一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法
【專利摘要】本發明涉及一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，該方法利用栽培槽對淺根系植物土壤進行水分平穩供應，步驟如下準備淺根系植物生長需要風干土和肥料，將制得的栽培基質填進栽培槽內，將上微孔陶土管和下微孔陶土管平行置于栽培槽內，將淺根系植物種子或苗栽培在栽培槽中央，下微孔陶土管通過土壤水勢變化自動供給根系水分，本發明的方法能夠對栽培槽內部土壤不同位置點的水勢變化進行即時反應，進行及時補水，實現土壤水分平穩供應，供各個層次深度及橫向范圍內的淺根系吸收利用，避免了土壤水分虧缺卻不能及時反應而造成植物的干旱脅迫損傷，并且節水效果明顯，同時保證隨水移動的肥料養分不會流失造成對周圍土壤及水源的污染。
【專利說明】一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，屬于農業科技領域。【背景技術】
[0002]水是人類的命脈，也是植物正常生長的必要條件。在全球氣候日趨變暖的大背景下，區域性干旱和階段性干旱現象頻發，在水資源越來越缺乏的嚴峻形勢下，節約用水、高效用水是農業生產乃至全球各個行業的主題。目前全國農業灌溉用水約3500億m3/a左右，占農業用水總量的90%，在全國用水總量中占63%。由于城市和工業用水增加較快，農業用水在全國用水總量中的比重呈下降趨勢。因此當前農業用水問題的關鍵是高效用水、節約用水，在我國，真正把節水提到重要位置、當做“革命性措施”是近幾年的事。過去所做的主要是圍繞改進灌溉管理、提高灌溉技術水平，屬于單純的灌溉業務工作，很少把它們與水資源高效利用、節約保護聯系起來。
[0003]當前農業生產狀況下，大田作物栽培、保護地栽培及高經濟價值植物栽培模式多種多樣，為追求更高的經濟利益，不同栽培模式中的大肥大水現象普遍存在:如糧田的大畦漫灌、設施蔬菜的頻繁水肥沖施灌溉、高經濟價值作物的不間斷灌水。目前農業生產上，植物根系被動吸水是主要方式，這些供應方式往往沒有根據作物生長的需求去匹配水分和養分，供應的水肥通常高于作物的正常生長需求，雖可獲得較高的產量，但生產出的產品品質變差，同時水分蒸發及淋溶損失數量多、養分投入量大，效率低下，更會造成養分在土體中的積累及硝態氮向地下水淋溶的風險，不但浪費能源且給生態環境造成負面影響，農業生產無法得到可持續發展。近年來隨生產水平的提高，滲灌、滴灌、微噴等水肥一體化技術得到了迅猛發展，特別是在北方的設施蔬菜與花卉、南方一些山坡地熱帶果樹上應用面積逐年增多，這種微灌方式很大程度上避免了大水大肥的現象，能夠大大節約水資源，提高水分利用效率，同時能夠減少肥料投入并提高養分利用率。但這種技術的根本出發點是在于節水節肥省力，仍屬于植 物被動接受水分和養分供應的方式，灌溉施肥的操縱者在于人，而人判斷水肥供應的標準則是根據植物長勢、天氣情況以及土壤表面的干濕狀況等，無法探明根系和根際土壤的實際狀況，與特定栽培條件下的植物水分和養分客觀需求相去甚遠，無法實現真正意義上的植物水分供應，即所說的植物主動吸收的水分平穩供應。
[0004]植物主動吸收水分的土壤水分平穩供應方式是最近幾年科研工作者研究的一種新型水分供應方式，如中國專利文獻CN1726762A (專利號:200410071164)公開的一種負壓調控的封閉式栽培系統及其操作方法，中國專利文獻CN1823578A (專利號:200510045890)公開的植物負壓給水系統，其基本原理是植物根系吸收水分后使根區土壤水勢下降，當水勢下降低于與土壤緊密接觸的特定供水裝置(通過負壓控制，設置固定水勢值，不會主動向土壤中供水)中的水勢時，裝置中的水流向水勢低的土壤，水再通過土壤毛管作用向不同方向移動，當土壤水勢均勻升高與供水裝置的水勢相當時，裝置則停止水分供應，而植物經過外界環境影響和自身生理代謝活動后根系再吸水，土壤水勢又降低、裝置再進行供水，循而往復，就形成了一個植物根系主動吸收的水分平穩供應狀態。這種水分平穩供應方式是由植物根據自身活動主動的水分調節機制，與植物需水規律可高度吻合，外界對土壤供水不會有任何損失和浪費，實現真正意義上的高效用水和節約用水。
