焉耆盆地春小麥滴灌技術(shù)研究

李 霞

（新疆水利廳巴州水管處 新疆巴州 250100）

1 引言

水資源缺乏已成為新疆焉耆盆地農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，而解決焉耆盆地農(nóng)業(yè)發(fā)展缺水的關(guān)鍵途徑，就是提高水資源的有效利用率。滴灌是一種先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)［1，2］，通過(guò)滴灌系統(tǒng)將水、肥等按作物不同生育期的需要量加已混合，借助管道系統(tǒng)使之以滴狀均勻、定時(shí)、定量，浸潤(rùn)作物根系發(fā)育區(qū)域的一種高效節(jié)水灌溉，可以根據(jù)作物的需水特性進(jìn)行灌溉，最大限度地減低土壤水分蒸發(fā)和深層滲漏，顯著提高水的利用率，該技術(shù)目前已在新疆大面積推廣應(yīng)用［3－6］。其對(duì)棉花滴灌研究較多，技術(shù)也比較成熟，而滴灌技術(shù)應(yīng)用在密植作物上的研究還較少。故通過(guò)田間試驗(yàn)，分析研究滴灌技術(shù)在春小麥中應(yīng)用的可行性，為大面積推廣引用提供科學(xué)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2010年在新疆焉耆盆地27團(tuán)9連進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)位于87°14′E ，41°40′N(xiāo) ，海拔高程1423m ，為典型的溫帶大陸干旱性氣候。年平均氣溫7.3～9.6℃，年平均大于0℃積溫為3938℃，大于等于10℃積溫為3242～3837℃，歷年極端最高氣溫為38.8℃，極端最低氣溫為 －35.2℃，無(wú)霜期133～222d。歷年平均氣溫日較差為14.8℃，年極端最大日較差為26.1℃。其中8～10月平均氣溫日較差在15℃以上。年日照時(shí)數(shù)達(dá)2561～3340h，年太陽(yáng)總輻射2339.14～5895.55×106J／m2。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)區(qū)選擇前茬甜菜地為春小麥滴灌試驗(yàn)地，該地冬灌施肥量尿素150kg／hm2、3料300kg／hm2，品種為新春6號(hào)，面積7.73hm2。對(duì)照地選擇同樣是前茬甜菜地，冬灌施肥量450kg／hm2，品種為新春6號(hào)，面積11.47hm2。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)土壤地質(zhì)進(jìn)行調(diào)查，得知0～80cm土層為壤土，平均土壤容重為1.45g／cm3，平均土壤田間持水量為34.2% （體積含水率），0～50cm土壤養(yǎng)分狀況為：土 壤 有 機(jī) 質(zhì) 1.87%，全 氮 0.121%，全 磷0.208%，堿解氮77.4mg／kg，速效磷93mg／kg，速效鉀310mg／kg，PH值為7.7。小麥生育期地下水埋深在1.6m～2.2m之間。

春小麥行距15cm，滴灌帶間距90cm，1條滴灌帶控制6行，滴灌帶滴頭流量2.8－3.1L／h，滴頭間距30cm。

2.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 土壤含水量

采用烘干法測(cè)定土壤水分。在灌溉前、后土壤不同深度 （0cm～20cm、20cm～40cm、40cm～60cm、60cm～80cm）測(cè)定土壤含水量。

1.3.2 春小麥生長(zhǎng)狀況

在作物生長(zhǎng)期間定期測(cè)定基本苗數(shù)、分蘗數(shù)、株高等 （見(jiàn)表1）。

表1 滴灌生育期觀(guān)測(cè)表

3 結(jié)果與分析

3.1 春小麥生長(zhǎng)期間的土壤水分變化動(dòng)態(tài)

春小麥生長(zhǎng)期間的土壤水分狀況主要受降雨、灌水、地下水補(bǔ)充及作物蒸發(fā)蒸騰量的影響。

為了研究滴灌春小麥灌水均勻度，水平方向在距離滴灌帶分別15cm、30cm、45cm的三行小麥中取樣，垂直面上0cm～20cm、20cm～40cm、40cm～60cm、60cm～80cm不同四個(gè)點(diǎn)取土樣，測(cè)定土壤含水量。由圖1可以看出，春小麥滴灌8次灌水情況下，春小麥地水平面離滴灌帶15cm和30cm處含水量均勻度較高，45cm處含水量明顯低于15cm和30cm處含水量。

圖1 生育期內(nèi)距離滴灌帶水平方向土壤含水量變化

圖2 生育期內(nèi)垂直剖面土壤含水量變化

由圖2可以看出滴灌春小麥垂直面灌水均勻度也很高。曲線(xiàn)中可以看出，土壤40～60cm處含水量大于60～80cm處，60～80cm處土壤含水量在整個(gè)生育期內(nèi)變化量小，說(shuō)明滴灌可使土壤含水量達(dá)到垂直土層60cm以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足小麥主根層吸水，減少土壤深層滲漏。

