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        高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)在棉花生產(chǎn)上的應(yīng)用分析

        2022-07-20 08:14:32徐有軍
        南方農(nóng)機(jī) 2022年14期
        關(guān)鍵詞:高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水棉花

        徐有軍

        (新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第六師102團(tuán)農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,新疆 昌吉 831300)

        在棉花生產(chǎn)過程中采用先進(jìn)的高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù),不僅能夠提升經(jīng)濟(jì)效益,還能促進(jìn)社會(huì)與生態(tài)效益的發(fā)展。因此,在棉花生產(chǎn)中應(yīng)重視高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用,完善相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用機(jī)制和體系,增強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用效果,節(jié)約能源,促進(jìn)棉花生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

        1 高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)在棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用意義

        近年來,我國農(nóng)戶在棉花生產(chǎn)過程中,采用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù),取得了良好的效益,受到棉花種植戶的廣泛認(rèn)可。通過灌溉與施肥同步進(jìn)行,將水肥灌入到植株根系20 cm左右的位置,增強(qiáng)根系的發(fā)達(dá)性,促使棉花植株的良好生長。具體表現(xiàn)為以下兩點(diǎn)。

        1.1 提升經(jīng)濟(jì)效益

        農(nóng)戶在棉花生產(chǎn)期間應(yīng)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù),能提升產(chǎn)業(yè)效益,如表1所示。35畝(1畝≈667 m2,下同)棉田采用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù),畝均增收300~400元,共增加經(jīng)濟(jì)收入1.05萬元~1.4萬元。而在定額灌溉的過程中,每灌溉1畝地的用水量,從之前的500 m3降低到250 m3,用水成本減少60元左右。同時(shí)還能降低農(nóng)藥的應(yīng)用量,大約為25%,節(jié)省機(jī)械設(shè)備和勞動(dòng)力成本40元/畝,由此可見,高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)在棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用具有一定的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢,有著較高的技術(shù)推廣價(jià)值[1]。

        表1 高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益

        1.2 促進(jìn)社會(huì)與生態(tài)效益

        在棉花生產(chǎn)中應(yīng)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù),能夠提升水肥利用效率,節(jié)約生產(chǎn)成本,在一定程度上提高棉花產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,提高產(chǎn)業(yè)的市場競爭力,為棉花種植農(nóng)戶帶來更多經(jīng)濟(jì)收入。與此同時(shí),應(yīng)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù),能夠節(jié)約大量的水資源,緩解水資源不足的現(xiàn)狀,緩解水土流失、農(nóng)藥與化肥流失對生態(tài)環(huán)境造成影響,減輕土壤鹽漬化的程度,具備較高的生態(tài)效益[2]。

        2 高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)在棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用

        2.1 階段性灌溉技術(shù)

        由于棉花生長周期較長,生命周期分成不同的階段,為有效應(yīng)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù),可采用階段性的技術(shù)措施,如圖1所示。在棉花植株不同生長階段,采用不同的灌溉方式,可以充分發(fā)揮高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)的作用。

        圖1 階段性節(jié)水灌溉

        1)蓄墑階段。在每年春季的蓄墑階段,可采取儲(chǔ)水灌溉的措施或者是播種之前泡地的措施,應(yīng)注意在播種之前的20天左右結(jié)束蓄墑。如果灌水的時(shí)間延遲,或者有陰雨天氣,就會(huì)由于墑情不良導(dǎo)致土壤溫度降低,對棉花正常出苗造成不利影響,因此必須要合理控制蓄墑節(jié)水灌溉時(shí)間。

        2)播種階段[3]。一般情況下,如果在播種過程中墑情不良,土壤含水率不能滿足播種、出苗的需求,就必須要及時(shí)灌溉,簡而言之就是在土壤2 cm深處土層含水率為70%以下的情況下,臨近播種期的階段沒有降雨征兆,就必須要在播種之前噴灌,或者隔行滲灌。例如修建壟溝,在隴上播種,而在壟溝之內(nèi)灌水,每畝地灌水大約30 m3,完成灌水之后及時(shí)松土,去除板結(jié)的土壤,加快棉花植株的生長速度[4]。如果在播種前5天內(nèi)降水量超出10 mm,或是在播種之前10天內(nèi)降水量超出15 mm,或是在播種之前20天之內(nèi)降水量超出20 mm,可不必進(jìn)行播種階段的澆灌,這樣在一定程度上能夠達(dá)到節(jié)水的目的。

