高標準節(jié)水灌溉技術在棉花生產(chǎn)上的應用分析

徐有軍

（新疆生產(chǎn)建設兵團第六師102團農(nóng)業(yè)發(fā)展服務中心，新疆 昌吉 831300）

在棉花生產(chǎn)過程中采用先進的高標準節(jié)水灌溉技術，不僅能夠提升經(jīng)濟效益，還能促進社會與生態(tài)效益的發(fā)展。因此，在棉花生產(chǎn)中應重視高標準節(jié)水灌溉技術的應用，完善相關技術的應用機制和體系，增強技術的應用效果，節(jié)約能源，促進棉花生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

1 高標準節(jié)水灌溉技術在棉花生產(chǎn)中的應用意義

近年來，我國農(nóng)戶在棉花生產(chǎn)過程中，采用高標準節(jié)水灌溉技術，取得了良好的效益，受到棉花種植戶的廣泛認可。通過灌溉與施肥同步進行，將水肥灌入到植株根系20 cm左右的位置，增強根系的發(fā)達性，促使棉花植株的良好生長。具體表現(xiàn)為以下兩點。

1.1 提升經(jīng)濟效益

農(nóng)戶在棉花生產(chǎn)期間應用高標準節(jié)水灌溉技術，能提升產(chǎn)業(yè)效益，如表1所示。35畝（1畝≈667 m2，下同）棉田采用高標準節(jié)水灌溉技術，畝均增收300~400元，共增加經(jīng)濟收入1.05萬元~1.4萬元。而在定額灌溉的過程中，每灌溉1畝地的用水量，從之前的500 m3降低到250 m3，用水成本減少60元左右。同時還能降低農(nóng)藥的應用量，大約為25%，節(jié)省機械設備和勞動力成本40元/畝，由此可見，高標準節(jié)水灌溉技術在棉花生產(chǎn)中的應用具有一定的經(jīng)濟效益優(yōu)勢，有著較高的技術推廣價值[1]。

表1 高標準節(jié)水灌溉技術應用的經(jīng)濟效益

1.2 促進社會與生態(tài)效益

在棉花生產(chǎn)中應用高標準節(jié)水灌溉技術，能夠提升水肥利用效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，在一定程度上提高棉花產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，提高產(chǎn)業(yè)的市場競爭力，為棉花種植農(nóng)戶帶來更多經(jīng)濟收入。與此同時，應用高標準節(jié)水灌溉技術，能夠節(jié)約大量的水資源，緩解水資源不足的現(xiàn)狀，緩解水土流失、農(nóng)藥與化肥流失對生態(tài)環(huán)境造成影響，減輕土壤鹽漬化的程度，具備較高的生態(tài)效益[2]。

2 高標準節(jié)水灌溉技術在棉花生產(chǎn)中的應用

2.1 階段性灌溉技術

由于棉花生長周期較長，生命周期分成不同的階段，為有效應用高標準節(jié)水灌溉技術，可采用階段性的技術措施，如圖1所示。在棉花植株不同生長階段，采用不同的灌溉方式，可以充分發(fā)揮高標準節(jié)水灌溉技術的作用。

圖1 階段性節(jié)水灌溉

1）蓄墑階段。在每年春季的蓄墑階段，可采取儲水灌溉的措施或者是播種之前泡地的措施，應注意在播種之前的20天左右結(jié)束蓄墑。如果灌水的時間延遲，或者有陰雨天氣，就會由于墑情不良導致土壤溫度降低，對棉花正常出苗造成不利影響，因此必須要合理控制蓄墑節(jié)水灌溉時間。

2）播種階段[3]。一般情況下，如果在播種過程中墑情不良，土壤含水率不能滿足播種、出苗的需求，就必須要及時灌溉，簡而言之就是在土壤2 cm深處土層含水率為70%以下的情況下，臨近播種期的階段沒有降雨征兆，就必須要在播種之前噴灌，或者隔行滲灌。例如修建壟溝，在隴上播種，而在壟溝之內(nèi)灌水，每畝地灌水大約30 m3，完成灌水之后及時松土，去除板結(jié)的土壤，加快棉花植株的生長速度[4]。如果在播種前5天內(nèi)降水量超出10 mm，或是在播種之前10天內(nèi)降水量超出15 mm，或是在播種之前20天之內(nèi)降水量超出20 mm，可不必進行播種階段的澆灌，這樣在一定程度上能夠達到節(jié)水的目的。

