东雷抽黄灌区棉花产量与合理灌溉的关系探讨

何建丽 颜海英 车文秀

摘要针对灌区棉花种植存在的问题,探讨棉花的灌溉制度,以期为灌区灌溉管理提供科学依据。

关键词棉花产量;合理灌溉;关系;东雷抽黄灌区

中图分类号S562文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)09-0218-02

东雷抽黄灌区位于鄂尔多斯台地的南缘褶皱带上的合阳、澄城、大荔、蒲城4县毗邻地区,东经109°53′~110°22′,北纬34°43′~109°53′,东起黄河漫滩,西抵坞坭塬边,北临徐水沟畔,南达洛东灌区。灌区地面开阔,土层深厚,土质肥沃,温度适宜,光照充足,无霜期200d左右,属干旱半干旱性季风气候,具有较好的农业生产基础条件,历来是关中东部重要的粮棉油生产基地。

1东雷抽黄灌区棉花种植情况

东雷抽黄灌区地处渭北旱塬,光热资源充足,无霜期长。全年日照时间为2 528.3h,年积温3 894.2℃,平均气温13.1℃,年内以7月份温度最高,多年平均为26.9℃,1月份气温最低,多年平均为-0.6℃。天然的气候条件,尤其适合棉花种植。

在工程开灌初期,棉花复杂的管理技术要求使群众对之望而止步,粮食作物的低收益使群众生活始终维持在温饱线上。近年来,随着国家一系列惠农政策的实施,易管理、高效益棉花品种的问世和管理技术的不断更新,群众对棉花种植有了信心,灌区棉花种植面积迅速增大,至2007年,棉花种植面积已达灌区作物种植总面积的70%以上,群众收入中有60%的收入来源于棉田。

2棉花的外界生长环境及需水特性

东雷灌区地处大荔、澄城、合阳3县交界的缺雨区,由于受大气环流、纬度和地形的影响,区内长期干旱少雨,且年内降水量分布不均。据多年气象资料分析:灌区年均降水量约542mm,年均蒸发量1 500mm,棉花在其全生育期的水分供求差值约为2 092.5m3/hm2。

棉花的生长具有广泛的适应性,既由于其根深叶大而较耐干旱,又由于其枝繁叶茂、喜温好光的特性而对水分十分敏感。东雷抽黄灌区的棉花一般在4月上中旬播种,10月中下旬收获,整个生育期历经200d左右。生育期长且主要生长在高温炎热的夏季,叶面蒸腾和地面蒸发都很强烈,因而其耗水量很大,约为小麦、玉米等粮食作物的1.2～1.3倍。

东雷抽黄灌区棉花整个生育期历经春旱、夏晒、秋阴等3个自然环境阶段,形成了前期小,中后期多,后期少的需水规律,综合东雷灌区年内降水各月分布情况,全生育期内仅9月份水分能满足作物生长要求,其他时期水分供应均不足。

3东雷灌区棉花产量与田间耗水量的关系

棉花的田间耗水量是环境因素和农业技术措施综合作用的结果,随自然条件和农业技术措施不同而变化很大。根据东雷灌区2005～2007年调查资料:棉花的耗水量变幅在3 750~6 000m3/hm2,但它依据降雨及灌溉的不同而有所差异。而棉花的耗水量大小与产量的高低有着一定的关系,一般是随着棉花产量的提高,耗水量也相应增加。在总耗水量达到一定程度时,对产量的影响变小。但是,产量的提高并不与耗水量的增加成正比,而是产量提高的幅度大,耗水量增加的幅度小。

根据东雷灌区2005～2007年的产量调查资料:旱地棉花耗水量在3 300~4 200m3/hm2,其产量在2 250~2 700kg/hm2,生产1kg籽棉需要耗水1.4～1.6m3;进行1次灌溉时,其耗水量在3 450~4 350m3/hm2,生产1kg籽棉需要耗水1.2～1.4m3。而只进行1次灌溉时,群众分为播前进行泡地和现蕾期灌溉2种形式:进行播前灌的田块,灌水定额1 050m3/hm2,产量2 400~3 450kg/hm2;现蕾期灌溉的田块,平均灌水定额975m3/hm2,产量2 700~3 750kg/hm2;在泡地和蕾期2次灌溉,灌水定额1 800m3/hm2,产量3 000~5 100kg/hm2,其耗水量在4 950~6 000m3/hm2,生产1kg籽棉需要耗水1.1~1.4m3。

