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　　新疆生產兵團對棉花滴灌技術控制的分析

　　1 基本情況

　　全團種植膜下滴灌棉花1 391公頃,共調查12個生產連隊的滴灌棉花948公頃,調查面積占滴灌棉花總面積的68.2%。其中:砂土地56公頃,占調查面積的6%,壤土地590公頃,占調查面積的62.2%,粘土地302公頃,占調查面積的31.8%。

　　調查棉田中前茬為棉花的占88%,麥茬地占6%,其它占6%。

　　調查棉田中冬灌地305公頃,占32.1%,春灌地215公頃,占22.7%,茬灌地167公頃,占17.6%,干播濕出面積262公頃,占27.6%。

　　棉花品種以新陸早七號為主,占95.4%,中棉24占4.6%。

　　播種方式:行距為60+26厘米,全部采用3膜12行寬膜種植進行膜上點播,膜下鋪設毛管,滴水毛管鋪于二小行膜下中間,使用浙江托普物聯網提供的滴灌智能控制系統，可以一次作業完成。

　　滴灌水源及系統覆蓋面積:水源以井水為主。井水滴灌面積1 329公頃,單井系統供水覆蓋面積50公頃,另外有62公頃利用渠水經沉淀、過濾后進入滴灌系統,主要解決用水高峰期井水不足的矛盾,同時也省去了打井的費用。

　　滴灌棉田全部進行了全層施肥, 666.7m2施尿素10-15公斤,三料磷肥12公斤,油渣50公斤(自然公斤)。生育期追肥是隨水少量多次滴入,生長期灌水平均8.9次,10~11天為一個周期。

　　2 調查結果分析

　　2.1 膜下滴灌對棉花產量的影響增產效果

　　在抽查12個連隊的948公頃滴灌棉田中,除十連43公頃的滴灌棉花,由于在頭年開墾的生荒地上種植,表現產量較低外,其它滴灌棉田均比渠灌棉田(對照)有明顯增產。

　　平均666.7m2產籽棉較對照增加45.5公斤,增幅在10-90公斤之間,平均增產率17.7%,較上年增加79.4公斤;增幅在50-127公斤之間,平均增產率37.7%。從種植面積和總產量上看,調查單位中,除十連外,滴灌面積占總棉花播種面積的29.5%,而滴灌棉花總產卻占棉花總產量的31.7%。采用滴灌技術的9 048公頃棉田,有35公頃創造了400公斤籽棉的單產效應。

　　不同土質在滴灌條件下的產量表現:三種土質的土壤,采用膜下滴灌技術后,都不同程度的表現出產量增加,尤其是壤土和粘土增產幅度較砂土地大,均在30%以上。分析其原因主要是:壤土和粘土地具有保水保肥性能好,土壤肥力較砂土地高,但土壤通透性差,土壤水、肥、氣、熱狀況不協調,增產潛力難以發揮。采用膜下滴灌技術后,由于灌水質量高,減少了機械作業程序,對土壤結構破壞小,土壤通透性增加,次生鹽漬化減輕,棉花根系活動層的土壤溫度、空氣和水分狀況得到進一步協調,土壤微生物活動加強,土壤肥力得以充分發揮和釋放。另外滴灌棉花能保證在棉花生長發育階段土壤濕度和條田小區溫度適宜,且施肥與滴水同步,肥料在土壤中的生化質量高,水和肥料的利用率大大提高,有利于棉花正常生長發育,塑造良好株型,尤其為棉花根系的發育創造了良好的土壤環境,吸收水分和養分的能力加強,從而獲得較高的經濟產量。

　　采用棉田膜下滴灌技術,改善了棉田生態環境和水、肥、氣、熱狀況,必然導致棉花的生長發育向著有利的方向發展,能夠塑造良好的株型,改善棉花個體與群體營養生長與生殖生長矛盾,從而使棉花長勢穩健,蕾鈴脫落率降低,單株成鈴和總成鈴數增加。從棉花的發育進程看,較對照也有明顯提高,說明采用膜下滴灌技術對于實現棉花早熟、豐產、提高霜前花比例和棉花品級都有重要意義。

　　滴灌棉花平均收獲株數較對照無明顯差別,單株成鈴滴灌棉花比對照增加0. 57個,單株增鈴率達11.25%。在調查的948公頃滴灌棉田中,有337公頃滴灌棉田在七月中旬用水高峰期,不同程度遭受旱情,對棉花開花結鈴有一定不良影響。排除這些不良影響,滴灌棉花的單株成鈴以及總成鈴數都比所調查的要高。

