棉花膜下滴灌高產(chǎn)原理及栽培技術(shù)研究

艾尼瓦爾·阿不都拉　劉翔宇　徐彥軍　阿力木·阿不迪力木　彭華　李玉斌

摘 要：在喀什疏勒縣罕南力克鎮(zhèn)開展試驗(yàn)，研究棉花膜下滴灌高產(chǎn)原理及栽培技術(shù)。根據(jù)滴頭間距不同，設(shè)6個(gè)水

平，分別為15、20、25，30，35、40cm，通過播前準(zhǔn)備、棉花膜下播種、滴灌施肥管理，實(shí)現(xiàn)棉花膜下滴灌栽培，對(duì)不同滴頭間距下棉花產(chǎn)量進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明，滴頭間距為25cm時(shí)，棉籽產(chǎn)量最高，栽培效果最佳。在棉花膜下滴灌栽培中，將滴頭間距控制在25cm左右，可保證棉籽產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：棉花；滴頭間距；棉籽產(chǎn)量

文章編號(hào)：1005-2690（2023）09-0004-03

中國圖書分類號(hào)：TV93

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

棉花作為一種經(jīng)濟(jì)作物，在我國西北地區(qū)廣泛種植。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年國內(nèi)棉花種植面積361.566萬hm?，比2019年增長了0.56%;棉花總產(chǎn)量為864.55萬t，比2019年增長了1.52%。棉花在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中占有重要的地位，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益較高。棉花生長對(duì)水分的需求量較大，具有非常廣泛的水分適應(yīng)性，因此在栽培種植過程中需要采取科學(xué)合理的調(diào)控手段。

灌溉是農(nóng)作物栽培種植的重要部分和農(nóng)作物生長管理的一道重要工序，直接關(guān)系到農(nóng)作物的產(chǎn)量。膜下滴灌栽培是一種新型農(nóng)作物栽培技術(shù)，具有成本低、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。在國外，膜下滴灌主要應(yīng)用于水果、糧食以及花卉等經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的農(nóng)作物種植中。20世紀(jì)90年代，膜下灌溉栽培技術(shù)被引進(jìn)到國內(nèi)，在農(nóng)作物種植領(lǐng)域中廣泛推廣使用，比如大豆、玉米、馬鈴薯及水稻等，經(jīng)過多年實(shí)踐與應(yīng)用，積累了大量的栽培經(jīng)驗(yàn)。膜下灌溉栽培技術(shù)在提升農(nóng)作物品質(zhì)、促進(jìn)低溫地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展以及改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。目前膜下灌溉栽培技術(shù)較少應(yīng)用到面積較大的棉花種植上，可借鑒的研究理論比較少。國內(nèi)關(guān)于棉花膜下灌溉栽培技術(shù)研究起步比較晚，當(dāng)前技術(shù)與理論不夠成熟，在實(shí)踐與應(yīng)用中棉花產(chǎn)量提升效果不夠明顯，沒有取得預(yù)期的栽培種植效果，有待進(jìn)一步優(yōu)化與完善技術(shù)，為此研究棉花膜下滴灌高產(chǎn)原理及栽培技術(shù)。

1 棉花膜下滴灌高產(chǎn)原理

棉花膜下滴灌是在棉花種植田上覆蓋一層地膜，地膜具有一定的保溫、保墑作用，為棉花生長提供良好的溫度條件；利用滴管將水直接輸送到棉花根部，使棉花直接吸收到水分。

1.1 滴灌可以更好地調(diào)控土壤水分、養(yǎng)分與鹽分

不同于地面灌溉，滴灌決定了水分入滲方式為點(diǎn)源水分入滲，即水分從一個(gè)點(diǎn)源呈散射狀入滲到土壤中，屬于三維水分入滲過程。棉花生長對(duì)光照、溫度要求較高，因此棉花主要種植于干旱、半干旱地區(qū)。這部分區(qū)域土地多數(shù)為鹽堿地，即土壤中鹽分比較高。土壤中鹽分越高，土地硬化越嚴(yán)重，土壤入滲能力越弱。以滴灌的方式灌溉，在棉花根莖附近鋪設(shè)滴管，水分可以直接滲入到土壤中，增強(qiáng)土壤的入滲能力四。水分在點(diǎn)源入滲后，在點(diǎn)源周圍形成一個(gè)水分飽和區(qū)，并以散射狀入滲，使點(diǎn)源周圍的土壤水平濕潤鋒大于垂直濕潤鋒，使棉花根莖可以有效吸收到周圍土壤中的水分。

