滴灌技术在阜康市冬小麦种植中的应用

1阜康市2011年冬小麦滴灌对比试验技术总结1、基本情况1.1区域概况新疆阜康市位于天山东段北麓，准噶尔盆地南缘，地处东经87′46″～88′44″，北纬43′45″～45′30″。地形南高北底，由东南向西北倾斜，分南部山区、中部平原区、北部沙漠区。南部山区，海拔700-5445米，面积1812平方公里；中部平原区，海拔450-700米，面积2260平方公里；北部沙漠区，海拔450-800米，面积4556平方公里。处于中温带大陆性干旱气候区，气温四季变化明显，平原区冬冷夏热、山区冬暖夏凉，降雨量少，蒸发量大。年降水稀少，分布不均匀，降水量南多北少、西多东少，山区多平原少。蒸发量：山区1427.3毫米，平原区2064.1毫米（为降水量的11倍），沙漠2292.3毫米。目前全市已建成滴灌面积40.29万亩，其中小麦滴灌面积10万亩，可实现节水6043万方、12087万元。1.2、试验背景小麦作为阜康市主要粮食作物，实现小麦的节水增产事关农牧民增产增收。因此，区、州水利部门及市委市政府高度重视滴灌冬小麦种植技术的研究，安排进行冬小麦滴灌对比及与常规灌对比试验，我局高度重视此项工作，联合农业部门开展对比试验，通过开展对比试验，参阅大量资料，并在充分调研的基础上，对滴灌冬小麦种植技术进行了总结，为滴灌冬小麦种植提供技术指导，并为今后我市继续开展滴2灌冬小麦节水增产技术研究积累资料。2、试验目的田间冬小麦滴灌对比试验及与冬小麦常规灌对比试验，通过对设计灌水定额下灌水前后冬小麦试验区含水率的变化测定、湿润深度及宽度的观测、土壤容重的测定。制定我市冬小麦科学的灌溉制度（灌溉定额为毛灌溉定额），为在阜康地区气候、土壤条件下滴灌工程设计所需参数提供数据支持，为冬小麦滴灌技术在全市大面积推广应用提供新的具有可操作性的技术规程，为全市实施“总量控制、定额管理”提供科学依据。以促进我市推行科学的灌溉管理模式，降低单位产值耗水量，提高农牧民农业收入。作物高产要求土壤有一个适宜的含水率，低于此数作物要受旱，这是进行实时灌水的主要指标。冬小麦不同生育阶段，其根系发育和扎入土层的深浅各异，需要灌溉湿润的深浅也有差别。因此，应通过实际观测取得各发育阶段湿润层的深度。3、试验控制条件3.1地块选择试验地块地处阜康市上户沟乡小泉水库坝后，地块位置交通便利，土壤、气候条件相近，具有良好的灌溉条件和控制，土地相对平整，土壤肥力均匀，土壤质地为壤土，是具有很强代表性的地块。33.2冬小麦种植模式冬小麦种植采用平播，行距7-10cm.3.3滴灌工程技术措施3.3.1基本情况本工程建设滴灌灌溉面积400亩，布设1个灌溉系统，灌溉水源利用地东部现有机井。系统组成包括水源供水部分、首部系统、输水管网部分、控制部分和灌水部分组成。首部组成：由过滤器、施肥罐、测压表、流量计量和逆止阀组成。输水管网部分：由主、干、支各级管道等组成。控制部分：由田头配水阀、排水阀组成。灌水器部分：由灌水器和各种连接组成。系统安全保护部分：测压表、控制阀组成。3.3.2系统布置1、地块水源均为井水，首部布置于地块东部机井处，设计流量125米3/h。2、管网布置管网布置包括：主干管－分干管－出地竖管－支管－毛管布置。管网呈梳齿形布置，主干管布置长200米，分干管南北布置长2条，总长2000米，间距180米。干管、分干管质材为硬质PVC管，管径分别为φ200、φ160、φ125，干管未端处设排水井，在管道弯头和三通的节点处设混凝土镇墩，干管及分干管平均埋深1.5米。4支管布置：支管垂直种植作物方向布置，地面铺设，材质为PE管，管径为φ90，布置长度85～95米，间距90～100米，共布置44条，总长度4000米。滴灌带布置：沿种植方向布置，间距0.6m，滴灌带滴孔流量为3.0L/h，滴孔间距0.3米，管径为φ16，总长约41万米。滴灌带以支管为中心双向铺设，利用按扣和三通连接。控制系统布置：控制部分由田间配水阀、排水阀组成，每一个灌水小区布置一个配水阀，在地形低处布置排水阀。