棉花膜下滴灌高產原理及栽培技術研究

艾尼瓦爾·阿不都拉　劉翔宇　徐彥軍　阿力木·阿不迪力木　彭華　李玉斌

摘 要：在喀什疏勒縣罕南力克鎮開展試驗，研究棉花膜下滴灌高產原理及栽培技術。根據滴頭間距不同，設6個水

平，分別為15、20、25，30，35、40cm，通過播前準備、棉花膜下播種、滴灌施肥管理，實現棉花膜下滴灌栽培，對不同滴頭間距下棉花產量進行對比。試驗結果表明，滴頭間距為25cm時，棉籽產量最高，栽培效果最佳。在棉花膜下滴灌栽培中，將滴頭間距控制在25cm左右，可保證棉籽產量。

關鍵詞：棉花；滴頭間距；棉籽產量

文章編號：1005-2690（2023）09-0004-03

中國圖書分類號：TV93

文獻標志碼：B

棉花作為一種經濟作物，在我國西北地區廣泛種植。據相關統計數據顯示，2020年國內棉花種植面積361.566萬hm?，比2019年增長了0.56%;棉花總產量為864.55萬t，比2019年增長了1.52%。棉花在農業領域中占有重要的地位，產生的經濟效益較高。棉花生長對水分的需求量較大，具有非常廣泛的水分適應性，因此在栽培種植過程中需要采取科學合理的調控手段。

灌溉是農作物栽培種植的重要部分和農作物生長管理的一道重要工序，直接關系到農作物的產量。膜下滴灌栽培是一種新型農作物栽培技術，具有成本低、產量高等優點，已經被廣泛應用于農業領域。在國外，膜下滴灌主要應用于水果、糧食以及花卉等經濟價值較高的農作物種植中。20世紀90年代，膜下灌溉栽培技術被引進到國內，在農作物種植領域中廣泛推廣使用，比如大豆、玉米、馬鈴薯及水稻等，經過多年實踐與應用，積累了大量的栽培經驗。膜下灌溉栽培技術在提升農作物品質、促進低溫地區農業發展以及改善農業生態環境等方面具有一定的優勢。目前膜下灌溉栽培技術較少應用到面積較大的棉花種植上，可借鑒的研究理論比較少。國內關于棉花膜下灌溉栽培技術研究起步比較晚，當前技術與理論不夠成熟，在實踐與應用中棉花產量提升效果不夠明顯，沒有取得預期的栽培種植效果，有待進一步優化與完善技術，為此研究棉花膜下滴灌高產原理及栽培技術。

1 棉花膜下滴灌高產原理

棉花膜下滴灌是在棉花種植田上覆蓋一層地膜，地膜具有一定的保溫、保墑作用，為棉花生長提供良好的溫度條件；利用滴管將水直接輸送到棉花根部，使棉花直接吸收到水分。

1.1 滴灌可以更好地調控土壤水分、養分與鹽分

不同于地面灌溉，滴灌決定了水分入滲方式為點源水分入滲，即水分從一個點源呈散射狀入滲到土壤中，屬于三維水分入滲過程。棉花生長對光照、溫度要求較高，因此棉花主要種植于干旱、半干旱地區。這部分區域土地多數為鹽堿地，即土壤中鹽分比較高。土壤中鹽分越高，土地硬化越嚴重，土壤入滲能力越弱。以滴灌的方式灌溉，在棉花根莖附近鋪設滴管，水分可以直接滲入到土壤中，增強土壤的入滲能力四。水分在點源入滲后，在點源周圍形成一個水分飽和區，并以散射狀入滲，使點源周圍的土壤水平濕潤鋒大于垂直濕潤鋒，使棉花根莖可以有效吸收到周圍土壤中的水分。

土壤水分運動可以帶動土壤鹽分運動。在滴灌方式下，棉花根莖周圍土壤中的鹽分會隨著水分以對流的方式運動，使土壤中鹽分散失，降低棉花根莖周圍土壤中含鹽量，降低土壤礦化度，使土壤中養分更容易被棉花吸收，促進棉花生長，保證棉花產量。

植物養分與產量符合以下關系。

y=C+Vn（１）

式中：y表示產量；C、V表示2個常數；n表示植物養分吸收量團。

從以上養分生產函數可以看出，只有棉花養分得到保證，才能取得高產的效果固。

1.2地膜可以保證棉花生長溫度，促進光合作用

干早、半干旱地區晝夜溫差大，夜間溫度比較低。棉花在低溫環境下生長速度緩慢，應用地膜可以有效保證棉花幼苗根莖部位的溫度，防止凍害發生，從而保證產量。應用地膜可以促進棉花更好地進行光合作用。在陽光的作用下，地膜會產生折射效應，使棉花葉片、根莖維持良好的光合作用，促進棉花根莖和葉片中細胞生長，保持氣孔開放，從而提升棉花中葉綠素、胡蘿卜素等含量，進而提升棉花的產量。對于植物組織內部生理生態而言，如果棉花生長過程中水分充足、光照充足、溫度適中，組織細胞中氣孔會開啟，增加細胞氣孔導度，提升蒸騰速率與光合速率，從而達到高產的效果，實現棉花高產。

