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《生态农田实践与展望》连载之二十四:土壤保墒技术

已有 1711 次阅读 2024-5-8 06:31 |个人分类:生态科普|系统分类:科普集锦

蒋高明 郭立月

  保墒是指保持适合种子发芽和作物生长的土壤湿度的做法。保墒就是尽量保持水分不蒸发,不渗漏。例如,播种后地要压实,是为了减少孔隙度,让上层密实的土保住下层土壤的水分。保墒在古代文献中称为“务泽”,即“经营水分”的意思。经营就是通过深耕、细耙、勤锄等手段来尽量减少水分的无效蒸发,使尽可能多的水分来满足作物蒸腾。墒是指土壤水分。农田的土壤湿度是干旱地区农民关心的一件大事。每当春季来临,有经验的农民常常抓起一把土,搓一搓,观察地里的墒情。除了用肉眼看、凭经验取土检查,也可用烘干法或酒精烧干法,计算干土的含水百分率,还可用中子法、张力计等方法测定土壤含水率,一般来说土壤含水量占干土重的 20%30%时,是作物生长较适宜的墒情。

在生态农田发展中,土壤保墒技术作为一项重要的基础农技手段,受到人们广泛的重视和充分的利用。土壤保墒技术有效利用了降水或者流水,将水分储存在土壤中,供作物生长时利用。保墒在生态农田作物的几乎各个阶段都非常重要,尤其是在北方,种子播下后要保持一定的土壤含水量,就要把地面的土块以耙、磨的方式搞平、搞细,阳光和风对水分的蒸发减轻,为种子发芽赢得时间,等种子发芽根系向下后,保墒作用就不急迫了。小麦春天起身和玉米灌溉后蒸发非常快,也需要采取相应措施保墒。

墒和作物的关系十分密切。作物种子播到地里,能否出苗和出苗好坏,在很大程度上取决于墒情的好坏,也就是决定于土壤水分是否充足。作物出苗后的整个生长发育过程中也必须有良好的墒情。在作物生长期间,如果没有土壤水分输入,就不会有生长的现象。在土壤干旱时,农作物的生长会立即停止。农作物的所有器官由于缺水而发生生长抑制现象。幼嫩的叶子会停止生长,失掉正常的同化作用。土壤水分的临时缺乏,对于不同农作物的各个生长发育过程也有不同的影响。如果小麦在抽穗期间缺水,则同化作用会长期陷于混乱状态(谭伯勋,1989)。

以土壤耕作为中心的保墒农业技术措施,是我国农民几千年积累下来的丰富经验,这些宝贵经验不断地为农业生产实践所丰富和发展。土壤耕作保墒的主要任务是经济有效地利用土壤水分,发挥土壤潜在肥力,提高作物抗御干旱等自然灾害的能力。耕作是利用犁铧耕翻土壤,为作物生长创造良好的环境条件,它本身有熟化土壤、消灭杂草、调节土壤三相(固、液、气)比例的作用。抗旱耕作的中心是保蓄土壤水分,使有限的水分尽量蓄积下来,为作物生长创造有利条件,特别是水分条件。干旱地区的耕作,一般是进行春耕(尽量少耕)、夏耕或伏耕(休闲期)和秋耕,个别地方有冬耕。依耕作深度分为浅耕和深耕(有的地方利用铁锨翻地或套犁深耕)。中耕则指在作物生长期进行耕作。抗旱保墒耕作制主要包括伏秋深耕、冬春碾耢、深中耕、深耕结合施肥和坑种法(西北农业大学干旱半干旱研究中心,1992)。

3.4.1 深耕蓄墒

深耕蓄墒即通过机械或人工,深翻土壤,达到通气蓄墒的目的,这一做法在生态农田增产中作用很大。深耕时间应根据农田水分收支状况决定,适时深耕是蓄雨保墒的关键,一般宜在伏天或早秋进行。对于一年一熟麦收后休闲的农田要及早进行伏深耕或深松耕。耕翻深度因耕翻工具、土壤等条件而异,应因地制宜,合理确定。一般耕深以 2022 厘米为宜,有条件的地方可加深到 2528 厘米,深松耕深度可至 3050 厘米。深耕有明显的后效,一般可达 23 年。因此,同一块地可每 23 年进行一次深耕。

