核心学报之棉花生产中的滴灌技术

　　摘要 介绍膜下滴灌技术的优点,如节水增产、提高水分和肥料利用率、改善棉花品质、降低生产成本、适应盐碱地、有利于抵御自然灾害等内容,以为滴灌推广提供参考。

　　关键词 核心学报,滴灌,棉花,生产,产量效益

　　滴灌具有省水、省肥、省地、省工、增产、改善棉花品质、病虫害轻等优点,实现了水肥同步,提高了肥料和水分的利用率。在漫灌的条件下,肥料的利用率一般为30%~40%,在滴灌的条件下,肥料的利用率可以达到70%以上,提高了30~40个百分点,一般比淹灌棉田增产籽棉1 035 kg/hm2,节水4 950 m3/hm2,提高土地利用率3%~5%,该技术在新疆精河县大河沿子镇棉田逐步推广以来取得显著的经济效益、社会效益及生态效益,获得了广大农民群众的欢迎。

　　1棉花滴灌节水增产

　　采用漫灌方法,灌水量8 250 m3/hm2,膜下滴灌比漫灌平均节水3 300 m3/hm2。采用滴灌的棉花地块平均单产为5 070 kg/hm2,最高单产可达5 895 kg/hm2;沟灌棉花平均产量4 035 kg/hm2;滴灌比沟灌棉花产量增加1 035 kg/hm2。滴灌水效益平均为5.64元/m3,沟灌水效益平均为2.18元/m3,滴灌比沟灌增加3.47元/m3,水效益提高159.17%[1]。采用膜下滴灌后比常规种植平均增产23%以上,高的可以达到30%,最低也在17%以上。如果按经济效益来算,节水3 660 m3/hm2,如用井水灌溉,出水10 m3/h,可节约366 h,若按10元/h计算,可节约灌水费用3 660元/hm2。按渠水0.35元/m3计算,可节省1 218元/hm2;若按自流灌渠水,0.12元/m3,可以节省439.2元/hm2。增产籽棉按5元/kg计算,可实现增收5 175元/hm2。考虑到节水的投资和增产的收益2方面的情况,可为棉农增节经济收益最低可以保证5 614.2元/hm2,高者可以达到8 841元/hm2的净收益。

　　2滴灌提高水分和肥料利用率

　　膜下滴灌不破坏土壤的结构,同时由于水肥的耦合效应,大大提高了水分和肥料的利用率。在沟式漫灌的情况下,通常会在地块进水处形成冲深8～15 cm、宽15～30 cm的输水断面,不仅破坏土壤的团粒结构,而且影响作物根系的正常生长发育;同时经测试化验,20 cm土层中速效氮的含量灌后比灌水前通常会减少24.4 g/kg。膜下滴灌通过比较封闭的管网将肥、水、药经灌水器直接输送到作物根部附近的土壤中,不仅不会造成任何水肥流失,而且实现水肥同步,提高了肥料和水分的利用率。在漫灌的条件下,肥料的利用率一般为30%～40%,在滴灌的条件下,肥料的利用率可以达到70%以上,提高30～40个百分点。其原理就是根据作物在不同的时期对水分和肥料的不同需求而能够灵活的进行调控,通过水肥耦合效应,以扩散、离子交换等形式而被作物直接快速的吸收利用,避免开沟追施因挥发、深层渗漏而造成的损失,从而提高肥料的利用率[2]。如果按照常规田施棉花专用肥15袋/hm2、肥料利用率按30%～40%计算,能利用的仅为225～300 kg/hm2,其余450～525 kg/hm2就成为无效投资。假如该肥零售价为80元/袋,那么肥料上投资有用的仅有360～480元/hm2。如果使用滴灌,肥料利用率可以达到70%以上,仅需投入321～429 kg/hm2肥料,而这些肥料仅仅只需要513.6～686.4元/hm2,可以节省费用686.4～513.6元/hm2。如果加上第一项的收益,增节收益就可以达到6 127.8元/hm2以上。

　　3滴灌加快生育期进程,改善棉花品质

　　由于膜下滴灌为棉花的生长发育创造了良好的水、肥、气、热等条件,因而使棉花的生长发育进程加快,植株健壮,比常规沟灌的棉田的成熟期提前4～7 d。在改善棉花品质方面,提高了棉花的等级水平,其可纺性指标、马克隆值、比强度和整齐度均较沟灌效果有所提高。棉花是无限生长型作物,如果在这几天内,每株棉花多结1个桃,棉花可平均多结桃在37 500个/hm2以上,若每个桃可摘籽棉5 g,则增加187.5 kg/hm2,按5元/kg计算,可多收入937.5元/hm2。由节水、节肥及高产棉花的增节收益可以达到7 065.3元/hm2,同时由于棉花品质的改善,使商品性有所提高,其暗伏的易脱手性和增值性不小。

　　4降低生产成本

　　主要表现在省机力、省工力等方面。由于采用膜下滴灌,所以不用开沟、修渠、打埂,在灌水时不用人看管,同时将常规生产上的追肥和打药都和滴水融为一体,因此可节省劳务开支。另一方面,改变田间管理制度,不仅减少劳动作业,而且减轻劳动强度,为充分提高劳动生产率提供了技术条件,因而相应的提高了劳动效率。在常规情况下,如果不算拾花,1人最多可管理1.33 hm2棉花,但采用滴灌后一人可以管5.34 hm2棉花,效率提高4倍。全年在施肥和打药方面,如果按平均节省劳动日75～90个/hm2计算,按现在人工劳务费平均25元/d计算,可节省开支1 875～2 250元/hm2。与此同时,渠水和井水的规模效益也大大提高,常规灌溉每口井(10 m3/h)只能承担2.53 hm2地左右棉田用水,采用膜下滴灌后同一口井可以满足5.87 hm2地左右棉田用水,可扩大灌溉面积2.3倍多。再在地头建立蓄水池,不仅可以缓解生产关键时期的集中用水矛盾,而且可以蓄积天然降水,实现田间排涝[3-4]。

　　5改善盐碱

　　由于膜下滴灌的滴水点在棉株根系周围,形成了盐分淡化区,因而有利于幼苗成活和生长。经过在0～100 cm土层平均含盐率2.2%的重盐碱地连续3年膜下滴灌试验,在不用滴灌时根本不收获的棉田,试验第1年产54 kg/hm2籽棉,第2年达到513 kg/hm2,第3年达到1 137 kg/hm2。而盐分由2.429降到0.747以下。说明在盐碱地上采用膜下滴灌可以加快土壤改良进程,从而取得较好的经济效益。

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