        3)現(xiàn)蕾階段。通常狀況下在現(xiàn)蕾階段無需灌溉,但是如果氣候非常干旱,土壤20 cm內(nèi)的含水量降低到50%以下,并且天氣預(yù)報(bào)顯示,近期沒有降雨天氣,植株的主莖生長速度已經(jīng)開始降低,上部果枝呈現(xiàn)擁擠的狀態(tài),無法拉開距離,葉子呈現(xiàn)枯萎的深綠色,葉面有非常油膩的光澤,植株呈現(xiàn)缺水狀態(tài),就必須立即灌溉。為達(dá)到節(jié)水灌溉的目的,可將每畝地的灌水量控制在30 m3左右,采用隔溝灌的方式和滴灌技術(shù),避免采用大畦灌溉。且灌溉之前還需噴灑藥物,以免在灌溉之后出現(xiàn)病蟲害問題。

        4)花鈴期階段?;ㄢ徠诘拿藁ㄖ仓暾幱跉夂蜉^為炎熱的階段,生長較為茂盛,如果水分不足,就會(huì)導(dǎo)致蕾鈴脫落,對產(chǎn)量和質(zhì)量造成不利影響。因此,在花鈴階段應(yīng)做好節(jié)水灌溉工作,根據(jù)植株的水分需求,在高溫晴朗、天氣預(yù)報(bào)沒有降雨的天氣,或者是土壤含水量已經(jīng)降低到55%以下,就要節(jié)水灌溉,將每畝灌溉水量控制在40 m3,在每天早晨和夜晚開展灌溉作業(yè),避免由于井水溫度過低對花鈴造成刺激出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象[5]。如果棉田的地力很差,就需要在澆灌的過程中追肥,避免出現(xiàn)早衰的現(xiàn)象。

        5)吐絮階段。在棉花吐絮階段如果降雨量較多,就可不灌溉,但是如果連續(xù)性干旱,土壤含水量在50%之內(nèi),環(huán)境的溫度很高,就必須灌溉。為預(yù)防灌溉和降雨天氣重合,應(yīng)合理設(shè)置澆灌量,每畝地控制在30 m3[6]。

        2.2 引進(jìn)現(xiàn)代化節(jié)水灌溉設(shè)施

        在棉花生產(chǎn)期間應(yīng)重點(diǎn)結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)的特點(diǎn)和情況,制訂較為完善的灌溉方案,引進(jìn)現(xiàn)代化的節(jié)水灌溉設(shè)施和設(shè)備,確保能夠滿足高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉的工作需求。

        1)引進(jìn)膜下自壓滴灌的技術(shù)設(shè)備。此類設(shè)備的成本大約在畝均1 000元,借助灌溉位置和農(nóng)田渠道間的水位差異滴灌,滲透性極強(qiáng),能夠預(yù)防水分快速揮發(fā),保證一次性灌溉到位,降低水資源的用量,節(jié)水性能良好。因此,在棉花生產(chǎn)期間應(yīng)結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與特點(diǎn),積極引進(jìn)先進(jìn)的膜下自壓滴灌技術(shù)和相關(guān)設(shè)備,根據(jù)棉花田的情況科學(xué)設(shè)置設(shè)備,確保棉花的產(chǎn)量和質(zhì)量;由于應(yīng)用膜下自壓滴灌技術(shù)是借助灌水渠道和大田的水位差,或者是地面的坡降,使得水分能夠從塑料軟管的干管、支管和毛管等滲透到植株的根部位置,棉花植株能夠快速吸收水分,達(dá)到節(jié)水灌溉的目的。在采用相關(guān)設(shè)備的過程中,需要重點(diǎn)設(shè)置軟管的支管、干管和毛管,設(shè)置一膜一管或者是一膜兩管的滴灌形式,如果采用一膜一管的滴灌形式,就應(yīng)該適當(dāng)增加軟管毛管的直徑,確保每個(gè)水流的孔徑都能夠高于一膜兩管的水流孔徑,保證水量有所提升。同時(shí)也必須要結(jié)合土壤特點(diǎn)、氣候溫度情況、出苗情況和降雨量情況等,因地制宜調(diào)整滴灌水量[7]。