3）現(xiàn)蕾階段。通常狀況下在現(xiàn)蕾階段無需灌溉，但是如果氣候非常干旱，土壤20 cm內(nèi)的含水量降低到50%以下，并且天氣預報顯示，近期沒有降雨天氣，植株的主莖生長速度已經(jīng)開始降低，上部果枝呈現(xiàn)擁擠的狀態(tài)，無法拉開距離，葉子呈現(xiàn)枯萎的深綠色，葉面有非常油膩的光澤，植株呈現(xiàn)缺水狀態(tài)，就必須立即灌溉。為達到節(jié)水灌溉的目的，可將每畝地的灌水量控制在30 m3左右，采用隔溝灌的方式和滴灌技術，避免采用大畦灌溉。且灌溉之前還需噴灑藥物，以免在灌溉之后出現(xiàn)病蟲害問題。

4）花鈴期階段。花鈴期的棉花植株正處于氣候較為炎熱的階段，生長較為茂盛，如果水分不足，就會導致蕾鈴脫落，對產(chǎn)量和質(zhì)量造成不利影響。因此，在花鈴階段應做好節(jié)水灌溉工作，根據(jù)植株的水分需求，在高溫晴朗、天氣預報沒有降雨的天氣，或者是土壤含水量已經(jīng)降低到55%以下，就要節(jié)水灌溉，將每畝灌溉水量控制在40 m3，在每天早晨和夜晚開展灌溉作業(yè)，避免由于井水溫度過低對花鈴造成刺激出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象[5]。如果棉田的地力很差，就需要在澆灌的過程中追肥，避免出現(xiàn)早衰的現(xiàn)象。

5）吐絮階段。在棉花吐絮階段如果降雨量較多，就可不灌溉，但是如果連續(xù)性干旱，土壤含水量在50%之內(nèi)，環(huán)境的溫度很高，就必須灌溉。為預防灌溉和降雨天氣重合，應合理設置澆灌量，每畝地控制在30 m3[6]。

2.2 引進現(xiàn)代化節(jié)水灌溉設施

在棉花生產(chǎn)期間應重點結(jié)合高標準節(jié)水灌溉技術的特點和情況，制訂較為完善的灌溉方案，引進現(xiàn)代化的節(jié)水灌溉設施和設備，確保能夠滿足高標準節(jié)水灌溉的工作需求。

1）引進膜下自壓滴灌的技術設備。此類設備的成本大約在畝均1 000元，借助灌溉位置和農(nóng)田渠道間的水位差異滴灌，滲透性極強，能夠預防水分快速揮發(fā)，保證一次性灌溉到位，降低水資源的用量，節(jié)水性能良好。因此，在棉花生產(chǎn)期間應結(jié)合高標準節(jié)水灌溉技術標準與特點，積極引進先進的膜下自壓滴灌技術和相關設備，根據(jù)棉花田的情況科學設置設備，確保棉花的產(chǎn)量和質(zhì)量；由于應用膜下自壓滴灌技術是借助灌水渠道和大田的水位差，或者是地面的坡降，使得水分能夠從塑料軟管的干管、支管和毛管等滲透到植株的根部位置，棉花植株能夠快速吸收水分，達到節(jié)水灌溉的目的。在采用相關設備的過程中，需要重點設置軟管的支管、干管和毛管，設置一膜一管或者是一膜兩管的滴灌形式，如果采用一膜一管的滴灌形式，就應該適當增加軟管毛管的直徑，確保每個水流的孔徑都能夠高于一膜兩管的水流孔徑，保證水量有所提升。同時也必須要結(jié)合土壤特點、氣候溫度情況、出苗情況和降雨量情況等，因地制宜調(diào)整滴灌水量[7]。