2試驗地點與材料

試驗地點喀什疏勒縣罕南力克鎮是全疆主要糧棉產區和瓜果之鄉，海拔1250m，屬于溫帶大陸性干旱氣候；年均氣溫12℃，1月平均氣溫-12℃，7月平均氣溫27.1℃，月際間平均溫差40℃，無霜期212 d;降水量少，蒸發強，年均降水量58mm，主要分布在7—9月；年均蒸發量2537.8mm;區域具有良好的日照條件，年日照時數2900h;區域土壤屬于鹽堿地，土壤鹽堿化程度較高，土壤主要為沙質壤土，含水量較低，土壤飽和含水量接近36%，土壤養分為全鉀1.26 g/kg、全磷5.62g/kg、速效鉀4.64g/kg、速效磷0.36g/kg、速效硅0.46 g/kg、速效硼0.14g/kg、有機質7.18g/kg、堿解氮0.36g/kg，如表1所示。

疏勒縣是重要的棉花產區，在疏勒縣選擇某一棉花種植田地作為試驗地點。根據棉花生長需求以及該區域土壤、氣候條件等實際情況確定試驗材料。試驗中使用的棉花品種為新陸中78號，生育期120d，具有耐寒、耐旱等特性。肥料為磷酸二銨（有效磷含量46%、氮含量18%）、含氮46%的尿素、含鉀45%的硫酸鉀以及磷酸二氫鉀。

3試驗設計

棉花栽培種植采用膜下滴灌栽培技術，無色透明地膜，當地主流的“一膜兩管四行”的栽培模式。滴管內徑為13.55mm，滴頭流量為2.25L/h。考慮到滴頭間距會影響到棉花產量，因此設計滴頭間距為15、20、25、30、35、40 cm，共6個方案，用T1、T2、T3、T4、T5、T6表示。灌溉水源為機井水。隨機區組，3次重復，每重復1膜4行，行長20m。

4棉花膜下滴灌栽培技術

4.1 播前準備

在棉花播種前，需要做一些準備工作。棉田處理：為了減小土壤鹽分含量，在播種前對試驗田土壤進行洗鹽處理，并對棉田深翻處理；為了防止棉田板結，在播種前7d漫灌洗鹽。種子處理：剔除干癟、有損傷的種子，使用敵克松作為包衣劑，將種子與敵克松農藥按1000：25的比例攪拌均勻。

4.2 棉花膜下播種

4月20日播種，播種方式為機械條播。鋪地膜、毛管、播種、下種肥一次性作業，1膜4行（膜寬1.3m）2條滴灌帶，行距（66+10）cm，穴距11.5 cm，21.6萬株/hm?。機械條播作業完成后，人工檢查，確保行距準確、地膜四周繃直無褶皺。地膜四周用土壓實，防止被風掀開。

4.3 滴灌施肥管理

棉花生長期間，蕾期、花鈴前期、花鈴中期、花鈴后期以及吐絮期5個階段的灌溉次數、灌水定額如表2所示。

除灌溉管理外，還要進行施肥管理。由于新疆地區土壤富含鉀元素，應進行施肥比例調整。在犁地前施用羊糞3000kg/hm?、磷酸二銨300 kg/hm?、尿素225kg/hm?。蕾期后，通過滴灌系統少量多次追肥。6月棉花進入蕾期后，施尿素150kg/hm?、磷酸二氫鉀75kg/hm?;7月上中旬，施尿素75kg/hm?、磷酸二氫鉀30kg/hm?，共施加5次；8月上旬，隨水施加尿素45 kg/hm?、磷酸二氫鉀15 kg/hm?，防止棉花早衰。所有肥料通過滴灌系統施用。到棉花生長后期，人工打頂和整枝，將棉株高度控制在58 cm左右。

幼苗期與花期是棉花的主要蟲害期，利用3%啶蟲脒乳油防治薊馬，利用烯草酮除草。盡量選擇在雨后、日均氣溫在10℃以上時，噴施烯草酮和3%啶蟲脒乳油等農藥，防止雨水稀釋農藥，降低藥性。10月初，棉花進入收獲期，分級采摘，使用專用棉布袋裝袋，放在干燥通風處，保證棉花質量。

5? 試驗結果與討論

記錄6個試驗田棉花產量，對比不同滴頭間距下棉花產量差異，根據試驗數據繪制棉籽產量圖，如圖1所示。

從圖1可以看出，方案T3棉籽產量最高，達到5686.45kg/hm?，產量表現為T3>T4>T2>T1>T5>T6，說明滴頭間距并不是越小越好，只有合理滴灌才能保證棉花的產量。為進一步分析滴頭間距對棉花產量的影響，對不同栽培方案下棉花生長情況進行統計分析，包括株高、莖粗、葉面積指數、單株鈴數、單鈴重等指標，具體數據如表3所示。

從表3可以看出，方案T3棉花在株高、莖粗、葉面積指數、單株鈴數以及單鈴重等方面表現良好，方案T6棉花生長情況最差。這是因為滴頭間距過小，雖然會提高灌溉量，但棉花根莖長時間處于濕度比較大的土壤中，容易被腐蝕而發生腐爛，反而會起到反作用；滴頭間距過大，土壤中水分無法滿足棉花生長需求。

綜上所述，在棉花膜下滴灌栽培中，盡量將滴頭間距控制在25 cm左右，以保證棉籽產量，達到棉花膜下滴灌高產的效果。

6結論

本試驗對棉花膜下滴灌高產原理及栽培技術進行探究，以試驗方式對棉花膜下滴灌栽培技術進行討論，對膜下滴灌栽培技術進行優化。研究表明，膜下滴灌栽培技術有助于提高棉花產量，提高棉花種植的經濟效益與生態效益。本研究對膜下滴灌栽培技術應用到棉花種植中具有一定的推廣價值。

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（編輯：郭? 瑞）