[0005]再如，中國專利文獻CN1788542A (專利號:200510123974.X)公開的一種負水頭灌溉系統，中國專利文獻CN201830706U (專利號:201020528940.5)公開的負壓自動灌溉盆，中國專利文獻CN101185413A (專利號:200710178527.3)公開的一種自動控制土壤水勢恒定的裝置，以上裝置的供水盤或供水管均是設置在根系的底部，沒有根據特定植物根系特征設計不同的土壤水分平穩供應栽培裝置及實現技術的操作方法，無法最大限度的研究不同植物水分及養分平穩供應，且結構復雜，運行成本高，無法滿足根系對水分的及時需求，造成植物的正常生長受影響。
【發明內容】
[0006]針對現有技術的不足，本發明根據淺根系植物的根系縱向、橫向分布特點以及根系吸收土壤水分的特點，提供一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法。
[0007]術語說明:
[0008]淺根系植物:本發明中的淺根系植物指根系生物量較小，根系主要分布在土層深度5-40cm的土壤層次中，包括直根系和須根系植物，其共同特點是:植株形態相對矮小，干物質量較少，后期生長較迅速，需水肥供應頻率較高，根系在土體中的分布呈倒三角形或近似于紡錘形，根系不同部位功能區別較小，根系中若有主根也與側根的功能相當(如圖1所不)，根系分布在淺層土壤較多，范圍較廣，下層根系橫向分布較窄，根系對水分養分吸收的主要功能區如圖2所示。淺根系作物主要以葉菜類為主，還包括部分果菜和花卉。
[0009]整個生育期:整個生育期是指植物從播種萌發至收獲或者成熟的整個生長過程。
[0010]田間最大持水量:指土壤在充分灌水或降水后，允許水分充分下滲，并防止蒸發，經過一定時間，土壤剖面所能維持的較穩定的土壤水含量，即土壤所能穩定的最大含水量。
[0011]本發明的技術方案如下:
[0012]一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，該方法利用栽培槽對淺根系植物土壤進行水分平穩供應，所述的栽培槽包括上端敞口，下端封閉的槽體，所述的槽體為上寬下窄的截頭倒圓錐形，在槽體內填充栽培基質，在槽體內位于距離槽體上端面5-lOcm的栽培基質中設置有上微孔陶土管，在上微孔陶土管的下方間隔一段距離設置有下微孔陶土管，所述的上微孔陶土管、下微孔陶土管均為環形圓管并且相互平行，上微孔陶土管、下微孔陶土管水平設置在槽體內并均與槽體的上端面和下端面平行，上微孔陶土管和下微孔陶土管共同連接水管，水管延伸至槽體外并與供水裝置連通，所述上微孔陶土管、下微孔陶土管環繞在淺根系的外周并為植物淺根系提供水分，
[0013]步驟如下:
[0014](I)按栽培槽的容積準備淺根系植物生長需要風干土，按淺根系植物養分需求準備肥料，將風干土和肥料充分混合均勻，制得栽培基質；
[0015](2)將制得的栽培基質填進栽培槽內，邊填充栽培基質邊放入上微孔陶土管和下微孔陶土管，在距槽體下端面10-15cm先放入下微孔陶土管，在距離槽體上端面5-lOcm放入上微孔陶土管，使下微孔陶土管、上微孔陶土管平行置于栽培槽內，將水管與栽培槽外的自動控制進水裝置連通；[0016](3)將所有栽培基質填進栽培槽內后，將淺根系植物種子或苗栽培在栽培槽中央，
