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摘 要： 摘要：無膜移栽棉花地下滴灌技術(shù)在節(jié)水效率上有著明顯的效益，而苗期能否出苗和灌水量的多少是制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。文中利用測坑進(jìn)行試驗(yàn)研究，分析了緩苗期灌水量與棉花生長和產(chǎn)量的關(guān)系，結(jié)果表明：綜合考慮水分利用率的情況下，緩苗期灌水量45mm更有利
摘要：無膜移栽棉花地下滴灌技術(shù)在節(jié)水效率上有著明顯的效益，而苗期能否出苗和灌水量的多少是制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。文中利用測坑進(jìn)行試驗(yàn)研究，分析了緩苗期灌水量與棉花生長和產(chǎn)量的關(guān)系，結(jié)果表明：綜合考慮水分利用率的情況下，緩苗期灌水量45mm更有利于棉苗盡快渡過緩苗期成活，并獲得較高的產(chǎn)量，結(jié)論將為該技術(shù)推廣應(yīng)用提供參考和理論支持。
關(guān)鍵詞：地下滴灌;無膜移栽;棉花;緩苗期;灌水量
0引言
習(xí)近平同志在保障水安全問題講話中，提煉出新時(shí)期治水方針：“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”。對于“農(nóng)業(yè)節(jié)水優(yōu)先”如何實(shí)現(xiàn)?主要采取灌區(qū)節(jié)水改造，作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，田間高效節(jié)水等措施，進(jìn)一步提高水分生產(chǎn)利用率。棉花移栽地下滴灌技術(shù)，就是將地下滴灌和無膜移栽棉花技術(shù)有機(jī)結(jié)合，不僅避免了因覆膜引起的環(huán)境污染，而且還能將兩者的集成效益充分發(fā)揮出來，使作物產(chǎn)量和水分利用效率達(dá)到最佳[1-3]。已有學(xué)者對地下滴灌無膜移栽技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，主要包括移栽時(shí)間，種植模式、灌水要素、需水量等對作物生理形狀和產(chǎn)量的影響[4-13]，而對緩苗期灌水量研究較少，棉花能否成活以及后期產(chǎn)量的高低，與其有直接關(guān)系，這也是本文的研究意義所在。
期刊推薦：《山西水利科技》(季刊)創(chuàng)刊于1971年，由山西省水利學(xué)會主辦的科技期刊。主要刊登我省水利建設(shè)和科學(xué)研究中的新技術(shù)、新成果等科技論文，并介紹交流國內(nèi)外在水利建設(shè)中的技術(shù)信息，面向全省水利科技工作者提供發(fā)表科技論文的陣地，為山西水利建設(shè)服務(wù)。
1試驗(yàn)概況
1.1試驗(yàn)地點(diǎn)
分別于2009年3月至2009年10月，2010年4月至2010年10月，均在石河子大學(xué)節(jié)水灌溉兵團(tuán)重點(diǎn)試驗(yàn)站，進(jìn)行了為期兩年的試驗(yàn)。試驗(yàn)站所處位置：
石河子市西郊農(nóng)試場二連，海拔412m。試驗(yàn)土壤為中壤土，地下水埋深大于10m。按照由淺到深測坑0~100cm土層深度，每30cm的土壤平均容重分別為1.489、1.637和1.490g/cm3，田間持水率為30.22%(體積百分比)。
1.2試驗(yàn)材料與方法
文中用NFT-SDI表示地下滴灌無膜移栽棉花，測坑布置如圖1所示。試驗(yàn)測坑共六個(gè)，大小均為：長2m，寬2m，深度2m，并在試驗(yàn)前對其底部和四周側(cè)壁，進(jìn)行防滲處理。試驗(yàn)所用滴灌帶澳大利亞T-Tape，屬于NFT-SDI專用滴灌帶，埋設(shè)于地表以下35cm處。兩條滴灌帶之間的距離為90cm，兩個(gè)滴頭之間的距離為30cm，單個(gè)滴頭的流量為0.97～1.16L/h。試驗(yàn)種植棉花品種為惠遠(yuǎn)710，行內(nèi)棉花之間的距離(株距)為10cm，種植方式行距為30cm×60cm×30cm。試驗(yàn)中供水系統(tǒng)為水泵加壓，隨水施肥。