圖3 不同灌溉方式株高變化

3.2 不同灌溉方式對(duì)春小麥株高的影響

3.3 春小麥滴灌節(jié)水增產(chǎn)情況

3.3.1 節(jié)水情況

滴灌和常規(guī)灌溉兩種灌溉方式進(jìn)行對(duì)比，滴灌試驗(yàn)地在全生育期中灌溉8次，全年灌溉定額4530m3／hm2，在每次灌溉時(shí)，進(jìn)行追肥，畝均用肥量765kg／hm2；常規(guī)灌溉全生育期中灌溉6次，全年灌溉定額7125m3／hm2，分別在4月11日、4月28日進(jìn)行了追施尿素，用肥量750kg／hm2（見(jiàn)表2）。

3.3.2 增產(chǎn)情況

根據(jù)試驗(yàn)情況來(lái)看，采用滴灌技術(shù)苗肥、苗壯、增加收獲株數(shù)，并為作物生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好的水、肥、氣、熱環(huán)境，可使作物增產(chǎn)16%左右（見(jiàn)表3）。

3.4 春小麥滴灌效益分析

3.4.1 經(jīng)濟(jì)效益

表2 灌水量統(tǒng)計(jì)

表3 產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

膜下滴灌技術(shù)與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比，有較大的經(jīng)濟(jì)效益差額。春小麥膜下滴灌與常規(guī)灌溉相比，單方水所創(chuàng)造的產(chǎn)值為3.28元／m3，比常規(guī)灌溉的1.79元／m3高1.49元／m3；每公頃產(chǎn)量收入增加2085元；每公頃節(jié)水2595m3，減少水費(fèi)144.6元／hm2。合計(jì)增收2229.6元／hm2。

3.4.2 生態(tài)效益

①節(jié)約水資源。春小麥膜下滴灌與常規(guī)灌溉相比，膜下滴灌節(jié)水率能達(dá)到36%，水產(chǎn)比為1.66kg／m3，比常規(guī)灌溉的0.91kg／m3高0.75kg／m3；增產(chǎn)幅度16%。

②增加了農(nóng)業(yè)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，解決了由于干旱帶來(lái)的農(nóng)業(yè)損失。

③減輕了化肥和農(nóng)藥對(duì)土壤的負(fù)面影響。

3.4.3 社會(huì)效益

①提高了農(nóng)戶(hù)的總體收入水平。

②帶動(dòng)了與節(jié)水產(chǎn)業(yè)相關(guān)的化工輕工業(yè)、農(nóng)學(xué)、機(jī)械以及水利等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有較強(qiáng)的綜合帶動(dòng)效應(yīng)。

3.4.4 技術(shù)效益

①提高了肥料的利用率，采用膜下滴灌技術(shù)后，可以控制肥料的施用量，可以根據(jù)作物不同生育期對(duì)不同礦物質(zhì)的需求，減少不必要的浪費(fèi)，由于肥料直接滴到了農(nóng)作物的根部，減少了肥料在地表的損失，進(jìn)而提高了肥料的利用率。

②規(guī)模效益顯著，常規(guī)灌溉春小麥，每個(gè)勞動(dòng)力管理1.33hm2，而膜下滴灌種植春小麥下，每個(gè)勞動(dòng)力可以管理4hm2，提高了3倍的管理定額，產(chǎn)生了規(guī)模效益。

③提高了土地的利用效率，由于滴灌技術(shù)采用管道輸水，田間不需要修斗、農(nóng)、毛渠和埂等，春小麥采用滴灌栽培將比常規(guī)澆灌節(jié)約用地7%，減少了土地的不必要浪費(fèi)。

4 結(jié)論與建議

由圖1來(lái)看，春小麥地水平面離滴灌帶45cm處含水量明顯低于15cm和30cm處含水量。為了找出滴灌帶布置間距最優(yōu)方案，7月22日小麥?zhǔn)崭钋埃瑢?duì)小麥滴灌帶一側(cè)三行小麥產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。測(cè)產(chǎn)結(jié)果來(lái)看，離滴灌帶15cm一行小麥，畝均產(chǎn)量為7950kg／hm2；離滴灌帶30cm一行小麥，畝均產(chǎn)量為8115kg／hm2，均大于平均產(chǎn)量7503kg／hm2，離滴灌帶45cm一行小麥，畝均產(chǎn)量為6930kg／hm2，低于畝均產(chǎn)量。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，建議滴灌小麥滴灌帶配置方式以滴灌帶間距60cm，滴管帶選用滴頭間距30cm，滴頭流量小于3.2L／h的配置方式。以上配置方式有利于保證滴灌系統(tǒng)灌水、施肥均勻度，降低成本費(fèi)用，是目前比較合理的配置方式。

1 程登喜.蘋(píng)果滴灌技術(shù)研究報(bào)告［J］.甘肅科技，2003，19（8）：123－124

2 張麗英 .應(yīng)大力發(fā)展滴灌技術(shù)［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化，2003，（3）：40－41

3 楊培嶺，雷顯龍 .滴灌用灌水器的發(fā)展及研究［J］.節(jié)水灌溉，2000，（3）：17－18

4 程先軍，許迪，張昊 .地下滴灌技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀綜述［J］.節(jié)水灌溉，1999，8（4）：13－15

5 劉曉英 .滴灌條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究［J］.水利學(xué)報(bào)，1990，（1）：11－21

6 張建君，李久生，任理 .滴灌施肥灌溉條件下土壤水氮運(yùn)移的研究進(jìn)展［J］.灌溉排水，2002，21（2）：75－79