由以上资料来看,棉花产量的增加,总的耗水量也随着相应增加,生产1kg籽棉需要的耗水量减少。但是,在耗水量、产量达一定程度时,耗水量对产量的影响变幅较小。这就说明,在这种情况下,产量能否继续提高,水量对其影响较小,而主要是由综合栽培技术水平所决定。且由以上资料可以看出,在相同的水分条件下,棉花产量的变化幅度也是比较大的,这说明不同的管理水平也会使棉花产量产生很大的差异。

4灌溉对棉花各生育期生长的影响

东雷抽黄灌区地处干旱半干旱地区,年蒸发量大大多于降水量,且区内地表水资源缺乏,地下水埋藏深,储量少,作物生长所消耗水分主要由降雨、灌溉提供,灌溉成了挖掘作物增产潜力,补充作物水分需求的重要途径。棉花整个生育期需经历5个阶段,即:播种期、幼苗期、现蕾期、花铃期、吐絮期。各生育期由于所处的环境和其生理特性,对水分有着不同的要求。这就要求按照灌区棉花各生育期需水特点与所生长的气候环境,以适时灌溉促进棉花高产,现就各生育期灌溉情况简述如下。

4.1播种期

东雷抽黄灌区一般情况下在4月上中旬进行播种,由播种至出苗需10~15d。此时,田间经历了冬春季休闲,冬春连旱是灌区多年来的普遍现象,据多年测报资料统计:休闲期的11月至翌年3月,多年平均降水仅为56.7mm,占全年降水量的10%左右,且多为无效雨,灌区3月下旬实测播前未泡地田块的田间土壤含水率仅有10%～12%,而棉籽发芽的土壤水分要求在17.5%～19.0%,土壤水分在16%以下时,因水分不足,种子吸水困难会导致出苗率差,再低会产生“烧芽”、“干死”不能出苗。因此,播前泡地在灌区棉花种植中有着不可替代的作用,群众也对此有了深刻的认识。经多年泡地灌溉实践证明,播前泡地不仅可促进棉籽发芽,提高地温,改善土壤结构,还可为棉花苗期生长提供足够的水分养分,为棉花高产奠定良好基础。

4.2幼苗期

东雷抽黄灌区棉花一般在4月中旬进入苗期,持续时间60d左右,此时属纯营养生长期,以长根、茎、叶等营养器官为主,并开始花芽分化,为以后的营养生长和生殖生长奠定好基础。苗期植株小,叶面积不大,消耗水量主要以棵间蒸发为主。此时已进行播前泡地的棉田,因4~5月份的降水量比前期稍有增加,正常情况下基本可以维持棉株的正常生长。多年测报资料显示:4~5月份的降雨量为87.7mm,占全年降水量的16%,实测田间土壤含水率为14%左右,稍低于苗期的适宜含水率。实践证明,棉花苗期的最佳含水率应保持在16%左右,过高会降低地温,抑制早发,加重病害,也会造成高脚苗;过低会形成弱苗,对以后的生育、结铃、产量都会产生影响。在东雷灌区,一般情况下苗期不需进行灌溉,但在天气长期持续干旱,日照强烈,田间出现叶片萎蔫时,就需及时进行灌溉,以防棉苗因缺水而死亡。

4.3现蕾期

灌区棉花一般在6月中旬进入现蕾期,这一阶段持续30d左右。棉株地上部分的茎、枝、叶与地下部分的根系迅速扩展增大,是搭好丰产架子、塑造高效群体的关键时期,对水分和养分的需求十分强烈,该时期的平均日耗水量可达30.0m3/hm2左右。此时灌区正值夏季,气温高、日照强烈,降水中大部分为无效雨,往往会造成土壤水分消耗的入不敷出。据灌区多年实测资料显示:现蕾期1m内土壤含水率徘徊在14%~16%之间,地面30cm的土壤含水率仅有10%~12%,远远不能满足棉株的正常生长发育要求,必须通过灌溉补水改善棉田水分条件。现蕾期是营养生长和生殖生长的重要转折时期,此时以营养生长为主,生殖生长为辅,控制土壤水分是协调地上部分与地下部分的生长、营养生长与生殖生长的重要途径之一,因此适时适量合理地进行灌溉,将土壤水分保持在适宜范围内是保证棉花蕾多、蕾早、开花早、落蕾少的重要措施。根据试验:蕾期土壤水分应保持在17%～19%为宜,过低会导致发育缓慢,蕾铃少,脱落多;过高又产生生长过旺,形成高、大、空,造成蕾铃迟发,产生隐蔽,使花铃期脱落加重。

