1.引言
新疆兵团农二师三十团位于新疆库尔勒市西郊,天山支脉马扎山前洪积扇平原的中下部,属暖温带大陆性干旱区,降水稀少,蒸发强烈,呈现出典型的绿 洲灌溉农业的特点。该地区土壤为冲积扇淤泥质土,结构复杂,透水性差,排水不畅,多年的农业地表灌溉,使得场区内地下水位居高不下,土壤次生盐碱化蔓延, 农业生态环境处于压盐—种植—灌溉—地下水位升高—盐分积累—再压盐的不良循环之中,严重的制约了农业生产的发展。2000年开始引进棉花膜下地面滴灌技 术,2002年引进棉花地下滴灌技术,均取得了较好的效果。
2.地下滴灌棉花基本情况
2.1 土壤和播种情况
地下滴灌棉花栽培实验区选择在三十团四连214+农,条田面积9.6hm2,土壤为壤土,肥力中等,盐碱重,播前总盐含量0.65%。棉花播种时间于4月21日,播种行距为60cm-16cm-60cm,株距9.6cm,理论株数18275株/亩,棉花品种为抗9。
2.2设计说明
1)滴灌管选用以色列耐特菲姆公司生产的内嵌式滴灌管,内径16mm,壁厚0.63mm,滴头流量1.3l/h,滴头间距0.4m。滴灌管铺设间距1.52m,埋于地下0.35m处。
2)个灌溉试验区面积设计为5个轮灌组,10个轮灌小区,每个轮灌组设计流量73.4m3/h。
2.3. 滴水与施肥
地下滴灌棉花栽培试验区,在棉花全生育期共滴水13次,共计用水1094.4m3/hm2,6月13日开始滴头遍水,以后参考棉田小气候和棉花 的生育特点以及需水规律,每间隔6-10天滴水一次,每次滴水90-180m3/hm2,以满足棉花各个生育期对水分的需求。9月9日停水,有利于棉花早 熟而不早衰,增加铃重,提高衣分。棉花全生育期随水滴施尿素7次,共施肥307.5kg/ hm2,每次滴施30-60 kg/ hm2,;花铃期(7月上旬)需肥量大,每次滴施60 kg/ hm2,,滴施两次。
3.地下滴灌棉花与沟灌棉花的各项指标对照比较
3.1灌溉水量
对照地下滴灌棉花栽培实验区214+农相邻的沟灌棉花214-农,(条田面积相同)棉花全生育期灌溉水量情况见表1。
表1地下滴灌棉花与沟灌棉花灌溉水量情况表
地下滴灌(214+农) |
沟灌(214-农) |
灌水次数 |
灌水量(m3/hm2) |
灌溉定额(m3) |
灌水次数 |
灌水量(m3/hm2) |
灌溉定额(m3) |
13 |
84.2 |
1094.4 |
4 |
1200 |
4800 |
地下滴灌灌水器(毛管)埋在耕作层以下,灌水均匀,并且都集中在棉花根系30-40cm周围,不会产生地表径流,也降低了棵间蒸发损失。对照表2可以看出地下滴灌棉花较沟灌棉花节水50%以上。
3.2生育期变化
地下滴灌棉花(条田214+农)与沟灌棉花(条田214-农)从表2可以看出,出苗、显蕾期时间基本一致,灌水后在现蕾-开花期之间,地下滴灌 比沟灌棉花晚2d;花铃-吐絮期之间,地下滴灌比沟灌棉花早5d,吐絮盛期早4d,全生育期提前5d。这样,地下滴灌方式有利于棉花早结铃、吐絮,生长期 提前。
表2地下滴灌与沟灌棉花生育期变化对比一览表
灌水方式 |
播种期(月-日) |
出苗期(月-日) |
显蕾期(月-日) |
现蕾期(月-日) |
开花期(月-日) |
花铃期(月-日) |
铃期(月-日) |
吐絮期(月-日) |
吐絮盛期(月-日) |
生育期d |
全生育期d |
地下滴灌 |
4.21 |
5.4 |
5.23 |
6.3 |
6.28 |
7.11 |
7.29 |
9.3 |
9.13 |
131 |
144 |
沟灌 |
4.21 |
5.3 |
5.23 |
6.1 |
6.26 |
7.16 |
8.3 |
9.5 |
9.16 |
134 |
147 |
3.3 成铃特点和产量情况
地下滴灌棉花平均单株成铃5个,比对照沟灌高1个,1-3果枝成铃2.5个,成铃率51%,,比对照沟灌高3.8%,第4-6果枝成铃1.9 个,成铃率37.5%,比对照沟灌低6.7%,第7-9果枝成铃0.6个,比对照沟灌高3%。由此可见,地下滴灌棉花1-3果枝中下部内围铃和上部盖顶桃 成铃率高,是提高棉花产量的重要途径。此外,相同品种,地下滴灌铃重为5.0g,比对照沟灌高0.2g,这也显示了地下滴灌棉花肥水供应均匀有利于保铃的 优势。
表3地下滴灌与沟灌棉花成铃特点和产量情况对比一览表
条田(编号) |
面积(hm2) |
收获密度(万株/hm2) |
铃数(万个/hm2) |
单株铃数(个) |
单株铃重(g) |
测产皮棉单产(kg/hm2) |
实际皮棉单产(kg/hm2) |
收获率(%) |
214+ |
9.6 |
22.35 |
111.75 |
5 |
5 |
2123.1 |
1932 |
91 |
214- |
9.6 |
19.2 |
80.64 |
4..2 |
4.8 |
1748.6 |
1486.35 |
85 |
4.经济效益分析
4.1直接经济效益
① 根据棉花地下滴灌与沟灌的实际收获产量调查表可知,地下滴灌平均单产皮棉1932kg/ hm2,沟灌地平均单产皮棉1486.35kg/ hm2,平均增产达23.1%,皮棉单价按13元/kg计算,既增加产值5793.45元/ hm2(不含衣分的提高)。
② 采用地下滴灌棉花能节约人工、节省机力、肥料等各种费用。根据实地调查,节约人工锄草、节省机力、肥料等费用达到761.7元/ hm2,提高人均棉田管理定额(由3hm2/人增加到5hm2/人)降低管理费用(人工工资)达到1167元/ hm2。
4.2间接经济效益
棉花地下滴灌技术节水率达到50%以上,所节约的水量可扩大农场灌溉面积,或提高农场现有农田的灌溉保证率,缓解农场农业用水不足,农作物受旱减产的现状,同时也带动了农场其他相关产业如(塑料、机械、建筑等)的发展,其间接经济效益也是十分明显和可观的。
5.结语
棉花地下滴灌技术具有节水、省肥、增产、增效的作用,地下滴灌技术的运用,提高了劳动管理定额,降低了农产品的生产成本,提高了农场职工的经济 收入水平,并且,有效地提高产品的产量和品质,增强了农场农业的竞争力,也使农场职工在农业技术、管理等观念方面发生了转变和创新。同时,它是传统农业走 向现代农业的一次转折,对实现农场农业走可持续性发展之路,具有重要的现实意义。
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