新疆生产兵团对棉花滴灌技术控制的分析

　　1 基本情况

　　全团种植膜下滴灌棉花1 391公顷,共调查12个生产连队的滴灌棉花948公顷,调查面积占滴灌棉花总面积的68.2%。其中:砂土地56公顷,占调查面积的6%,壤土地590公顷,占调查面积的62.2%,粘土地302公顷,占调查面积的31.8%。

　　调查棉田中前茬为棉花的占88%,麦茬地占6%,其它占6%。

　　调查棉田中冬灌地305公顷,占32.1%,春灌地215公顷,占22.7%,茬灌地167公顷,占17.6%,干播湿出面积262公顷,占27.6%。

　　棉花品种以新陆早七号为主,占95.4%,中棉24占4.6%。

　　播种方式:行距为60+26厘米,全部采用3膜12行宽膜种植进行膜上点播,膜下铺设毛管,滴水毛管铺于二小行膜下中间,使用浙江托普物联网提供的滴灌智能控制系统，可以一次作业完成。

　　滴灌水源及系统覆盖面积:水源以井水为主。井水滴灌面积1 329公顷,单井系统供水覆盖面积50公顷,另外有62公顷利用渠水经沉淀、过滤后进入滴灌系统,主要解决用水高峰期井水不足的矛盾,同时也省去了打井的费用。

　　滴灌棉田全部进行了全层施肥, 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)。生育期追肥是随水少量多次滴入,生长期灌水平均8.9次,10~11天为一个周期。

　　2 调查结果分析

　　2.1 膜下滴灌对棉花产量的影响增产效果

　　在抽查12个连队的948公顷滴灌棉田中,除十连43公顷的滴灌棉花,由于在头年开垦的生荒地上种植,表现产量较低外,其它滴灌棉田均比渠灌棉田(对照)有明显增产。

　　平均666.7m2产籽棉较对照增加45.5公斤,增幅在10-90公斤之间,平均增产率17.7%,较上年增加79.4公斤;增幅在50-127公斤之间,平均增产率37.7%。从种植面积和总产量上看,调查单位中,除十连外,滴灌面积占总棉花播种面积的29.5%,而滴灌棉花总产却占棉花总产量的31.7%。采用滴灌技术的9 048公顷棉田,有35公顷创造了400公斤籽棉的单产效应。

　　不同土质在滴灌条件下的产量表现:三种土质的土壤,采用膜下滴灌技术后,都不同程度的表现出产量增加,尤其是壤土和粘土增产幅度较砂土地大,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,土壤肥力较砂土地高,但土壤通透性差,土壤水、肥、气、热状况不协调,增产潜力难以发挥。采用膜下滴灌技术后,由于灌水质量高,减少了机械作业程序,对土壤结构破坏小,土壤通透性增加,次生盐渍化减轻,棉花根系活动层的土壤温度、空气和水分状况得到进一步协调,土壤微生物活动加强,土壤肥力得以充分发挥和释放。另外滴灌棉花能保证在棉花生长发育阶段土壤湿度和条田小区温度适宜,且施肥与滴水同步,肥料在土壤中的生化质量高,水和肥料的利用率大大提高,有利于棉花正常生长发育,塑造良好株型,尤其为棉花根系的发育创造了良好的土壤环境,吸收水分和养分的能力加强,从而获得较高的经济产量。

　　采用棉田膜下滴灌技术,改善了棉田生态环境和水、肥、气、热状况,必然导致棉花的生长发育向着有利的方向发展,能够塑造良好的株型,改善棉花个体与群体营养生长与生殖生长矛盾,从而使棉花长势稳健,蕾铃脱落率降低,单株成铃和总成铃数增加。从棉花的发育进程看,较对照也有明显提高,说明采用膜下滴灌技术对于实现棉花早熟、丰产、提高霜前花比例和棉花品级都有重要意义。

　　滴灌棉花平均收获株数较对照无明显差别,单株成铃滴灌棉花比对照增加0. 57个,单株增铃率达11.25%。在调查的948公顷滴灌棉田中,有337公顷滴灌棉田在七月中旬用水高峰期,不同程度遭受旱情,对棉花开花结铃有一定不良影响。排除这些不良影响,滴灌棉花的单株成铃以及总成铃数都比所调查的要高。

