膜下滴灌棉花生产的经济效益分析与评价

对膜下滴灌与常规沟灌技术条件下棉花生产的经济效益进行了对比探讨,并对膜下滴灌棉花生产的敏感性因素进行了探讨,提出了膜下滴灌技术在推广过程中存在的问题和进一步发展的建议。     

滴灌技术在重盐碱地上种植棉花的试验

主要用滴灌技术，对含盐量达20．0g/kg的重盐碱土进行改良和利用，并产生一定的经济效益，累积脱盐率：0－30cm83.5%,30-60cm75.5%,60-100cm46.1%,其中0－60cm为79．9％。灌溉量200m^3/666.7m^2，产皮棉1998年为20．4kg/666.7m^2，1999年为66．1kg/666.7m^2,2000年为91.1kg/667m^2。通过4年连续试验，初步得出，采用滴灌技术在重盐碱地上种植棉花是成功的，是今后改良和利用重盐碱地的一条新途径。     

新疆棉花膜下滴灌技术的发展与完善

新疆棉花膜下滴灌技术发展经历了试验研究、示范推广和大面积应用三个阶段。"密、早、膜、矮、壮、高"栽培体系的建立等阶段性成果有力地保证了棉花膜下滴灌技术的应用推广;因地制宜、多种毛管田间布置模式的发展适应了棉花种植方式的多样性;对棉花膜下滴灌水分蒸散特征、干旱诊断技术的深入研究为制定灌溉制度和进行科学的水分管理提供了依据,保证了膜下滴灌技术的高效应用;施肥推荐系统和水分自动控制系统的应用增强了棉花膜下滴灌管理的目标性;各级职能部门的重视有力地推动了膜下滴灌技术的发展。当前棉花膜下滴灌技术需解决主要问题有:加快膜下滴灌技术普及与培训;加大对膜下滴灌技术推广的政策扶持力度,调整水价,努力实现经济效益、社会效益和生态效益的统一;继续深入研究棉花膜下滴灌灌溉制度和施肥技术,提高肥水利用效率;加强地下滴灌技术研究。     

地下防渗对滴灌棉花产量和水分利用率的影响北大核心CSCD

过量灌溉导致土壤水分深层渗漏是滴灌农田水分无效损失的重要途径,地下防渗可有效减少土壤水分深层渗漏,提高农田水分利用效率。2015—2016年通过田间试验研究不同灌水量下地下防渗对滴灌棉田水分平衡、棉花产量及水分利用率的影响。采用灌水量和地下防渗2因素3水平（3×3）试验设计,其中,3个灌水量水平为340、440 mm和540 mm;3个地下防渗处理分别为：对照（无防渗）、地下防渗埋深40 cm和60 cm。结果表明：地下防渗处理（埋深40,60 cm）0-60 cm土壤含水量和净贮水量显著高于对照。随灌水量增加,土壤水分深层渗漏损失量显著增加。灌水量340 mm条件下,地下防渗对水分渗漏量影响不显著。灌水量440 mm和540 mm条件下,地下防渗埋深40 cm、60 cm处理水分渗漏损失量较对照分别减少64%、72%和38%、76%。低灌水量下（340 mm）,地下防渗处理（埋深40,60 cm）棉田蒸散量显著低于对照;而高灌水量下（540 mm）,地下防渗埋深60 cm处理棉田蒸散量显著高于对照。中、低灌水量下（440,340 mm）,地下防渗处理棉花干物质重、产量、水分利用率和经济效益均显著高于对照;但地下防渗埋深40 cm和60 cm处理间差异不显著。高灌水量下（540 mm）,地下防渗埋深60 cm显著提高棉花干物质重、产量、水分利用率和经济效益,地下防渗埋深40 cm处理与对照无显著差异。因此,中、低灌水量（440,340 mm）地下防渗埋深40 cm或60 cm均较适宜,而高灌水量（540 mm）采用地下防渗埋深60 cm较为适合。     

