连续灌溉。

间歇灌溉是把传统的一次放水改为周期性、间断地向沟(畦)供水。

灌溉时当水流入沟(畦)一定距离时，停止供水，将水改入另一沟(畦)，待田面水层消退后再开始供水。

第二次供水推进长度为第一次供水湿润长度加上新推进的一段长度，之后再停止供水，当到田面水层再消退后，再次开始供水。

不断重复这种灌水方式，直到灌完全部沟(畦)为止。

实验资料表明，间歇灌与传统的连续灌相比，灌溉水量相同时，推进距离是连续灌的1～3倍，比连续沟灌节水38%，省时一半左右，比连续畦灌节水26%左右。

三、膜上流水灌膜上流水灌是在地膜覆盖栽培的基础上，即畦、沟全部被地膜覆盖，利用地膜沟输水，通过放苗孔和旁侧入渗供给作物水分，也可在覆盖的地膜上专门设灌水孔。

分根交替灌溉
分根交替灌溉是一种种植作物的方法，它可以提高作物的产量和质量，同时也可以减少水资源的浪费。

这种方法的核心思想是将水分分配到
不同的根系中，以保证每个根系都能得到足够的水分。

在分根交替灌溉中，种植区域被分成若干个小块，每个小块都有自己
的灌溉系统。

每次灌溉时，只有一部分小块被灌溉，其他小块则不被
灌溉。

这样，每个小块的根系都可以得到充足的水分，而不会因为其
他小块的根系竞争水分而受到影响。

分根交替灌溉的优点在于它可以提高作物的产量和质量。

由于每个小
块都能得到充足的水分，作物的生长速度会加快，产量也会增加。

此外，由于水分的分配更加均匀，作物的品质也会得到提高。

另外，分根交替灌溉还可以减少水资源的浪费。

在传统的灌溉方法中，往往会出现水资源浪费的情况。

而采用分根交替灌溉的方法，可以将
水资源分配得更加合理，减少浪费。

当然，分根交替灌溉也存在一些缺点。

首先，这种方法需要更加复杂
的灌溉系统，需要投入更多的资金和人力。

其次，分根交替灌溉需要
更加精细的管理，如果管理不当，可能会导致某些小块的根系得不到
足够的水分，从而影响作物的生长。

总的来说，分根交替灌溉是一种非常有效的种植作物的方法。

它可以
提高作物的产量和质量，同时也可以减少水资源的浪费。

当然，采用
这种方法需要投入更多的资金和人力，并需要更加精细的管理。

但是，如果能够做好这些方面的工作，分根交替灌溉将会是一种非常有前途
的种植作物的方法。

两种新的非充分灌溉模式
非充分灌溉是指由于水不充分，使得水分供给状况不能充分满足作物的需求，从而使作物实际用水速率小于最佳水分环境条件下的需水速率灌溉方法。

我国是个严重缺少淡水的国家，特别是北方大部分地区都难以进行充分灌溉，研究和推广非
交替灌溉与地面全部湿润灌溉相比，可以显著减少作物株间水分蒸发损失和叶片水分蒸腾损失，提高水分的利用效率。

据梁宗锁等人研究，在灌水下限控制为田间持水量的55%~65%，根系分成相等两部分实施交替灌水时，用水量减少34%~36.8%，而作物生长、产量仅下降6%~12%，节水效果极为显著。

交替灌溉通过人为的控制，干燥与湿润区域交替出现，即上次灌水的区域，下
次灌水时让其干燥，而上次保持干燥的区域，下次灌水，从而使不同区域的根系能够交替，接受一定程度的水分胁迫（亏缺）。

在常规沟灌的基础上，采用交替隔沟灌溉的方式，可实现交替性灌溉。

利用滴灌、渗灌等系统，轮流交替着在作物的两侧供水，每次只让一侧的根系区域湿润，而另一侧的根系区域则保持干燥，也可以实现交替性灌溉。

6~7。

节水灌溉理论与技术一、名词解释(20分,2分/个）1、节水灌溉：是根据作物需水规律及当地供水条件,为了有效地利用降水和灌溉水，获取农业最佳经济效益，社会效益，生态环境而采取的多种措施的总称。

