果园降水集蓄促渗保墒增碳方法、系统及其果园智能补灌系统技术方案

本发明专利技术涉及林业工程技术领域内的一种果园降水集蓄促渗保墒增碳方法、系统及其果园智能补灌系统，包括浅层入渗子系统、集蓄促渗子系统，深层导流子系统以及有益间作物子系统。本发明专利技术实现了雨季果园果树行内降水汇聚

【技术实现步骤摘要】
果园降水集蓄促渗保墒增碳方法、系统及其果园智能补灌系统


[0001]本专利技术涉及林业工程
，具体地，涉及一种果园降水集蓄促渗保墒增碳方法、系统及其果园智能补灌系统，特别是一种用于山地矮化密植果园降水集蓄促渗保墒增碳方法、系统及其果园智能补灌系统。

技术介绍

[0002]黄土高原是联合国粮农组织认定的世界苹果优生区，也是全球最大的苹果集中连片栽植区。截止2021年，全国苹果种植面积预计为3132.12万亩，仅黄土高原优势区种植面积预计达到1830.42万亩，苹果种植已经成为区域经济发展的主导产业。但是随着种植规模进一步扩大和种植年限增加，现有苹果园面临的季节性干旱缺水、土壤蓄水保墒能力差以及土壤贫瘠等问题是导致黄土高原区域旱作果园低产、低质与生态脆弱的主要障碍因子。
[0003]大气降水作为该地区土壤水分补充的主要来源，实现降雨的就地拦蓄入渗利用，加强对土壤水分的调控与利用，是解决该地区干旱缺水问题和推动旱区农业发展的有效途径。集约化和规模化果园具有实施节水灌溉措施的条件，如果在充分利用自然降水的前提下，根据果树根区水分生境条件和果树各生育期的需水特性对果树进行定额灌溉，将会实现降水资源的高效转化利用和旱作节水的优势叠加，达到“1+1>2”的效果。农业有机废弃物是土壤质量提升的一种宝贵生物质资源，加快黄土高原区农业有机固体废弃物就地回收处置和资源化利用，不仅减少了农业废弃物资源的运输成本，又防止了资源的浪费，而且同步实现了土壤蓄水保墒能力和土壤质量的提升。
[0004]调查发现，现有技术中部分集约化和规模化果园采用了具有一定灌溉条件的技术措施，但依然存在如下主要方面的问题：
[0005]其一，大部分仅简单的通过集雨沟或集雨面进行雨水的收集，再利用，其规模很小，例如，中国技术专利公开号为CN209162931U，其公开了一种果园雨水回收储存系统，包括：集水罐、送水管路和多条排水沟，排水沟铺设于果园内，排水沟通过送水管路与集水罐连接。该技术专利技术仅仅是利用集雨沟进行雨水的收集，实现了小面积果园雨水储存和循环利用，与集雨窖的原理相同，而没有实现降水的原位就地拦蓄入渗利用目的。该技术专利技术在集约化果园实施需要挖掘较多的存放集水罐的坑，其工程规模、破坏性和经费投入都较大。
[0006]其二，对土壤蓄水保墒能力开发不足，未充分发挥当地农业有机固体废弃物资源化的作用以及有机肥料提高土壤的保水促渗能力。例如，中国专利技术专利公开号为CN104145557A，公开了一种旱地苹果树的集雨保墒方法，包括：施肥与整地、划行起垄覆膜或全园覆膜、开挖集雨沟、集雨沟内和行间覆草，其特征在于：在施肥与整地前，还包括土壤处理，每亩用40％辛硫磷乳油0.5公斤加复合细沙土30公斤，拌成复合毒土撒施。专利技术专利技术的主要贡献在于对土壤害虫的防治，对提高土壤肥力的提高有一定益处，但无法改良土壤的保水促渗性能。又例如，中国专利技术专利公开号为CN102656987B，公开了一种利用沼液
补充果园水肥的方法，该方法是利用沼气工程所产生的沼液浸泡蓄水保肥材料，并将浸足沼液的蓄水保肥材料埋在果树根系富集区,适时浇灌沼液，起到穴贮肥水、缓慢供应水肥的效果。待果树落叶整园或开春翻土时,可将上年度埋入的蓄水保肥材料翻出,与覆土及其它肥料混合后用作果园基肥施用。该专利技术专利技术虽然一定程度上可缓解果园的水肥供应紧缺问题,并能有效改善果园的土壤质量,但对废气农作物的利用率不高，以及需要每年翻土，同时还需要有沼气池的配合，较为繁琐，成本较高。
[0007]其三，农艺节水措施与节水灌溉工程措施的结合度不够，旱作节水和农艺节水相结合往往可达到事半功倍的效果，两者结合的重要性愈来愈被人们广为接受。例如，中国技术专利公开号为CN202663896U，公开了一种移动滴灌机，包括储水装置、移动首部和滴灌主体，所述储水装置、移动首部和滴灌主体依次密闭连接。该技术专利技术主要用于田地间无固定水源的地方实施滴灌作业，但由于滴灌是通过于果园土壤之上进行，存在水分蒸发、流失等问题，灌溉效率不佳。为此，探寻节水、增效、集约、持续安全的管理模式，是促进该区苹果生产与生态协同提升的有效途径。黄土高原区域果园种植产业中降水资源的充分有效利用、土壤蓄水保墒性能的提高与改进以及土壤肥力的提高等依然是国家以及地方政府重点关注并进行研发的项目。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种果园降水集蓄促渗保墒增碳方法、系统及其果园智能补灌系统。