　　滴灌棉花较对照提前3. 6天进入现蕾期,提前1. 2天进入开花期,现蕾后生长速度明显加快,平均主茎日增长达1. 37厘米,高于对照0.12厘米。整个生育期滴灌棉花较对照缩短2.8天,分析其原因: (1) 2000年滴灌棉花全部采用膜下点播,而对照中有相当面积采用条播,点播棉花膜上覆土少,地膜透光面大,出苗后不需经历条播棉花放苗后的缓苗过程以及封洞过程,地膜增温保墒效果优于条播。因此,使滴灌棉花前期生长速度加快,地上部和地下的根系、营养生长与生殖生长达到协调。(2)由于滴灌技术具有可控性强、灵活机动的优点,灌水、施肥以多次少量视苗情掌握,能够随时供给棉株所需的养分、水分,使棉花始终保持稳健的长势长相。从棉花灌溉的停水时间看:对照棉田多在8月15日前后停水,而滴灌棉花滴水可持续到八月底、九月初停水。对照棉花有相当面积,由于八至九月初的持续高温天气,土壤过早干旱,迫使棉花提早吐絮,对产量有较大影响。而滴灌棉花随时根据天气情况和苗情进行滴水,实现了"青枝绿叶吐白絮",这是滴灌棉花较对照推迟2.1天吐絮的原因所在。根据以上分析:滴灌棉花能够充分利用有限的光热资源和水资源,为棉花生产实现早熟、优质、高产、高效益发挥重要作用。

　　2.2 膜下滴灌技术的节水效果

　　膜下滴灌技术的推广应用,是对传统农田灌溉的一项重大革新,它使人们的节水意识和科技增产增效意识上升到一个新的高度,使人们长期以来形成的灌溉理念由"浇地"向"浇苗"转变。同时也带来了生产方式、经营思想以及耕作制度转变,有效缓解了水土紧张矛盾,大大提高了水资源的利用率,减轻了棉农的劳动强度,从而也起到了"降耗增效"的作用。

　　调查数据表明:棉花膜下滴灌具有显著的节水效果,而且灌水质量高,操作灵活、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,机井抽不出水,四连、七连、八连、十三连、十四连、十七连的337公顷棉花为解决旱情采取渠引沟畦灌进行补水的水量。即使如此,也显示出了膜下滴灌的节水效果十分显著,平均666.7m2灌水量比对照减少了222.7m3,平均节水率达47.9%,一连、三连、五连、六连和十五连的滴灌棉田没有补水,平均较对照亩灌水量减少233.2m3,平均节水率达51.6%。

　　从水分生产率看,滴灌棉花每公斤籽棉耗水平均0.79m3/kg,对照为1.82m3/kg,滴灌棉花耗水比对照减少1.03m3/kg。从这个意义上说,推广应用棉花膜下滴灌技术,对于大力发展灌溉农业经济,扩大生产规模,逐步走上现代化精准农业的道路具有重要意义,显示出膜下滴灌技术具有广阔的发展前景。

　　2.3 滴灌棉田的节肥效果

　　滴灌棉田与对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统的施肥装置,将肥料随水滴入作物根系土层中,可以根据作物的生长状况和对养分的需要,灵活掌握施肥品种、数量和时间,水肥同步,达到/因苗施肥、以水调肥0的目的。因此,肥料利用率大幅度提高,施肥用量明显减少,增产作用十分明显。

　　施肥统计资料中可以看出:滴灌棉田总施肥量比对照棉田明显减少,其中尿素节省6.

　　5kg/666.7m2,三料磷肥节省1.4kg/666.7m2。由于滴灌棉田施肥是将肥料与水同步滴入作物根系土层,少量多次,不仅能适时满足棉花生长发育所需的养分,而且肥料利用率提高15%以上。

　　2.4 有利于病虫害防治

　　由于近几年棉花面积不断扩大,重茬面积增大,重茬棉田多数在四年以上,棉田病虫害种类和发生程度也有所增加。如对棉花有较大威胁的棉叶螨、棉蚜、棉铃虫以及黄、枯萎病,经常造成毁灭性危害。采用膜下滴灌技术为病虫害的防治,提高防治效果提供了便利条件。(1)滴灌田灌水、施肥是通过管道直接施于棉花根系土层,减少了病虫害的传播途径,如:棉叶螨、枯、黄萎病等。(2)棉田采用滴灌技术能够适时、适量地供给棉花所需的水分和养分,保证棉株健壮生长,提高了棉株对病虫害以及不良环境的抵抗力,同时也改变了农田环境,减轻了病虫对棉花的危害。(3)利用滴灌系统防治病虫害,施药安全、经济、方便、快捷、不污染环境,有利于保护天敌。

　　2.5 有利于提高土地利用率

　　传统的沟畦灌要求渠系配套,棉田打埂、修毛渠费时费工,且浪费土地,供水通过地下管道,节约了土地。经调查统计:一般沟灌棉田中,打埂、修毛渠所占地达3%左右,农渠占地达7%左右,推广应用滴灌技术后,这些土地就可以种植棉花,提高土地利用率。

