蔡奎元,吳 澤
(涼州區(qū)西營河水利管理處,甘肅武威 733000)
近年來紅棗逐步成為石羊河流域南部冷涼灌區(qū)重要的林果業(yè)之一,關(guān)于滴灌紅棗需水規(guī)律在本地區(qū)的研究很少,沒有一套詳細(xì)的、科學(xué)的、可以供當(dāng)?shù)剞r(nóng)民參考的紅棗灌溉制度,這將影響溝灌、滴灌技術(shù)在林果業(yè)的應(yīng)用[1-4]。本試驗(yàn)通過對(duì)該區(qū)域紅棗溝灌、滴灌方式下灌溉制度進(jìn)行了灌溉用水量的單因子對(duì)比試驗(yàn),確定紅棗溝灌、滴灌灌溉方式下的灌溉制度提供科學(xué)依據(jù),為計(jì)劃用水、節(jié)約用水提供保障。
石羊河南部寒旱冷涼灌區(qū),該區(qū)域?qū)贉貛Т箨懜珊禋夂?,具有日照充足、晝夜溫差大等特征,地理位置?yōu)越,氣候條件適宜,天然水源和土壤條件優(yōu)質(zhì),是當(dāng)?shù)貫檎浞掷煤道錄龅馁Y源優(yōu)勢,打造的沿山經(jīng)濟(jì)林果產(chǎn)業(yè)帶。試驗(yàn)場地選擇涼州區(qū)水務(wù)局灌溉試驗(yàn)站試驗(yàn)基地進(jìn)行,該站位于石羊河干流上游段的金塔河,試驗(yàn)站試驗(yàn)所需設(shè)施設(shè)備齊全,灌溉試驗(yàn)便利,場地位于石羊河南部寒旱冷涼灌區(qū)中心地帶,試驗(yàn)基本代表石羊河南部寒旱冷涼灌區(qū)。
試驗(yàn)不采用多因子對(duì)比法試驗(yàn),采取灌溉用水量的單因子對(duì)比試驗(yàn),即紅棗溝灌、滴灌灌溉用水量的對(duì)比試驗(yàn):溝灌灌溉定額為5550 m3/hm2、滴灌灌溉定額分別為3900 m3/hm2。試驗(yàn)材料選擇當(dāng)年種植幼樹,紅棗株行距 2 m×3 m。試驗(yàn)設(shè)計(jì)的紅棗溝灌、滴管灌溉制度見表1。
表1 紅棗溝灌、滴管灌溉制度
根據(jù)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)兩個(gè)處理,按田間試驗(yàn)小區(qū)編號(hào)標(biāo)記。404處理(404區(qū))為滴灌區(qū),面積為0.052 hm2、403處理(403區(qū))為溝灌溉區(qū),面積為0.0587 hm2,灌溉定額為404區(qū)3900 m3/hm2,灌水次數(shù)10次(灌水定額:1500 m3/hm275m3/hm2×8次1800 m3/hm2);403區(qū)5550 m3/hm2,灌水次數(shù)5次(灌水定額:1500 m3/hm2750 m3/hm2×3次1800 m3/hm2)。404區(qū)管網(wǎng)布設(shè)見圖1。
圖1 滴灌灌溉系統(tǒng)示意圖
按試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,采用烘干法測定土壤含水率,播前、每次灌溉前一天、灌水后三天,收獲后按灌溉試驗(yàn)規(guī)定的土壤計(jì)劃濕潤層深度分層用取土鉆取土,測定各土層土壤含水率。溝灌灌溉用水量用梯形量水堰測水,滴灌用智能水表計(jì)量灌溉用水量。田間采用樣本觀測和整體觀測相結(jié)合,記載紅棗的整個(gè)生育期生育動(dòng)態(tài)、自然災(zāi)害。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel表格進(jìn)行數(shù)據(jù)上的處理。
兩年試驗(yàn)紅棗實(shí)灌溉制度與節(jié)水效益見表2。
表2 紅棗灌溉制度、節(jié)水效益分析表
實(shí)際滴灌灌溉定額2011年、2012年分別為:3618 m3/hm2、3576 m3/hm2,灌水次數(shù)分別:9、8;溝灌灌溉定額:5355 m3/hm2、5550 m3/hm2,灌水次數(shù):5次。2011年、2012年滴灌比溝灌節(jié)水:1737 m3/hm2,節(jié)水達(dá)32.4%; 1974 m3/hm2,節(jié)水35.6%。受天氣、土壤墑情和種植模式影響,滴灌實(shí)際的灌水次數(shù)各試驗(yàn)?zāi)攴輰?shí)際灌水次數(shù)比設(shè)計(jì)的灌水次數(shù)少,這也體現(xiàn)了滴管的適時(shí)灌溉比溝灌的優(yōu)越性。
從整個(gè)生長期看,在極端持續(xù)高溫天氣下,膜下滴灌紅棗由于適時(shí)灌溉,生育期各項(xiàng)生理指標(biāo)明顯優(yōu)于溝灌。當(dāng)年成活的膜下滴灌紅棗80%掛果,溝灌紅棗沒有一棵開花掛果。棗樹是喜水作物,但并不是水越多越好,過量灌水,反而適得其反:2011年8月中旬是棗果實(shí)膨大期,是紅棗需水高峰期,連續(xù)陰雨天氣,持續(xù)降雨不斷,是降雨的好時(shí)機(jī),可有利的促進(jìn)果實(shí)長大,但也正是過量的降雨,是土壤水量超過紅棗需水量,造成嚴(yán)重落果;2012年降雨豐沛,滴灌紅棗有明顯的受澇表象,枝葉枯萎、發(fā)黃,甚至死亡。
通過兩年棗樹生育期土壤計(jì)劃濕潤層的土壤含水率動(dòng)態(tài)變化過程分析:溝灌、滴灌兩種灌溉方式下,紅棗在生育期內(nèi)不同土壤計(jì)劃濕潤層的土壤含水率變化趨勢是一致的,各時(shí)段水后變化幅度現(xiàn)對(duì)較小,總體灌溉后滴灌比溝灌含水率高。
通過對(duì)紅棗溝灌、滴管的節(jié)水試驗(yàn)的分析研究表明:紅棗膜下滴灌比溝灌節(jié)水1974 m3/hm2,節(jié)水32.4%以上。過小區(qū)試驗(yàn),對(duì)溝灌、滴灌條件下紅棗灌溉制度進(jìn)行的灌溉用水量的單因子對(duì)比試驗(yàn),初步結(jié)果表明,紅棗滴灌技術(shù)較溝灌和常規(guī)地面灌溉具有更好的節(jié)水、省工效益;采用滴管節(jié)水技術(shù)措施,可有效緩解石羊河流域日趨嚴(yán)峻的用水緊缺矛盾。