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棉花膜下滴灌与常规灌溉效益比较

2014-02-22齐肖华

水利规划与设计 2014年7期
关键词:根部棉花灌溉

齐肖华

(新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司 新疆乌鲁木齐 830002)

棉花膜下滴灌与常规灌溉效益比较

齐肖华

(新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司 新疆乌鲁木齐 830002)

我国是一个农业大国,改革以来,农业生产技术得到了很大发展。在棉花的灌溉上,应用了新的棉花膜下滴灌技术,在棉花种植中发挥了重要作用,与常规灌溉相比,效益得到提高。本文对棉花膜下滴灌进行了概述,并对棉花膜下滴灌与常规灌溉效益做了分析比较,以供参考。

膜下滴灌 棉花 常规 灌溉

近年来,我国棉花膜下滴灌面积日益增加。各相关单位在棉花产区对棉花膜下滴灌技术的推广力度也逐渐加大。通过笔者多年对棉花膜下滴灌技术的研究,发现采用棉花膜下滴灌后,与常规灌溉相比较,经济效益有了很大提高。下面就两者的效益比较情况进行论述。

1 棉花膜下滴灌概述

作为一种先进的田间灌溉方法,棉花膜下滴灌技术是在地膜下铺上滴灌管道,水通过管道运送至田间后,为使水分能很好的进入棉花根部深层土壤,将滴水器安在毛管上,运送至田间的水再由滴水器滴入根部深层土壤,以确保棉花根部的吸水效果。使根部土层的水分含量始终处于良好的状态。

棉花膜下滴灌节水效果好,在实施过程中,一定要按照棉花膜下滴灌的适宜范围,结合当地的地质、气候情况和水文、经济条件,进行科学、合理的应用,以充分发挥其节水、增产的作用。

2 棉花膜下滴灌的优点

2.1提高了化肥的利用率

使化肥的利用率增加,棉花的种植管理更加方便,既能节省农民用于购买化肥的费用,又能减少平整土地和灌水的次数。地膜为棉花幼苗生长创造了适宜的环境。由于养分与水供给及时、合理,棉花各类生长指标均优,抗病力强。遇到不利天气情况,滴灌棉花也能保持稳定的产量。

2.2受地形限制较少

与常规灌溉相比,受地形的限制较少,在山区、平原等地带都可适用。并可使棉花避免盐碱的不利影响。膜下滴灌基本全是自动化,具有劳动强度不高和抑制杂草生长等优点。

2.3节约灌溉用水量

埋在地下的运水管道,避免了水的蒸发和深层渗漏。便于对灌水量进行控制,从而节约了灌溉用水量。水流顺滴孔直达作物根部,使土壤始终保持疏松和最佳含水状态,加之地膜覆盖,水分蒸发大大减少,农田用水量仅为常规灌溉的50%。滴灌是一种可控制的局部灌溉,可适时适量的灌水。水滴渗到作物根层周围的土壤中,供作物本身生长所需。

3 效益比较

3.1经济效益

棉花膜下滴灌由于保证了棉花生长所需要的水分和养料,可以增加棉花产量。据新疆某产棉地的调查,采用棉花膜下滴灌比常规灌溉每亩大约增产15%,提前生育期5天。水、肥的投入

数量大约减少36%。常规灌溉每亩给棉花浇一次水,用水量为210立方米,采用棉花膜下滴灌,每亩用水为120立方米。每亩使水节约90立方米,每亩使电节约27度以上,每亩使肥料节省9公斤。棉花膜下滴灌与常规灌溉相比,单方水所造的产值为3元/m3,比常规灌溉的1.7元/m3高1.3元/m3。棉花膜下滴灌万亩皮棉单产与常规灌溉相比,增产率达20%。棉花膜下滴灌每亩能达到4500元收入、每亩需要本金1700元左右,常规灌溉棉每亩能达到3700元收入,每亩需要本金1600元左右,在纯收入上棉花膜下滴灌比常规灌溉每亩多出700元左右。农药水在管道中封闭输送,不但提高了农药水的利用率。还使地膜两侧土壤较干燥,不给病菌提供湿润的滋生环境。降低了除草剂、杀虫剂的使用量,可节约农药16%左右,杀虫效果好。

