黄金水位栽培法解决灌溉施肥大难题

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1、黄金水位栽培法解决灌溉施肥大难题黄金水位栽培法解决灌溉施肥大难题摘摘 要：黄金水位栽培法通过储水层富集水分和肥料，以水因子调要：黄金水位栽培法通过储水层富集水分和肥料，以水因子调 节激素，促使水生基因表达，在水淹的水陆交界处形成大量的节激素，促使水生基因表达，在水淹的水陆交界处形成大量的 不定根，在上部不定根，在上部60%60%通气区发育成陆生根，在下部通气区发育成陆生根，在下部40%40%水环境中水环境中 发育成具有强大吸收能力的水生根系，实现以根发根，提高了发育成具有强大吸收能力的水生根系，实现以根发根，提高了 农业水资源和肥料利用效率，有利于农业可再生资源循环利用农业水资源和肥料利用效率

2、，有利于农业可再生资源循环利用 和非常规水资源的利用。和非常规水资源的利用。 关键词：黄金水位栽培法；节水灌溉；高效施肥；面源污染关键词：黄金水位栽培法；节水灌溉；高效施肥；面源污染 目前肥料利用率低和化肥引起的环境污染者已成为农业生产中目前肥料利用率低和化肥引起的环境污染者已成为农业生产中 灌溉施肥的一大难题，如何全面协调水、肥、气、热四大因子灌溉施肥的一大难题，如何全面协调水、肥、气、热四大因子 ，建立高产稳产、低碳环保、可持续的农业生产新体系成为当，建立高产稳产、低碳环保、可持续的农业生产新体系成为当 前的重要工作。黄金水位栽培法无疑为该难题的全面解决提出前的重要工作。黄金水位栽培法无疑

3、为该难题的全面解决提出 了新思路。了新思路。 1 1 黄金水位栽培法通过水剪打开植物激素调控开关，培养吸收能黄金水位栽培法通过水剪打开植物激素调控开关，培养吸收能 力超强的根群力超强的根群 植物的根有两种：胚生根和不定根。胚生根来源于胚，它是植植物的根有两种：胚生根和不定根。胚生根来源于胚，它是植 株形成强大根系的基础；不定根不按正常时序发生，可以出现株形成强大根系的基础；不定根不按正常时序发生，可以出现 在非正常的位置（如根、茎、叶）。在受到机械创伤（人工修在非正常的位置（如根、茎、叶）。在受到机械创伤（人工修 剪）与水分的厌氧胁迫（水剪）时，植物会在形态学下端的受剪）与水分的厌氧胁迫（水剪

4、）时，植物会在形态学下端的受 伤部位或水淹的水陆交界处形成大量的不定根。这种不定根的伤部位或水淹的水陆交界处形成大量的不定根。这种不定根的 形成对于黄金水位栽培环境下植物生理生化的调控具有积极重形成对于黄金水位栽培环境下植物生理生化的调控具有积极重 要的作用。要的作用。 所有植物都是由水生植物进化为陆生植物的，它们都含有水生所有植物都是由水生植物进化为陆生植物的，它们都含有水生 基因。植物性状的表现和生理生化上的变化其实就是各种不同基因。植物性状的表现和生理生化上的变化其实就是各种不同 基因的表达过程，黄金水位栽培法通过人为水环境的创造影响基因的表达过程，黄金水位栽培法通过人为水环境的创造影响

5、 基因启动子基因启动子激素。植物基因表达受到激素的控制与调节，根激素。植物基因表达受到激素的控制与调节，根 尖是植物激素的合成地点之一，在黄金水位栽培系统中，当根尖是植物激素的合成地点之一，在黄金水位栽培系统中，当根 尖在下方肥水中死亡后（水剪），起到了断根调节激素的作用尖在下方肥水中死亡后（水剪），起到了断根调节激素的作用 ，激发了植物体内沉默基因的表达，打破了根系生长的顶端优，激发了植物体内沉默基因的表达，打破了根系生长的顶端优 势，促使不定根不断大量发生，从金字塔式的多级分根模式变势，促使不定根不断大量发生，从金字塔式的多级分根模式变 成放射爆炸结构的基生分根模式。会在根茎部位或枝干上形

6、成成放射爆炸结构的基生分根模式。会在根茎部位或枝干上形成 大量的不定根根系。在上部大量的不定根根系。在上部60%60%通气区发育成陆生根，在下部通气区发育成陆生根，在下部4 4 0%0%水环境中发育成具有强大吸收能力的水生根系，在黄金水位水环境中发育成具有强大吸收能力的水生根系，在黄金水位 栽培条件下，植物以死亡初生根与输送距离较长的网状根系为栽培条件下，植物以死亡初生根与输送距离较长的网状根系为 代价，建立了快速而短距的不定根根系。这种根系长度均匀，代价，建立了快速而短距的不定根根系。这种根系长度均匀， 分级少或无分级，构成了犹如高速公路般的高效吸收系统。与分级少或无分级，构成了犹如高速公路

