山沙兩區(qū)旱作農(nóng)田集雨保水問題與對策

田晶 田波

【摘要】為解決以通遼市庫倫旗、奈曼旗、科左后旗和扎魯特旗“山沙兩區(qū)”旱作農(nóng)田集雨保水能力弱、糧食產(chǎn)量極其不穩(wěn)地，單產(chǎn)水平低，豐歉年分波動大的現(xiàn)實問題，尋求是破解山沙兩區(qū)旱作農(nóng)田集雨保水問題的有效途徑，為此，在試驗區(qū)采取轉(zhuǎn)變耕作方式，達(dá)到了增產(chǎn)增收效果。因此深翻深松技術(shù)和全膜覆蓋溝播集雨節(jié)水技術(shù)措施是破解山沙兩區(qū)旱作農(nóng)田集雨保水問題的有效途徑。

【關(guān)鍵詞】旱作區(qū)；農(nóng)田；集雨保水

1、旱作農(nóng)田集雨保水存在的問題極其原因

1.1 耕層淺，集雨蓄水與地下水共計能力弱。通過對庫倫旗、奈曼旗、科左后旗和扎魯特旗四個旗縣試驗田測試結(jié)果：正常情況下20mm降雨，土壤下滲深度為20.13-23.11cm，但由于耕層下面堅硬的犁底層存在，導(dǎo)致田間持水量達(dá)到25%時，20mm降雨實際下滲深度僅為15.7-18.3cm，其余的降水則在田間流失。說明耕層變淺后，土壤蓄水與保水能力減弱。同時，由于堅硬的犁底層存在，不僅使20cm左右土壤的含水量較第一層和第三層明顯減少，說明犁底層不僅阻滯了對自然降水的下滲也削弱了深層土壤毛管水對地表作物的供給能力。水肥不能滲透到耕層土壤深處，而滯留在土壤表層，致使農(nóng)作物根系不能充足地及時補(bǔ)充充足的養(yǎng)分和水，直接影響作物的生長發(fā)育。

1.2 土質(zhì)疏松，蒸發(fā)快。庫倫旗、奈曼旗、科左后旗和扎魯特旗地處山區(qū)和沙區(qū)，表層土壤土質(zhì)疏松，耕層水份散失快。2015年7月24日降雨后7天裸地種植地塊與地膜全覆蓋地塊土壤含水率變化看（表1）由于山地和沙地表層土壤疏松，導(dǎo)致耕層土壤水份蒸發(fā)速度加快，與地膜全覆蓋種植地塊比，科左后旗沙地增減量最大為9.48%，其次是奈曼旗和扎魯特旗山地，再次為庫倫旗的黃土丘陵地塊。說明表層土壤土質(zhì)疏松加劇了土壤水份的散失，這就造成了山沙兩區(qū)糧食生產(chǎn)豐歉年分波動大，降雨的時空分布成為山沙兩區(qū)糧食生產(chǎn)的制約因子。

1.3 田間易形成徑流，肥料流失嚴(yán)重。在耕層變淺后，農(nóng)田施用的各類肥料都富集在表層土壤15cm左右的耕層內(nèi)，各養(yǎng)分在降雨形成的田間徑流作用下被從土壤中攜出，尤其是氮素肥料更為明顯。肥料大量流失造成農(nóng)作物后期脫肥現(xiàn)象的發(fā)生，導(dǎo)致農(nóng)作物結(jié)實差、產(chǎn)量低，甚至出現(xiàn)早衰現(xiàn)象。

2、不同措施對旱作農(nóng)田集雨保水與農(nóng)作物產(chǎn)量的影響

試驗區(qū)以玉米為試驗作物，品種為華農(nóng)887，種植密度為6.0萬株/hm2，試驗設(shè)計為中耕深松25-30cm、播前深松25-30cm+全膜覆蓋溝播、全膜覆蓋溝播三個處理與農(nóng)戶常規(guī)種植模式做對比。試驗結(jié)果如下。

2.1 玉米各生育期0-20cm耕層土壤含水量差異顯著。從不同生育期對0-20cm耕層土壤取樣烘干結(jié)果，在播種期各試驗處理因?qū)嵤┥钏勺鳂I(yè)，0-30cm耕層土壤被機(jī)械松動后，出現(xiàn)階段性的跑墑現(xiàn)象，導(dǎo)致處理較對照的農(nóng)戶模式土壤含水量降低趨勢；從苗期開始到玉米成熟期由于播種后地表結(jié)殼后抑制了耕層內(nèi)水分的蒸發(fā)，其結(jié)果是：播前深松25-30cm+全膜覆蓋溝播>全膜覆蓋溝播>中耕深松25-30cm>農(nóng)戶模式。