土壤水分運(yùn)動(dòng)可以帶動(dòng)土壤鹽分運(yùn)動(dòng)。在滴灌方式下，棉花根莖周圍土壤中的鹽分會(huì)隨著水分以對(duì)流的方式運(yùn)動(dòng)，使土壤中鹽分散失，降低棉花根莖周圍土壤中含鹽量，降低土壤礦化度，使土壤中養(yǎng)分更容易被棉花吸收，促進(jìn)棉花生長，保證棉花產(chǎn)量。

植物養(yǎng)分與產(chǎn)量符合以下關(guān)系。

y=C+Vn（１）

式中：y表示產(chǎn)量；C、V表示2個(gè)常數(shù)；n表示植物養(yǎng)分吸收量團(tuán)。

從以上養(yǎng)分生產(chǎn)函數(shù)可以看出，只有棉花養(yǎng)分得到保證，才能取得高產(chǎn)的效果固。

1.2地膜可以保證棉花生長溫度，促進(jìn)光合作用

干早、半干旱地區(qū)晝夜溫差大，夜間溫度比較低。棉花在低溫環(huán)境下生長速度緩慢，應(yīng)用地膜可以有效保證棉花幼苗根莖部位的溫度，防止凍害發(fā)生，從而保證產(chǎn)量。應(yīng)用地膜可以促進(jìn)棉花更好地進(jìn)行光合作用。在陽光的作用下，地膜會(huì)產(chǎn)生折射效應(yīng)，使棉花葉片、根莖維持良好的光合作用，促進(jìn)棉花根莖和葉片中細(xì)胞生長，保持氣孔開放，從而提升棉花中葉綠素、胡蘿卜素等含量，進(jìn)而提升棉花的產(chǎn)量。對(duì)于植物組織內(nèi)部生理生態(tài)而言，如果棉花生長過程中水分充足、光照充足、溫度適中，組織細(xì)胞中氣孔會(huì)開啟，增加細(xì)胞氣孔導(dǎo)度，提升蒸騰速率與光合速率，從而達(dá)到高產(chǎn)的效果，實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)。

2試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)地點(diǎn)喀什疏勒縣罕南力克鎮(zhèn)是全疆主要糧棉產(chǎn)區(qū)和瓜果之鄉(xiāng)，海拔1250m，屬于溫帶大陸性干旱氣候；年均氣溫12℃，1月平均氣溫-12℃，7月平均氣溫27.1℃，月際間平均溫差40℃，無霜期212 d;降水量少，蒸發(fā)強(qiáng)，年均降水量58mm，主要分布在7—9月；年均蒸發(fā)量2537.8mm;區(qū)域具有良好的日照條件，年日照時(shí)數(shù)2900h;區(qū)域土壤屬于鹽堿地，土壤鹽堿化程度較高，土壤主要為沙質(zhì)壤土，含水量較低，土壤飽和含水量接近36%，土壤養(yǎng)分為全鉀1.26 g/kg、全磷5.62g/kg、速效鉀4.64g/kg、速效磷0.36g/kg、速效硅0.46 g/kg、速效硼0.14g/kg、有機(jī)質(zhì)7.18g/kg、堿解氮0.36g/kg，如表1所示。

疏勒縣是重要的棉花產(chǎn)區(qū)，在疏勒縣選擇某一棉花種植田地作為試驗(yàn)地點(diǎn)。根據(jù)棉花生長需求以及該區(qū)域土壤、氣候條件等實(shí)際情況確定試驗(yàn)材料。試驗(yàn)中使用的棉花品種為新陸中78號(hào)，生育期120d，具有耐寒、耐旱等特性。肥料為磷酸二銨（有效磷含量46%、氮含量18%）、含氮46%的尿素、含鉀45%的硫酸鉀以及磷酸二氫鉀。

3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

棉花栽培種植采用膜下滴灌栽培技術(shù)，無色透明地膜，當(dāng)?shù)刂髁鞯摹耙荒晒芩男小钡脑耘嗄Ｊ?。滴管?nèi)徑為13.55mm，滴頭流量為2.25L/h?？紤]到滴頭間距會(huì)影響到棉花產(chǎn)量，因此設(shè)計(jì)滴頭間距為15、20、25、30、35、40 cm，共6個(gè)方案，用T1、T2、T3、T4、T5、T6表示。灌溉水源為機(jī)井水。隨機(jī)區(qū)組，3次重復(fù)，每重復(fù)1膜4行，行長20m。

4棉花膜下滴灌栽培技術(shù)

