焉耆盆地春小麥滴灌技術研究

李 霞

（新疆水利廳巴州水管處 新疆巴州 250100）

1 引言

水資源缺乏已成為新疆焉耆盆地農業可持續發展的關鍵因素，而解決焉耆盆地農業發展缺水的關鍵途徑，就是提高水資源的有效利用率。滴灌是一種先進的節水灌溉技術［1，2］，通過滴灌系統將水、肥等按作物不同生育期的需要量加已混合，借助管道系統使之以滴狀均勻、定時、定量，浸潤作物根系發育區域的一種高效節水灌溉，可以根據作物的需水特性進行灌溉，最大限度地減低土壤水分蒸發和深層滲漏，顯著提高水的利用率，該技術目前已在新疆大面積推廣應用［3－6］。其對棉花滴灌研究較多，技術也比較成熟，而滴灌技術應用在密植作物上的研究還較少。故通過田間試驗，分析研究滴灌技術在春小麥中應用的可行性，為大面積推廣引用提供科學依據。

2 材料與方法

2.1 試驗區概況

試驗于2010年在新疆焉耆盆地27團9連進行。試驗區位于87°14′E ，41°40′N ，海拔高程1423m ，為典型的溫帶大陸干旱性氣候。年平均氣溫7.3～9.6℃，年平均大于0℃積溫為3938℃，大于等于10℃積溫為3242～3837℃，歷年極端最高氣溫為38.8℃，極端最低氣溫為 －35.2℃，無霜期133～222d。歷年平均氣溫日較差為14.8℃，年極端最大日較差為26.1℃。其中8～10月平均氣溫日較差在15℃以上。年日照時數達2561～3340h，年太陽總輻射2339.14～5895.55×106J／m2。

2.2 試驗設計

試驗區選擇前茬甜菜地為春小麥滴灌試驗地，該地冬灌施肥量尿素150kg／hm2、3料300kg／hm2，品種為新春6號，面積7.73hm2。對照地選擇同樣是前茬甜菜地，冬灌施肥量450kg／hm2，品種為新春6號，面積11.47hm2。通過對實驗區土壤地質進行調查，得知0～80cm土層為壤土，平均土壤容重為1.45g／cm3，平均土壤田間持水量為34.2% （體積含水率），0～50cm土壤養分狀況為：土 壤 有 機 質 1.87%，全 氮 0.121%，全 磷0.208%，堿解氮77.4mg／kg，速效磷93mg／kg，速效鉀310mg／kg，PH值為7.7。小麥生育期地下水埋深在1.6m～2.2m之間。

春小麥行距15cm，滴灌帶間距90cm，1條滴灌帶控制6行，滴灌帶滴頭流量2.8－3.1L／h，滴頭間距30cm。

2.3 測定項目

1.3.1 土壤含水量

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

1.3.2 春小麥生長狀況

在作物生長期間定期測定基本苗數、分蘗數、株高等 （見表1）。

表1 滴灌生育期觀測表

3 結果與分析

3.1 春小麥生長期間的土壤水分變化動態

春小麥生長期間的土壤水分狀況主要受降雨、灌水、地下水補充及作物蒸發蒸騰量的影響。

為了研究滴灌春小麥灌水均勻度，水平方向在距離滴灌帶分別15cm、30cm、45cm的三行小麥中取樣，垂直面上0cm～20cm、20cm～40cm、40cm～60cm、60cm～80cm不同四個點取土樣，測定土壤含水量。由圖1可以看出，春小麥滴灌8次灌水情況下，春小麥地水平面離滴灌帶15cm和30cm處含水量均勻度較高，45cm處含水量明顯低于15cm和30cm處含水量。

圖1 生育期內距離滴灌帶水平方向土壤含水量變化

圖2 生育期內垂直剖面土壤含水量變化

由圖2可以看出滴灌春小麥垂直面灌水均勻度也很高。曲線中可以看出，土壤40～60cm處含水量大于60～80cm處，60～80cm處土壤含水量在整個生育期內變化量小，說明滴灌可使土壤含水量達到垂直土層60cm以內，滿足小麥主根層吸水，減少土壤深層滲漏。

