棉花膜下滴灌灌溉制度丰产试验

棉花膜下滴灌灌溉制度丰产试验
作者：麦麦提.尼亚孜
来源：《水能经济》2017年第10期
【摘要】本试验对棉花膜下滴灌灌溉制度及其各因素的特点进行了分析。

膜下滴灌技术采用局部灌水，田间地面蒸发量小，可控性强，减少了深层渗漏，提高了田间水的利用率。

【关键词】棉花；滴灌；灌溉制度
一、基本情况：
试验田选在新疆且末县绿银农场，试验面积为1476.2亩。

海拔高程1187米。

东经
85°53′、北纬38°33′。

试验品种为棉花新品种-2，波重量为5公斤/亩，采用宽膜式一膜五行，播前深施二胺15公斤/亩，尿素20公斤/亩。

二、项目采取的主要措施：
項目组选择具有代表性的棉花地下灌溉与对照田进行土壤容重、田间持水量、土壤含水量、土壤入渗速度的观测，并调查作物生育期动态，收集农业生产情况等滴灌技术进行分析、论证，提出最优组合。

三、灌溉制度制定原理：
本次试验对棉花地下灌溉进行了灌溉制度分析：
各因素的最优组合如下：
（1）灌水定额：
m=0.1γzq（θmax-θmin）/η（1）
式中：m——灌水定额（方/亩）
γ——土壤容重（g/cm3）
z——计划湿润土层深度（m）
θmax，θmin——土壤含水率上下限（占干土重量的百分比）
q——设计土壤湿润比（%）
η——滴灌水利用系数
（2）灌水周期
T=（m/ETa）η （2）
式中：T——灌水周期（天）
ETa——作物耗水强度（mm/d）
η——同上
（3）设计每次最大灌水时间确定
t=m/q×A×η
A——影响半径（米）
q、η——同上
四、结果分析
（1）土壤湿润比
地下滴灌属于局部灌水、只沿滴灌毛管形成带状湿润区，湿润范围有限。

由于田间滴头流量和滴水量的变化及土壤质地的变化，各滴头下的土壤湿度比是有差异的。

（2）棉花耗水率及需水量
滴灌棉花苗期棉株耗水率在2mm/d以下，，蕾期耗水率急剧增加，花玲期耗水率最高，峰值可打到9mm/d，出现在7月中旬盛花结铃期。

8月初以后，耗水率迅速下降。

吐絮后耗水率基本在4mm/d以下。

由于滴灌棉花根系生长特点，其抗旱能力较弱，受土壤干旱的风险大，所以在其需水最敏感期（盛花结铃期或整个花玲期）保持土壤含水率在相对田间持水率的70%～90%最安全。

因此，地下滴灌棉花各生育期适宜土壤含水率下限θmin为（相对田间持水率）：苗期55%，蕾期60%，花玲期70%，絮期55%，上限θmax均为95%田间持水率。

（3）棉花地下滴灌灌溉制度
根据式（1）、（2）可计算出棉花地下滴灌时各生育阶段灌水定额及灌水周期。

如表二：
灌溉水利用率取0.9，土壤平均田间持水率（占干土重百分比）为20.5%，平均干土容重1.56g/cm3，苗期和蕾期湿润比53%花玲期湿润比为65%。

五、结论
（1）棉花膜下滴灌全生育期田间需水量棉花生育期需水量不仅与棉花终止密度有关，还与气象条件及土壤水分状况有关。

两年来的试验都采用“一膜五行”种植，在不同气象条件下试验得出全生育期间需水量平均为212.26mm。

棉花花玲期田间耗水率6.41mm/d，是需水最旺盛期。

膜下滴灌使土壤局部湿润，膜外土壤水分含量比膜内低，棉花根系大都密集在湿润区内。

（2）湿润深度在地膜覆盖条件下，膜下滴灌不仅灌水浅，而且保墒好，土壤浅层水分大，加上该技术的可控性，可使灌水深度与棉花根系主要吸水深度相一致，避免产生土壤水分的深层渗漏。

试验得出湿润深度以40—60cm为佳。

（3）湿润比湿润比与棉花栽培方式和滴灌毛管布置间距有关，因膜下水分利用率较高。

田间直接测定湿润比难度很大，受滴头流量、地税量及土壤空间变异的影响。

利用大量的土壤水分测定结果，通过土壤水分平衡关系反推出的平均湿润比为0.53～0.65。

（4）灌溉制度棉花膜下滴灌属“浅灌勤灌”，蕾期和花玲期灌水密集，这两个生育阶段的灌水定额为35—46mm，蕾期灌水周期为8—9天，花玲期灌水周期为6—7天。

试验得出全生育期灌溉定额为148.52mm，比常规沟灌节约灌溉水233%，灌水次数8—12次。