高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)在棉花生產(chǎn)上的應(yīng)用分析

徐有軍

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第六師102團(tuán)農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，新疆 昌吉 831300）

在棉花生產(chǎn)過(guò)程中采用先進(jìn)的高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅能夠提升經(jīng)濟(jì)效益，還能促進(jìn)社會(huì)與生態(tài)效益的發(fā)展。因此，在棉花生產(chǎn)中應(yīng)重視高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，完善相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用機(jī)制和體系，增強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用效果，節(jié)約能源，促進(jìn)棉花生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

1 高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)在棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用意義

近年來(lái)，我國(guó)農(nóng)戶(hù)在棉花生產(chǎn)過(guò)程中，采用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)，取得了良好的效益，受到棉花種植戶(hù)的廣泛認(rèn)可。通過(guò)灌溉與施肥同步進(jìn)行，將水肥灌入到植株根系20 cm左右的位置，增強(qiáng)根系的發(fā)達(dá)性，促使棉花植株的良好生長(zhǎng)。具體表現(xiàn)為以下兩點(diǎn)。

1.1 提升經(jīng)濟(jì)效益

農(nóng)戶(hù)在棉花生產(chǎn)期間應(yīng)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)，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(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)，畝均增收300~400元，共增加經(jīng)濟(jì)收入1.05萬(wàn)元~1.4萬(wàn)元。而在定額灌溉的過(guò)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(shí)還能降低農(nóng)藥的應(yīng)用量，大約為25%，節(jié)省機(jī)械設(shè)備和勞動(dòng)力成本40元/畝，由此可見(jiàn)，高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)在棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用具有一定的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)，有著較高的技術(shù)推廣價(jià)值[1]。

表1 高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益

1.2 促進(jìn)社會(huì)與生態(tài)效益

在棉花生產(chǎn)中應(yīng)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)，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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為棉花種植農(nóng)戶(hù)帶來(lái)更多經(jīng)濟(jì)收入。與此同時(shí)，應(yīng)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)，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(duì)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(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)在棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 階段性灌溉技術(shù)

由于棉花生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，生命周期分成不同的階段，為有效應(yīng)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)，可采用階段性的技術(shù)措施，如圖1所示。在棉花植株不同生長(zhǎng)階段，采用不同的灌溉方式，可以充分發(fā)揮高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)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(chǔ)水灌溉的措施或者是播種之前泡地的措施，應(yīng)注意在播種之前的20天左右結(jié)束蓄墑。如果灌水的時(shí)間延遲，或者有陰雨天氣，就會(huì)由于墑情不良導(dǎo)致土壤溫度降低，對(duì)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(shí)間。

2）播種階段[3]。一般情況下，如果在播種過(guò)程中墑情不良，土壤含水率不能滿(mǎn)足播種、出苗的需求，就必須要及時(shí)灌溉，簡(jiǎn)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(méi)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(shí)松土，去除板結(jié)的土壤，加快棉花植株的生長(zhǎng)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(jìn)行播種階段的澆灌，這樣在一定程度上能夠達(dá)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(wú)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(yù)報(bào)顯示，近期沒(méi)有降雨天氣，植株的主莖生長(zhǎng)速度已經(jīng)開(kāi)始降低，上部果枝呈現(xiàn)擁擠的狀態(tài)，無(wú)法拉開(kāi)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(dá)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(shù)，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(chóng)害問(wèn)題。

4）花鈴期階段?；ㄢ徠诘拿藁ㄖ仓暾幱跉夂蜉^為炎熱的階段，生長(zhǎng)較為茂盛，如果水分不足，就會(huì)導(dǎo)致蕾鈴脫落，對(duì)產(chǎn)量和質(zhì)量造成不利影響。因此，在花鈴階段應(yīng)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(yù)報(bào)沒(méi)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(kāi)展灌溉作業(yè)，避免由于井水溫度過(guò)低對(duì)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(guò)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(yù)防灌溉和降雨天氣重合，應(yīng)合理設(shè)置澆灌量，每畝地控制在30 m3[6]。

2.2 引進(jìn)現(xiàn)代化節(jié)水灌溉設(shè)施

在棉花生產(chǎn)期間應(yīng)重點(diǎn)結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)的特點(diǎn)和情況，制訂較為完善的灌溉方案，引進(jìn)現(xiàn)代化的節(jié)水灌溉設(shè)施和設(shè)備，確保能夠滿(mǎn)足高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉的工作需求。