膜下滴灌棉花土壤温度的动态变化规律

试验研究田间膜下滴灌棉花根际土壤的温度变化表明,覆膜能使土壤明显增温,温度梯度变化使地膜覆盖具有提墒作用。在一日内和棉花整个生育期的温度,膜中明显比膜边和垄沟都偏高,土壤浅层温度增加较快且变幅很大。不同深度土壤温度出现最高温度时间随深度增加而延迟。地温变幅与深度可以拟合成指数函数关系,且膜中14∶00时两者相关性最好。     

滴灌定额对棉花株型、产量及纤维品质的影响

在膜下滴灌条件下,以新陆早45号为试验材料,设5个滴灌定额处理（W₁：600 m³·hm^-2,W₂：540 m³·hm^-2;W₃：480 m³·hm^-2,W₄：420 m³·hm^-2,W₅：360 m³·hm^-2）,研究棉花农艺性状、成铃模式、产量及纤维品质对滴灌定额的响应。结果表明：随滴灌定额的减少,棉花株高表现为W₂>W₁>W₃>W₄>W₅,果枝台数和蕾花铃总数（8月10日）均以W₁处理最大,分别为9台和13.8个,W₅处理最小,分别为8.75台和10.2个,其中W₁与W₂处理上、中、下部铃数及铃重均无显著差异。棉花籽棉和皮棉产量均以W₁处理最高,达到6 431 kg·hm^-2和2 520 kg·hm^-2,但与W₂处理间均无显著差异。棉纤维长度、整齐度、断裂比在W₁和W₂处理间无显著差异,W₃、W₄、W₅处理棉纤维长度、整齐度较W₁处理分别低0.4、1.1、1.6 mm和0.5%、0.7%、0.9%。因此,控制滴灌定额在540 m³·hm^-2,可在不显著降低棉花产量和纤维品质的前提下,提高水资源利用效率。     

投影寻踪回归技术在棉花土地适宜性评价中的应用

投影寻踪回归技术是一种新兴的ＥＤＡ多元回归计算方法。本文通过对石河子总场土地自然属性与棉花产量的ＰＰＲ回归分析，建立产量预测模型，较成功地预测了土地生产力，并以 产量为鉴定指标对评价单元进行了棉花土地适宜性等级划分，对ＰＰＲ技术的应用进行了探讨。     

棉花膜下滴灌计算机辅助设计系统的研制开发

介绍了棉花膜下滴灌计算机辅助设计系统的结构、系统设计思想、程序设计模型以及具体实现时的有关算法。运用现代软件编程和系统集成技术,开发出先进、实用、可靠和界面友好的应用软件,并在新疆兵团推广应用,并提出了进一步研究的方向。     

滴灌施肥量对棉花生长、养分吸收及产量的影响

2012年以新陆早33号棉花为供试作物,利用田间小区试验研究了大田膜下滴灌施肥条件下,不同滴灌施肥量对棉花植株氮、磷、钾养分的吸收、干物质积累及籽棉产量的影响。设置了5个N-P2O5-K2O施肥水平150-60-30、200-80-40、250-100-50、300-120-60 kg·hm-2和350-140-70 kg·hm-2(分别记为F1、F2、F3、F4和F5),灌水量为100%ETc(作物蒸发蒸腾量)。结果表明:在新疆膜下滴灌条件下,棉花干物质积累与氮、磷、钾养分吸收和吸收速率均随着滴灌施肥量的增加呈增大的趋势,施肥量达到F4时,棉花的干物质累积和氮、磷、钾的吸收和吸收速率最大;随着施肥量的增加,棉花产量有增加的趋势,但当施肥量大于F3,棉花产量随施肥量的增加(F3,F4,F5)无显著性差异;F3施肥水平下的氮肥农学效率、磷肥农学效率、钾肥农学效率和肥料偏生产力显著大于F4与F5施肥水平。从节肥和生态可持续发展角度来看,F3施肥水平,即250-100-50 kg·hm-2(NP2O5-K2O)为最佳滴灌施肥量。     