7、般的高效吸收系统。与 原来常规栽培根系相比运输距离大为缩短，根与地上枝叶间的原来常规栽培根系相比运输距离大为缩短，根与地上枝叶间的 传导维管变得更为短而直接，同样光合产物向根系运送的距离传导维管变得更为短而直接，同样光合产物向根系运送的距离 也相应缩短。根系获取与吸收同样代谢物或水份营养所耗的能也相应缩短。根系获取与吸收同样代谢物或水份营养所耗的能 量就大大减少，形成了低能荷状态下的最适根系模式。这种根量就大大减少，形成了低能荷状态下的最适根系模式。这种根 吸收能力更强、吸收表面积更大、产量更高。这也是黄金水位吸收能力更强、吸收表面积更大、产量更高。这也是黄金水位 栽培法以根发根快速发根的理论

8、基础。栽培法以根发根快速发根的理论基础。 2 2 黄金水位栽培法通过储水层富集水分和肥料，奠定植物稳定生黄金水位栽培法通过储水层富集水分和肥料，奠定植物稳定生 长的物质基础，实现定量精确灌溉与高效施肥长的物质基础，实现定量精确灌溉与高效施肥 黄金水位栽培法通过根下部黄金水位栽培法通过根下部0.6180.618位置建立储水层富集水分和位置建立储水层富集水分和 肥料，奠定了植物持续稳定生长的物质基础。盆栽测试表明：肥料，奠定了植物持续稳定生长的物质基础。盆栽测试表明： 一个经黄金水位栽培法改造的灰桶栽培容器在无隔层基质栽培一个经黄金水位栽培法改造的灰桶栽培容器在无隔层基质栽培 中可储肥水中可储肥水

9、685g685g，可以基本满足一季三株小白菜的生长需要。，可以基本满足一季三株小白菜的生长需要。 如果采用有隔层基质栽培，可储肥水如果采用有隔层基质栽培，可储肥水1985g1985g，可以基本满足一，可以基本满足一 季一株大白菜的生长需要。黄金水位栽培法通过与现有节水灌季一株大白菜的生长需要。黄金水位栽培法通过与现有节水灌溉技术进行无缝对接，为低压大流量快速灌溉提供了技术基础溉技术进行无缝对接，为低压大流量快速灌溉提供了技术基础 ，也为定量精确灌溉与高效施肥提供了新平台，是一种集工程，也为定量精确灌溉与高效施肥提供了新平台，是一种集工程 节水、农艺节水、生物节水技术为一体，可以大大提高农业水节

10、水、农艺节水、生物节水技术为一体，可以大大提高农业水 资源和肥料利用效率的灌溉施肥新技术。有利于农业可再生资资源和肥料利用效率的灌溉施肥新技术。有利于农业可再生资 源循环利用和非常规水资源利用。下部源循环利用和非常规水资源利用。下部0.6180.618位置的储水层在位置的储水层在 雨季和灌溉时能最大限度的贮存肥料和水分，是应对季节性干雨季和灌溉时能最大限度的贮存肥料和水分，是应对季节性干 旱的有效手段。旱的有效手段。 3 3 黄金水位栽培法通过创建水肥气协调的环境，以施肥、保肥相黄金水位栽培法通过创建水肥气协调的环境，以施肥、保肥相 结合，保证植物迅速和可持续生长发育结合，保证植物迅速和可持续

11、生长发育 植物生根是不需要肥料的，黄金水位栽培法把根区分成了上部植物生根是不需要肥料的，黄金水位栽培法把根区分成了上部 60%60%无肥通气发根区和下部无肥通气发根区和下部40%40%保水保肥控根吸肥区，通过创建保水保肥控根吸肥区，通过创建 水肥气协调的环境，并以施肥、保肥相结合，实现了以水调温水肥气协调的环境，并以施肥、保肥相结合，实现了以水调温 、调气、调肥、调激素，达到以水控根、以水发根保证了植物、调气、调肥、调激素，达到以水控根、以水发根保证了植物 迅速和可持续生长发育。迅速和可持续生长发育。 环境的均一性对其根形态形成具有非常重要的作用，黄金水位环境的均一性对其根形态形成具有非常重要

