
景電灌區橫跨甘肅、內蒙古兩省(區),白銀、武威、阿拉善盟三市(盟),景泰、古浪、民勤、阿拉善左旗四縣(旗),灌溉面積150萬畝,是黃河上游重要的灌溉農業區。灌區主要依靠甘肅省景泰川電力提灌工程(簡稱“景電工程”),通過泵站機組設備和渠道建筑物等將黃河水資源引入農田,從根本上改變了當地的農業生產條件,為灌區經濟社會生態發展提供堅實的水資源支撐。然而,由于氣候變化和人為因素的影響,水資源短缺和水質問題逐漸成為制約景電灌區發展的重要因素,推廣節水灌溉技術對于景電灌區的可持續發展至關重要。在景電灌區,馬鈴薯是一種重要的糧食經濟作物,也是節水控鹽灌溉模式的重要應用對象。因此,本研究以馬鈴薯為研究對象,探討節水控鹽灌溉模式在景電灌區的應用,以期為灌區農業生產和水資源高效利用提供理論支撐和技術指導。
1.1 景電灌區概況
景電灌區主要包括景泰灌區、古浪灌區以及左旗灌區,涉及甘肅省的景泰縣、古浪縣、民勤縣及內蒙古的阿拉善左旗等地區,其中景泰縣65萬畝,古浪縣48萬畝,阿拉善左旗2萬畝,民勤縣35萬畝。地貌主要是黃河沖積平原,地勢平坦,溝渠縱橫,海拔在1500~1800米,年均氣溫7.3~9.3℃,年降水量185毫米,全年日照時數2726小時,無霜期141天。
1.2 景電灌區的馬鈴薯種植現狀
近年來,為深入貫徹實施“藏糧于地、藏糧于技”戰略,景電灌區按照“壓水稻、穩小麥、擴玉米、優馬鈴薯、增小雜糧”的思路,調整農業種植結構,馬鈴薯種植面積逐年增長。通過調查,景電灌區2024年灌區種植馬鈴薯7.5萬畝,較2023年增加了3.4萬畝,增長率為82.9%。灌區馬鈴薯主要采用滴灌栽培方式,特別是古浪灌區,全面推行馬鈴薯膜下滴灌綠色種植模式,成為甘肅省建設高標準綠色高效農產品生產示范基地。
2.1 灌溉制度的制定
在制定灌溉制度時,需要充分考慮馬鈴薯全生育期的土壤相對含水量要求。適宜馬鈴薯生長的土壤濕度為60%~80%。在此濕度范圍內,根據馬鈴薯的不同生長階段,可以適當調整灌溉的水量和次數。
幼苗期:由于馬鈴薯植株較小,生長速度相對較慢,其需水量也相對較少。此時,可以減少灌溉次數和水量,避免水分過多導致幼苗腐爛。一般3~5天灌溉一次,每次灌溉水量1.3~2立方米/畝。
發棵期:馬鈴薯植株生長速度加快,需要適當增加灌溉次數和水量,以滿足馬鈴薯生長需求。一般2~3天灌溉一次,每次灌溉水量為2.0~3.3立方米/畝。
結薯期:馬鈴薯的需水量達到高峰,這是馬鈴薯塊莖生長最快的時期。此時1~2天灌溉一次,每次灌水量為3.3~4.7立方米/畝,充分保證土壤濕度在70%~80%,以利于塊莖的形成和增長。
收獲期:在馬鈴薯收獲前一周停止灌溉,避免因水分過多而造成馬鈴薯腐爛或影響貯藏。
除了灌溉次數和灌溉量外,還需要考慮灌溉時間。最好在晴朗的早晨或傍晚進行灌溉,避免在烈日下灌溉,以防水分迅速蒸發和土壤溫度急劇變化對馬鈴薯生長造成影響。同時,為了優化灌溉制度,還需要根據氣候、土壤和馬鈴薯品種等因素進行靈活調整。例如,在干旱的年份或沙質土壤中,需要增加灌溉次數和灌水量;在多雨年份或黏質土壤中,需要減少灌溉次數和灌水量。
2.2 灌溉方式的優化
膜下滴灌技術:滴灌是一種現代灌溉技術,將灌溉水以水滴的形式緩慢浸潤馬鈴薯根部,實現精準灌溉,這種方式可以顯著節約水資源,避免浪費,并防止鹽分滲入土壤。在景電灌區采用膜下滴灌技術可有效提高馬鈴薯的產量和品質,地膜覆蓋在土壤表面,可減少水分的蒸發和流失。然而,滴灌需要較高的設備投入和維護成本,因為需要鋪設滴灌管道和噴頭等設備。在選擇灌溉方式時,需要根據實際情況進行綜合考慮。如果水資源充足且土地較為平整,可選擇溝灌或畦灌;如果水資源有限且土地不平整,可選擇滴灌。
非充分灌溉技術:在景電灌區采用非充分灌溉技術可以更好地適應水資源短缺的情況,通過控制水分的供應來調節馬鈴薯的生長速度和塊莖的產量,可以更好地保證馬鈴薯的品質和產量,同時實現水資源的節約和高效利用。
其他高效節水灌溉技術:噴灌技術、微噴灌技術等其他節水灌溉技術也可以應用于馬鈴薯的生產中,可進一步提高馬鈴薯的產量和品質,同時實現水資源的有效利用。在集成和應用這些節水灌溉技術時,需要考慮馬鈴薯的生長階段、生長環境、土壤條件等因素。同時,需要選擇合適的設備和技術參數,以確保節水灌溉技術的效果和效益。
2.3 鹽堿化控制措施
在景電灌區,為了實現馬鈴薯節水控鹽灌溉的高效管理和鹽堿化控制,需要制定以下相應的措施。首先,景電灌區的土壤多為鹽堿地,需選擇適合當地氣候和土壤條件的耐鹽堿馬鈴薯品種,這些品種通常具有較好的抗逆性和適應性,能夠更好地適應景電灌區的環境條件。其次,在鹽堿地區,應適當減少化肥的使用,特別是氮肥和磷肥,同時,可增加有機肥料的使用,提高土壤的有機質含量,改善土壤結構,提高土壤保水保肥能力。再次,合理控制灌溉水量和次數,避免過度灌溉導致土壤鹽堿化。在干旱季節要適時灌溉,保持土壤濕度,防止土壤干燥,同時,要控制灌溉水的pH值,避免對土壤造成傷害。
綜上所述,在景電灌區的馬鈴薯種植中,滴灌技術和節水控鹽灌溉模式的應用展現了顯著的潛力和優勢。然而,要實現可持續的種植和灌溉,還需綜合考慮區域特點、氣候條件和土壤狀況,進一步探索創新的解決方案。未來的研究應著重于技術的精細化,以滿足馬鈴薯不同生長階段的需水需鹽特點。同時,合理調整灌溉制度、持續改進灌溉方式,并配合科學施肥和土壤改良措施,以提高馬鈴薯產量和質量,并保護土壤生態環境。
基金項目:甘肅省水利科學實驗研究與技術推廣計劃項目“景電灌區典型農作物節水控鹽施肥灌溉制度研究”(編號:22GSLK023)。
作者單位:甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心