焉耆盆地春小麦滴灌技术研究

李 霞

（新疆水利厅巴州水管处 新疆巴州 250100）

1 引言

水资源缺乏已成为新疆焉耆盆地农业可持续发展的关键因素，而解决焉耆盆地农业发展缺水的关键途径，就是提高水资源的有效利用率。滴灌是一种先进的节水灌溉技术［1，2］，通过滴灌系统将水、肥等按作物不同生育期的需要量加已混合，借助管道系统使之以滴状均匀、定时、定量，浸润作物根系发育区域的一种高效节水灌溉，可以根据作物的需水特性进行灌溉，最大限度地减低土壤水分蒸发和深层渗漏，显著提高水的利用率，该技术目前已在新疆大面积推广应用［3－6］。其对棉花滴灌研究较多，技术也比较成熟，而滴灌技术应用在密植作物上的研究还较少。故通过田间试验，分析研究滴灌技术在春小麦中应用的可行性，为大面积推广引用提供科学依据。

2 材料与方法

2.1 试验区概况

试验于2010年在新疆焉耆盆地27团9连进行。试验区位于87°14′E ，41°40′N ，海拔高程1423m ，为典型的温带大陆干旱性气候。年平均气温7.3～9.6℃，年平均大于0℃积温为3938℃，大于等于10℃积温为3242～3837℃，历年极端最高气温为38.8℃，极端最低气温为 －35.2℃，无霜期133～222d。历年平均气温日较差为14.8℃，年极端最大日较差为26.1℃。其中8～10月平均气温日较差在15℃以上。年日照时数达2561～3340h，年太阳总辐射2339.14～5895.55×106J／m2。

2.2 试验设计

试验区选择前茬甜菜地为春小麦滴灌试验地，该地冬灌施肥量尿素150kg／hm2、3料300kg／hm2，品种为新春6号，面积7.73hm2。对照地选择同样是前茬甜菜地，冬灌施肥量450kg／hm2，品种为新春6号，面积11.47hm2。通过对实验区土壤地质进行调查，得知0～80cm土层为壤土，平均土壤容重为1.45g／cm3，平均土壤田间持水量为34.2% （体积含水率），0～50cm土壤养分状况为：土 壤 有 机 质 1.87%，全 氮 0.121%，全 磷0.208%，碱解氮77.4mg／kg，速效磷93mg／kg，速效钾310mg／kg，PH值为7.7。小麦生育期地下水埋深在1.6m～2.2m之间。

春小麦行距15cm，滴灌带间距90cm，1条滴灌带控制6行，滴灌带滴头流量2.8－3.1L／h，滴头间距30cm。

2.3 测定项目

1.3.1 土壤含水量

采用烘干法测定土壤水分。在灌溉前、后土壤不同深度 （0cm～20cm、20cm～40cm、40cm～60cm、60cm～80cm）测定土壤含水量。

1.3.2 春小麦生长状况

在作物生长期间定期测定基本苗数、分蘖数、株高等 （见表1）。

表1 滴灌生育期观测表

3 结果与分析

3.1 春小麦生长期间的土壤水分变化动态

春小麦生长期间的土壤水分状况主要受降雨、灌水、地下水补充及作物蒸发蒸腾量的影响。

为了研究滴灌春小麦灌水均匀度，水平方向在距离滴灌带分别15cm、30cm、45cm的三行小麦中取样，垂直面上0cm～20cm、20cm～40cm、40cm～60cm、60cm～80cm不同四个点取土样，测定土壤含水量。由图1可以看出，春小麦滴灌8次灌水情况下，春小麦地水平面离滴灌带15cm和30cm处含水量均匀度较高，45cm处含水量明显低于15cm和30cm处含水量。

图1 生育期内距离滴灌带水平方向土壤含水量变化

图2 生育期内垂直剖面土壤含水量变化

由图2可以看出滴灌春小麦垂直面灌水均匀度也很高。曲线中可以看出，土壤40～60cm处含水量大于60～80cm处，60～80cm处土壤含水量在整个生育期内变化量小，说明滴灌可使土壤含水量达到垂直土层60cm以内，满足小麦主根层吸水，减少土壤深层渗漏。