深耕保墒措施主要是针对干旱半干旱地区而言的。由于干旱半干旱地区土壤中水分较少,土壤通常会呈现板结硬化等现象,如果不对土壤进行深耕松土,将导致土壤硬化不利于作物生长。所以,深耕松土保墒措施可以有力地提高土壤的松散度,增加土壤蓄水保墒能力,使土壤墒情进一步好转。目前在北方农田里,深耕松土已经成为主要的保墒措施之一,在农业生产中得到了广泛的利用。深耕松土保墒措施的要点在于:①深耕松土要控制好深度,既要保证实现松土要求,又要保证深度适合,还要减小土块直径;②深耕松土要保证操作频率,对于干旱较严重地区,不宜进行频繁深耕,否则会导致土壤中水分蒸发,加重干旱旱情;③对于干旱严重地区可以选择对硬化土层进行机械松土或人工松土(冶晓云,2012)。

本团队于 2006 年在山东省平邑县蒋家庄村进行生态农业试验,开始几年的产量不理想。这是因为,承包的土地是村里最差的,加上前期农场建设导致土地表层紧实,又不用化肥和农药,产量低于常规农田。2009 年,本团队对试验田进行了深耕处理,用挖掘机深耕了 50 厘米,2010 年小麦和玉米产量超过了周边普通农田,达到了小麦、玉米两季亩产 1 吨以上,从此高产稳产至今。目前,政府在各地进行基本农田建设,投入的费用和机械能都很大,如果采取这一做法,我国基本农田还有很大的粮食增产空间。

3.4.2 耙耱保墒

耙耱是在耕后土壤表面进行的一种耕作技术措施,其主要作用是使土块碎散,地面平整,造成耕作层上虚下实,以利保墒和作物出苗生长。

1.耙耱时间

耙耱保墒主要是在秋季和春季进行。麦收后休闲田伏前深耕后一般不耙,其目的是纳雨蓄墒、晒垡,熟化土壤。但立秋后降雨明显减少,一定要及时耙耱收墒。从立秋到秋播期间,每次下雨以后,地面出现花白时,就要耙耱一次,以破除地面板结,纳雨蓄墒。一般要反复进行多次耙耱,横耙、顺耙、斜耙交叉进行,耙耱连续作业,力求把土地耙透、耙平,形成上虚下实的耕作层,为适时秋播保全苗创造良好的土壤水分条件。作物收获后,进行秋深耕时必须边耕边耙耱,防止土壤跑墒。早春解冻土壤返浆期间也是耙耱保墒的重要时期。在土壤解冻达 34 厘米深、昼消夜冻时,就要顶凌耙地,以后每消一层耙一层,纵横交错进行多次耙耱,切断毛管水运行,使化冻后的土壤水分蒸发损失减少到最小程度。在播种前也常进行耙耱作业,以破除板结,使表层疏松,减少土壤水分蒸发,增加通透性,提高地温,有利于农作物适时播种和出苗。

2.耙耱深度

耙耱深度因目的而异。早春耙耱保墒或雨后耙耱破除板结,耙耱深度以 35厘米为宜。耙耱灭茬的深度一般为 58 厘米,但耙茬播种的地,第一次耙地的深度为 810 厘米。在播种前几天耙耱,其深度不宜超过播种深度,以免因水分丢失过多而影响种子萌发出苗。

3.4.3 镇压提墒

镇压一般是在土壤墒情不足时采取的一种抗旱保墒措施。镇压后表层出现一层很薄的碎土时是采用镇压措施的最佳时期,土壤过干或过湿都不宜采用。土壤过干或在沙性很大的土壤上进行镇压,不仅压不实,反而会更疏松,容易引起风蚀;土壤湿度过大时镇压,容易压死耕层,造成土壤板结。此外,盐碱地镇压后容易返盐碱,也不宜镇压。

1.播前播后镇压

播种前土壤墒情太差,表层干土层太厚,播种后种子不易发芽或发芽不好,尤其是小粒种子不易与土壤紧密接触,得不到足够的水分时,就需要进行镇压,使土壤下层的水分沿毛细管移动到播种层上,以利于种子发芽出苗。

2.早春麦田镇压

早春经过冻融的土壤,常使小麦分蘖节裸露,进行镇压可使土壤下沉、封闭地面裂缝,既能减少土壤蒸发、防御冻害,又能促进分蘖,防止倒伏。早春麦田镇压一定要在地面稍为干燥后,在中午前后进行,以免地面板结,压坏麦苗。

3.冬季镇压

冬季地面土块太多太大,容易透风跑墒。在土壤开始冻结后进行冬季镇压,压碎地面土块,使碎土比较严密地覆盖地面,以利冻结聚墒和保墒。

 



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