[发明专利]重度盐碱地种植棉花的滴灌方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在重度盐碱地种植棉花的滴灌方法，可达到节水控盐、保苗增产的目标。

背景技术：

由于新疆干旱气候条件和易于积盐的土壤母质条件，土壤次生盐渍化较为普遍，为了保证农作物的正常生长，灌区内普遍形成了采用冬灌或春灌的灌溉模式。无论是传统地面灌还是目前已经普遍推广的微灌，除作物生育期的正常灌溉外，作物收获后，都要在秋冬季灌溉洗盐压碱水(冬灌)或春季播种前灌溉化冰保墒水(春灌)。这两种水被当地农民称为“放心水”。灌水量达3000-4500m³/ha(200～300m³/亩)，占生育期灌溉用水的一半以上，使得农业用水量长期居高不下，占用了大量的生态用水，使得原本脆弱的生态环境更不堪重负，已到了必须对用水结构进行调整的地步。目前，普遍采用的保持土壤盐分均衡的的灌溉模式为以下两种：

冬灌(春灌)与常规沟灌相结合

“冬灌(春灌)+常规淹灌”的棉田灌溉模式是在棉花非生育期进行冬灌或在第二年进行春灌。在棉花生育期采用沟灌。棉田冬灌指在棉花收获后，土壤冻结前给棉田进行大水漫灌；春灌则在棉花播种前半个月至一周，给棉田进行大水漫灌。冬灌和春灌主要起到淋洗盐碱与提高土壤墒度的作用。目前，由于受水资源短缺的制约，南疆主要采用冬灌春不复水或不冬灌1遍春灌两种措施，已极少采用既冬灌又春灌的。棉花生育期采用沟灌的头水灌水时间根据棉花需水特征和土壤墒情而定。

棉田冬灌灌水时间一般控制在地表开始冻结或夜冻昼消时进行，南疆大约在11月中下旬至12月上旬；冬灌水量约1200-3750m³/ha之间。棉田春灌时间视土壤质地和回暧时间而定，一般在春播前半个月至一周完成，南疆大约在3月20日至4月中旬；春灌水量约为1200-1800m³/ha之间。

棉花生育期采用沟灌的头水时间一般在棉花盛蕾期，南疆大约在6月上中旬，灌水量约900m³/ha；二水在头水后10天左右，灌水量约1200m³/ha；以后15天左右灌水一次，至8月底9月初停水。全生育期灌水5-6次。

冬灌(春灌)与膜下滴灌相结合

“冬灌(春灌)+膜下滴灌”的灌溉模式采用的冬春灌与常规的灌水时间和灌水量一致。即棉花非生育期进行冬灌，或在第二年进行春灌，在棉花生育期内则采用膜下滴灌。棉花播种时需将铺管、覆膜和点种一次完成。一膜单管四行、一膜双管四行和双膜双管四行等三种棉花栽培模式均有采用。采用膜下滴灌后节水增产效益显著，较常规灌溉节水30～50％，增产10～20％，增加综合经济效益40％以上。

现状水盐调控方法分析：

在现有的技术和条件下，通常均采用通过春灌和冬灌的手段对盐分来进行调控，使土壤的水分和盐分达到棉花苗期正常的生长要求。但在地下水位埋深浅的情况下，尽管冻融期气温低土壤水分蒸发弱，但由于土壤冻融的驱使，深层土壤水分向浅层运动，同时携带的盐分向浅层迁移，出现返盐现象。到冻融期结束气温回升后，浅层土壤水分蒸发加快，盐分易聚集于浅层土壤中，出现积盐现象。表层土壤的返盐速度跟其下层土壤含水量有关，水分的运动形式和速度决定着土壤是否积盐以及积盐的速度和程度。

冬灌后，浅层土壤水分冻结速率较未灌溉条件下加快，土壤水分更快地冻结成固态形式；到春季土壤解冻过程中，土壤冻结层完全消失的时间较未灌溉条件下长，其浅层土壤水分由固液气三相转化变为液气两相转化的时间也长些，因此冬灌条件下浅层土壤积盐速率较未灌溉条件下慢。春灌后，则加快了土壤冻结层土壤水分固液气三相转化的速度，而且水分液相运动剧烈，故春灌条件下浅层土壤返盐和积盐的速率比冬灌和未灌溉条件下的都大。

综合目前的研究理论与生产实践可知：冬灌的洗盐效果均优于春灌，且春灌后导致浅层土壤温度降低3℃以上影响棉花的早播。对于3-4月份气温回升较快的南疆地区来说，冬灌和春灌主要还是承载洗盐的作用。对于水资源有限且盐碱地占耕地面积45％以上的南疆来说，春灌仍是一种调控水盐、更有利于棉花的出苗及幼苗生长的措施。在灌溉水源较丰沛的条件下则可采用冬灌方式。

但无论冬灌还是春灌在水资源利用的角度上考虑仍存在较大的节水潜力。在有些水资源紧缺的地区，已无法满足这种大灌水量的要求。所以还需采取更先进的灌溉方式来达到调控土壤盐分与提高水资源利用率的目标。

发明内容