[0009]根据本专利技术提供的一种果园降水集蓄促渗保墒增碳方法，包括如下步骤：
[0010]S1，进行土地平整，确定果树行两侧的集雨沟的挖掘位置；
[0011]S2，铺设垄内有机物料填充层：在果树行两侧预设的所述集雨沟之间的土地上铺设3～10cm厚的有机类物质，并于有机类物质上均匀喷洒1％
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2％的石灰水溶液后晾置0.5～1小时，再经暴晒消毒处理3～5小时，最后喷洒混合菌液形成垄内有机物料填充层，所述垄内有机物料填充层的有机类物质为秸秆粉碎物、树枝粉碎物、锯末、药渣中的一种或多种物质混合体；
[0012]S3，开设集雨沟：利用机引式开沟机在步骤S1中确定的位置挖掘开沟，形成预设深度和宽度的所述集雨沟，对所述集雨沟的沟底进行夯实处理，将挖掘的土方翻放于所述垄内有机物料填充层上，每行果树行两侧分别形成一条相互平行的所述集雨沟；
[0013]S4，挖掘导流竖井：自所述集雨沟的沟底向下挖掘形成桶状结构的导流竖井，每条所述集雨沟内间隔设置多个所述导流竖井；
[0014]S5，填充发酵填料：于所述导流竖井内填充发酵填料，所述发酵填料为喷洒有混合菌液的成捆果树枝条或成捆玉米秸秆；
[0015]S6，安装促渗排涝盲管：在每条所述集雨沟内以拼接方式安装促渗排涝盲管，所述促渗排涝盲管为中空筒体，所述促渗排涝盲管的部分管体嵌入所述集雨沟的沟底中，所述促渗排涝盲管与所述集雨沟沟底接触的部分无孔隙，位于所述集雨沟沟底表面之上的管体设有孔隙，所述促渗排涝盲管设有缺口，所述缺口位于所述导流竖井的开口之上，用于将通过孔隙进入所述促渗排涝盲管管体内的水排至所述导流竖井内；
[0016]S7，铺设保水促渗有机发酵填充体：在每条集雨沟内铺设保水促渗有机发酵填充
体，所述保水促渗有机发酵填充体包括自下而上依次层叠设置的基底层、有机肥层、药渣锯末秸秆混合层、果园土层以及秸秆层，所述基底层置于所述集雨沟的沟底上；
[0017]所述基底层以果树枝条为骨架，于果树枝条上填充锯末、药渣、干畜禽粪便和大蒜
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大葱废弃秸秆
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叶子混合体后，喷洒1％～2％的石灰水溶液并晾置预设时间，再喷洒混合菌液形成；
[0018]所述药渣锯末秸秆混合层是将药渣、锯末和秸秆的混合物均匀喷洒1％
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2％的石灰水溶液并晾置预设时间后，再均匀喷洒混合菌液形成；
[0019]S8，铺设垄起：沿果树行方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种果园降水集蓄促渗保墒增碳方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，进行土地平整，确定果树行两侧的集雨沟(201)的挖掘位置；S2，铺设垄内有机物料填充层：在果树行两侧预设的所述集雨沟(201)之间的土地上铺设3～10cm厚的有机类物质，并于有机类物质上均匀喷洒1％
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2％的石灰水溶液后晾置0.5～1小时，再经暴晒消毒处理3～5小时，最后喷洒混合菌液形成垄内有机物料填充层(103)，所述垄内有机物料填充层(103)的有机类物质为秸秆粉碎物、树枝粉碎物、锯末、药渣中的一种或多种物质混合体；S3，开设集雨沟：利用机引式开沟机在步骤S1中确定的位置挖掘开沟，形成预设深度和宽度的所述集雨沟(201)，对所述集雨沟(201)的沟底进行夯实处理，将挖掘的土方翻放于所述垄内有机物料填充层(103)上，每行果树行两侧分别形成一条相互平行的所述集雨沟(201)；S4，挖掘导流竖井：自所述集雨沟(201)的沟底向下挖掘形成桶状结构的导流竖井(302)，每条所述集雨沟(201)内间隔设置多个所述导流竖井(302)；S5，填充发酵填料：于所述导流竖井(302)内填充发酵填料(303)，所述发酵填料(303)为喷洒有混合菌液的成捆果树枝条或成捆玉米秸秆；S6，安装促渗排涝盲管：在每条所述集雨沟(201)内以拼接方式安装促渗排涝盲管(301)，所述促渗排涝盲管(301)为中空筒体，所述促渗