　　2.6 简化田间管理作业推广应用

　　滴灌技术可减少机械作业程序,降低机力费用开支,棉花膜下滴灌减少了机力中耕三次,追肥二次,打药三次以及棉田犁前破埂等作业程序。

　　推广以膜下滴灌为中心、膜上点播、宽膜植棉相配套的种植方式,大大减轻了劳动强度,节约劳务开支70%以上,有利于提高棉花管理定额。可从目前每个劳动力承包1.7公顷,提高到5. 3-6. 7公顷,既增加农业工人承包收入,又可以使农业工人从繁重的农田劳动中解脱出来,也缓解了团场地多人少的矛盾,推动了团场的经济繁荣。

　　3 小结

　　通过大量资料分析显示,推广棉花膜下滴灌技术表现出如下优点:

　　1)能够大幅度提高棉花产量。棉花滴灌平均666.7m2增产籽棉45.5公斤,增产率17.7%,尤以中、低产田增产幅度较大,增产率在30%以上。

　　2)棉花采用滴灌技术,对协调棉花的营养生长与生殖生长有利。能够塑造良好株型,协调好营养生长与生殖生长的关系,增加单株成铃,降低蕾铃脱落率,促苗早发,促铃早熟。单株成铃平均增加0.57个,提早成熟2.8天,对实现棉花生产"早熟、优质、高产、高效益"具有重要作用。

　　3)滴灌技术节水效果明显。平均节水率达47.9%,对于干旱、半干旱地区大力发展农业生产,振兴农业经济必将产生重要影响。

　　4)采用滴灌技术可提高肥料利用率。滴灌棉花可提高肥料利用率15%以上,大大减少化肥投入,同时减少机械作业对土壤的破坏,具有改良土壤的作用。

　　5)采用滴灌技术有利于棉田综合防治。有利于对棉田病虫害的防治,减少传播途径,改善生态环境,提高棉花对病虫害以及不良环境的抵抗力。

　　6)有利于提高土地利用率6-8%。

　　7)采用膜下滴灌技术,减少机耕作业层次,降低棉农的劳动强度,节省机力费和劳务开支。

　　8)膜下滴灌,宽膜覆盖,机械点播,农艺技术配套可减少杂草,扩大经营规模,提高棉花管理定额,增加职工和团场收入,解决棉花生产中劳动力不足的矛盾。

　　4 讨论

　　1)滴灌系统的设置要充分考虑有足够的水源。2000年我团种植膜下滴灌棉花1 391公顷,进入七月份是用水高峰期,此时井水不足,滴灌棉花有337.2公顷不同程度受旱。而六连近66.7公顷滴灌棉花是以库水为水源,经沉淀、过滤后进入滴灌系统,水源充足,使滴灌发挥了很好的作用。

　　2)滴灌技术要充分认识对化肥量投入的科学合理性。滴灌技术可以明显减少化肥投入量,但在2000年滴灌棉田中,存在施肥量不当的问题,如五连滴灌棉田由于偏施氮肥,没有施用磷肥,对产量有较大的影响。其主要原因:(1)对棉花膜下滴灌技术应用的特点了解不够。(2)测土施肥技术与滴灌技术没有形成配套。

　　3)滴灌棉田的化除、化调技术还有待于摸索总结。膜下滴灌技术可对棉花通过滴水系统进行化除、化调,但药物的种类、使用方法、使用量、有效使用时间等还需要经过试验、摸索和总结。

　　4)滴灌技术可配合缩行增株、一膜一管降耗增效。在七连28斗7号滴灌地,采用了三膜十五行的密度试验,产量结果与对照28斗5号滴灌地采用三膜十二行相比,666.7m2增产籽棉40公斤,是一种很好的偿试。

　　5)滴灌技术推广规模效益很大程度上取决于设备和材料的质量可靠性。膜下滴灌系统的材料上存在较多的问题,主要表现在滴灌毛管质量差、鞍座漏水、直通易脱落跑水、管件砂眼多,造成滴水压力不足,滴水不匀,在材料选择上应选用质优、价廉的滴灌材料,以提高滴水的可靠性,降低费用。

　　6)滴灌系统的设计要科学合理。单井设计面积过大,主管道小区控供水能力差,立井(管道排水系统)设置不合理,影响条田布局和机械作业。

　　7)收管机械化。毛管回收主要依靠人工进行,耗费大量劳力,增加生产成本,有待于尽快解决毛管回收机械化问题。

　　8)加强对滴灌系统的技术管理和网络服务。(1)建立一支专业队伍。(2)制订一套既科学又实用的技术操作规程。(3)确定管理目标(技术管理和生产管理)。(4)分工负责制。

　　膜下滴灌技术尚处于探索阶段,对我们来说是一项新工作,新课题,今年第一年偿试,对膜下滴灌技术只是初步的认识,偏颇之处难免,但膜下滴灌技术已充分显示了较好的增产节水效果,有望成为我团农业新的经济增长点。滴灌技术的大力推广必将为垦区农业经济振兴发挥更大作用。