1、滴灌在棉花生产中的应用研究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。 关键词滴灌;棉花;生产;产量效益;应用 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 3040 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
2、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
3、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
4、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 815 cm、宽 1530 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 3040 个百分点。其原理就是根据作物在不同
5、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 225300 kg/hm2,其余 450525 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 360480 元/hm2。如果使用滴灌,肥料利用率可以达到 70%以上,仅需投入 321429 kg/hm2 肥料,而这些肥料仅仅只需要 513.6686.4 元/hm2,可以节省费用 6
6、86.4513.6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 47 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
7、.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
8、。全年在施肥和打药方面,如果按平均节省劳动日 7590 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 8752 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 0100 cm 土
9、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。 6 有利于抵御自然灾害 因作物从下种、出苗开始,就得到适时适量的水分和养分供应,所以棉花各类生长指标表现均优,植株生长健壮,而且比常规棉花体内溶液浓度高,所以在抵御自然灾害方面表现较强。 由于膜下滴灌的应用,也带动了相关产业的发展,从农业生产中解放出来的劳动力可以从事
10、其他产业,从而增加家庭的经济收益。采用膜下滴灌技术后,使灌水定额大大减少,从而减少或避免对地下水的补给,抑制地下水位的上升,有效地防止土壤次生盐渍化,有利于土壤生态环境的改善,为农业生产的良性循环和可持续发展提供很好的基础。 7 膜下灌溉效益分析 棉花使用膜下滴灌,技术要点就是采用 1 膜 1 管 2 行的模式。1 hm2用毛管大约 6 km 左右, 按 0.38 元/m 计,约需 2 280 元,用支管 150 m,按2.40 元/m 计,约需 360 元/hm2,其他附件平均 450 元/hm2。配套水泵 15台/hm2,120150 元/台左右。水池 15 个/hm2,大约 10 m3
11、左右,机动车挖土大约 450750 元/hm2。毛管使用得当,可用 2 年,支管、配件可用 3 年,水泵可用 10 年,则平均每年投资仅为 1 935 元/hm2 左右。每年最少增节收益 7 065.3 元/hm2 相比,除去投资外,年净收益可以达到 5 130.3 元/hm2。 膜下滴灌和常规种植比较,新增费用为上面所列各项。在生产成本的7 个方面,除种子和地膜投资不变外与普通灌溉相比,在水费、肥料、农药、机械作业和人力劳务费方面均有不同程度的降低。 8 参考文献 1 张建国,张茂兰.北疆棉区机采棉滴灌高产栽培技术J.中国种业,2010(5):60-61. 2 张宏烈.棉花膜下滴灌施肥技术再探讨J.吉林农业:下半月,2010(4):54. 3 吉文年,孔祥华.棉花滴灌专用肥效果研究J.现代农业科技,2010(5):36. 4 王萍.棉花膜下滴灌耗水规律的研究J.新疆农垦科技,2010(2):77-78.