3.4主要农技措施3.4.1整地要求达到“齐、平、松、碎、净”。3.4.2品种选择新冬17号。3.4.3种子处理。每100公斤种子用20%三唑酮乳油400克，绿色生机180毫升，兑水2—2.3公斤拌种，晾干后待播。3.4.4播种。10月15日前播种，干播湿出。要求深浅一致，播行端直、行距一致、播种机起落整齐，播量准确、无浮籽。3.4.5测土配方施肥。2009年10月由阜康市农业技术推广站逐条田采集耕层土样进行农化样分析，根据实际情况提供配方施肥建议卡。施足底肥，农家肥3～5吨，三元复合肥15kg，硫酸锌、稀土各2kg，种肥二铵8～12kg，在秋翻前一次性施入，深翻约30厘米为宜。3.4.6病虫草害防治：1、在冬小麦起身之前，亩用2.4.D.J酯40毫升，兑水15公斤进行叶面喷雾，防治阔叶草。52、亩用20%三唑酮兑水15公斤，分别在冬小麦挑旗期和灌浆期各喷雾一次，防治冬小麦白粉病、锈病。3、冬小麦虫害主要有三点斑叶蝉，麦蚜，小麦皮蓟马，三点斑叶蝉在冬小麦越冬前，亩用高胜一支加三氯氟氰菊酯15—20毫升，兑水15个公斤叶面防治一次，麦蚜结合小麦皮蓟马的防治，在小麦果穗和挑旗期，分别亩用氧化乐果80毫升或用圣手一袋，加水15公斤叶面喷雾防治。3.4.7适时收获。冬小麦成熟落黄后及时收获，秸秆全部还田以改良土壤。4、田间试验方法试验设计根据水利部《灌溉试验规范》（SL13-2004）的技术要求，结合阜康地区气候、土壤、冬小麦种植模式、滴灌工程及农技措施等条件，制定适合本地区的灌溉试验方法。4.1试验小区划分及布置1、试验分布和条田布向符合当地滴灌设计实际及灌水习惯。2、不同试验区灌水定额，严格按照“表2冬小麦滴灌小区灌溉制度试验设计处理”中的设计灌水定额指标控制灌水定额。6冬小麦滴灌试验小区田间布置图图一试验1区（一条支管控制面积，试验小区面积约3.5亩）试验2区（一条支管控制面积，试验小区面积约3.5亩）试验3区（一条支管控制面积，试验小区面积约3.5亩）试验4区（一条支管控制面积，试验小区面积约3.513亩）冬小麦常规灌试验小区田间布置图图二常规5区（试验小区面积约3.5亩）4.2试验小区灌水记录及参数测定冬小麦田间对比试验中，开展冬小麦滴灌及常规灌溉用水指标，滴灌灌水方法条件下的土壤湿润深度和宽度测定。根据水利部《灌溉试验规范》（SL13-2004）的技术要求，采用灌溉制度试验对比方法，并按固定灌水次数和每次灌水时间，采用不同的灌水定额进行设计（见表1-4所示），也就是说，滴灌冬小麦的灌水时间、灌水次数及施肥施药制度均以当地习惯，但每次灌水定额设计试验研究，从而比较研究和确定滴灌冬小麦的最优灌溉制度。详见附表。5试验总结5.1影响冬小麦灌水定额的因素75.1.1作物种植模式。一是采用畦播方式，畦宽约1.8米，畦中小麦平播，一畦四带，间距约40厘米。该种植模式下的小麦播种密度较大，灌水定额因小麦的需水量较大而增大，本地区灌溉定额一般在340方/亩左右。二是沟播方式，又分宽沟和窄沟，宽沟一般宽约90厘米（埂中心距离），种植小麦6行，一沟一带，滴管带间距90厘米，本地区灌溉定额一般在380方/亩左右；窄沟一般宽60厘米（埂中心距离），种植小麦4行，一沟一带，滴管带间距60厘米，本地区灌溉定额一般在320方/亩以内。三是平播方式，一个滴灌灌溉控制系统内小麦平均播种，行距均为7-10cm，田间无任何用途的沟、坎或地埂，小麦播种密度较大，本地区灌溉定额一般在350方/亩以内。因此，采用平播的方式，冬小麦种植密度较大，相应产量得到提高，节水效果明显，且单位耗水量所得产值最大。5.1.2土壤性质。一种是壤土，水分在水平方向渗透性较好，垂直方向渗透性稍差，灌水定额在30方/亩左右时，湿润深度约25厘米，宽度约30厘米；灌水定额在50方/亩左右时，湿润深度约40厘米，宽度约40厘米。