3.2农田环境效益

采用棉花膜下滴灌能够改良土壤,排盐、压碱,对土壤碱化具有显著的防治作用,降低了土壤的返盐率,可以使盐碱化的土地种植棉花。水滴进入土壤后溶解盐分,将盐分向滴头四周迁移,在作物根区中心部分则形成了淡化脱盐区以利于作物生长。据有关专家在盐碱地上的测定,通过棉花膜下滴灌使100公分以内土层的土壤含盐量由23.4g/kg减少到15.1g/kg。另外,由于棉花膜下滴灌节余了大量的水,还可以用这些水改善农田生态环境,例如种草种树,以加大农业抗风险的能力。由于水没有土层渗透与地面径流,有效避免了地下水位提升。直接滴入作物根部的肥料与水,改善了作物的生态环境,保持了土壤湿度,使作物的各项生长指标情况良好。棉花膜下滴灌时,肥料与水一起滴入,还可有效抑制病虫害的传播。灌溉靠闸阀控制,使每人管理定额增长翻倍;作物生长环境得到改善。

由于水肥控制的科学合理,土壤疏松,通透性好,能保持湿润状态,使棉花在良好的环境中生长,结铃率高。因此,棉花普遍在原基础上可增产15%~20%。

3.3社会效益

采用棉花膜下滴灌可以提高农户的劳动效率,使农户的种植规模扩大,增加了农户的家庭收入,并且使生产关系发生新的变化,真正实现了以家庭为主,且具有一定规模的农田经营管理模式,促进了农村经济的发展。据调查,在采用棉花膜下滴灌的农户中,每个农民在管理6公顷土地的情况下,纯收入每年可以达到15000元,是常规灌溉的6倍,随着经济的发展,这一倍数将进一步增加。另外,采用棉花膜下滴灌还可以促进机械、化工等其他行业的发展,形成以节水为中心,工农共同发展的格局。

3.4技术效益

采用棉花膜下滴灌社会效益明显,首先肥料的利用率增加了,采用棉花膜下滴灌后,可以根据棉花的种植情况,控制肥料的使用量,保证肥料直接被农作物的根部吸收,并且减少了肥料的损失。由于肥料随水直接滴入作物根部,避免了地面损失与渗漏,根部吸收效果好,肥料利用率大幅度提高。对作物生长极为有利,平均可省肥20%左右。其次,采用棉花膜下滴灌土地的利用效率增加了,在棉花膜下滴灌中,水是通过管道输送的,田间不需要修渠,使土地的浪费减少,节约了5%~7%的耕地。

通过以上棉花膜下滴灌与常规灌溉的各项比较可以看出:

常规灌溉方式,存在非常严重的渗漏现象,浪费了大量的水和肥料,需树立新的灌溉理念和采取棉花膜下滴灌的灌水方式,同时做好相关配套设施建设。

棉花的产量与灌溉供水量的多少有很大的关系。当作物的灌溉水量被根系有效吸收利用的高时,棉花的产量就增加,当作物的灌溉水量被根系有效吸收利用的低时,棉花的产量就减少。因此需要控制好作物的水分供应。

4 棉花膜下滴灌与常规灌溉施肥对比试验

通过棉花膜下滴灌与常规灌溉施肥对比试验发现:

(1)常规灌溉情况下,氮肥只有27%左右能被农作物吸收利用,磷肥只有11%左右能被农作物吸收利用。常规灌溉水的蒸发与渗透现象十分严重,浪费了大量的水资源。采用棉花膜下滴灌水直接可以到达作物根系附近,有利于更好的利用土壤养分,氮被农作物的吸收利用程度明显比常规高。氮肥利用率高于常规灌溉施肥大约1倍。对土壤中钾的激活作用显著,钾肥利用率为132%。