覆膜滴灌棉田地膜残留量对棉花生长的影响

为了阐明覆膜滴灌棉田地膜残留对棉花生长的影响,结合绿洲覆膜滴灌棉田残膜累积特点,设计对应覆膜年限为5 a、10 a、15 a、20 a、25 a、30 a共6个不同残膜累积梯度,利用桶栽试验,分析了不同覆膜年限棉田中残膜累积对棉花生长和产量的影响.结果表明:残膜对棉花地上部株高和叶面积影响显著,随残膜量的增加株高和叶面...     

南疆膜下滴灌棉花耗水规律以及灌溉制度研究

2004年在南疆尉犁县进行了棉花膜下滴灌耗水规律以及灌溉制度的研究,通过设置三个灌水处理:345 mm、420 mm、505 mm,并连续监测每次灌前棉花全生育期土壤含水量变化,得出以下结论:在花期(7月4日)滴灌定额45 mm,灌水只能影响到土壤0~40 cm,灌后第一天,土壤水分损失可达到20 mm;灌后四天,0~40 cm含水量已降至60%以下,棉花已受到水分胁迫。在南疆,在充分满足棉花对水分需求的条件下,膜下滴灌棉花耗水量为625 mm,505 mm的灌溉量可满足棉花对水分的需求。根据实验的灌水安排以及棉花各生育阶段的耗水率,南疆膜下滴灌棉花的灌溉制度为:蕾期每次灌水定额35 mm,每5天灌一次;花铃期每次灌水定额为50 mm,7天灌一次,盛铃期后,灌水定额逐渐降低至35 mm。     

塔里木灌区膜下滴灌棉花水分生产函数及其效益

以2007—2012年塔里木灌区膜下滴灌田间灌溉试验数据为基础,采用最小二乘法原理,拟合了棉花的水分生产函数模型,分析并计算了棉花最高产量灌溉定额、最佳效益灌溉定额、高效用水灌溉定额,揭示了棉花的水分效应及需水规律。结果表明:塔里木灌区膜下滴灌棉花需水临界期是花铃期和蕾期;产量与耗水量、灌水量均呈良好的二次抛物线关系;合理灌溉定额为3 091~3 464 m~3·hm~(-2),最高产量灌溉定额为3 464 m~3·hm~(-2),高效用水灌溉定额为3 091 m~3·hm~(-2);水资源投入的最佳效益点并非水分利用效率最高点和最高产量点,而是存在于3091~3 464 m~3·hm~(-2)区间;当边际效益等于边际成本时,净收益最大,为24 333.1元·hm~(-2),每立方灌水量净收益7.23元·hm~(-2);现状条件下最佳效益灌溉定额为3 459 m~3·hm~(-2),产量为6 360.7 kg·hm~(-2),与最高产量6 360.8kg·hm~(-2)基本相同,但比最高产量节水5 m~3·hm~(-2),每立方灌水净收益增加0.21元·hm~(-2),水分利用效率提高0.003 kg·m-3。     

滴灌条件下春小麦耗水规律研究

通过对滴灌(4个水分处理:150、300、450mm和600 mm)和漫灌(CK)不同品种(新春6号、新春22号)的春小麦生育期耗水量的分析,研究新疆石河子地区滴灌春小麦的作物系数、耗水规律及对产量的影响。结果表明:滴灌小麦各水分处理耗水量随着灌水量的增大而增大,整个生育期内蒸发蒸腾量为545.94 mm,平均阶段耗水强度为5.35 mm/d;蒸散量、蒸散强度呈抛物线型,在抽穗~乳熟期达到最高点;滴灌小麦的产量与耗水量呈单峰曲线关系;不同生育阶段的作物系数与FAO推荐的单值作物系数法查得的作物系数不同,在初始生长期、生育后期都大于标准条件下的作物系数值。     

