浅析几种耕作措施对田间小气候的影响
2017-02-03张艳艳
张艳艳
(禹州市气象局 河南 禹州 461670)
浅析几种耕作措施对田间小气候的影响
张艳艳
(禹州市气象局 河南 禹州 461670)
本文分析了作垄、镇压、浅锄和深耕等农田常用的耕作措施对农田小气候的影响。
作垄;镇压;浅锄和深耕;小气候
作垄、镇压、浅锄和深耕是农田常用的耕作措施,这几种耕作措施通过改变土表形态而影响到土壤的水、热特性,从而调节土壤的温度状况和水分状况,为农作物的生长创造出一个适宜的小气候环境,利于农作物提高产量。
1 作垄
垄作是北方最常见的整地形式,垄作分为高垄和低垄两种形式。垄面高于地面的垄叫做高垄,高垄栽培能增加土壤表面及近地面层空气的温度。其主要原因是,起垄后增加了土壤蒸发,表层变干,而垄上土壤疏松,水分不易上升,结果又导致了蒸发量的减少,蒸发耗热少了,加上干土比湿土的热容量小,升温就快;夜间,由于干土导热系数小,上面薄层土壤及近地面层空气冷却较快,造成较大的日较差,与平地比较,白天吸收热量较多,故夜间温度仍比平地高,因而减轻了低温危害。在苗木生长期间,正值温暖季节,特别是中、高纬度地区,春分过后,昼长夜短,土壤得热较多,失热较少,所以高垄的增温效应很显著。根据有关资料记载,棉花高垄栽培时,在苗期(4月下旬至5月上旬)垄作比平作5 cm深土温要高1.5℃~3.0℃,10 cm深土壤温度高0.5℃~1.5℃;15 cm深土温高0.3℃~0.5℃。0℃~20 cm的土壤湿度平均降低0.8%~3.0%,这种温度高、湿度低的小气候条件能促进棉苗的生育,而且能减轻病害。垄面低于地面的垄叫做低垄,低垄的小气候效应与高垄相反。低垄升温缓慢,温度变化和缓,灌溉时水流淹没垄面,容易造成土壤板结,增加了松土次数,而且不便于排水。但低垄灌溉时省水,垄背又可以挡风,蒸发较弱,有利于抗旱。所以,低垄在风大、干旱、水源不足的地方应用较多。
垄作还可以改善土壤的含水量,在平地,根据不同垄向土壤含水量的观察表明,东西垄向要比南北垄向的土壤含水量高,尤其是在垄的顶部,更能保持土壤的湿润。但是,在斜坡上,则因东西垄成为南向斜坡,由于接受日射,所以东西垄土壤含水量反而较少,而在高垄的情形下,顶部和底部的土壤含水量有很大差别,由于蒸发较快,上部水分含量少。
垄作栽培的作物,在其生长发育过程中,较平作作物丛中的光照强度大,而且通风比较良好,适于作物密植。据相关资料记载,当作物长起来之后,田间光照有很大的改善。高垄作的光照强度要高于平作的光照强度,尤其在植株上部最为明显。所以,对于喜光作物,从光照来看,高垄具有明显优势。
2 镇压
土壤经耕翻后,往往使土壤表层太疏松,毛管孔隙太少,所以土壤经耕、耙后,还需要用镇压器或磙子予以镇压,使一定深度的土壤紧密些,恢复毛管作用,以便通过毛管来传导土壤水分。在风大干旱地区,如果土壤过于疏松,容易造成大孔隙跑墒,镇压则可以减少土壤中的大孔隙,从而减少汽态水分的损失,因此,镇压还具有抗旱保墒的作用。同时,土壤经镇压后,大孔隙少了,空气含量就会相应减少,土壤热容量和导热率就会有所增大,土壤温度变化也就会比较缓和,这样可以减轻过高或过低温度对苗木的伤害。
镇压对土壤影响较显的层次是0~10 cm深。在0~5 cm的土层中,土壤容重增大15%~30%,孔隙度减少6%~15%。由于镇压使土壤结构变得紧密了,毛细管作用加强,下层水分容易上升,使土壤上层毛管持水量增加,因而土壤上层湿度加大。镇压地各层的导温率、吸热率都比未镇压的大。镇压一般使高温时段温度降低,低温时段温度升高,使极端高低温差趋于缓和。在寒冷季节,特别是在冬小麦越冬期间,由于镇压使极端低温提高,可以减轻表面的低温危害,防御冬季冻害有着重要作用。
3 浅锄和深耕
疏松的土壤,由于空气含量大,所以容积热容量和导热率都比紧密的土壤小,再加上吸收率大,致使土壤和近地面层的空气温度变化较土壤紧密时大。耕作过的土壤与未耕作过的土壤比较,白天温度高,夜间温度低,日较差大。浅锄是提高地温的有效措施之一,在农作物出苗前浅锄,可满足农作物出苗发育阶段所需的温度。与浅锄相比较,深耕土壤有较厚的疏松层,在田间湿度差不多时,深耕土壤的温度要高于浅锄土壤的温度。
[1]高忠诚,王立格,等.林业气象知识 [M].北京:中国林业出版社,1987.
[2]乐天宇,花慎良,于系民,等.小气候的改善与管理 [M].北京:农业出版社,1982.