12、的作用，黄金水位 栽培法实现了根部环境的均一化，而常规土壤栽培中延伸的根栽培法实现了根部环境的均一化，而常规土壤栽培中延伸的根 系常因基质的不均一性及各部位所受机械阻力的不均等性，而系常因基质的不均一性及各部位所受机械阻力的不均等性，而 导致了出根部位及根系发育上的不一致性，许多原本可以形成导致了出根部位及根系发育上的不一致性，许多原本可以形成 根原基的皮层都由于环境因子的抑制而未能发育，造成了土壤根原基的皮层都由于环境因子的抑制而未能发育，造成了土壤 中根系分布的复杂性与不一致性，也形成了根系的多级分根模中根系分布的复杂性与不一致性，也形成了根系的多级分根模 式。而黄金水位栽培环境中，根系不

13、同部位的组织皆处于相同式。而黄金水位栽培环境中，根系不同部位的组织皆处于相同 的环境，所以因环境刺激而形成的根就趋于一致与均等。即使的环境，所以因环境刺激而形成的根就趋于一致与均等。即使 一株原本已形成陆生根的植株把它置于黄金水位栽培环境中培一株原本已形成陆生根的植株把它置于黄金水位栽培环境中培 养，它的根系发育会形成新的模式，也就是须状不定根的发育养，它的根系发育会形成新的模式，也就是须状不定根的发育 模式，形成了多级定根与不定根并存的根系构型。黄金水位栽模式，形成了多级定根与不定根并存的根系构型。黄金水位栽 培环境中温度及水份营养的一致性是须状不定根发育的重要环培环境中温度及水份营养的一致

14、性是须状不定根发育的重要环 境信号，在这种环境下形成的不定根系就成为黄金水位栽培环境信号，在这种环境下形成的不定根系就成为黄金水位栽培环 境中特有的双重根系模式。通过这种放射爆炸式不定根根系的境中特有的双重根系模式。通过这种放射爆炸式不定根根系的建立实现了营养输送的最简捷最快速化，使其用于根系生存维建立实现了营养输送的最简捷最快速化，使其用于根系生存维 持与吸收耗能处于更省和更节能状态。可以保证植物迅速和可持与吸收耗能处于更省和更节能状态。可以保证植物迅速和可 持续生长发育。持续生长发育。 4 4 黄金水位栽培法通过标准化的肥料深施技术，提高肥料利用率黄金水位栽培法通过标准化的肥料深施技术，提

15、高肥料利用率 ，保护环境防止污染，保护环境防止污染 4.1.4.1.肥料的横向和纵向流动肥料的横向和纵向流动 在串灌系统中，肥料随着串灌水流一起不断横向流失，造成了在串灌系统中，肥料随着串灌水流一起不断横向流失，造成了 肥力梯级下降和水环境的面源污染。在没有保水设施的栽培系肥力梯级下降和水环境的面源污染。在没有保水设施的栽培系 统中，肥料随着浇灌水流一起不断纵向流失，造成了肥力垂直统中，肥料随着浇灌水流一起不断纵向流失，造成了肥力垂直 下降和地下水的深度污染。下降和地下水的深度污染。 4.2.4.2.黄金水位栽培施肥方式的选择黄金水位栽培施肥方式的选择 黄金水位栽培法以黄金水位为界线，通过保水

16、保肥层的建设和黄金水位栽培法以黄金水位为界线，通过保水保肥层的建设和 标准化的肥料底部深施，减少了肥水横向和纵向流失，同时也标准化的肥料底部深施，减少了肥水横向和纵向流失，同时也 避免了地面挥发，大大提高了肥料利用率，防止立体污染，保避免了地面挥发，大大提高了肥料利用率，防止立体污染，保 护了生态环境。护了生态环境。 4.3.4.3.储水池与黄金水位人工湿地储水池与黄金水位人工湿地 在中，小雨情况下，黄金水位栽培系统可以直接蓄积雨水，在在中，小雨情况下，黄金水位栽培系统可以直接蓄积雨水，在 大雨时通过储水池收集栽培系统中溢流的肥水，肥水在池中是大雨时通过储水池收集栽培系统中溢流的肥水，肥水在池中是 按上淡下浓梯级浓度分层的，储水池的建设就是为了大雨时保按上淡下浓梯级浓度分层的，储水池的建设就是为了大雨时保 存肥料和水不至流失，通过太阳能抽水机和控制器可以将肥水存肥料和水不至流失，通过太阳能抽水机和控制器可以将肥水 在需要的时候自动重新利用。在更大降雨的情况下，从储水池在需要的时候自动重新利用。在更大降雨的情况下，从储水池 溢流出