[0017](4)向栽培槽內灌水，所述的灌水量為田間最大持水量的60%_70%，
[0018](5)將栽培槽埋設在田間的土壤中，使栽培槽的上端面與土壤表面平齊，栽培槽周圍的土填實。
[0019](6)打開供水裝置，上微孔陶土管、下微孔陶土管通過土壤水勢變化自動供給根系水分，實現淺根系作物的水分平穩供應。
[0020]本發明優選的，所述步驟(1)中的肥料包括氮、磷、鉀肥及微量元素，所述的氮肥為控釋氮肥，肥料的施用量根據植物整個生育期需求的養分進行計算和配制，步驟(4)中所述的灌水量為田間最大持水量的70%。
[0021]所述的供水裝置為自動控制進水裝置，所述的自動控制進水裝置包括一密封的盛水容器，盛水容器上設置有進水口和出水口，盛水容器的進水口與水源水管連接，盛水容器的出水口與上微孔陶土管和下微孔陶土管的水管連接，盛水容器內盛裝有恒定水勢的澆灌水，澆灌水不充滿整個盛水容器，盛水容器內除澆灌水以外，上方裝有空氣，盛水容器的進水口與水源水管之間設置有水閥，水閥與可以根據盛水容器內負壓值控制水閥開啟與關閉的控制器連接。當陶土管周圍的土壤含水量下降造成水勢降低后，陶土管向土壤滲水，從而導致盛水容器中的水量減少(此時水勢值逐漸降低)，容器中負壓絕對值逐漸變大，當控制器檢測到該負壓絕對值高于設定的負壓值時，則自動打開水閥，補充水流進盛水容器，盛水容器內負壓絕對值逐漸縮小(水勢逐漸升高)，當縮小至設定的負壓值時，控制器控制水閥關閉，停止向容器中進水，盛水容器內始終保持恒定水勢。
[0022]根據本發明優選的，上微孔陶土管、下微孔陶土管的圓心與槽體上端面的圓心、下端面的圓心在一條垂直直線上，上微孔陶土管與槽體上端面之間的距離為8-lOcm，上微孔陶土管與下微孔陶土管之間的間距為15-25cm，所述下微陶土管與槽體底部之間的距離為10-15cm。本發明的上微孔陶土管與槽體上端面之間的距離以及上微孔陶土管與下微孔陶土管之間的間距，是根據淺根系植物的根系縱向空間分布特點而特定選擇的，上微孔陶土管、下微孔陶土管環繞在淺根系的外周并為淺根系提供水分，使水分在根系周圍分布更均勻，淺根系都可以主動吸收到水分，上微孔陶土管、下微孔陶土管為不同深度的淺根系供水，以使淺根系植物的根系全面主動吸收水，可兼顧到上下部根系的縱向深度分布范圍，使本發明的栽培槽適用范圍更廣。
[0023]根據本發明優選的，上微孔陶土管的內環直徑為25-30cm，下微孔陶土管的內環直徑為15-20cm。本發明的上微孔陶土管的內環直徑以及下微孔陶土管的內環直徑是根據淺根系植物的根系橫向分布特定選擇的，與淺根系植物的根系橫向空間分布特點相吻合，此種設計能夠控制到上層根系和下層根系的橫向生長范圍，以便對根系水分的需求進行及時響應。
[0024]優選的，所述上微孔陶土管、下微孔陶土管的管徑為1.2-1.7cm,管壁厚度為
0.3-0.5cm，管壁上均布有微孔，微孔孔徑為50-100微米。此種設計的優點:微孔只可以用來透水，空氣和土壤不能透過，上微孔陶土管、下微孔陶土管與供水裝置之間形成封閉的水體，上微孔陶土管、下微孔陶土管與土壤直接接觸，土壤水勢下降通過微孔陶土管、下微孔陶土管透水進行補給。本發明的微孔的孔徑為50-100微米，進氣值低，同時避免栽培基質堵塞微孔，出水方便、靈敏 ，水勢差較小的條件下便可以從微孔中排出水。[0025]根據本發明優選的，所述的槽體為陶瓷或陶土材料，槽體上端面直徑為30-40cm，下端面直徑為20-25cm，上端面與下端面之間的高度為35-40cm，槽體側壁厚度均勻，槽體側壁厚為0.8-1.2cm。
[0026]優選的，所述的水管包括集水管和進水管，集水管位于上微孔陶土管、下微孔陶土管的一側并與上微孔陶土管、下微孔陶土管相連通，集水管上連接進水管，進水管為軟管，進水管與自動控制進水裝置連接。