另一种是砂壤土，水分在水平方向和垂直方向距离相当，灌水定额在30方/亩左右时，湿润深度约30厘米，宽度约30厘米；灌水定额在50方/亩左右时，湿润深度约45厘米，宽度约50厘米。5.2滴灌和常规灌对比试验分析8结合开展灌溉制度试验，通过冬小麦滴灌与常规灌的对比分析，冬小麦滴灌的节水、增产效果明显，用运效益参数对比、分析如下：5.2.1节约用水：常规灌溉灌溉定额为570方／亩，滴灌灌溉定额为350方／亩，灌溉定额降低120方／亩。按机井水价为0.12元/方计算，亩节约水费21.6元。5.2.2增产增收：冬小麦常规灌溉灌水间隔时间长，一次灌水量大；在灌水间隔期内，土壤含水量变化很大，作物生长受影响。采用滴灌技术，变幅小，土壤水分可保持在最佳水平，便于作物吸收养分和水分、减少作物体内能量消耗。由于土壤水是以毛细管水形式存在的，因而能保持土壤有良好的通气状态，从而使作物产量得到提高。冬小麦常规灌试验区平均产量约300公斤/亩，试验地块产量达400公斤/亩，亩增产100公斤，冬小麦单价考虑粮食直补后为2.21元/kg，亩增效221元。5.2.3提高肥效：滴灌结合施肥非常方便，因而很容易做到少施、勤施，既有利于提高作物产量，又有利于减少化肥用量。滴灌系统施肥的特点是养分可以根据作物消耗直接施到作物根系附近，使土壤养分保持在最佳平衡状态。这种准确、及时地施肥只有滴灌才能做到。同时，均匀的肥料分布可以最大限度地避免肥料被淋湿到根系以下。所以，得到同样的产量，滴灌所需的肥料比其它灌溉方式大大降低，并可提高肥料利用率20%～30%。5.2.4提高了田间管理水平，有利于实现自动化控制。采用滴灌技术，通过灌溉系统施用水、肥料、除草剂、杀虫剂9以及其它药品可以降低操作管理费用，如：浇水时只需开关阀门即可，无需堵坝打埂，省时省工，亩均可节约劳力费30%～50%，节约机耕费20%～40%。可避免病虫害分散防治后交叉感染的后果，减少病虫害防治成本15～25元。为今后实现自动化控制迈出了第一步，自动化控制可大大节省劳力，同时可更有效地控制灌溉。5.2.5土地利用率高，对地形适应能力强：滴灌无需修毛渠、打埂子，可节约土地3%～5%。并且，在坡度为50%～60%的陡坡地上，也可以采用滴灌系统进行灌溉。在很大压差变化范围内能可靠地进行工作地补偿试滴头，特别适用于山丘坡地条件。5.3、滴灌冬小麦灌溉制度设计5.3.1采用灌溉制度试验对比方法，并按固定灌水次数和每次灌水时间，采用不同的灌水定额进行设计，也就是说，滴灌冬小麦的灌水时间、灌水次数及施肥施药制度均以当地习惯，但每次灌水定额设计试验研究，从而比较研究和确定滴灌冬小麦的最优灌溉制度。冬小麦收获前由农业部门进行测产，产量如下：各种灌溉定额下的冬小麦产量区号滴灌常规灌一区二区三区四区五区产量（公斤/亩）330370370400410冬小麦一般主根长度为40cm，须根长度可达120cm，灌水的目的是要充分满足主根吸收水分的需要通过滴灌冬小麦对比试验，得出冬小麦丰产、高产的最10佳灌溉制度，结合影响冬小麦需水的其它因素，总结出以2011年为水平年（丰水年）滴灌冬小麦灌溉制度。滴灌冬小麦灌溉制度地点：上户沟乡白杨河村年份：2010年灌水次数生长时期灌水时间（月/日）灌水定额（米3/亩）备注1出苗期10月20日～10月22日302越冬苗11月2日～11月4日253返青期4月20日～4月22日304起身期4月27日～4月29日255拔节期5月4日～5月6日256拔节期5月11日～5月13日307孕穗期5月18日～5月20日308抽穗扬花期5月25日～5月27日359灌浆期6月1日～6月3日3510灌浆期6月8日～6月10日3011蜡黄期6月15日～6月17日3012成熟期6月22日～6月24日25灌溉定额（米3/亩）350注：本灌溉制度适合于自然条件和试验地块相似的地区。5.3.2、执行灌溉制度应注意的问题灌溉制度的合理确定，只是为合理灌溉提供依据，在具体执行中，还要根据当时当地的气候，水源及作物需水等不同情况。同时，因地制宜、灵活掌握，才能发挥灌溉增产的作用。