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9月份以后雨量逐渐减少,日光充足,适宜棉花吐絮。
春季干旱往往影响棉花播种与出苗。
因而实行冬、春蓄水灌溉,并做好春季保墒工作,对当地棉花生产十分重要。
西北内陆棉区,如新疆、甘肃省河西等地,属大陆干旱气候,年蒸发量可达1500~4000毫米,而年降雨量仅为20~180毫米。
棉花生长期平均气温为5~10摄氏度,由于蒸发力强,棉花需水量高达800毫米以上。
如吐鲁番地区,棉花生长期干旱、炎热,需水量竟高达1017毫米,可见当地棉花生产与灌溉关系十分密切。
在我国的南方长江流域棉区,如江苏、安徽、湖南、湖北及浙江等地,棉花生长期平均气温为5~18摄氏度,年降雨量为750~1500毫米,雨水充沛。
棉花需水量为600毫米左右,当地棉花生长期间虽然有短期伏旱,花铃期有一定灌溉要求,但棉田排水问题更为突出。
在东北辽河流域属特早熟棉区,由于生长期短,棉花需水量仅为400~500毫米。
当地年降雨量为400~700毫米,如同黄河流域棉区一样,也多集中在7、8两个月。
春季干旱季风多,表墒不足影响棉花播种与出苗。
由于栽培水平、产量等因素的影响,即便在同一地区棉区需水量也会发生变化。
如施肥水平,尤其是有机肥的大量使用,可改善土壤结构,使耕层容重减小,土壤变得疏松,多孔隙,这样毛管水不宜直接达到地表,棵间土壤蒸发水量明显减少。
但由于肥力条件好,棉株发育好,枝叶繁茂,叶面积增大,叶面蒸腾量则有所加大。
棉花种植密度对需水量的影响亦很明显。
一般情况下,随着植株密度的提高,叶面积系数增大,叶面蒸腾量增大,需水量随之变大。
据20世纪50年代,河南人民胜利渠试验站资料,棉株密度由5000株/亩增大到9000株/亩时,需水量增加50~60毫米。
20世纪80年代以来大面积实行地膜覆盖、秸杆覆盖新技术措施后,显著减少了棵间土壤蒸发量,从而降低了需水量。
据新疆资料,幼苗至现蕾阶段,在覆膜度为75%时,因覆盖,减少棵间蒸发量达51.6%,花铃期减少60.4%,吐絮期减少42.0%。
全生育期减少53.9%。
不同棉花品种,由于株形结构、叶面积等不同,需水量亦不同。
根据试验,品种对需水量的影响,变化幅度在10%左右。
河南省很多地区,20世纪80年代以来实行棉、麦一体化种植,棉麦轮作。
改春棉为夏播棉。
据测定夏棉皮棉产量在75~100千克/亩时,需水量变化在300毫米左右,与一般夏季作物需水量相近。
(2)棉花各生育期的灌溉需求
1)苗期:
从出苗到开始现蕾这一阶段称为苗期。
北方棉区这一时段大约在45天左右,时间从4月低到6月初。
此间风多、风大,蒸发量大,降雨少,寒流频繁。
棉苗出土后常遇低温等不利条件而易感染病害。
一般不要求灌水,习惯蹲苗,此时加强中耕松土措施既可保墒,又能提高地温,有利于促进幼苗生长,也可减轻病的危害。
长江流域棉区,苗期正值梅雨季节,细雨蒙蒙,排水问题更为突出,不需灌水。
2)蕾期:
棉花现蕾以后气温升高,生长发育加快,花蕾大量出现,对水分要求也十分迫切。
北方棉区此间干旱少雨,必须灌溉以保证棉苗生长发育对水分的要求。
现蕾期及时灌水,不仅有利于棉株生长,而且现蕾数也明显增加,有利增产。
经验表明,蕾期适时灌水可以争取早座、多座伏前桃,进而控制后期植株徒长,减少了蕾、铃脱落率。
3)花铃期:
花铃期虽逢雨季,但由于降雨的不稳定性,灌水几率仍然很大。
花铃期是棉花灌水高峰期,植株蒸腾量大,对水分十分敏感。
干旱和淹涝都会引起蕾铃的大量脱落。
另外花铃期缺水与否不但影响产量,而且对棉纤维品质也有影响。
花铃期正值棉花生殖生长旺盛阶段,大量生殖器官的形成、运转,会有较多有机营养物质的产生与积累。
在干旱时及时灌水不仅有利于干物质的形成、运转,而且也有利于矿物质营养的吸收、利用。
