新疆天山北坡經濟帶是新疆重要的優(yōu)質棉花主產區(qū),主要包括:昌吉市、五家渠市、呼圖壁縣、瑪納斯縣、石河子市、沙灣縣、奎屯市、烏蘇市和兵團農十二師、農六師、農八師、農七師等。天山北坡經濟帶屬中溫干旱氣候,年平均溫度6.0—7.5℃,年平均降水量156—180mm,年平均蒸發(fā)量1700—1850mm,為全灌溉農業(yè)地區(qū)。
    天山北坡經濟帶具有宜棉生態(tài)環(huán)境,棉花生育期間光合有效輻射、日照時數(shù)均高于長江和黃河流域棉區(qū)。棉花科研工作活躍,新品種、新技術不斷得到應用,棉花生產水平位于全國前列,已推廣應用了“矮、密、早、勻、膜”這一高密度高產栽培技術模式。棉花一般4月8—20日播種,4月20—30日出苗,5月30日至6月5日現(xiàn)蕾,6月30日前開花,8月25日前吐絮,全生育期120—130天。
    水是制約天山北坡經濟帶棉花生產的重要因素。棉花需水量一般是指正常生長并且有高產潛力的條件下,從棉花葉片蒸騰到大氣中的水量與從棉花棵間地面蒸發(fā)的水量之和。天山北坡經濟帶棉花各生育階段的需水量分別占總需水量的比例是:苗期9%—11%,蕾期12%—14%,花鈴期56%—60%,吐絮到收獲18%—20%。天山北坡經濟帶一般土壤含水量應保持在12%—22%,對棉花生長比較有利。
    水資源可持續(xù)利用是關系到我國經濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略問題,為使棉花生產條件不斷改善,提高單位面積產量和品質,發(fā)展節(jié)水型農業(yè),近幾年來,天山北坡經濟帶各縣市(特別是兵團單位)在抓好骨干水利工程建設和灌區(qū)渠道防滲的同時,積極在棉花灌溉上推廣了膜下滴灌、地埋式(耕層)滴灌、膜下自壓軟管灌等節(jié)水灌溉技術。一般膜下滴灌可節(jié)水40%以上,增產25%以上;地埋式(耕層)滴灌可節(jié)水45%以上,增產30%以上;膜下自壓軟管灌可節(jié)水30%以上,增產10%以上。筆者現(xiàn)就這幾種主要節(jié)水灌溉技術的基本形式、主要優(yōu)點做一介紹,并結合試驗和實踐重點介紹棉花膜下滴灌、地埋式(耕層)滴灌、膜下自壓軟管灌的灌溉制度推薦方案,供參考。
    1 棉花膜下滴灌
    1.1 棉花膜下滴灌的基本形式 棉花膜下滴灌是通過一套塑料管道系統(tǒng)將水直接輸送到每棵棉花根部,水由每個滴頭直接滴在根部上方的地表,然后滲入土壤并浸潤棉花根系最發(fā)達區(qū)域的灌溉方法。滴灌系統(tǒng)一般由水源、首部樞紐、各級管網(wǎng)(一般為干、支、附、毛)、滴頭(在毛管或帶上)組成。天山北坡經濟帶機播大、小三膜12行棉花膜下滴灌按膜下滴灌帶布置來分,一般有兩種形式,即一膜一管(一根滴灌帶管4行棉花)和一膜兩管(一根滴灌帶管2行棉花)。
    1.2 棉花膜下滴灌的主要優(yōu)點 與地面灌相比,大田棉花膜下滴灌有以下十大優(yōu)點:省水;省肥;省農藥;省地;省人工和機械;抗鹽堿能力強;有較強的抗災能力;增產;棉花產品質量高;綜合效益好。
    1.3 一膜一管的灌溉制度推薦方案 一膜一管(一根滴灌帶管4行棉花)要求滴灌濕潤峰寬度要大于一膜兩管,才能保證一塊膜上兩條邊行棉花的供水,故滴頭流量比一膜兩管的要大一些,滴水量也相應多一點。根據(jù)石河子、農八師、農七師等地(單位)經驗總結推薦灌溉制度方案(實際應用中可根據(jù)不同土質、苗情、氣溫、降水量等適當調整)。
    1.4 一膜兩管的灌溉制度推薦方案 一膜兩管(一根滴灌帶管2行棉花)要求滴灌濕潤峰寬度要小于一膜一管,故滴頭流量比一膜一管的要小一些,滴水量也相應少一點。根據(jù)五家渠、石河子、農八師、農七師等地(單位)經驗總結推薦灌溉制度方案(實際應用中可根據(jù)不同土質、苗情、氣溫、降水量等適當調整)。
    2 棉花地埋式(耕層)滴灌
    2.1 棉花地埋式(耕層)滴灌的基本形式 棉花地埋式(耕層)滴灌原理與膜下滴灌基本相同,不同之處是其田間管網(wǎng)(除控制閥外)全部埋于地下,毛管(滴灌帶)鋪設的深度為地下35—40cm,使用壽命在5年以上。滴灌系統(tǒng)將水直接輸送到每根滴灌帶的滴頭,水由每個滴頭直接沿土壤毛孔上升,浸潤棉花根系最發(fā)達區(qū)域。滴灌系統(tǒng)與膜下滴灌基本一致。滴灌帶間距一般為90cm、120cm、150cm。
    2.2 棉花地埋式(耕層)滴灌的主要優(yōu)點 除同大田棉花膜下滴灌一樣有十大優(yōu)點外,還具有更省水、免除了每年毛管及地管安裝的工作和費用等優(yōu)點。
    2.3 棉花地埋式(耕層)滴灌的灌溉制度推薦方案根據(jù)農七師等單位經驗總結推薦灌溉制度方案(實際應用中可根據(jù)不同土質、苗情、氣溫、降水量等適當調整)(說明:如頭年未冬灌或春播時墑情差,出苗補水應用噴灌機或其他辦法,因這種滴灌方式土壤表面是干燥的)。
    3 棉花膜下自壓軟管灌
    3.1 棉花膜下自壓軟管灌的基本形式 棉花膜下自壓軟管灌是利用灌水渠道與大田的水位差和地面的自然坡降,讓水進入塑料軟管組成的干、支、毛管(棉田一般鋪設于膜下),再由毛管上的小出水孔流向作物的根部滲入根層供作物吸收,從而實現(xiàn)自流灌溉的一種灌溉形式。系統(tǒng)一般由渠道,簡易首部樞紐,干、支、毛管組成。天山北坡經濟帶機播大、小三膜12行棉花膜下自壓軟管灌按膜下毛管布置來分,一般有兩種形式,即一膜一管(一根毛管管4行棉花)和一膜兩管(一根毛管管2行棉花)。
    3.2 棉花膜下自壓軟管灌的主要優(yōu)點 與地面灌相比,大田棉花膜下自壓軟管灌有以下六大優(yōu)點:省水;省肥;省農藥;省地;省人工和機械;增產。但其節(jié)水、增產增收等效果比滴灌要差一些。
    3.3 一膜一管的灌溉制度推薦方案 一膜一管(一根毛管管4行棉花)要求毛管粗一些,一般每一個出水孔流量比一膜兩管的要大一些,水量也相應多一點。根據(jù)農八師、農七師等單位經驗總結推薦灌溉制度方案(實際應用中可根據(jù)不同土質、苗情、氣溫、降水量等適當調整)。(作者:洪亮   單位:新疆生產建設兵團農七師水利局節(jié)水辦)