经灌区产量调查资料显示,在棉花现蕾期进行灌溉的田块,生育期可提前3~5d,棉花单铃重增加0.15g,衣分率增加2%,所以灌区棉农一般都在6月现蕾期进行灌溉,以促进棉株稳长、提高伏桃坐果率。

4.4花铃期

抽黄灌区一般在7月中旬至8月下旬为棉花花铃期,此期正值盛夏季节,气候炎热,田间蒸发剧烈,有所谓“五日一小旱,十日一大旱”之称。多年实测数据显示,7~8月的田间土壤含水率变化幅度较大,但相对较为频繁的降雨使田间土壤水分维持在16%左右,低于棉花花铃期的最优含水率19%。棉花花铃期为营养生长与生殖生长并进,而以营养生长向生殖生长为主的转化阶段,一方面棉株继续生长,陆续现蕾;另一方面开花结铃逐渐成熟,这一阶段处于一年气温最高,日照最强的时期,耗水量达到高峰,阶段耗水量占全生育期总耗水量的40%～50%,平均日耗水量60m3/hm2左右,最高可达90~105m3/hm2。

由于群众对棉花花铃期的高产管理技术还不十分掌握,在主观意识上害怕因水分过多导致通风透光不好、光照不足引起蕾铃脱落,加之干旱所表现出的落铃、铃重减轻、品质降低、早衰等现象不足以引起群众的重视,所以抽黄灌区大部分群众在花铃期不进行灌溉,这也是灌区棉花不能达到预期产量的主要原因。

4.5吐絮期

从吐絮以后直到大部分收获完毕,也可叫成熟期,抽黄灌区棉花在8月下旬进入吐絮期,此时灌区已进入阴雨季,9月份多年平均降水量达100mm左右,实测田间土壤含水率为15%～17%,基本可以满足作物的生长要求。

抽黄灌区地处干旱半干旱地区,吐絮期的阴雨低温常影响棉铃的开裂,土壤水分应保持在16%左右,过高虽然有促进绒长与衣分的作用,但会延迟收获,增加霜后花,反而影响产量与品质;过低有促进成熟的功效,但会降低铃重,使绒长缩短,影响产量和质量。如果气候干旱,土壤水分可以高于17%,这对促进秋桃生长,提高棉绒品质都是有利的。

5抽黄灌区促进棉花优质高产的灌溉思路

近年来,棉花的高效益使灌区群众种植棉花的积极性不断高涨,群众学科学,用科学的意识也随之增强,灌区种植新品种示范户不断涌现。但是,在实际中工作中还存在一些突出问题,综合起来有以下几点:一是群众对科学种植主观认识不到位。由于环境所限,群众在思想上意识上存在主观盲目思想,认为自己多年种植实践中所积累的经验足以种好棉花,接受新思路、新技术不积极。二是抽黄灌区为高扬程抽水灌区,在用水上受诸多方面条件限制,基本上都是采用轮灌方式。难以满足棉花优质高产所需的少量多轮次的需水要求。

针对棉花的市场发展趋势和在东雷灌区生理特性,作为灌区灌溉管理人员,首先,要转变自身观念,在不断完善硬件环境的同时,把增强服务意识,提升服务水平,突出服务效果作为工作的重点,设身处地地为群众办实事、办好事,通过专家讲课、农技服务、试验示范等形式,让群众实实在在地看到科学种植的效应,从而充分认识到自然科学学无止境,把转观念、用科技变成一种自觉行为。其次,在用水管理上,要注意科学调度,合理灌溉,东雷灌区横跨4县13个乡镇,整个灌区由于气候、土质的差异,用水量及用水时间也各不相同。要把不利因素变有利条件,充分利用各地的时间差,灵活调配水量,使灌区群众尽可能用上适时水,提高灌溉水利用率。