在黄河流域棉区,花铃期正值雨季,灌溉若不注意天气预报,灌后遇雨往往形成徒长,致使中、下部蕾铃大量脱落。
为了防止中、后期徒长,应注意抓伏前桃。
低位果枝能座住伏前桃,就可以在雨季稳住棉株,不使其徒长,这样就可有效地减少蕾铃脱落。
4)絮期:
吐絮以后叶片逐渐老化,有的已脱落,叶面蒸腾量明显减少,对灌溉要求不高灌溉几率小。
但试验资料表明,絮期干旱时及时灌水,对产量与棉纤维品质都有重要影响。
有的研究成果表明,絮期及时灌水,明显增加秋桃数并增强已座成桃的棉纤维品质。
关于后期停水日期,主要依据秋季降雨、温度变化、霜期早晚情况来决定。
秋雨少,生长期较长的地区,8月中旬的幼铃尚能吐絮,停水日期可放在8月30日左右,即在吐絮开始时为宜。
如果9月天气干旱,还应继续灌水,以保证幼铃的生长与成熟。
3、棉花的节水高效灌溉制度
(1)黄河流域棉区棉花节水高效灌溉制度
1)河北省棉花节水高效灌溉制度
播种前10天左右,约3月底4月初,结合浇小麦孕穗水,浇足棉花的底墒水。
浇水后,在土壤的适耕期,先耕松土壤,而后耙磨保墒,为防止出苗时遇高温烧苗或出苗后遇低温冻害,地膜直播棉,一般选在4月10日至15日的晴天播种;
营养钵(块)育苗移栽,一般在3月底4月初进行,最迟不晚于4月10日,选晴天下种育苗。
及时打孔放苗和搞好苗床管理。
地膜覆盖可以降低棉株间的地表蒸发而起到保墒节水作用。
因此无论是旱地还是水地棉花,都要实行地膜覆盖栽培(见表1)。
表1:
河北省棉花节水灌溉制度
分区
水文年份
生育期
灌溉定额(立方米/亩)
产量水平(千克/亩)
苗期
开花现蕾
太行山山前平原区
湿润年
30
97
一般年
60
93
干旱年
40
80
91
低平原区
64
83
2)河南省棉花节水高效灌溉制度(见表2)
表2:
河南省棉花节水高效灌溉制度及产量水平
水文年份
灌水定额(立方米/亩)
灌溉定额(立方米/亩)
产量水平(千克/亩)
播前
现蕾
开花
结铃
豫北平原
70
55
125
65
190
豫中豫东平原
115
75
180
豫南平原
50
105
160
南阳盆地
100
170
3)山东省分区棉花节水高效灌溉制度(见表3)
表3:
山东省棉花节水高效灌溉制度及产量水平
灌水定额(立方米/亩)
鲁西北、鲁西南
120
300
4)山西省棉花节水高效灌溉制度(见表4)
表4:
山西省棉花节水高效灌溉制度及产量水平
45
90
(2)长江流域棉区棉花节水高效灌溉制度
1)湖北省棉花分区节水高效灌溉制度(见表5)
表5:
湖北省棉花节水高效灌溉制度(立方米/亩)
长江上游区
鄂西南区
汉江上中游区
汉江中游区(下片)
郧水上游区
鄂东北区
鄂东南区
江汉平原区
多年平均
34
85
81
82
73
63
P(%)
59
38
77
69
71
78
72
44
110
101
104
96
88
136
123
126
109
2)安徽省棉花分区节水高效灌溉制度(见表6)
表6:
安徽省棉花节水高效灌溉制度
保证率(%)
灌水次数
灌水关键时期
1
播种或蕾铃期
30~40
2
播种、蕾铃期
60~80
3
播种、蕾铃或吐絮初期或苗期
90~100
(3)西北内陆棉区棉花节水高效灌溉制度
目前在西北内陆棉区,主要推广棉花膜下滴灌技术。
膜下滴灌技术是地膜栽培技术与滴灌技术的结合,它即具备了地膜栽培技术的增温、保墒、增产的作用,同时还具备了滴灌的防止深层渗漏、减少棵间蒸发、节水、节肥的特点,是农艺节水与工程节水的有机结合。
与沟灌棉花相比,膜下滴灌棉花的灌溉节水效率在50%以上;
对于低中产田可增产20%,而且有明显的节肥效果。
因此,该技术具有显著的提高水、肥利用率的能力,在我国干旱地区,受到了广泛的重视,并得到了大力推广。
另外,利用膜下滴灌技术治理盐、碱地不仅节水显著,而且与其它水利治理措施相比,作物增产幅度大。
