麦后移栽棉微喷带灌节水灌溉方案比选

努尔比耶·艾散

(疏附县农业农村局，新疆 喀什 844100)

新疆喀什地区每年会种植超过550万亩棉花，其中麦后移栽棉占比不足5%，该种植方式能显著降低管理成本，在我国粮食安全问题日益严峻的背景下，具有较好的应用前景。但对该种植方式的节水灌溉研究较少，因此必须得到重视。

1 微喷带灌节水方案设计

微喷带灌是当前喀什地区棉花种植的最常见节水灌溉方式之一，但当地对微喷带灌的最佳灌水水平和间距少有分析，因此灌溉无法做到“量身定制”，只能参考其他地区经验。因此，本项目选取疏勒县木什乡选取一片耕地，设计微喷带灌的灌水水平两个参数：100%(充分灌溉)、70%(节水灌溉)；间距3个参数：1.4，2.1，2.8m。共计有6种不同的组合方案，见表1[1]。试验品种为“中棉425”，6月12日收麦后移栽，种植行距70cm，密度4600株/亩，施肥量：氮肥(N含量46%)12kg/亩，磷肥(P2O5含量14%)5kg/亩，钾肥(K2O含量50%)6kg/亩。

表1 微喷带灌试验方案设计

2 灌溉方案试验比选

2.1 深度土壤含水率对比分析

为测定土壤的含水量，本项目采用“烘干法”，取样深度范围是20～100cm，每20cm取一次样，每个深度样品至少取5份[2]。测定结果见如图1所示。

图1 花铃期灌溉后第5天不同位置土壤含水率-深度关系曲线

由图1可知：随着微喷带间距的不断扩大，不同深度土壤含水率波动也越来越大，可见间距扩大会导致水分扩散不均匀问题；无论何种间距，随着深度增加，土壤含水率呈波浪形变化，但总体趋势在逐渐增大，究其原因是越往上层，蒸发现象越明显[3]；对比ST1和ST4，两者间距一致但灌水量不同，它们不同深度的土壤含水率基本一致，说明在微喷带间距1.4m时，完全可以节水30%灌溉(单从土壤含水率这一参数分析)。其他两组方案对比后差别较大；对比其他两组灌溉方案，随着深度增加，含水率差距在逐渐缩小，说明水分在下渗过程中会逐渐趋于均匀，受影响最大是的60cm以上的深度范围。

2.2 植株生长发育影响对比分析

2.2.1对植株高度影响

不同日期(7月10日、7月18日、7月25日、8月6日、8月15日、8月27日、9月6日)不同灌溉方案下植株高度变化情况如图2所示，由图可知：总体来看，6种灌溉方案下，植株高度差距并不大，可见这一参数无法作为判别灌溉方案优劣的办法[4]；在同一灌水量的前提下，微喷带间距2.1m的反而植株较低。

图2 不同日期不同灌溉方案植株高度变化情况

2.2.2对植株生长指标影响

在此对6个不同灌溉方案的植株4个重要生长指标(果枝数、蕾数、铃数、吐絮数)进行评测，结果如图3所示。由图3可知：从果枝数来看，在充分灌溉下(100%ETc)，果枝数随着微喷带间距增大而逐渐减小。而在节水灌溉下(70%ETc)，果枝数随着间距增大呈现先增加后减小趋势。而且在间距相同的前提下，节水灌溉的果枝数多于充分灌溉，且最佳灌溉方案为ST5；从蕾数来看，在充分灌溉下，蕾数随着微喷带间距增大而逐渐增加。在节水灌溉下，蕾数随着间距增大呈现先增加后减小趋势。ST3和ST5两种方案最佳[5]；从铃数来看，无论是哪种灌溉方式，铃数均随着微喷带间距增大而增多，且相对而言，节水灌溉下铃数要多于充分灌溉。ST6最佳，ST5次之；从吐絮数来看，ST6明显优于其他方案，ST5次之。

图3 不同灌溉方案对移栽棉生长发育的影响

2.3 灌溉棉花产量及品质影响对比分析

2.3.1对棉花产量影响

不同灌溉方案下棉花产量及构成因素的测定数值见表2。由表2可知：在不同灌溉方案下，植株密度差别不大，其中ST4最高值与ST3最低值相差不过4%，可忽略不计；棉籽产量作为最重要参数，可知ST4数值最大，与ST2最小值相差7.8%，其他基本上持平，所以发现不同灌溉方案对棉花产量影响并不算大。这也就能印证只要在恰当时机进行灌溉，棉花产量不会有什么影响，完全可以打消节水灌溉实用性的顾虑[6]。

表2 不同灌溉方案对棉花产量及产量构成因素

2.3.2对棉花品质影响

不同灌溉方案下5个决定棉花品质的测定数值见表3。由表3可知：纤维长度越大，棉花利用价值越高，从这一指标看，ST4最优秀，ST6次之；从长度整齐度分析，6种方案均处于中等范围，所以数值越高越好，由此可知ST4最优秀；断裂比强度反应了纤维抵抗外力破坏能力的大小，数值越大越好，除了ST5其余均不小于29，属于强的水平，ST3最好，ST4次之；马克隆值反映了棉花的细度和透气度，过高或过低都不好，其中ST2为正常水平，其余各方案属于最好范围(3.7～4.2)[7]。

表3 不同灌溉方案对棉花品质指标影响

2.4 灌溉水分利用效率对比分析

不同灌溉方案对水分利用效率的影响(为方便分析，在此忽略了降水影响)，见表4。由表4可知：总体来看，节水灌溉的水分利用率明显高于充分灌溉；无论充分灌溉还是节水灌溉，随着微喷灌带间距增加，水分利用效率在减小；ST4利用率最高，达到86%，明显高于其他方案[8]。

表4 不同灌溉方案对水分利用效率的影响

综合分析了棉花产量、品质以及灌溉水利用率等重要参数，发现ST4(节水灌溉，微喷带间距1.4m)综合表现最好，因此在一些使用微喷灌作为主要灌溉模式的地区，推荐使用该方案，能够达到节水、保质保量的目的。

3 结语

麦后移栽棉对于提高耕地利用效率、提高农民收入水平、保证我国粮食安全等问题均有很广阔的发展前景。在此采用不同灌溉方案作对比的形式，最终得出节水灌溉在可行性上完全没问题，这样可以大大缓解喀什地区的农业用水压力。而且也可以将该模式应用于普通棉花种植中，看是否也能在原有灌溉基础上再降低一点灌水量，耕地基数大，节约的水资源量也很可观。本项目不足之处是没有考虑降雨这一动态因素的影响，也会对试验结果产生影响，因此在实际应用时，也应当实时调整灌溉参数，切不可一切照搬。