圖3 不同灌溉方式株高變化

3.2 不同灌溉方式對春小麥株高的影響

3.3 春小麥滴灌節水增產情況

3.3.1 節水情況

滴灌和常規灌溉兩種灌溉方式進行對比，滴灌試驗地在全生育期中灌溉8次，全年灌溉定額4530m3／hm2，在每次灌溉時，進行追肥，畝均用肥量765kg／hm2；常規灌溉全生育期中灌溉6次，全年灌溉定額7125m3／hm2，分別在4月11日、4月28日進行了追施尿素，用肥量750kg／hm2（見表2）。

3.3.2 增產情況

根據試驗情況來看，采用滴灌技術苗肥、苗壯、增加收獲株數，并為作物生長創造了良好的水、肥、氣、熱環境，可使作物增產16%左右（見表3）。

3.4 春小麥滴灌效益分析

3.4.1 經濟效益

表2 灌水量統計

表3 產量統計

膜下滴灌技術與傳統灌溉技術相比，有較大的經濟效益差額。春小麥膜下滴灌與常規灌溉相比，單方水所創造的產值為3.28元／m3，比常規灌溉的1.79元／m3高1.49元／m3；每公頃產量收入增加2085元；每公頃節水2595m3，減少水費144.6元／hm2。合計增收2229.6元／hm2。

3.4.2 生態效益

①節約水資源。春小麥膜下滴灌與常規灌溉相比，膜下滴灌節水率能達到36%，水產比為1.66kg／m3，比常規灌溉的0.91kg／m3高0.75kg／m3；增產幅度16%。

②增加了農業的抗風險能力，解決了由于干旱帶來的農業損失。

③減輕了化肥和農藥對土壤的負面影響。

3.4.3 社會效益

①提高了農戶的總體收入水平。

②帶動了與節水產業相關的化工輕工業、農學、機械以及水利等產業的發展，具有較強的綜合帶動效應。

3.4.4 技術效益

①提高了肥料的利用率，采用膜下滴灌技術后，可以控制肥料的施用量，可以根據作物不同生育期對不同礦物質的需求，減少不必要的浪費，由于肥料直接滴到了農作物的根部，減少了肥料在地表的損失，進而提高了肥料的利用率。

②規模效益顯著，常規灌溉春小麥，每個勞動力管理1.33hm2，而膜下滴灌種植春小麥下，每個勞動力可以管理4hm2，提高了3倍的管理定額，產生了規模效益。

③提高了土地的利用效率，由于滴灌技術采用管道輸水，田間不需要修斗、農、毛渠和埂等，春小麥采用滴灌栽培將比常規澆灌節約用地7%，減少了土地的不必要浪費。

4 結論與建議

由圖1來看，春小麥地水平面離滴灌帶45cm處含水量明顯低于15cm和30cm處含水量。為了找出滴灌帶布置間距最優方案，7月22日小麥收割前，對小麥滴灌帶一側三行小麥產量進行測產。測產結果來看，離滴灌帶15cm一行小麥，畝均產量為7950kg／hm2；離滴灌帶30cm一行小麥，畝均產量為8115kg／hm2，均大于平均產量7503kg／hm2，離滴灌帶45cm一行小麥，畝均產量為6930kg／hm2，低于畝均產量。

根據以上數據，建議滴灌小麥滴灌帶配置方式以滴灌帶間距60cm，滴管帶選用滴頭間距30cm，滴頭流量小于3.2L／h的配置方式。以上配置方式有利于保證滴灌系統灌水、施肥均勻度，降低成本費用，是目前比較合理的配置方式。

1 程登喜.蘋果滴灌技術研究報告［J］.甘肅科技，2003，19（8）：123－124

2 張麗英 .應大力發展滴灌技術［J］.農業機械化與電氣化，2003，（3）：40－41

3 楊培嶺，雷顯龍 .滴灌用灌水器的發展及研究［J］.節水灌溉，2000，（3）：17－18

4 程先軍，許迪，張昊 .地下滴灌技術發展及應用現狀綜述［J］.節水灌溉，1999，8（4）：13－15

5 劉曉英 .滴灌條件下土壤水分運動規律的研究［J］.水利學報，1990，（1）：11－21

6 張建君，李久生，任理 .滴灌施肥灌溉條件下土壤水氮運移的研究進展［J］.灌溉排水，2002，21（2）：75－79