灌溉频率对滴灌小麦土壤水分分布及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同灌水频率对滴灌小麦农田土壤水分分布及小麦水分利用效率的影响。结果表明:从整个生育期来看,在灌水量375 mm条件下,高频灌溉(每4天1次)处理0～40 cm土层含水率和土壤贮水量较高,而深层（40～100 cm）土壤较低;低频灌溉(每10天1次)处理有利于水分的下渗和侧渗,深层土壤含水率和土壤贮水量较高,但水分补给不及时,表层土壤含水率和贮水量偏低;总体上中频灌溉(每7天1次)处理有利于水分在土壤剖面中的均匀分配,有利于作物生长。中频灌溉产量和水分利用效率都最高,分别比高频灌溉和低频灌溉产量增加7.6%和13.5%,水分利用效率增加2.6%和9.9%。在当地自然气候条件下,滴灌小麦采用375 mm灌溉量和每7 d 1次的灌溉频率是较适宜的灌溉模式。     

膜下滴灌棉田土壤水盐动态变化

通过对轻度和中度盐渍化棉田整个生育期土壤水分、盐分含量的动态监测,分析了膜下滴灌棉田土壤水、盐动态变化及其相互作用的关系。结果表明：整个生育期中度盐渍化棉田土壤水分含量要高于轻度盐渍化棉田,土壤水分含量变化规律和土壤盐分含量变化规律相似,均表现出生育前期下降、中期稳定、后期略微增加的趋势;膜下滴灌能够在滴水过程中明显降低土壤中表层0～40 cm盐分含量,下层40～80 cm土壤为盐分聚集区域;以0～20 cm土壤盐 分含量模拟0～40、0～60、0～80、40～80 cm土壤盐分含量,幂函数和线性函数模拟结果较好,模拟0～40、0～60 cm的盐分含量结果达极显著相关,0～80 cm的模拟结果达到显著相关,模拟40～80 cm的土壤盐分变化结果不显著。     

膜下滴灌灌水频率对土壤水盐运移及棉花产量的影响

通过棉花膜下滴灌大田试验,研究了灌水频率对土壤水盐运移和分布规律的影响,并对不同灌水频率的保墒、控盐、增产效果进行了评价.试验结果表明:在灌溉水质为淡水且定额为375 mm时,低频(10 d)和适频(7 d)灌溉下膜内0～60 cm土层的含水量适宜,低频灌溉的含水量最高,而高频(3 d)灌溉下各土层在花铃期处于轻度干旱...     

蕾期和花铃期不同灌水下限对滴灌棉花产量的影响

为探究棉花生长关键时期灌溉预警线,2017年在新疆呼图壁县开展了蕾期和花铃期灌水下限分别为55%（仅蕾期）、65%和75%田间持水量（θ_f）及其不同组合的大田试验,研究了不同滴灌条件下棉花的生长及产量状况。结果表明：灌水下限的提升对株高和生物量有明显的促进作用,在蕾期灌水下限从55%θ_f增至75θ_f,棉花株高和生物量分别增加了0.18~0.19 cm·d^-1和11.58~20.44 g;在花铃期灌水下限从65%θ_f增至75θ_f,棉花株高和生物量分别增加了0.04~0.10 cm·d^-1和3.47~4.04 g;蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θ_f和75%θ_f时单铃重和单株成铃数分别为5.58 g和7.79个·株^-1,显著高于其他处理;蕾期和花铃期灌水下限均为75%θ_f时耗水量最大,为517.05 mm;蕾期和花铃期灌水下限分别为55%θ_f和65%θ_f时籽棉产量显著低于其他处理;蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θ_f和75%θ_f时与均为75%θ_f时产量无显著性差异。综上,棉花蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θ_f和75%θ_f为适宜的灌溉预警线。以播后天数为自变量,Logistic模型可以很好地模拟棉花的株高和生物量,以耗水量和株高为自变量预测棉花生物量变化情况的模型可为滴灌棉花灌水量及生长状况预测提供指导。