　　滴灌棉花較對照提前3. 6天進入現蕾期,提前1. 2天進入開花期,現蕾后生長速度明顯加快,平均主莖日增長達1. 37厘米,高于對照0.12厘米。整個生育期滴灌棉花較對照縮短2.8天,分析其原因: (1) 2000年滴灌棉花全部采用膜下點播,而對照中有相當面積采用條播,點播棉花膜上覆土少,地膜透光面大,出苗后不需經歷條播棉花放苗后的緩苗過程以及封洞過程,地膜增溫保墑效果優于條播。因此,使滴灌棉花前期生長速度加快,地上部和地下的根系、營養生長與生殖生長達到協調。(2)由于滴灌技術具有可控性強、靈活機動的優點,灌水、施肥以多次少量視苗情掌握,能夠隨時供給棉株所需的養分、水分,使棉花始終保持穩健的長勢長相。從棉花灌溉的停水時間看:對照棉田多在8月15日前后停水,而滴灌棉花滴水可持續到八月底、九月初停水。對照棉花有相當面積,由于八至九月初的持續高溫天氣,土壤過早干旱,迫使棉花提早吐絮,對產量有較大影響。而滴灌棉花隨時根據天氣情況和苗情進行滴水,實現了"青枝綠葉吐白絮",這是滴灌棉花較對照推遲2.1天吐絮的原因所在。根據以上分析:滴灌棉花能夠充分利用有限的光熱資源和水資源,為棉花生產實現早熟、優質、高產、高效益發揮重要作用。

　　2.2 膜下滴灌技術的節水效果

　　膜下滴灌技術的推廣應用,是對傳統農田灌溉的一項重大革新,它使人們的節水意識和科技增產增效意識上升到一個新的高度,使人們長期以來形成的灌溉理念由"澆地"向"澆苗"轉變。同時也帶來了生產方式、經營思想以及耕作制度轉變,有效緩解了水土緊張矛盾,大大提高了水資源的利用率,減輕了棉農的勞動強度,從而也起到了"降耗增效"的作用。

　　調查數據表明:棉花膜下滴灌具有顯著的節水效果,而且灌水質量高,操作靈活、可靠。

　　滴灌用水量包括因七月中旬用水高峰期地下水位下降,機井抽不出水,四連、七連、八連、十三連、十四連、十七連的337公頃棉花為解決旱情采取渠引溝畦灌進行補水的水量。即使如此,也顯示出了膜下滴灌的節水效果十分顯著,平均666.7m2灌水量比對照減少了222.7m3,平均節水率達47.9%,一連、三連、五連、六連和十五連的滴灌棉田沒有補水,平均較對照畝灌水量減少233.2m3,平均節水率達51.6%。

　　從水分生產率看,滴灌棉花每公斤籽棉耗水平均0.79m3/kg,對照為1.82m3/kg,滴灌棉花耗水比對照減少1.03m3/kg。從這個意義上說,推廣應用棉花膜下滴灌技術,對于大力發展灌溉農業經濟,擴大生產規模,逐步走上現代化精準農業的道路具有重要意義,顯示出膜下滴灌技術具有廣闊的發展前景。

　　2.3 滴灌棉田的節肥效果

　　滴灌棉田與對照棉田在棉花生育期追肥方式大不相同,滴灌棉田追肥主要是利用滴灌系統的施肥裝置,將肥料隨水滴入作物根系土層中,可以根據作物的生長狀況和對養分的需要,靈活掌握施肥品種、數量和時間,水肥同步,達到/因苗施肥、以水調肥0的目的。因此,肥料利用率大幅度提高,施肥用量明顯減少,增產作用十分明顯。

　　施肥統計資料中可以看出:滴灌棉田總施肥量比對照棉田明顯減少,其中尿素節省6.

　　5kg/666.7m2,三料磷肥節省1.4kg/666.7m2。由于滴灌棉田施肥是將肥料與水同步滴入作物根系土層,少量多次,不僅能適時滿足棉花生長發育所需的養分,而且肥料利用率提高15%以上。

　　2.4 有利于病蟲害防治

　　由于近幾年棉花面積不斷擴大,重茬面積增大,重茬棉田多數在四年以上,棉田病蟲害種類和發生程度也有所增加。如對棉花有較大威脅的棉葉螨、棉蚜、棉鈴蟲以及黃、枯萎病,經常造成毀滅性危害。采用膜下滴灌技術為病蟲害的防治,提高防治效果提供了便利條件。(1)滴灌田灌水、施肥是通過管道直接施于棉花根系土層,減少了病蟲害的傳播途徑,如:棉葉螨、枯、黃萎病等。(2)棉田采用滴灌技術能夠適時、適量地供給棉花所需的水分和養分,保證棉株健壯生長,提高了棉株對病蟲害以及不良環境的抵抗力,同時也改變了農田環境,減輕了病蟲對棉花的危害。(3)利用滴灌系統防治病蟲害,施藥安全、經濟、方便、快捷、不污染環境,有利于保護天敵。

　　2.5 有利于提高土地利用率

　　傳統的溝畦灌要求渠系配套,棉田打埂、修毛渠費時費工,且浪費土地,供水通過地下管道,節約了土地。經調查統計:一般溝灌棉田中,打埂、修毛渠所占地達3%左右,農渠占地達7%左右,推廣應用滴灌技術后,這些土地就可以種植棉花,提高土地利用率。