1)北疆塔城地区特早熟棉区棉花膜下滴灌灌溉制度
特早熟棉区在当地气候、土壤及栽培模式下,冬灌保墒地膜下滴灌全生育期灌水10~11次,灌溉定额250立方米/亩;
茬灌干播湿出地膜下滴灌全生育期灌水12~~14次,灌溉定额285立方米/亩(见表7)。
表7:
北疆特早熟棉区棉花膜下滴灌灌溉制度(立方米/亩)
灌水方式
灌水要素
灌溉定额与灌水次数
蕾期
开花结铃
吐絮成熟
冬灌保墒地膜下滴灌
灌水定额
14
19
24
16
250
灌水周期(天)
滴2次
7天滴1次
10天滴1次
10~11次
茬灌干播湿出地膜下滴灌
285
14天滴1次
12~14次
2)新疆天山北坡棉花膜下滴灌灌溉制度
新疆天山北坡经济带是新疆重要的优质棉花生产主产区,主要包括昌吉市、五家渠市、呼图壁县、玛纳斯县、石河子市、沙湾县、奎屯市、乌苏市和兵团部分团场。
棉花滴灌方法有:
干播湿出1膜1管滴、干播湿出1膜两管滴灌、地埋式(耕层)滴灌、膜下自压软管灌1膜1管和膜下自压软管灌1膜2管五种(见表8~12)。
表8:
棉花干播湿出1膜1管滴灌灌溉制度(立方米/亩)
灌次
出苗
补水
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
合计
时间
15/4~25/4
20/5~25/5
10/6~18/6
19/6~27/6
28/6~6/7
7/7~14/7
15/7~21/7
22/7~29/7
30/7~6/8
7/8~12/8
12/8~18/8
19/8~25/8
26/8~3/9
4/9~12/9
定额
15
18
22
245
注:
一般头年进行过冬灌且滴情好的地块不需滴出苗水。
表9:
棉花干播湿出1膜2管滴灌灌溉制度(立方米/亩)
灌溉定额
水量
20
209
表10:
棉花地埋式(耕层)滴灌灌溉制度(立方米/亩)
灌溉定额
10/6~16/6
17/6~21/6
22/6~26/6
27/6~2/7
3/7~7/7
8/7~12/7
13/7~17/7
18/7~22/7
23/7~28/7
29/7~3/8
4/8~9/8
10/8~15/8
16/8~20/8
21/8~26/8
27/8~2/9
3/9~~11/9
177
表11:
棉花膜下自压软管灌1膜1管灌水制度(立方米/亩)
14/6~24/6
25/6~4/7
5/7~14/7
15/7~24/7
25/7~4/8
5/8~14/8
15/8~25/8
35
260
表12:
棉花膜下自压软管灌1膜2管灌水制度(立方米/亩)
240
3)南疆棉区地面灌溉棉花节水高效灌溉制度
南疆棉区棉花生育期适宜的灌溉定额为320立方米/亩,其中蕾期灌水1~2次,每次灌水量50~60立方米/亩;
花铃期灌水3~4次,每次灌水量60~70立方米/亩;
吐絮期灌水1次或不灌。
第1、2次灌水间隔12~15天,以后各次灌水间隔15~18天(见表13)。
表13:
南疆棉区地面灌溉棉花节水高效灌溉制度(立方米/亩)
花铃期
吐絮期
1~2
3~4
0~1
4~7
50~60
60~70
320左右
花生节水高效灌溉制度
1)花生的地域分布
花生适应性较强,分布在我国的南北方,全国总面积约3000余万亩,居世界第二位。
主要产地在山东、河南、辽宁等省。
花生是一种耐旱性较强的作物,适种在漫岗沙丘区,以沙土最适宜。
中国花生分布很广,各地都有种植。
南起海南岛,北到黑龙江,东自台湾,西达新疆,都有花生种植,但主要集中在山东,河南,河北,安徽等省,占全国花生产量的60%以上,主产地区为山东、辽宁东部、广东雷州半岛、黄淮河地区以及东南沿海的海滨丘陵和沙土区。
其中山东省约占全国生产面积的1/4,总产量的1/3强。
我国花生种植以农业自然区为基础可划分为七个花生产区:
