完整版经济作物灌溉制度.docx
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完整版经济作物灌溉制度
棉花的节水高效灌溉制度
1、棉花的地域分布
我国棉花产地分布很广，但主要集中在华北、华中、西北与华东地区。
形成黄河流域棉区、长江流域棉区和西北内陆棉区，为我国三大棉区。
（1）黄河流域棉区
位于长江流域棉区以北，河北内长城以南，大约北纬34度～40度之间。
包括：
河北长城以南、山东、河南（除南阳和信阳地区）、山西南部、陕西关中、甘肃陇南、江苏及安徽的淮河以北、北京和天津地区等。
本区属暖温带半湿润季风气候区，棉花生长期间（4～10月）平均温度19～22摄氏度，大于或等于15摄氏度积温3500～4000摄氏度，无霜期180～230天,年降水量500～800mm，年日照时数2200～2900小时。
春秋日照充足，水热条件适中,有利于棉花生长发育和吐絮。
降雨集中在7～8月。
常有春季初夏连旱，播前需重视贮水灌溉。
秋季降温较快，不利于秋桃成熟和纤维发育。
土壤以壤质的潮土为主，海河平原地势低，滨海地带盐碱地较多，大多数土壤适于植棉。
本区水热条件适中，春秋日照充足，有利于棉花早发稳长和吐絮,但虫害及枯黄萎病较重，适宜栽培中早熟陆地棉，实行一年一熟或粮棉两熟套种。
（2）长江流域棉区
主要分布在北纬25度以北，秦岭、淮河及苏北灌溉总渠以南，川西高原以东地区。
包括：
浙、沪、赣、湘、鄂，苏皖淮河以南，四川盆地，河南的南阳和信阳地区，以及陕南和滇、黔、闽三省北部等地区。
本区属亚热带湿润气候区，热量条件较好，4～10月平均温度21～24摄氏度，大于或等于15摄氏度积温4000～5500度，无霜期220～300天，年降水量800～1200mm，年日照时数1200～2400小时。
春季和秋季多阴雨，常有伏旱。
土壤在平原地区以潮土和水稻土为主，肥力较好；丘陵棉田多为酸性的红壤、黄棕壤，肥力较差；沿海有大片盐碱土。
适宜栽培中熟陆地棉。
实行粮棉套种，一年两熟或多熟。
（3）西北内陆棉区
位于六盘山以西，大约北纬35度以北、东经105度以西。
包括：
新疆、甘肃河西走廊及沿黄灌区。
本区日照充足，气候干燥，温差大，有利于棉花稳长和吐絮，经济产量系数高。
但土壤地力瘠薄，水资源贫乏，限制了棉花生产的发展。
适宜栽培中、早熟陆地棉或海岛棉。
实行一年一熟种植。
目前已成为我国最具活力和发展潜力的棉区。
其水资源矛盾和环境保护是棉花发展的主要限制因子。
本区属中温带和暖温带大陆性干旱气候区，年降水量不足200毫米，全靠灌溉植棉，日照充足，年日照时数高达2700～3300小时，热量条件好，昼夜温差大，有利于棉花高产优质，土壤以灰漠土和棕漠土为主，均有不同程度盐渍化，并呈强碱性反应，肥力较低。
按热量条件，吐鲁番盆地（大于或等于10摄氏度积温4000～4500摄氏度）适于种植中熟海岛棉，南疆（大于或等于10摄氏度积温4000摄氏度以上）适于种植中早熟陆地棉和发展一部分中早熟海岛棉，北疆（大于或等于10积温3450～3600摄氏度）适于种植短季陆地棉。
西北内陆是以新疆为主的棉区。
20世纪90年代以来，新疆棉田面积平均每年以15.1%的速率增加。
目前已成为我国棉花生产的重心。
2、棉花的需水规律
（1）棉花需水量及其影响因素
棉花需水量受气候、土壤、品种、栽培条件等影响，在时间、空间上都有一定的变化。
关于空间上的变化，主要受气候条件左右。
在华北、陕西等地的黄河流域棉区，属于半湿润气候区，这里年平均气温为10～15摄氏度，无霜期长达180～230天，棉花全生育期需水量变化在550～600毫米之间。
该区年降雨量550～600毫米，但全年降雨分布不均，60%～80%的雨量集中在7、8两个月。
一般春季干旱、多风、蒸发量大。
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
30
97
一般年
30
30
60
93
干旱年
40
40
80
91
低平原区
湿润年
64
一般年
40
40
83
干旱年
40
40
80
91
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
分区
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
苗期
现蕾
开花
结铃
豫北平原
湿润年
70
70
一般年
55
70
125
干旱年
55
65
70
190
豫中豫东平原
湿润年
60
60
80
一般年
55
60
115
75
干旱年
55
65
60
180
80
豫南平原
湿润年
50
50
一般年
55
50
105
干旱年
55
55
50
160
南阳盆地
湿润年
50
50
一般年
50
50
100
干旱年
55
65
50
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
分区
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
苗期
现蕾
开花
结铃
鲁西北、鲁西南
湿润年
60
60
120
一般年
60
60
60
180
干旱年
60
60
60
60
60
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
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
苗期
现蕾
开花
结铃
湿润年
40
40
70
一般年
45
45
90
65
干旱年
40
40
40
120
60
（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）
分区
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
65
34
85
75
81
82
73
63
P（%）
50
59
38
77
69
71
78
72
69
75
90
44
110
100
101
104
96
88
85
110
73
136
125
123
126
109
115
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
灌溉定额（立方米/亩）
50
1
播种或蕾铃期
30～40
75
2
播种、蕾铃期
60～80
90
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
生育期
灌溉定额与灌水次数
苗期
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
灌水定额
14
19
24
16
285
灌水周期（天）
14天滴1次
滴2次
10天滴1次
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
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
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
12
15
15
18
18
22
22
24
22
22
18
15
12
10
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）
灌次
出苗
补水
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
灌溉定额
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
水量
8
10
12
15
16
18
18
20
20
20
16
14
12
10
209
注：
一般头年进行过冬灌且滴情好的地块不需滴出苗水。
表10：
棉花地埋式（耕层）滴灌灌溉制度（立方米/亩）
灌次
1
2
3
4
5
6
7
8
灌溉定额
时间
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
水量
20
10
9
9
10
10
11
12
灌次
9
10
11
12
13
14
15
16
时间
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
水量
12
12
12
11
11
10
10
8
177
表11：
棉花膜下自压软管灌1膜1管灌水制度（立方米/亩）
灌次
1
2
3
4
5
6
7
灌溉定额
时间
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
水量
35
35
35
40
45
40
30
260
表12：
棉花膜下自压软管灌1膜2管灌水制度（立方米/亩）
灌次
1
2
3
4
5
6
7
灌溉定额
时间
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
水量
30
35
35
35
40
35
30
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）
生育期
蕾期
花铃期
吐絮期
合计
灌水次数
1～2
3～4
0～1
4～7
灌水定额
50～60
60～70
50～60
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。
表11：
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
230～300
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。
表12：
花生不同阶段的需水强度
省区
苗期
花针期
结荚期
饱果期
产量水平（千克/亩）
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。
表13：
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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