[0027]所述的自動控制進水裝置設置在與栽培槽上端平行至高出栽培槽上端8-lOcm的位置，上微孔陶土管、下微孔陶土管的外緣與槽體內側壁之間的距離為5-lOcm。
[0028]本發明的上微孔陶土管、下微孔陶土管均為現有技術，宜興市陶鑫陶瓷有限公司
產有售。
[0029]本發明的栽培槽通過內部上下微孔陶土管合理的尺寸與栽培槽內的空間相對位置設計，相比在本發明之外的位置與尺寸設計，在同樣環境條件下，自動控制進水裝置的負壓控制閥門的打開時間在不同植物上應用的反應時間縮短平均在8-25分鐘，也即本發明的栽培槽能夠及時反應栽培槽內的土壤水勢變化和植物根系需水要求，能夠實現植物需水的動態平穩供應，從而避免土壤水分虧缺卻不能及時反應而造成植物的干旱脅迫損傷。
[0030]本發明的特點及優良效果:
[0031]1、本發明的方法能夠對栽培槽內部土壤不同位置點的水勢變化進行即時反應，進行及時補水，實現土壤水分平穩供應，真正實現了植物需水的動態平穩供應，分別通過上下環形圓管進入栽培槽內的土壤中，供各個層次深度及橫向范圍內的淺根系吸收利用，避免了土壤水分虧缺卻不能及時反應而造成植物的干旱脅迫損傷。更避免了水分向地下滲漏和地表蒸發現象的發生，提 高了水分利用率，大幅度減少了灌溉用水量，節水效果十分明顯，同時保證隨水移動的肥料養分不會流失造成對周圍土壤及水源的污染。
[0032]2、本發明的方法在土壤和陶土管轉移到栽培槽后的充分灌水，很大程度上避免了土壤和管接觸不緊密造成的根系吸收無效等現象發生。
[0033]3、本發明的方法在水分平穩供應條件下更有利于摻入控釋氮肥發揮其緩慢釋放的效果，更能發揮控釋氮肥的作用特點，避免速效氮肥快速轉化帶來的燒根燒苗現象。
[0034]4、本發明的方法能夠最大限度的保持土壤水勢恒定，有利于研究該種水分灌溉方式下的各種參數。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1為淺根系植物的基本根系形態圖，
[0036]圖2淺根系植物根系水肥吸收分布區示意圖，
[0037]圖3為實現淺根系植物土壤水分平穩供應的栽培槽的結構示意圖，
[0038]圖4為淺根系植物在本發明的栽培槽中位置結構示意圖，
[0039]其中:1、槽體上端面，2、槽體下端面，3、進水管，4、上微孔陶土管，5、下微孔陶土管，6、供水裝置，7、集水管。
【具體實施方式】
[0040]下面通過具體實施例對本發明做進一步說明，但不限于此。[0041]實施例1
[0042]一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，包括步驟如下:
[0043](I)按栽培槽的容積準備淺根系植物生長需要風干土，按淺根系植物養分需求準備整個生育期所需的肥料，將風干土和肥料充分混合均勻，制得栽培基質；
[0044](2)將下微孔陶土管、上微孔陶土管按先下后上的順序平行置于栽培槽內，使上微孔陶土管距離槽體上端面8cm，上微孔陶土管與下微孔陶土管之間的間距為18cm，將水管與栽培槽外的供水裝置連通；
[0045](3)將所有栽培基質填進栽培槽內后，將淺根系植物種子或苗栽培在栽培槽中央，
[0046](4)向栽培槽內灌水，所述的灌水量為田間最大持水量的70%，
[0047](5)將栽培槽埋設在田間的土壤中，使栽培槽的上端面與土壤表面平齊，栽培槽周圍的土填實。
[0048](6)打開供水裝置，上微孔陶土管、下微孔陶土管通過土壤水勢變化自動供給根系水分，實現淺根系作物的水分平穩供應。