觀測記錄緩苗期不同灌水量對棉花各個(gè)生育階段的生理參數(shù)及產(chǎn)量的影響，并采用美國CPN公司生產(chǎn)的USACPN503DR.127型中子儀和烘干法監(jiān)測土壤水分狀況。
2試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1各個(gè)測坑對應(yīng)的灌水處理(每個(gè)處理重復(fù)3次)
2.2緩苗期不同灌水處理對棉花成活率的影響
從表2可以看出，移栽后灌水量的多少與棉花的成活有直接關(guān)系。總的趨勢，灌水量越多的處理，棉花的成活率越高。經(jīng)比較可得，灌水量最大為52mm的處理3和處理4，棉花的成活率最高，比處理5和6分別增加19.4%和17.3%，比處理2增加16.3%，比處理1增加3.1%。灌水量為52mm(處理3、4)和45mm(處理1)，棉花的成活率相差較小。
2.3緩苗期內(nèi)各處理土壤水分變化
緩苗期土壤水分的多少，直接關(guān)系棉花度過緩苗期時(shí)間長短及后期生長。由圖2可知，各處理土壤水分含水率整體變化趨勢基本一致，灌水前一天較小，灌水一天后土壤含水率有所增加，灌水三天后土壤水分又逐漸減小，基本與灌水前一天相接近。NFT-SDI緩苗期不同灌水處理的土壤含水率在剖面隨深度變化的幅度不同，以土壤含水率在距地表60cm處(滴灌帶的下方25cm附近)最高。灌水后一天，土壤水分隨深度的變化，處理4比處理1，2和6都明顯，且幅度較大，這與其灌水量最多有關(guān)。灌水后三天，各處理土壤含水率在40～80cm下降的幅度較大，也是根系所在的主要位置。此外，灌水后一天處理2表層20cm處的土壤含水率大于其他處理，這與灌水前土壤的水分有關(guān)。
2.4各處理的地溫變化
緩苗期(即移栽后)進(jìn)行適量灌水，合理控制土壤含水量，以水調(diào)溫，使土壤含水率和地溫盡可能地達(dá)到最佳耦合，更利于棉苗盡早渡過緩苗期，快速生長。一般而言，土壤灌水時(shí)，地溫會明顯下降，含水量較多的土壤，其溫度變化越穩(wěn)定，不同土層深度的地溫變幅較小，不同深度土層間的溫差也較小。灌水量較小的土壤，本身土壤溫度較高，而在棉花未渡過緩苗期時(shí)，絕大部分水分用于土壤表層蒸發(fā)，土壤蓄水量很小，不利于棉苗成活。從圖3可以看出，各處理地溫隨深度變化，均從日出之時(shí)逐漸升高，至下午16:00時(shí)左右達(dá)到最大，此后隨時(shí)間的推移逐漸降低。日變化表層最大，這與太陽直射以及地表先受熱有關(guān)，白天表層地溫高于底層的地溫，夜間地溫高于表層。此外，對于25cm處各處理的地溫在22:00時(shí)，呈現(xiàn)穩(wěn)定或亦有上升的趨勢，各處理的地溫隨土層深度變化逐漸減少，在一定深度時(shí)趨于穩(wěn)定，這與氣溫和土壤水分有一定的關(guān)系。
2.5不同灌水處理的棉花產(chǎn)量
棉花全生育期總灌溉定額和灌水次數(shù)一致，而緩苗期灌水量不同，由圖4可得，棉花的籽棉和皮棉產(chǎn)量，處理1(灌水量為45mm)最高，處理6(灌水量為28mm)最低，處理1和處理4相差不大。以籽棉產(chǎn)量為例比較，處理1比處理2，3，4，5，6分別高389、192、225、550、577kg/hm2。同等條件下，比處理2(灌水量為37mm)增加6.3%，比處理3和4(灌水量為52mm)分別增加3.1%和3.6%，比處理5和6(灌水量28mm)分別增加8.9%和9.3%。對比緩苗期不同灌水量對棉花全生育進(jìn)程生理形狀的影響，尤其是產(chǎn)量的比較，綜合考慮水分利用率的情況下，緩苗期灌水45mm(處理1)更利于棉苗后期的生長發(fā)育。
3結(jié)論及建議
對于NFT-SDI而言，移栽后棉苗能否成活，直接關(guān)系到棉花后期的生長發(fā)育和產(chǎn)量的高低，而緩苗期灌水量的多少是關(guān)鍵因素。灌水量45mm的處理，棉苗的成活率與灌水量52mm的處理相差較小，為3.1%，土壤溫度變化相對穩(wěn)定，不同土層深度的地溫和溫差變幅比較穩(wěn)定。棉花全生育期灌溉定額為450mm，灌水次數(shù)為16次，處理1最終籽棉和皮棉產(chǎn)量最高，綜合考慮水分利用率的情況下，灌水量為45mm更利于棉苗盡早渡過緩苗期和高產(chǎn)量的獲得。為了進(jìn)一步推廣應(yīng)用NFT-SDI，后期還應(yīng)廣泛進(jìn)行大田試驗(yàn)和模型數(shù)據(jù)驗(yàn)證。——論文作者：雷成霞1 魏 闖1 王振華2