2）引進膜下有壓滴灌設備。此類設備主要是通過專用壓力設施滴灌，其和自壓滴灌技術相比其優(yōu)勢非常明顯，能夠保證滴灌水分的均勻性和滲透性，拓寬灌溉的整體面積，但是其也存在一定的缺點，就是壓力設備的成本較高，在安裝過程中會花費大量的時間和資源。但是整體而言，設備應用的優(yōu)勢大于缺陷，得到了廣泛的應用。因此，建議在棉花生產(chǎn)過程中根據(jù)膜下有壓滴灌技術的特點，引進現(xiàn)代化的設備和裝置，滿足當前高標準節(jié)水灌溉的技術需求。在采用膜下有壓滴灌設備和技術期間，應重點實行一膜一管的滴灌措施。簡而言之就是利用一根滴灌管進行四行棉花的滴灌，將滴灌的濕潤寬度控制在一膜兩管的寬度以上，適當增加滴灌的數(shù)量，這樣可以滿足棉花植株的水分需求，同時還需按照當?shù)貐^(qū)域的土壤特點、棉花植株的長勢情況、氣候溫度情況、降雨量情況等，適當調(diào)整優(yōu)化滴灌方案；如果采用一膜兩管的滴灌措施，就可通過一根滴灌管進行兩行棉花的滴灌，保證濕潤寬度在一膜一管之內(nèi)，降低滴頭的流量，減少滴水的數(shù)量[8]。

3）引進地下滴灌設備。地下滴灌主要是在地表30 cm下方位置埋設水管，利用專業(yè)的滴頭滴灌。此類設備在應用的過程中，能夠預防水流到地表面的位置，不僅能夠避免水資源浪費問題，還能減少雜草的數(shù)量，起到提升棉花生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量的作用。建議在棉花生產(chǎn)期間以膜下自壓和有壓滴灌設備為主，全面運用相應的高標準節(jié)水灌溉技術和系統(tǒng)；或者是在節(jié)水灌溉的過程中，按照當?shù)貐^(qū)域的土壤性質(zhì)、棉花植株出苗情況、氣候溫度和降雨量等，在田間將滴灌的管網(wǎng)設置在地下區(qū)域，通過滴灌系統(tǒng)將水分直接傳輸?shù)降喂鄮У晤^的部分，水分會在每個滴頭直接沿著土壤的毛孔上升，節(jié)約水分，滿足高標準節(jié)水灌溉的需求[9]。

2.3 節(jié)水灌溉技術應注意事項

為確保在棉花生產(chǎn)期間能夠有效運用高標準節(jié)水灌溉技術，應明確技術運用的注意事項，如圖2所示。

圖2 高標準節(jié)水灌溉技術運用注意事項

1）標準化建設。在棉花生產(chǎn)的過程中采用高標準節(jié)水灌溉技術，應重點提升設備的標準化水平，引進國內(nèi)外先進的滴灌技術和灌溉設備，提升各類設備的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)范化程度，不僅能夠降低設備引進的成本，還能增強設備應用的效果。

2）技術創(chuàng)新。按照棉花植株的生長特點，增強與科研機構的合作力度，鼓勵科研機構積極結(jié)合棉花生產(chǎn)期間的高標準節(jié)能灌溉技術和設備現(xiàn)狀，大力進行現(xiàn)代化節(jié)水灌溉技術的研究開發(fā)，盡可能在滿足棉花植株生長水分需求的情況下，最大程度降低水資源的應用量，預防出現(xiàn)水資源浪費的問題。

3）采用智能化技術。為充分發(fā)揮信息化技術和智能化技術的價值，應在棉花高標準節(jié)水灌溉期間，采用大數(shù)據(jù)技術和網(wǎng)絡遠程控制技術對灌溉設備進行控制，在灌溉設備中安裝傳感器與控制器，利用傳感器收集土壤含水率的數(shù)據(jù)信息和棉花植株生長長勢的數(shù)據(jù)信息。通過大數(shù)據(jù)挖掘各類數(shù)據(jù)信息的內(nèi)容，自動化、智能化分析棉花生長過程中的水分需求量，以此為基礎嚴格控制滴灌設備和灌溉系統(tǒng)，有效杜絕水資源浪費的現(xiàn)象。另外，要促進高標準節(jié)水灌溉技術產(chǎn)業(yè)化，通過產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提升自動化灌溉效果和效率，滿足高標準節(jié)水灌溉技術推廣應用、遠程控制、智能化控制的需求[10]。

3 結(jié)語

綜上所述，在棉花生產(chǎn)期間應用高標準節(jié)水灌溉技術，能夠有效提升經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益，具有推廣價值和應用價值。因此，在新時期應結(jié)合棉花生產(chǎn)的實際情況，積極推廣運用高標準節(jié)水灌溉技術，通過階段性灌溉措施節(jié)約水資源，引進現(xiàn)代化的節(jié)水灌溉設施，明確技術發(fā)展的注意事項，提升高標準節(jié)水灌溉技術的運用水平。