2、农田水分状况：农田地面水、土壤水和地下水数量的多少,存在的形式及其在时空上的分布规律与变化情况。

3、毛管断裂含水量：随着作物的吸收和土表的蒸发，土壤的水分不断减少,当减少到一定程度时，土壤空隙中的毛管水连续状态将会遭到破坏而断裂,对应的土壤含水量即是毛管断裂含水量。

4、田间持水量：土壤的悬着毛管水达到最大量时的土壤含水量.5、大气干旱：由于大气的温度过高和相对湿度过低，阳光过强，或遇到干热风造成植物植物蒸腾耗水过大，都会使根系吸水速度不能满足蒸腾需要。

6、土壤干旱：当土壤含水率过低，会出现植物根系从土壤中所能吸取的水量难于满足叶面蒸腾的消耗，而影响作物的生长.7、作物需水临界期/需水关键期：通常把作物在整个生育期中对缺水最敏感,缺水时产量影响最大的生育期。

8、作物耗水量：是指实际条件下作物获得一定产量时所消耗的水量.9、作物需水系数（mm/kg）:作物生产单位产量的需水量。

10、作物水分生产效率：作物每消耗单位水量（mm/m3)所能生产的产量(kg/mm或kg/m3)。

11、农作物灌溉制度：是指作物播种前（或水稻插秧前）及全生育内的灌水次数,每次灌水的日期、灌水定额以及灌溉定额.12、灌水定额：一次灌水单位面积上的灌水量。

13、灌溉定额：作物全生育期各次灌水定额之和。

(m3/hm2或mm）14、阶段需水模数：作物各生育阶段的需水量占全生育期总需水量的百分数.15、日需水量:作物每日所需水量。

16、作物水分生产函数:作物产量与需水量之间的函数关系。

17、小畦灌技术：指畦田“三改”灌水技术,即“长畦改短畦，宽畦改窄畦，大畦改小畦”的三改畦灌灌水技术。

18、涌流灌溉技术:又称波涌灌溉或间歇灌溉,先用较大流量把水推进一段距离，暂停灌水，间隔一定时间之后再次放水，如此断断续续，使水流呈波涌状推进。

分根区垂向交替供水的节水机理及效应史文娟; 康绍忠; 王全九【期刊名称】《《农业工程学报》》【年(卷),期】2000(016)005【摘要】为了探索一种新的节水灌溉技术——分根区垂向交替供水的节水增产效应 ,以盆栽玉米为试验材料 ,选用3种不同的灌水方式 (表面灌、下部灌、交替灌 )和不同的灌水周期 (3 d、5 d、7d)以及不同灌水方式下的相同灌水量组合进行了对比试验研究。

结果表明 ,垂向交替供水是可行的。

在相同的水势条件下 ,交替灌可提高作物的渗透调节能力 ,降低气孔关闭的临界水势 ,使光合同化产物从营养器官向生殖器官的分配增加 ,整株作物的长势呈现出苗壮、根旺的特点。

此外 ,5 d的交替灌与 3 d的表面灌相比 ,不仅作物的长势明显改善 ,且节水 2 6 %以上 ;7d的交替灌与 5 d的表面灌相比 ,作物长势无明显差异 ,但节水 2 0 %以上。

试验的最终结果认为 :5 d的灌水周期是试验范围内交替灌应用时较为成功的方式。

当以土壤含水率控制时 ,拔节期下层土壤含水率应不低于 5 4%的田持 ,上层土壤含水率应不低于 40【总页数】5页(P11-15)【作者】史文娟; 康绍忠; 王全九【作者单位】西安理工大学; 西北农林科技大学【正文语种】中文【中图分类】S2【相关文献】1.分根区垂向交替供水对玉米生长影响的研究 [J], 史文娟;康绍忠2.烤烟不同生育时期分根区交替灌溉的节水调质效应 [J], 刘永贤;李伏生;农梦玲3.番茄垂向分根区交替控制滴灌室内试验及节水机理 [J], 胡笑涛;康绍忠;张建华;张富仓;李志军;周良臣4.分根区垂向交替供水的节水机理及效应 [J], 史文娟; 唐绍忠5.分根区交替灌溉对辣椒生长及产量的影响 [J], 吉胜鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。