北方大花生区、南方春秋两熟花生区、长江流域春夏花生交作区、云贵高原花生区、东北部早熟花生区、西北内陆花生区。
2)花生的需水规律
花生的需水量:
花生需水量的大小,同灌水方法密切相关,同时与花生需水量的组成有关。
棵间蒸发是作物需水量的重要组成部分,花生叶面蒸腾和棵间蒸发比例在2:
8至4:
6之间,棵间蒸发大于叶面蒸腾量。
这种组成比例就造成了不同灌水方法情况下消耗水量的不同。
土壤蒸发的大小,同土壤湿度的时空分布有关。
当土壤湿度大时土壤蒸发就大,而不同的灌水方法,形成了土壤水分时空分布不同的特点。
例如地面灌溉使土壤初始含水量处在饱和状态,而喷灌后的土壤含水量处在田间持水量状态,滴灌则是处在非饱和的扩散状态下,这样作物需水量中的棵间蒸发就变得不一致了。
我国多年花生灌溉试验所证明,对于不同产量水平的花生其腾发量是不同的(见表11)。
从总的趋势看,每生产1千克花生,大约需要1000千克水。
但这一数值也不是一定值,它将随着花生的品种和气候条件而变化。
不同地区花生需水量的变化范围
地区
气候特点及生育期降水
需水量(毫米)
产量(千克/亩)
需水系数(千克/千克)
南方区
亚热带多雨区,800~1000毫米
450~500
230~300
1100~1200
西北区
干旱区,200~300毫米
370~500
1100
华北区
半干旱半湿润区,550~600毫米
550~600
350~410
970~1050
东北区
半干旱区,300~500毫米
300~500
200~400
840~1000
花生的需水规律:
花生由种到收经历苗期、花针期、结荚期和饱果期4个阶段,生育期约130~150天。
各阶段需水强度不同,不同阶段的需水强度除受气象因素的影响,同时也受作物的生理生态发育的影响。
苗期需水强度较小,此期气温低、苗小,土壤蒸发和叶面蒸腾都处在低耗水阶段。
进入花针期,随着气温的升高及茎叶的生长和叶片数的增加,日需水量逐渐加大。
花生日需水量高峰在结荚期,此时茎叶最为茂盛,并开始结果,需水量最大(见表12)。
对于不同的地区,这一需水过程趋势相似,但变化幅度略有不同,其主要原因是气候因素的差异所致。
花生不同阶段的需水强度
省区
花针期
结荚期
饱果期
辽宁
1.94
4.17
7.77
4.88
430
山东
1.56
3.68
5.19
3.43
400
广东
2.41
3.76
3.74
3.50
230
花生的棵间蒸发:
花生需水量中棵间蒸发Es对它的生长不起什么作用,直接用于生长的水量,主要是植株体内的含水和叶面蒸腾的部分水量。
花生是丛生作物,叶角质层较厚,表皮光滑,叶面积指数虽然与一般作物相差不多,但叶面蒸腾量E吨较小。
辽宁1982年对3种不同灌水处理进行观测对比(表13),灌溉处理的叶面蒸腾量约占需水量E吨c的20%左右。
从叶面蒸腾所占的比例也可以看出,花生是一种较抗旱的作物。
当水分供给不足时,叶面蒸腾量就变得小了。
花生棵间蒸发及叶面蒸腾占总需水量的比例
项目处理
E吨c(立方米/亩)
Es
Es/E吨c(%)
E吨(立方米/亩)
E吨/E吨c(%)
喷灌
265.0
212.3
80.1
52.7
19.9
地面灌
236.6
181.6
76.8
55.0
23.2
不灌
180.6
177.1
98.1
3.5
1.9
3)花生节水高效灌溉制度
河北张家口地区秋花生节水灌溉制度
初花期:
要以水控苗,促进苗壮枝多、茎粗节密,抑制茎叶徒长,及早开花。
下针结荚阶段:
植株生长旺盛,叶面积指数达到最大值,光合作用强,对水分特别敏感,需水强度大,是花生需水关键时期。
试验表明,该期需水模系数41.2%-52.8%,约占全期需水量的一半。
该期
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