排涝盲管(301)的部分管体嵌入所述集雨沟(201)的沟底中，所述促渗排涝盲管(301)与所述集雨沟(201)沟底接触的部分无孔隙，位于所述集雨沟(201)沟底表面之上的管体设有孔隙，所述促渗排涝盲管(301)设有缺口，所述缺口位于所述导流竖井(302)的开口之上，用于将通过孔隙进入所述促渗排涝盲管(301)管体内的水排至所述导流竖井(302)内；S7，铺设保水促渗有机发酵填充体：在每条集雨沟(201)内铺设保水促渗有机发酵填充体(202)，所述保水促渗有机发酵填充体(202)包括自下而上依次层叠设置的基底层(2021)、有机肥层(2022)、药渣锯末秸秆混合层(2023)、果园土层(2024)以及秸秆层(2025)，所述基底层(2021)置于所述集雨沟(201)的沟底上；所述基底层(2021)以果树枝条为骨架，于果树枝条上填充锯末、药渣、干畜禽粪便和大蒜
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大葱废弃秸秆
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叶子混合体后，喷洒1％～2％的石灰水溶液并晾置预设时间，再喷洒混合菌液形成；所述药渣锯末秸秆混合层(2023)是将药渣、锯末和秸秆的混合物均匀喷洒1％
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2％的石灰水溶液并晾置预设时间后，再均匀喷洒混合菌液形成；S8，铺设垄起：沿果树行方向，以树干为中线，将步骤S2挖掘所述集雨沟(201)翻放的土方覆盖于所述垄内有机物料填充层(103)上并起垄，形成中间高两边低的弧形垄起(102)；S9，覆盖地布：选择晴天无露水地表相对干燥的时段，在所述垄起(102)上覆盖地布(101)，所述垄起(102)两侧的所述地布(101)的边缘分别进入两侧的所述集雨沟(201)内并固定。2.根据权利要求1所述的果园降水集蓄促渗保墒增碳方法，其特征在于，所述混合菌液组分重量份配比为：地衣芽孢杆菌15～20份，米曲霉菌30～45份，凝结芽孢杆菌5～10份，所述混合菌液用于有机类物质的消毒与发酵腐解。3.根据权利要求1所述的果园降水集蓄促渗保墒增碳方法，其特征在于，步骤S4中，每
颗果树的两侧均形成有所述导流竖井(302)，且每颗果树两侧的所述导流竖井(302)中心点的连线垂直于果树行。4.根据权利要求1所述的果园降水集蓄促渗保墒增碳方法，其特征在于，步骤S7中，所述基底层(2021)中锯末、药渣、干畜禽粪便和大蒜
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大葱废弃秸秆
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叶子混合体的体积比例为4:2:3:1。5.根据权利要求1
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4任一所述的果园降水集蓄促渗保墒增碳方法，其特征在于，还包括步骤S10：于相邻的果树行之间以条播或撒播的方式种植有益间作物(700)，所述有益间作物(700)为小麦、油菜、大豆、芥菜、苜蓿、野豌豆、辣椒或茴香。6.一种果园降水集蓄促渗保墒增碳系统，其特征在于，根据权利要求1
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5任一所述的果园降水集蓄促渗保墒增碳方法形成，包括浅层入渗子系统(100)、集蓄促渗子系统(200)以及深层导流子系统(300)；所述浅层入渗子系统(100)包括地布(101)、垄起(102)以及垄内有机物料填充层(103)，所述垄起(102)为沿树行方向，以树杆为中线形成的弧形垄起，所述垄起(102)覆盖于所述垄内有机物料填充层(103)之上，所述地布(101)覆盖于所述垄起(102)上；所述集蓄促渗子系统(200)包括集雨沟(201)和保水促渗有机发酵填充体(202)，每一条果树行两侧分别设有一条所述集雨沟(201)，所述集雨沟(201)的沟底进行夯实处理，所述保水促渗有机发酵填充体(202)置于所述集雨沟(201)内，所述地布(101)的边缘延伸至所述集雨沟(201)的侧壁上并...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋小林，赵西宁，马锋旺，高晓东，蔡耀辉，石雨峰，张宇飞，倪文乐，李昌见，邹养军，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：