[0049]所述的栽培槽，結構如圖3所示,包括上端敞口，下端封閉的槽體,槽體為陶土材料，所述槽體為上寬下窄的截頭倒圓錐形，槽體上端面I直徑為30cm，下端面2直徑為20cm,上端面I與下端面2之間的高度為35cm,槽體側壁厚度均勻，槽體側壁厚為0.8cm。在槽體內填充栽培基質，在槽體內中設置有上微孔陶土管4，在上微孔陶土管4的下方間設置有下微孔陶土管5，上微 孔陶土管4、下微孔陶土管5均為環形圓管并且相互平行，上微孔陶土管4、下微孔陶土管5水平設置在槽體內并均與槽體的上端面I和下端面2平行，上微孔陶土管4、下微孔陶土管5的圓心與槽體上端面4的圓心、下端面2的圓心在一條垂直直線上，上微孔陶土管4與槽體上端面I之間的距離為8cm，上微孔陶土管4與下微孔陶土管5之間的間距為18cm，下微陶土管5與槽體底部之間的距離為12cm。上微孔陶土管4的內環直徑為25cm，下微孔陶土管5的內環直徑為15cm。上微孔陶土管4、下微孔陶土管5的管徑均為1.2cm,管壁厚度均為0.3cm,管壁上均布有微孔，微孔孔徑為50微米，上微孔陶土管4和下微孔陶土管5共同連接水管，水管包括集水管和進水管，集水管位于上微孔陶土管
4、下微孔陶土管5的一側并與上微孔陶土管、下微孔陶土管相連通，集水管上連接進水管，進水管為軟管，進水管延伸至槽體外并與供水裝置6連接。供水裝置6為自動控制進水裝置，所述的自動控制進水裝置包括一密封的盛水容器，盛水容器上設置有進水口和出水口，盛水容器的進水口與水源水管連接，盛水容器的出水口與上微孔陶土管和下微孔陶土管的水管連接，盛水容器內盛裝有恒定水勢的澆灌水，澆灌水不充滿整個盛水容器，盛水容器內除澆灌水以外，上方裝有空氣，盛水容器的進水口與水源水管之間設置有水閥，水閥與可以根據盛水容器內負壓值控制水閥開啟與關閉的控制器連接。
[0050]供水6設置在與栽培槽上端平行至高出栽培槽上端IOcm的位置，上微孔陶土管4、下微孔陶土管5的外緣與槽體內側壁之間的距離為5cm。
[0051]淺根系植物的根系分布如圖1、圖2所示，淺根系植物進入本發明的栽培槽或植物種子開始在栽培槽內萌發后，植物根系由淺而深、橫向范圍由近及遠進行生長，受根系吸收水分的影響及土壤水分的散失，根系周圍土壤水勢逐漸降低，受土壤毛管作用，栽培槽內的水分由水勢高處流向植物根系吸收水的土壤水勢低處，當栽培槽內土壤水勢低于陶土管中的水勢時，這時土壤水勢和陶土管中的水勢之間產生一個水勢差，陶土管中的水自動透過微孔滲入土壤，由于陶土管中水流出后，密封的盛水容器內水量減少，水壓降低，當水壓低于控制器設置的負壓值，水閥打開，水則進入水容器并流入陶土管，當陶土管滲水到土壤中，土壤水勢值均勻升高至與陶土管中的水勢值相等時，陶土管停止向土壤中滲水，陶土管連接的水容器水壓恢復至與自動進水裝置設定的負壓值相同時，閥門則自動關閉，則停止向水容器中進水，因此也不會繼續向陶土管供應。植物生長，根系繼續吸水，受土壤水勢變化的影響，微孔陶土管再滲水，水容器水壓下降，自動控制進水裝置繼續向容器進水，循而往復，就實現了水分的平穩供應，這也是一個處于動態平衡的水分供應方式。
[0052]當淺根系植物的根系橫向和縱向生長至一定的范圍之后，本發明栽培槽的上下兩個環形微孔陶土管則能通過與植物根系合理的相對位置在短時間內感知植物根系的需水信號(水勢下降)，從而實現水分的及時供應。
[0053]實施例2
[0054]一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，如實施例1所示，不同之處在于:
[0055]步驟(1)按栽培槽的容積準備淺根系植物生長需要風干土，按淺根系植物養分需求準備整個生育期所需的肥料，肥料包括控釋氮肥、磷、鉀肥及微量元素，肥料的施用量根據植物整個生育期需求的養分進行計算和配制，
[0056]步驟(4)向栽培槽內灌水，所述的灌水量為田間最大持水量的60%。
[0057]實施例3
[0058]一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，如實施例1所示，不同之處在于:
