(新疆维吾尔自治区水资源中心,新疆 乌鲁木齐 830000)
不同盐渍化程度土壤种植棉花滴灌保苗技术研究※
曹伟
(新疆维吾尔自治区水资源中心,新疆 乌鲁木齐 830000)
如何提高棉花幼苗保苗率是夺得农业增产丰收的重要前提条件。本文以新疆孔雀河流域为例,对不同灌溉方式与出苗水量对棉花幼苗保苗情况的影响进行了系统分析,结果表明:在高盐渍化土壤采用750m3/hm2出苗水量与滴水出苗方式,其保苗率最高,达70%;在低盐渍化土壤采用750m3/hm2出苗水量与双膜覆盖方式,保苗率最高,达89%。研究结果为指导当地棉花灌溉方式的合理选择及棉花种植业发展提供了重要参考。
盐渍化土壤;棉花;滴灌;技术
土壤盐渍化是指可溶性盐分在土壤中积累而达到对植物有害的程度(含盐量大于3~6g/kg时大多数栽培植物的生长会受到影响)[1-3]。目前,土地盐渍化已成为一个世界性难题。
棉花是新疆南北疆普遍种植的重要经济作物[4]。在棉花播种前期,土壤初始含盐量对滴灌棉田的出苗率具有先行的约束和决定性作用。而棉花播种期(4—5月),恰好是盐碱地浅层土壤(0~20cm)返盐最严重、盐害对作物生长危害最大的关键阶段[5-6]。因此,选择合理的滴灌模式,提高棉种出苗率,改善棉苗生长的微观土壤环境,实现棉花稳产增产便成为当务之急。本文以新疆塔里木盆地北缘的孔雀河流域为例,以棉花幼苗期的出苗率为研究内容,采用不同灌溉方式与出苗水量对棉花幼苗的保苗情况进行分析,取得了一些有价值的研究成果。
田间试验在新疆库尔勒市西尼尔镇巴音郭楞管理局水利科研所(41°36′N,86°12′E)0号地进行。试验地块连续3年无冬春灌,在试验区选取15个点进行取土,取土深度为0~20cm,将土样带回实验室,烘干法测定土壤含水率,电导率仪(DDS-307)测定电导率(测定土水比为1∶5的土壤水浸提液)。将电导率大于2.10μS/cm划分为高盐渍化土壤,小于1.20μS/cm划分为低盐渍化土壤。
棉花种植宽度为1.20m,一膜双管布置,滴灌带为单翼迷宫式,滴头设计流量1.80L/h,滴头间距30cm,棉花播种深度约3cm,一膜4行播种,行距配置为20cm+40cm+20cm,株距10cm。试验设置三种出苗方式(均属膜下滴灌):干播湿出(播种后灌水,之后至出苗稳定期间无灌水)、双膜覆盖(播种后灌水,之后至出苗稳定期间无灌水)、滴水出苗(播种前灌水,播种至出苗稳定期间无灌水)。每种出苗方式均设置两种出苗水量:450m3/hm2与750m3/hm2。
3.1 高盐渍化土壤棉花保苗情况分析
高盐渍化土壤中,对比3种出苗方式(干播湿出、双膜覆盖与滴水出苗),结果表明:不管采用何种出苗方式,出苗水量为750m3/hm2时,浅层土壤含水率都优于450m3/hm2的处理情况,如图1~图3所示。其中,采用干播湿出方式,同等灌溉条件下(出苗水量为750m3/hm2),膜内浅层土壤含水率状况最优,且随时间变化幅度最小,适宜棉种出苗;土壤中的盐分运动始终遵循“盐随水来,盐随水去”的规则,所以浅层土壤电导率测定与土壤含水率变化一致,即出苗水量为750m3/hm2时,浅层土壤电导率都优于450m3/hm2的处理情况(见图2),其中干播湿出方式,出苗水量为750m3/hm2条件下,浅层土壤电导率显示,膜内(宽行和窄行)浅层土壤含盐量下降,且随时间推移土壤返盐情况弱于双膜覆盖和滴水出苗方式。
图1 干播湿出模式下土壤含水率与电导率变化(高盐渍化土壤)
图2 滴水出苗模式下土壤含水率与电导率变化(高盐渍化土壤)
图3 双模覆盖模式下土壤含水率与电导率变化(高盐渍化土壤)
3.2 低盐渍化土壤棉花保苗情况分析
低盐渍化土壤中,对比三种出苗方式,试验结果表明:不管采用何种出苗方式,出苗水量为750m3/hm2时,浅层土壤含水率都优于450m3/hm2的处理情况,如图4~图6所示。其中采用双膜覆盖方式,同时出苗水量为750m3/hm2条件下,膜内浅层土壤含水率状况最优且随时间变化幅度最小,适宜棉种出苗;采用双膜覆盖方式,出苗水量为750m3/hm2条件下,浅层土壤电导率显示,膜内(宽行和窄行)浅层土壤含盐量下降,且随时间推移浅层土壤返盐情况都弱于干播湿出和滴水出苗方式。
图4 干播湿出模式下土壤含水率与电导率变化(低盐渍化土壤)
图5 滴水出苗模式下土壤含水率与电导率变化(低盐渍化土壤)
图6 双模覆盖模式下土壤含水率与电导率变化(低盐渍化土壤)
对以上采用不同灌溉方式下两种不同盐渍化程度的棉花,在其出苗后28天,进行了保苗率统计,结果如图7所示。
图7表明,高盐渍化土壤采用750m3/hm2(折合50m3/亩)出苗水量与滴水出苗方式,保苗率最高,达70%;低盐渍化土壤采用750m3/hm2(折合50m3/亩)出苗水量与双膜覆盖方式,保苗率最高,达89%。
