控制性分根交替灌溉的原理
我国烟草灌溉现状及优化措施
※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。
玉米根系分区交替供应水氮的效应与高效利用机理
112 测定方法 分别于处理 1 、3 、5 d 时用 TTC(氯化三苯基四氮
唑) 还原法测定根尖部位根系活力[8] ,以单位时间单 位根尖鲜重还原的 TTC 量 (还原强度) 表示 ;处理 6 d 时收集并用日本 Waters 高效液相色谱仪测定根系 分泌物中的有机酸含量[9 ,10] ;处理 6 d 、12 d 、18 d 时 分别收获两边根系及地上部 , 烘干称重并用Байду номын сангаас本 VS2KTP 自动定氮仪测定其含氮量 。 113 数据处理
(NcWa) ,另一边为含 PEG 6000 的 - 012 MPa 全营养 液 (NcWb) ;交替供应氮素 (AN) :分根盒一边为全营 养液 (N1Wc ) , 另 一 边 为 1/ 2 Hoagland 无 氮 营 养 液 (N0Wc) [7] ;交替供应水氮 (AWN) : 分根盒一边为全 营养液 (N1Wa) ,另一边为含 PEG 6000 的 - 012 MPa 的 1/ 2 Hoagland 无氮营养液 (N0Wb) 。NcWa 、N1Wc 、 N1Wa 营养液组成与 NcWc1和 NcWc2相同 ,为了反映 另一半及交替后的情形而用不同符号表示 。营养液 pH 调至 613 ±012 。重复 5 次 。每处理 6 d ,两边营 养液进行交替 。共交替 2 次 ,处理 18 d (图 1) 。整个 培养过程中 ,每 3～4 d 更换一次营养液 ,每天上 、下 午各通气 2 h 并补加 1～2 次营养液 。
多种高效节水灌溉方式及其优缺点
九、覆膜灌
覆膜沟灌是在地膜覆盖栽培技术的基础上发展起来的一种新的地面灌溉方法。它是将地 膜平铺于沟中，沟全部被地膜覆盖，灌溉水从膜上（膜上沟灌）或膜下（膜下沟灌）输 送到田间的灌溉方法。
膜上沟灌技术适于在灌溉水下渗较快的偏沙质土壤上应用，可大幅度减少灌溉水在输送 过程中的下渗浪费。膜下沟灌适宜在水分下渗较慢的偏黏质土壤上应用，地膜可以减少 土壤水分蒸发。在新疆等地已大面积推广。
八、管道输水
管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉，以减少水在明渠输送过程 中的渗漏和蒸发损失。
目前我国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。常用的管材有混凝土 管、塑料硬（软）管及金属管等。
优点： （1）输水迅速； （2）节水； （3）省地； （4）增产。 缺点： （1）仅仅减少了输水过程中的水量损失，而要真正做到高效用水，还应配 套喷、滴灌等田间节水措施。
四、漫灌
漫灌是在田间不做任何沟埂，灌水时任其在地面漫流， 借重力作用浸润土壤，是一种比较粗放的灌水方法。 灌水的均匀性差，水量浪费较大。
优点： （1）省水； （2）可培育旱地作物。 缺点： （1）灌水的均匀性差，水量浪费较大； （2）漫灌会导致土地盐碱化。
五、调亏灌溉（RDI）
该技术是在作物的非临界期减少灌水亏缺，处于干旱胁迫 状态，减少蒸腾耗水和延缓营养生长，而把有限的水量集 中供给作物的水分临界期，满足生殖器官形成和将喷头改变成折射和旋转结合的方式，进而实现了点喷和各种样式 的喷灌，对水资源的利用进一步的提高了，但其工作压力需要维持在一定 的范围内。
该技术主要运用在大棚、低矮作物种植区内。 优点： （1）在单位时间里出水量小，射程近； （2）喷洒的均匀性较好，为作物的生长创造了良好的环境。 缺点： （1）因为出水的空隙需要控制，其较小的口径使得喷头的喷灌范围有限，而 输水压力也需要控制，在进行使用时，一次性的投入成本相对较高； （2）由于在一定的单位时间内，灌溉的水量有限，因此灌溉所需要的时间也 比较长。
控制性交替隔沟灌溉对夏玉米生理特性和产量的影响
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。
2011年ALREADY现代农业节水灌溉技术推介_一_
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
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
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
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。
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控制性分根交替灌溉的原理
控制性分根交替灌溉（或称为节水浇灌技术）是一种有效地利用水资源的农业灌溉方法，通过交替灌溉多个作物的根系区域，以减少水分浪费和提高灌溉效率。
其原理基于以下几个方面：
1. 植物生理特性：不同作物在不同生长阶段对水分的需求是不同的。
例如，在播种和发芽阶段，植物对水分需求较高，而在生长和成熟阶段，植物对水分需求相对较低。
2. 根系分布：植物的根系通常会在土壤中分布，吸收水分和养分。
根系的分布范围取决于土壤的类型和水分输送情况。
通过合理分析根系分布范围，可以选择合适的灌溉方式，以最大程度地利用水资源。
3. 多水源供给：控制性分根交替灌溉利用多个水源灌溉不同作物的根系区域。
例如，可以使用雨水、灌溉水、地下水等不同的水源进行灌溉，以满足不同作物在不同生长阶段的需水量。
基于以上原理，控制性分根交替灌溉的步骤如下：
1. 确定作物的生长周期和需水量：通过研究作物的生理特性和不同生长阶段的水分需求，确定各作物的生长周期和需水量。
这将有助于制定合理的灌溉计划。
2. 划分根系区域：根据不同作物的根系分布情况，将农田划分为不同的根系区域。
每个根系区域内的土壤类型和水分输送情况可能有所不同，因此灌溉方式和灌溉量也应相应调整。
3. 灌溉时间安排：根据作物的生长周期和需水量，制定合理的灌溉时间安排。
在每个灌溉时段内，通过合理时间间隔，轮流灌溉不同根系区域，以保持植物的水分供应。
4. 灌溉方法选择：根据不同作物的生长阶段和灌溉需求，选择相应的灌溉方法。
例如，可以使用滴灌、喷灌或雨淋等不同方式进行灌溉，以最大程度地减少水分的浪费。
5. 灌溉系统管理：对灌溉系统进行定期检查和维护，确保其正常运行。
保持管道畅通、阀门灵活、喷头均匀喷水，以提高灌溉效率和减少水分的浪费。
通过控制性分根交替灌溉，可以实现以下几个效果：
1. 提高灌溉效率：通过控制性分根交替灌溉，可以使植物在不同的生长阶段获得合适的水分供应，以最大程度地提高灌溉效率。
2. 减少水分浪费：通过灵活调整灌溉时间和灌溉量，避免了过量的灌溉和水分的浪费。
3. 节约水资源：有效利用多个水源供给，合理分配水资源，可以节约水资源的使用，提高农业生产的可持续性。
总而言之，控制性分根交替灌溉通过合理利用植物的生理特性和根系分布，灌溉不同作物的根系区域，实现了水资源的高效利用和节约。
这种灌溉方法在农业生产中具有重要的应用价值，可以帮助农民提高产量、降低成本，并且对水资源保护和可持续农业发展具有积极的意义。