        2)引進(jìn)膜下有壓滴灌設(shè)備。此類設(shè)備主要是通過專用壓力設(shè)施滴灌,其和自壓滴灌技術(shù)相比其優(yōu)勢非常明顯,能夠保證滴灌水分的均勻性和滲透性,拓寬灌溉的整體面積,但是其也存在一定的缺點(diǎn),就是壓力設(shè)備的成本較高,在安裝過程中會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間和資源。但是整體而言,設(shè)備應(yīng)用的優(yōu)勢大于缺陷,得到了廣泛的應(yīng)用。因此,建議在棉花生產(chǎn)過程中根據(jù)膜下有壓滴灌技術(shù)的特點(diǎn),引進(jìn)現(xiàn)代化的設(shè)備和裝置,滿足當(dāng)前高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉的技術(shù)需求。在采用膜下有壓滴灌設(shè)備和技術(shù)期間,應(yīng)重點(diǎn)實(shí)行一膜一管的滴灌措施。簡而言之就是利用一根滴灌管進(jìn)行四行棉花的滴灌,將滴灌的濕潤寬度控制在一膜兩管的寬度以上,適當(dāng)增加滴灌的數(shù)量,這樣可以滿足棉花植株的水分需求,同時(shí)還需按照當(dāng)?shù)貐^(qū)域的土壤特點(diǎn)、棉花植株的長勢情況、氣候溫度情況、降雨量情況等,適當(dāng)調(diào)整優(yōu)化滴灌方案;如果采用一膜兩管的滴灌措施,就可通過一根滴灌管進(jìn)行兩行棉花的滴灌,保證濕潤寬度在一膜一管之內(nèi),降低滴頭的流量,減少滴水的數(shù)量[8]。

        3)引進(jìn)地下滴灌設(shè)備。地下滴灌主要是在地表30 cm下方位置埋設(shè)水管,利用專業(yè)的滴頭滴灌。此類設(shè)備在應(yīng)用的過程中,能夠預(yù)防水流到地表面的位置,不僅能夠避免水資源浪費(fèi)問題,還能減少雜草的數(shù)量,起到提升棉花生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量的作用。建議在棉花生產(chǎn)期間以膜下自壓和有壓滴灌設(shè)備為主,全面運(yùn)用相應(yīng)的高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)和系統(tǒng);或者是在節(jié)水灌溉的過程中,按照當(dāng)?shù)貐^(qū)域的土壤性質(zhì)、棉花植株出苗情況、氣候溫度和降雨量等,在田間將滴灌的管網(wǎng)設(shè)置在地下區(qū)域,通過滴灌系統(tǒng)將水分直接傳輸?shù)降喂鄮У晤^的部分,水分會(huì)在每個(gè)滴頭直接沿著土壤的毛孔上升,節(jié)約水分,滿足高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉的需求[9]。

        2.3 節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)注意事項(xiàng)

        為確保在棉花生產(chǎn)期間能夠有效運(yùn)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù),應(yīng)明確技術(shù)運(yùn)用的注意事項(xiàng),如圖2所示。

        圖2 高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用注意事項(xiàng)

        1)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。在棉花生產(chǎn)的過程中采用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù),應(yīng)重點(diǎn)提升設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化水平,引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的滴灌技術(shù)和灌溉設(shè)備,提升各類設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)范化程度,不僅能夠降低設(shè)備引進(jìn)的成本,還能增強(qiáng)設(shè)備應(yīng)用的效果。

        2)技術(shù)創(chuàng)新。按照棉花植株的生長特點(diǎn),增強(qiáng)與科研機(jī)構(gòu)的合作力度,鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)積極結(jié)合棉花生產(chǎn)期間的高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能灌溉技術(shù)和設(shè)備現(xiàn)狀,大力進(jìn)行現(xiàn)代化節(jié)水灌溉技術(shù)的研究開發(fā),盡可能在滿足棉花植株生長水分需求的情況下,最大程度降低水資源的應(yīng)用量,預(yù)防出現(xiàn)水資源浪費(fèi)的問題。

        3)采用智能化技術(shù)。為充分發(fā)揮信息化技術(shù)和智能化技術(shù)的價(jià)值,應(yīng)在棉花高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉期間,采用大數(shù)據(jù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)對灌溉設(shè)備進(jìn)行控制,在灌溉設(shè)備中安裝傳感器與控制器,利用傳感器收集土壤含水率的數(shù)據(jù)信息和棉花植株生長長勢的數(shù)據(jù)信息。通過大數(shù)據(jù)挖掘各類數(shù)據(jù)信息的內(nèi)容,自動(dòng)化、智能化分析棉花生長過程中的水分需求量,以此為基礎(chǔ)嚴(yán)格控制滴灌設(shè)備和灌溉系統(tǒng),有效杜絕水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。另外,要促進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,通過產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提升自動(dòng)化灌溉效果和效率,滿足高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)推廣應(yīng)用、遠(yuǎn)程控制、智能化控制的需求[10]。

        3 結(jié)語

        綜上所述,在棉花生產(chǎn)期間應(yīng)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù),能夠有效提升經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益,具有推廣價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。因此,在新時(shí)期應(yīng)結(jié)合棉花生產(chǎn)的實(shí)際情況,積極推廣運(yùn)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù),通過階段性灌溉措施節(jié)約水資源,引進(jìn)現(xiàn)代化的節(jié)水灌溉設(shè)施,明確技術(shù)發(fā)展的注意事項(xiàng),提升高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用水平。

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