[0059]槽體上端面I直徑為40cm，下端面2直徑為25cm，上端面I與下端面2之間的高度為40cm，槽體側壁厚度 均勻，槽體側壁厚為1.2cm。上微孔陶土管4與槽體上端面I之間的距離為10cm，上微孔陶土管4與下微孔陶土管5之間的間距為20cm，下微陶土管5與槽體底部之間的距離為15cm。上微孔陶土管4的內環直徑為30cm，下微孔陶土管5的內環直徑為20cm。上微孔陶土管4、下微孔陶土管5的管徑均為1.7cm,管壁厚度均為0.5cm,管壁上均布有微孔，微孔孔徑為100微米，自動控制進水裝置6設置在與栽培槽上端平行至高出栽培槽上端8cm的位置，上微孔陶土管4、下微孔陶土管5的外緣與槽體內側壁之間的距離為 5cm。
[0060]實施例4
[0061]一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，如實施例1所示，不同之處在于:
[0062]上微孔陶土管4與槽體上端面I之間的距離為8cm，上微孔陶土管4與下微孔陶土管5之間的間距為20cm，下微陶土管5與槽體底部之間的距離為15cm。上微孔陶土管4的內環直徑為28cm，下微孔陶土管5的內環直徑為18cm。上微孔陶土管4、下微孔陶土管5的管徑均為1.8cm，管壁厚度均為0.3cm，管壁上均布有微孔，微孔孔徑為100微米，自動控制進水裝置6設置在與栽培槽上端平行至高出栽培槽上端IOcm的位置，上微孔陶土管4、下微孔陶土管5的外緣與槽體內側壁之間的距離為8cm。
[0063]實施例5
[0064]一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，如實施例1所示，不同之處在于:
[0065]槽體上端面I直徑為35cm，下端面2直徑為22cm，上端面I與下端面2之間的高度為38cm，槽體側壁厚度均勻，槽體側壁厚為1.0cm0上微孔陶土管4與槽體上端面I之間的距離為5cm，上微孔陶土管4與下微孔陶土管5之間的間距為15cm，下微陶土管5與槽體底部之間的距離為10cm。上微孔陶土管4的內環直徑為35cm，下微孔陶土管5的內環直徑為22cm。上微孔陶土管4、下微孔陶土管5的管徑均為1.7cm,管壁厚度均為0.5cm,管壁上均布有微孔，微孔孔徑為100微米，自動控制進水裝置6設置在與栽培槽上端平行至高出栽培槽上端8cm的 位置，上微孔陶土管4、下微孔陶土管5的外緣與槽體內側壁之間的距離為IOcm0
【權利要求】
1.一種實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，該方法利用栽培槽對淺根系植物土壤進行水分平穩供應，所述的栽培槽包括上端敞口，下端封閉的槽體，所述的槽體為上寬下窄的截頭倒圓錐形，在槽體內填充栽培基質，在槽體內位于距離槽體上端面5-lOcm的栽培基質中設置有上微孔陶土管，在上微孔陶土管的下方間隔一段距離設置有下微孔陶土管，所述的上微孔陶土管、下微孔陶土管均為環形圓管并且相互平行，上微孔陶土管、下微孔陶土管水平設置在槽體內并均與槽體的上端面和下端面平行，上微孔陶土管和下微孔陶土管共同連接水管，水管延伸至槽體外并與供水裝置連通，所述上微孔陶土管、下微孔陶土管環繞在淺根系的外周并為植物淺根系提供水分， 步驟如下: (1)按栽培槽的容積準備淺根系植物生長需要風干土，按淺根系植物養分需求準備肥料，將風干土和肥料充分混合均勻，制得栽培基質； (2)將制得的栽培基質填進栽培槽內，邊填充栽培基質邊放入上微孔陶土管和下微孔陶土管，在距槽體下端面10-15cm先放入下微孔陶土管，在距離槽體上端面5-lOcm放入上微孔陶土管，使下微孔陶土管、上微孔陶土管平行置于栽培槽內，將水管與栽培槽外的自動控制進水裝置連通； (3)將所有栽培基質填進栽培槽內后，將淺根系植物種子或苗栽培在栽培槽中央， (4)向栽培槽內灌水，所述的灌水量為田間最大持水量的60%-70%， (5 )將栽培槽埋設在田間的土壤中，使栽培槽的上端面與土壤表面平齊，栽培槽周圍的土填實， (6)打開供水裝置，上微孔陶土管、下微孔陶土管通過土壤水勢變化自動供給根系水分，實現淺根系作物的水分平穩供應。`