图7 不同盐渍化程度土壤的棉花保苗率
综合分析土壤盐渍化程度与采用的出苗方式,结合棉花出苗所在浅层土壤的含水率和电导率变化情况,以及棉花出苗率统计情况,得出不同盐渍化程度土壤的棉花播种方式。
对于高盐渍化土壤,采用滴水出苗方式较好,即先行将滴灌带和薄膜铺设好,接着一次性灌入出苗水量750m3/hm2,10天后土壤水分适中时进行播种,出苗后28天保苗率可达70%。滴水出苗方式,可先行将土壤中的盐分压入下层土壤,利于棉种在浅层土壤中萌发,缩短出苗时间。
对于低盐渍化土壤,采用双膜覆盖出苗方式较好,出苗水量750m3/hm2,出苗后28天保苗率可达89%。双膜覆盖可有效提高0~25cm耕作层地温,增加土壤水分,抑制盐分表聚;双膜覆盖虽然提高了出苗率,但不及时揭膜会造成棉苗高温灼伤,保苗率降低,造成收获株数减少。当出苗率达到60%~70%时即可揭去外层膜,湿度较大的棉田揭膜时间可适当提前。也可根据出苗情况分期、分段揭膜,遇雨天和低温天气可适当推迟揭膜。
[1] 刘洪亮,赵凤梅,黄琴.不同棉花品种耐盐碱试验初探[J].中国棉花,2010,37(2):15-16.
[2] 孙池涛,张俊鹏,冯棣.滨海盐碱棉田水盐及棉花生长动态研究[J].灌溉排水学报,2015,34(1):79-84.
[3] 黄玉萍,韩焕勇,林海.新型盐碱改良剂对棉花产量和品质的影响[J].新疆农垦科技,2015,38(4):39-40.
[4] 曹伟,魏光辉,庄亮亮.棉花出苗与土壤可溶性盐分离子组成关系的研究[J].灌溉排水学报,2014,33(1):46-49.
[5] 朱庆超.膜下滴灌棉田土壤盐分随时间变化特征[J].水资源开发与管理,2015(2):59-61.
[6] 程静,苏孝敏,张晨辰.干旱地区膜下滴灌技术甜瓜种植模式试验研究[J].水资源开发与管理,2015(1):57-63,10.
Studyonsoilcultivationcottondripirrigationseedlingprotectingtechniqueatdifferentsalinizationdegrees※
CAO Wei
(XinjiangUygurAutonomousRegionWaterResourcesCenter,Urumqi830000,China)
How to improve the seedling rate of cotton seedling is an important precondition for yield increase and harvest of agriculture. In the paper, Xinjiang Kongque River Basin is adopted as an example for systematically analyzing the influence of different irrigation methods and seedling water amount on cotton seedling protecting condition. The results show that: 750m3/hm2seedling water amount and drip irrigation seedling mode are adopted in the high salinization soil. The seedling protection rate is the highest, namely 70%. 750m3/hm2seedling water amount and double-membrane coverage mode are adopted for low salinization soil, and the seedling protection rate is the highest, namely 89%. The results provide an important reference for guiding reasonable selection of local cotton irrigation methods and development of cotton planting industry.
salinized soil; cotton; drip irrigation; technique
10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.011.018
新疆维吾尔自治区重大科技专项资助(课题编号201130103-3)
TV93
A
2096-0131(2017)011-0068-06