　　2.6 簡化田間管理作業推廣應用

　　滴灌技術可減少機械作業程序,降低機力費用開支,棉花膜下滴灌減少了機力中耕三次,追肥二次,打藥三次以及棉田犁前破埂等作業程序。

　　推廣以膜下滴灌為中心、膜上點播、寬膜植棉相配套的種植方式,大大減輕了勞動強度,節約勞務開支70%以上,有利于提高棉花管理定額。可從目前每個勞動力承包1.7公頃,提高到5. 3-6. 7公頃,既增加農業工人承包收入,又可以使農業工人從繁重的農田勞動中解脫出來,也緩解了團場地多人少的矛盾,推動了團場的經濟繁榮。

　　3 小結

　　通過大量資料分析顯示,推廣棉花膜下滴灌技術表現出如下優點:

　　1)能夠大幅度提高棉花產量。棉花滴灌平均666.7m2增產籽棉45.5公斤,增產率17.7%,尤以中、低產田增產幅度較大,增產率在30%以上。

　　2)棉花采用滴灌技術,對協調棉花的營養生長與生殖生長有利。能夠塑造良好株型,協調好營養生長與生殖生長的關系,增加單株成鈴,降低蕾鈴脫落率,促苗早發,促鈴早熟。單株成鈴平均增加0.57個,提早成熟2.8天,對實現棉花生產"早熟、優質、高產、高效益"具有重要作用。

　　3)滴灌技術節水效果明顯。平均節水率達47.9%,對于干旱、半干旱地區大力發展農業生產,振興農業經濟必將產生重要影響。

　　4)采用滴灌技術可提高肥料利用率。滴灌棉花可提高肥料利用率15%以上,大大減少化肥投入,同時減少機械作業對土壤的破壞,具有改良土壤的作用。

　　5)采用滴灌技術有利于棉田綜合防治。有利于對棉田病蟲害的防治,減少傳播途徑,改善生態環境,提高棉花對病蟲害以及不良環境的抵抗力。

　　6)有利于提高土地利用率6-8%。

　　7)采用膜下滴灌技術,減少機耕作業層次,降低棉農的勞動強度,節省機力費和勞務開支。

　　8)膜下滴灌,寬膜覆蓋,機械點播,農藝技術配套可減少雜草,擴大經營規模,提高棉花管理定額,增加職工和團場收入,解決棉花生產中勞動力不足的矛盾。

　　4 討論

　　1)滴灌系統的設置要充分考慮有足夠的水源。2000年我團種植膜下滴灌棉花1 391公頃,進入七月份是用水高峰期,此時井水不足,滴灌棉花有337.2公頃不同程度受旱。而六連近66.7公頃滴灌棉花是以庫水為水源,經沉淀、過濾后進入滴灌系統,水源充足,使滴灌發揮了很好的作用。

　　2)滴灌技術要充分認識對化肥量投入的科學合理性。滴灌技術可以明顯減少化肥投入量,但在2000年滴灌棉田中,存在施肥量不當的問題,如五連滴灌棉田由于偏施氮肥,沒有施用磷肥,對產量有較大的影響。其主要原因:(1)對棉花膜下滴灌技術應用的特點了解不夠。(2)測土施肥技術與滴灌技術沒有形成配套。

　　3)滴灌棉田的化除、化調技術還有待于摸索總結。膜下滴灌技術可對棉花通過滴水系統進行化除、化調,但藥物的種類、使用方法、使用量、有效使用時間等還需要經過試驗、摸索和總結。

　　4)滴灌技術可配合縮行增株、一膜一管降耗增效。在七連28斗7號滴灌地,采用了三膜十五行的密度試驗,產量結果與對照28斗5號滴灌地采用三膜十二行相比,666.7m2增產籽棉40公斤,是一種很好的償試。

　　5)滴灌技術推廣規模效益很大程度上取決于設備和材料的質量可靠性。膜下滴灌系統的材料上存在較多的問題,主要表現在滴灌毛管質量差、鞍座漏水、直通易脫落跑水、管件砂眼多,造成滴水壓力不足,滴水不勻,在材料選擇上應選用質優、價廉的滴灌材料,以提高滴水的可靠性,降低費用。

　　6)滴灌系統的設計要科學合理。單井設計面積過大,主管道小區控供水能力差,立井(管道排水系統)設置不合理,影響條田布局和機械作業。

　　7)收管機械化。毛管回收主要依靠人工進行,耗費大量勞力,增加生產成本,有待于盡快解決毛管回收機械化問題。

　　8)加強對滴灌系統的技術管理和網絡服務。(1)建立一支專業隊伍。(2)制訂一套既科學又實用的技術操作規程。(3)確定管理目標(技術管理和生產管理)。(4)分工負責制。

　　膜下滴灌技術尚處于探索階段,對我們來說是一項新工作,新課題,今年第一年償試,對膜下滴灌技術只是初步的認識,偏頗之處難免,但膜下滴灌技術已充分顯示了較好的增產節水效果,有望成為我團農業新的經濟增長點。滴灌技術的大力推廣必將為墾區農業經濟振興發揮更大作用。