2.根據權利要求1所述的實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的肥料包括氮、磷、鉀肥及微量元素，所述的氮肥為控釋氮肥，肥料的施用量根據植物整個生育期需求的養分進行計算和配制，步驟(4)中所述的灌水量為田間最大持水量的70%。
3.根據權利要求1所述的實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，其特征在于，所述的供水裝置為自動控制進水裝置，所述的自動控制進水裝置包括一密封的盛水容器，盛水容器上設置有進水口和出水口，盛水容器的進水口與水源水管連接，盛水容器的出水口與上微孔陶土管和下微孔陶土管的水管連接，盛水容器內盛裝有恒定水勢的澆灌水，澆灌水不充滿整個盛水容器，盛水容器內除澆灌水以外，上方裝有空氣，盛水容器的進水口與水源水管之間設置有水閥，水閥與可以根據盛水容器內負壓值控制水閥開啟與關閉的控制器連接。
4.根據權利要求1所述的實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，其特征在于，上微孔陶土管、下微孔陶土管的圓心與槽體上端面的圓心、下端面的圓心在一條垂直直線上，上微孔陶土管與槽體上端面之間的距離為8-lOcm，上微孔陶土管與下微孔陶土管之間的間距為15-25cm，所述下微陶土管與槽體底部之間的距離為10-15cm。
5.根據權利要求1所述的實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，其特征在于，上微孔陶土管的內環直徑為25-30cm，下微孔陶土管的內環直徑為15-20cm。
6.根據權利要求1所述的實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，其特征在于，所述上微孔陶土管、下微孔陶土管的管徑為1.2-1.7cm，管壁厚度為0.3-0.5cm，管壁上均布有微孔，微孔孔徑為50-100微米。
7.根據權利要求1所述的實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，其特征在于，所述的槽體為陶瓷或陶土材料，槽體上端面直徑為30-40cm，下端面直徑為20-25cm，上端面與下端面之間的高度為35-40cm，槽體側壁厚度均勻，槽體側壁厚為0.8-1.2cm。
8.根據權利要求1所述的實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，其特征在于，所述的水管包括集水管和進水管，集水管位于上微孔陶土管、下微孔陶土管的一側并與上微孔陶土管、下微孔陶土管相連通，集水管上連接進水管，進水管為軟管，進水管與自動控制進水裝置連接。
9.根據權利要求1所述的實現淺根系植物土壤水分平穩供應的方法，其特征在于，所述的自動控制進水裝置設置在與栽培槽上端平行至高出栽培槽上端8-lOcm的位置，上微孔陶土管、下微 孔陶土管的外緣與槽體內側壁之間的距離為5-lOcm。
【文檔編號】A01G29/00GK103598070SQ201310565914
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】譚德水, 劉兆輝, 江麗華, 譚淑櫻, 崔榮宗, 徐鈺, 石璟, 魏建林, 李國生, 王梅 申請人:山東省農業科學院農業資源與環境研究所