图3 不同灌溉方式株高变化

3.2 不同灌溉方式对春小麦株高的影响

3.3 春小麦滴灌节水增产情况

3.3.1 节水情况

滴灌和常规灌溉两种灌溉方式进行对比，滴灌试验地在全生育期中灌溉8次，全年灌溉定额4530m3／hm2，在每次灌溉时，进行追肥，亩均用肥量765kg／hm2；常规灌溉全生育期中灌溉6次，全年灌溉定额7125m3／hm2，分别在4月11日、4月28日进行了追施尿素，用肥量750kg／hm2（见表2）。

3.3.2 增产情况

根据试验情况来看，采用滴灌技术苗肥、苗壮、增加收获株数，并为作物生长创造了良好的水、肥、气、热环境，可使作物增产16%左右（见表3）。

3.4 春小麦滴灌效益分析

3.4.1 经济效益

表2 灌水量统计

表3 产量统计

膜下滴灌技术与传统灌溉技术相比，有较大的经济效益差额。春小麦膜下滴灌与常规灌溉相比，单方水所创造的产值为3.28元／m3，比常规灌溉的1.79元／m3高1.49元／m3；每公顷产量收入增加2085元；每公顷节水2595m3，减少水费144.6元／hm2。合计增收2229.6元／hm2。

3.4.2 生态效益

①节约水资源。春小麦膜下滴灌与常规灌溉相比，膜下滴灌节水率能达到36%，水产比为1.66kg／m3，比常规灌溉的0.91kg／m3高0.75kg／m3；增产幅度16%。

②增加了农业的抗风险能力，解决了由于干旱带来的农业损失。

③减轻了化肥和农药对土壤的负面影响。

3.4.3 社会效益

①提高了农户的总体收入水平。

②带动了与节水产业相关的化工轻工业、农学、机械以及水利等产业的发展，具有较强的综合带动效应。

3.4.4 技术效益

①提高了肥料的利用率，采用膜下滴灌技术后，可以控制肥料的施用量，可以根据作物不同生育期对不同矿物质的需求，减少不必要的浪费，由于肥料直接滴到了农作物的根部，减少了肥料在地表的损失，进而提高了肥料的利用率。

②规模效益显著，常规灌溉春小麦，每个劳动力管理1.33hm2，而膜下滴灌种植春小麦下，每个劳动力可以管理4hm2，提高了3倍的管理定额，产生了规模效益。

③提高了土地的利用效率，由于滴灌技术采用管道输水，田间不需要修斗、农、毛渠和埂等，春小麦采用滴灌栽培将比常规浇灌节约用地7%，减少了土地的不必要浪费。

4 结论与建议

由图1来看，春小麦地水平面离滴灌带45cm处含水量明显低于15cm和30cm处含水量。为了找出滴灌带布置间距最优方案，7月22日小麦收割前，对小麦滴灌带一侧三行小麦产量进行测产。测产结果来看，离滴灌带15cm一行小麦，亩均产量为7950kg／hm2；离滴灌带30cm一行小麦，亩均产量为8115kg／hm2，均大于平均产量7503kg／hm2，离滴灌带45cm一行小麦，亩均产量为6930kg／hm2，低于亩均产量。

根据以上数据，建议滴灌小麦滴灌带配置方式以滴灌带间距60cm，滴管带选用滴头间距30cm，滴头流量小于3.2L／h的配置方式。以上配置方式有利于保证滴灌系统灌水、施肥均匀度，降低成本费用，是目前比较合理的配置方式。

1 程登喜.苹果滴灌技术研究报告［J］.甘肃科技，2003，19（8）：123－124

2 张丽英 .应大力发展滴灌技术［J］.农业机械化与电气化，2003，（3）：40－41

3 杨培岭，雷显龙 .滴灌用灌水器的发展及研究［J］.节水灌溉，2000，（3）：17－18

4 程先军，许迪，张昊 .地下滴灌技术发展及应用现状综述［J］.节水灌溉，1999，8（4）：13－15

5 刘晓英 .滴灌条件下土壤水分运动规律的研究［J］.水利学报，1990，（1）：11－21

6 张建君，李久生，任理 .滴灌施肥灌溉条件下土壤水氮运移的研究进展［J］.灌溉排水，2002，21（2）：75－79