這說明旱作農(nóng)田實施深松作業(yè)后有效地增加了耕層土壤的蓄水能力，從7月24日降雨下滲的結(jié)果看（見表2）即在不破壞表層土壤結(jié)構(gòu)的前提下，利用深松機(jī)具對耕層下部進(jìn)行松動作業(yè)，打破堅硬的犁底層，從表2降雨后土壤水分變化情況看：地塊深松后，土壤容重均呈現(xiàn)出降低趨勢，0-20cm耕層土壤降幅為0.02-0.09g/cm3，20-30cm降幅為0.02-0.07g/cm3，土壤容重降低后有利于農(nóng)作物根系的生長發(fā)育；打破犁底層后使耕層土壤厚度加大，土壤儲水量明顯提高，增幅為4.55-5.43mm，同時增加了降水下滲深度，最高下滲深度增加3.80cm。也呈現(xiàn)出了雨水下滲深度播前深松25-30cm>農(nóng)戶模式。降水下滲深度增大后，有效地減少了田間徑流量，進(jìn)而也較少了土壤中各種養(yǎng)分的徑流攜出量，提高了肥料的利用率，促進(jìn)了農(nóng)作物增產(chǎn)。

2.2 不同處理間，玉米生育性狀出現(xiàn)差異。苗期（3-4葉時）的莖干直徑、植株干重、出苗率整齊度及株高，深松地塊較農(nóng)戶種植模式略有差異，播前深松25-30cm+全膜覆蓋溝播、全膜覆蓋溝播差異明顯，說明地膜增溫保水能力，促進(jìn)了幼苗的生長發(fā)育。

2.3 玉米生育后期，植株性狀表現(xiàn)差異較大。不同處理的玉米生育后期，出現(xiàn)了較為明顯的差異，全膜覆蓋溝播處理地塊玉米果穗禿尖長度明顯低于深松處理地塊和農(nóng)戶模式地塊，其主要原因是，地膜覆蓋保水增溫后，促進(jìn)了玉米的生育生長，全膜覆蓋溝播處理與7月21日玉米開始抽雄，這較深松處理提早4天、較農(nóng)戶模式提早6天，到8月2日試驗區(qū)進(jìn)入34℃高溫期時，全膜覆蓋處理的玉米授粉完成，進(jìn)而降低了果穗禿尖率。

2.4 不同處理間，經(jīng)濟(jì)效果出現(xiàn)明顯差異。由表3看，不同處理間，播前深松25-30cm+全膜覆蓋溝播處理的籽粒含水量較其他處理偏高，說明該處理在玉米生個生育期內(nèi)由于耕層土壤對降雨蓄存能力增強(qiáng)與全膜覆蓋溝播保水效果，玉米從土壤中吸收的水份量增大，進(jìn)而造成玉米籽粒含水率偏高；從測產(chǎn)結(jié)果看（折14%水份），播前深松25-30cm+全膜覆蓋溝播10859.2kg/hm2，全膜覆蓋溝播10789.8kg/hm2，中耕深松25-30cm為10225.4kg/hm2，農(nóng)戶模式8920.5kg/hm2，分別較農(nóng)戶模式增產(chǎn)1938.75kg/hm2、1869.4kg/hm2和1304.96kg/hm2。播前深松25-30cm+全膜覆蓋溝播>全膜覆蓋溝播>中耕深松25-30cm>農(nóng)戶模式。

3、結(jié)論

3.1 實施深松作業(yè)，可有效提高土壤的蓄水能力。

3.2 實施全膜覆蓋溝播栽培技術(shù)，實現(xiàn)集雨保水目的。

由表1降雨后7天全膜溝播種植與常規(guī)裸地種植玉米試驗田對比效果看，由于地塊被地膜覆蓋，土壤水分蒸發(fā)量明顯降低，進(jìn)而達(dá)到了保存土壤水份的作用。

4、建議

地處“山沙兩區(qū)”的通遼市庫倫旗、奈曼旗、科左后旗和扎魯特旗光熱資源和土地資源豐富，年均農(nóng)作物種植面積近600萬畝，但由于旱作農(nóng)田不具備補(bǔ)灌能力，個別地區(qū)人畜飲水都困難，因此糧食產(chǎn)量極其不穩(wěn)地，單產(chǎn)水平低，豐歉年分波動大，2012-2015年連年伏旱嚴(yán)重，旱作農(nóng)田大幅度減產(chǎn)，甚至絕收。受水資源的影響，這些旱作農(nóng)田實質(zhì)上就是靠天生產(chǎn)的農(nóng)田，干旱成為制約旱作區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)牧民增收致富的主要限制因子，要提高山沙兩區(qū)旱作農(nóng)田的集雨保水問題，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，其關(guān)鍵技術(shù)就在于通過深松作業(yè)改善耕層土壤理化性狀，拓展耕層土壤厚度，打破犁底層，增加自然降水的入滲深度，增強(qiáng)深層土壤毛管水的供給能力，進(jìn)而減少田間徑流量、降低土壤養(yǎng)分流失量，就能有效地促進(jìn)農(nóng)作物的生長發(fā)育，實現(xiàn)增產(chǎn)增收目的。同時，推廣深松+全膜覆蓋溝播栽培技術(shù)是目前增強(qiáng)土壤保水能力，延長土壤供水時效、規(guī)避旱災(zāi)的有效措施。

參考文獻(xiàn)：

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