(2)采用棉花膜下滴灌可降低肥料生产成本,试验测得,棉花膜下滴灌肥料成本投入为132元/m2,常规灌溉肥料成本投入为151元/m2,棉花膜下滴灌比常规灌溉施肥节约肥料成本19元/m2,皮棉增产12.8kg/m2,增产11%。棉花膜下滴灌每投入1元肥料获产值9元,常规灌溉施肥获产值6元,棉花膜下滴灌施肥效益提高50%。

(3)采用棉花膜下滴灌可培肥地力,平衡土壤养分,使肥料损失减少。棉花膜下滴灌还降低了农作物对地力的依赖率,提高了水分利用率 。由于棉花膜下滴灌几乎没有渗透、蒸发,使水分利用率比常规灌溉增加了30个百分点。农户普遍觉得与以前常规灌溉相比,灌溉起来方便快捷轻松了。

5 推广棉花膜下滴灌的建议

(1)建议在我国主要棉花产区设立棉花生产专项资金管理委员会,由国家安排专门的人员管理这部分资金。这部分资金主要用于对采用棉花膜下滴灌的农户给予一定的资金帮助,使农户的生产成本减轻,有利于推广棉花膜下滴灌。

(2)国家严格控制棉花膜下滴灌所用设备、管材的质量,规范对其市场的监督,发现劣质产品,严厉处罚生产厂家。以促进棉花膜下滴灌的发展。

(3)为了加深农户对棉花膜下滴灌的了解,更好地进行棉花膜下滴灌的操作,建议地方有关部门成立棉花膜下滴灌培训队,主动到农户家中帮助其解决操作中遇到的困难。还可在农闲的时候举办免费的棉花膜下滴灌技术辅导班,欢迎对棉花膜下滴灌感兴趣的农户参加学习,为其讲解棉花膜下滴灌方面的知识。

(4)建议地方有关单位加大棉花膜下滴灌的宣传力度,可以组织相关专业人士进入农村,以座谈会的形式,与农民进行棉花膜下滴灌技术的交流,宣传棉花膜下滴灌的优势。由于专业人士直接参与棉花膜下滴灌技术的推广,可以增加棉花膜下滴灌的推广效果。也可通过新闻、网络等相关媒介进行宣传,加深农户对棉花膜下滴灌技术的认识程度,增强农民的创新意识,为棉花膜下滴灌的广泛应用打下基础。

6 结束语

综上所述,棉花膜下滴灌是目前我国棉花灌溉中先进的灌溉方式,具有良好的效益。在棉花种植中,应用棉花膜下滴灌技术后,不但可以节水、节肥,而且在确保棉花质量的同时,大幅增加棉花产量。与常规灌溉相比,效益明显提升,应大力推广棉花膜下滴灌。

1 陈金平. 黄淮海平原棉花形态发育和源库关系对土壤水分的响应[J]. 河南农业科学, 2010(04).

2 白艳红, 刘瑞娟. 棉花栽培应用抗旱保水剂的效果分析[J]. 内蒙古农业科技, 2011(03).

3 时小红. 河南省杂交玉米、杂交水稻和棉花等种子供需形势分析及预测[J]. 种业导刊, 2008(21).

表2 幸福渠副坝0+523断面兴利水位工况下关键部位渗流要素表

从图4、图5和表2可以看出,工程加固前粘土斜墙后剩余约40%的位势,粘土斜墙的出逸坡降为0.698,下游坝坡渗出段上的平均出逸坡降值为0.057,渗流量为26.01m3/m.d;工程加固后消杀了约80%的位势,粘土斜墙的出逸坡降为0.035,下游坝坡渗出段上的平均出逸坡降值为0.025,渗流量为26.01m3/m.d。可见,采取水平铺盖与竖直防渗悬挂帷幕结合的加固方案效果明显。

门楼水库幸福渠副坝除险加固于2010年10月开始施工,于2011年5月全部竣工。在施工过程中发现坝后原有的泉水出逸水量明显减少,最终干涸。水库运行至今再没发现加固前渗漏、管涌等问题,幸福渠副坝渗透问题得到根本解决。

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.07.020

TV93

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1672-2469(2014)07-0065-03

齐肖华(1981年—),女,工程师。

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