滴灌技术在棉花种植过程中可以提高棉花的品质，提高产量，还可以节约水资源，从而降低农户的棉花种植成本，提高经济效益。
《棉花科学》农业期刊，是全国公开发行的棉花专业刊物,为中国核心期刊数据库(遴选)、中文科技期刊数据库等全文收录期刊。中国农业网的媒体合作期刊,是国家职称评定认定学术期刊。设有：专题综述、试验研究、高产高效、棉业调研、产业之路、轻简栽培、减灾技术、质量检验、实用技术、区域试验、品种应用、肥药应用、植棉交流、棉事指导等栏目。融学术性、指导性、实用性于一体，在全国广大棉区特别是长江流域棉区具有广泛的读作者群。在行业内已形成了北有中《中国棉花》、南有《棉花科学》的两强鼎立局面。
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。
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30~40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8～15 cm、宽15～30 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30～40个百分点。其原理就是根据作物在不同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225～300 kg/hm2,其余450～525 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360～480元/hm2。如果使用滴灌,肥料利用率可以达到70%以上,仅需投入321～429 kg/hm2肥料,而这些肥料仅仅只需要513.6～686.4元/hm2,可以节省费用686.4～513.6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4～7 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937.5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。全年在施肥和打药方面,如果按平均节省劳动日75～90个/hm2计算,按现在人工劳务费平均25元/d计算,可节省开支1 875～2 250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0～100 cm土层平均含盐率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/hm2,120～150元/台左右。水池15个/hm2,大约10 m3左右,机动车挖土大约450～750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.