4.1 播前準(zhǔn)備

在棉花播種前，需要做一些準(zhǔn)備工作。棉田處理：為了減小土壤鹽分含量，在播種前對(duì)試驗(yàn)田土壤進(jìn)行洗鹽處理，并對(duì)棉田深翻處理；為了防止棉田板結(jié)，在播種前7d漫灌洗鹽。種子處理：剔除干癟、有損傷的種子，使用敵克松作為包衣劑，將種子與敵克松農(nóng)藥按1000：25的比例攪拌均勻。

4.2 棉花膜下播種

4月20日播種，播種方式為機(jī)械條播。鋪地膜、毛管、播種、下種肥一次性作業(yè)，1膜4行（膜寬1.3m）2條滴灌帶，行距（66+10）cm，穴距11.5 cm，21.6萬株/hm?。機(jī)械條播作業(yè)完成后，人工檢查，確保行距準(zhǔn)確、地膜四周繃直無褶皺。地膜四周用土壓實(shí)，防止被風(fēng)掀開。

4.3 滴灌施肥管理

棉花生長期間，蕾期、花鈴前期、花鈴中期、花鈴后期以及吐絮期5個(gè)階段的灌溉次數(shù)、灌水定額如表2所示。

除灌溉管理外，還要進(jìn)行施肥管理。由于新疆地區(qū)土壤富含鉀元素，應(yīng)進(jìn)行施肥比例調(diào)整。在犁地前施用羊糞3000kg/hm?、磷酸二銨300 kg/hm?、尿素225kg/hm?。蕾期后，通過滴灌系統(tǒng)少量多次追肥。6月棉花進(jìn)入蕾期后，施尿素150kg/hm?、磷酸二氫鉀75kg/hm?;7月上中旬，施尿素75kg/hm?、磷酸二氫鉀30kg/hm?，共施加5次；8月上旬，隨水施加尿素45 kg/hm?、磷酸二氫鉀15 kg/hm?，防止棉花早衰。所有肥料通過滴灌系統(tǒng)施用。到棉花生長后期，人工打頂和整枝，將棉株高度控制在58 cm左右。

幼苗期與花期是棉花的主要蟲害期，利用3%啶蟲脒乳油防治薊馬，利用烯草酮除草。盡量選擇在雨后、日均氣溫在10℃以上時(shí)，噴施烯草酮和3%啶蟲脒乳油等農(nóng)藥，防止雨水稀釋農(nóng)藥，降低藥性。10月初，棉花進(jìn)入收獲期，分級(jí)采摘，使用專用棉布袋裝袋，放在干燥通風(fēng)處，保證棉花質(zhì)量。

5? 試驗(yàn)結(jié)果與討論

記錄6個(gè)試驗(yàn)田棉花產(chǎn)量，對(duì)比不同滴頭間距下棉花產(chǎn)量差異，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制棉籽產(chǎn)量圖，如圖1所示。

從圖1可以看出，方案T3棉籽產(chǎn)量最高，達(dá)到5686.45kg/hm?，產(chǎn)量表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>T5>T6，說明滴頭間距并不是越小越好，只有合理滴灌才能保證棉花的產(chǎn)量。為進(jìn)一步分析滴頭間距對(duì)棉花產(chǎn)量的影響，對(duì)不同栽培方案下棉花生長情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，包括株高、莖粗、葉面積指數(shù)、單株鈴數(shù)、單鈴重等指標(biāo)，具體數(shù)據(jù)如表3所示。

從表3可以看出，方案T3棉花在株高、莖粗、葉面積指數(shù)、單株鈴數(shù)以及單鈴重等方面表現(xiàn)良好，方案T6棉花生長情況最差。這是因?yàn)榈晤^間距過小，雖然會(huì)提高灌溉量，但棉花根莖長時(shí)間處于濕度比較大的土壤中，容易被腐蝕而發(fā)生腐爛，反而會(huì)起到反作用；滴頭間距過大，土壤中水分無法滿足棉花生長需求。

綜上所述，在棉花膜下滴灌栽培中，盡量將滴頭間距控制在25 cm左右，以保證棉籽產(chǎn)量，達(dá)到棉花膜下滴灌高產(chǎn)的效果。

6結(jié)論

本試驗(yàn)對(duì)棉花膜下滴灌高產(chǎn)原理及栽培技術(shù)進(jìn)行探究，以試驗(yàn)方式對(duì)棉花膜下滴灌栽培技術(shù)進(jìn)行討論，對(duì)膜下滴灌栽培技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。研究表明，膜下滴灌栽培技術(shù)有助于提高棉花產(chǎn)量，提高棉花種植的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益。本研究對(duì)膜下滴灌栽培技術(shù)應(yīng)用到棉花種植中具有一定的推廣價(jià)值。

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（編輯：郭? 瑞）