1）引進(jìn)膜下自壓滴灌的技術(shù)設(shè)備。此類(lèi)設(shè)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(qiáng)，能夠預(yù)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(yīng)結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與特點(diǎn)，積極引進(jìn)先進(jìn)的膜下自壓滴灌技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，根據(jù)棉花田的情況科學(xué)設(shè)置設(shè)備，確保棉花的產(chǎn)量和質(zhì)量；由于應(yīng)用膜下自壓滴灌技術(shù)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(dá)到節(jié)水灌溉的目的。在采用相關(guān)設(shè)備的過(guò)程中，需要重點(diǎn)設(shè)置軟管的支管、干管和毛管，設(shè)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(yīng)該適當(dāng)增加軟管毛管的直徑，確保每個(gè)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(shí)也必須要結(jié)合土壤特點(diǎn)、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(jìn)膜下有壓滴灌設(shè)備。此類(lèi)設(shè)備主要是通過(guò)專(zhuān)用壓力設(shè)施滴灌，其和自壓滴灌技術(shù)相比其優(yōu)勢(shì)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(diǎn)，就是壓力設(shè)備的成本較高，在安裝過(guò)程中會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間和資源。但是整體而言，設(shè)備應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)大于缺陷，得到了廣泛的應(yīng)用。因此，建議在棉花生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)膜下有壓滴灌技術(shù)的特點(diǎn)，引進(jìn)現(xiàn)代化的設(shè)備和裝置，滿(mǎn)足當(dāng)前高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉的技術(shù)需求。在采用膜下有壓滴灌設(shè)備和技術(shù)期間，應(yīng)重點(diǎn)實(shí)行一膜一管的滴灌措施。簡(jiǎn)而言之就是利用一根滴灌管進(jìn)行四行棉花的滴灌，將滴灌的濕潤(rùn)寬度控制在一膜兩管的寬度以上，適當(dāng)增加滴灌的數(shù)量，這樣可以滿(mǎn)足棉花植株的水分需求，同時(shí)還需按照當(dāng)?shù)貐^(qū)域的土壤特點(diǎn)、棉花植株的長(zhǎng)勢(shì)情況、氣候溫度情況、降雨量情況等，適當(dāng)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(guò)一根滴灌管進(jìn)行兩行棉花的滴灌，保證濕潤(rùn)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(jìn)地下滴灌設(shè)備。地下滴灌主要是在地表30 cm下方位置埋設(shè)水管，利用專(zhuān)業(yè)的滴頭滴灌。此類(lèi)設(shè)備在應(yīng)用的過(guò)程中，能夠預(yù)防水流到地表面的位置，不僅能夠避免水資源浪費(fèi)問(wèn)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(shè)備為主，全面運(yùn)用相應(yīng)的高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)和系統(tǒng)；或者是在節(jié)水灌溉的過(guò)程中，按照當(dāng)?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(shè)置在地下區(qū)域，通過(guò)滴灌系統(tǒng)將水分直接傳輸?shù)降喂鄮У晤^的部分，水分會(huì)在每個(gè)滴頭直接沿著土壤的毛孔上升，節(jié)約水分，滿(mǎn)足高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉的需求[9]。

2.3 節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)注意事項(xiàng)

為確保在棉花生產(chǎn)期間能夠有效運(yùn)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)，應(yīng)明確技術(shù)運(yùn)用的注意事項(xiàng)，如圖2所示。

圖2 高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用注意事項(xiàng)

1）標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。在棉花生產(chǎn)的過(guò)程中采用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)，應(yīng)重點(diǎn)提升設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化水平，引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的滴灌技術(shù)和灌溉設(shè)備，提升各類(lèi)設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)范化程度，不僅能夠降低設(shè)備引進(jìn)的成本，還能增強(qiáng)設(shè)備應(yīng)用的效果。

2）技術(shù)創(chuàng)新。按照棉花植株的生長(zhǎng)特點(diǎn)，增強(qiáng)與科研機(jī)構(gòu)的合作力度，鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)積極結(jié)合棉花生產(chǎn)期間的高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能灌溉技術(shù)和設(shè)備現(xiàn)狀，大力進(jìn)行現(xiàn)代化節(jié)水灌溉技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，盡可能在滿(mǎn)足棉花植株生長(zhǎng)水分需求的情況下，最大程度降低水資源的應(yīng)用量，預(yù)防出現(xiàn)水資源浪費(fèi)的問(wèn)題。

3）采用智能化技術(shù)。為充分發(fā)揮信息化技術(shù)和智能化技術(shù)的價(jià)值，應(yīng)在棉花高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉期間，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)對(duì)灌溉設(shè)備進(jìn)行控制，在灌溉設(shè)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(zhǎng)長(zhǎng)勢(shì)的數(shù)據(jù)信息。通過(guò)大數(shù)據(jù)挖掘各類(lèi)數(shù)據(jù)信息的內(nèi)容，自動(dòng)化、智能化分析棉花生長(zhǎng)過(guò)程中的水分需求量，以此為基礎(chǔ)嚴(yán)格控制滴灌設(shè)備和灌溉系統(tǒng)，有效杜絕水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。另外，要促進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，通過(guò)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提升自動(dòng)化灌溉效果和效率，滿(mǎn)足高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)推廣應(yīng)用、遠(yuǎn)程控制、智能化控制的需求[10]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在棉花生產(chǎn)期間應(yīng)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)，能夠有效提升經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，具有推廣價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。因此，在新時(shí)期應(yīng)結(jié)合棉花生產(chǎn)的實(shí)際情況，積極推廣運(yùn)用高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)，通過(guò)階段性灌溉措施節(jié)約水資源，引進(jìn)現(xiàn)代化的節(jié)水灌溉設(shè)施，明確技術(shù)發(fā)展的注意事項(xiàng)，提升高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用水平。