山沙两区旱作农田集雨保水问题与对策

田晶 田波

【摘要】为解决以通辽市库伦旗、奈曼旗、科左后旗和扎鲁特旗“山沙两区”旱作农田集雨保水能力弱、粮食产量极其不稳地，单产水平低，丰歉年分波动大的现实问题，寻求是破解山沙两区旱作农田集雨保水问题的有效途径，为此，在试验区采取转变耕作方式，达到了增产增收效果。因此深翻深松技术和全膜覆盖沟播集雨节水技术措施是破解山沙两区旱作农田集雨保水问题的有效途径。

【关键词】旱作区；农田；集雨保水

1、旱作农田集雨保水存在的问题极其原因

1.1 耕层浅，集雨蓄水与地下水共计能力弱。通过对库伦旗、奈曼旗、科左后旗和扎鲁特旗四个旗县试验田测试结果：正常情况下20mm降雨，土壤下渗深度为20.13-23.11cm，但由于耕层下面坚硬的犁底层存在，导致田间持水量达到25%时，20mm降雨实际下渗深度仅为15.7-18.3cm，其余的降水则在田间流失。说明耕层变浅后，土壤蓄水与保水能力减弱。同时，由于坚硬的犁底层存在，不仅使20cm左右土壤的含水量较第一层和第三层明显减少，说明犁底层不仅阻滞了对自然降水的下渗也削弱了深层土壤毛管水对地表作物的供给能力。水肥不能渗透到耕层土壤深处，而滞留在土壤表层，致使农作物根系不能充足地及时补充充足的养分和水，直接影响作物的生长发育。

1.2 土质疏松，蒸发快。库伦旗、奈曼旗、科左后旗和扎鲁特旗地处山区和沙区，表层土壤土质疏松，耕层水份散失快。2015年7月24日降雨后7天裸地种植地块与地膜全覆盖地块土壤含水率变化看（表1）由于山地和沙地表层土壤疏松，导致耕层土壤水份蒸发速度加快，与地膜全覆盖种植地块比，科左后旗沙地增减量最大为9.48%，其次是奈曼旗和扎鲁特旗山地，再次为库伦旗的黄土丘陵地块。说明表层土壤土质疏松加剧了土壤水份的散失，这就造成了山沙两区粮食生产丰歉年分波动大，降雨的时空分布成为山沙两区粮食生产的制约因子。

1.3 田间易形成径流，肥料流失严重。在耕层变浅后，农田施用的各类肥料都富集在表层土壤15cm左右的耕层内，各养分在降雨形成的田间径流作用下被从土壤中携出，尤其是氮素肥料更为明显。肥料大量流失造成农作物后期脱肥现象的发生，导致农作物结实差、产量低，甚至出现早衰现象。

2、不同措施对旱作农田集雨保水与农作物产量的影响

试验区以玉米为试验作物，品种为华农887，种植密度为6.0万株/hm2，试验设计为中耕深松25-30cm、播前深松25-30cm+全膜覆盖沟播、全膜覆盖沟播三个处理与农户常规种植模式做对比。试验结果如下。

2.1 玉米各生育期0-20cm耕层土壤含水量差异显著。从不同生育期对0-20cm耕层土壤取样烘干结果，在播种期各试验处理因实施深松作业，0-30cm耕层土壤被机械松动后，出现阶段性的跑墒现象，导致处理较对照的农户模式土壤含水量降低趋势；从苗期开始到玉米成熟期由于播种后地表结壳后抑制了耕层内水分的蒸发，其结果是：播前深松25-30cm+全膜覆盖沟播>全膜覆盖沟播>中耕深松25-30cm>农户模式。

这说明旱作农田实施深松作业后有效地增加了耕层土壤的蓄水能力，从7月24日降雨下渗的结果看（见表2）即在不破坏表层土壤结构的前提下，利用深松机具对耕层下部进行松动作业，打破坚硬的犁底层，从表2降雨后土壤水分变化情况看：地块深松后，土壤容重均呈现出降低趋势，0-20cm耕层土壤降幅为0.02-0.09g/cm3，20-30cm降幅为0.02-0.07g/cm3，土壤容重降低后有利于农作物根系的生长发育；打破犁底层后使耕层土壤厚度加大，土壤储水量明显提高，增幅为4.55-5.43mm，同时增加了降水下渗深度，最高下渗深度增加3.80cm。也呈现出了雨水下渗深度播前深松25-30cm>农户模式。降水下渗深度增大后，有效地减少了田间径流量，进而也较少了土壤中各种养分的径流携出量，提高了肥料的利用率，促进了农作物增产。

2.2 不同处理间，玉米生育性状出现差异。苗期（3-4叶时）的茎干直径、植株干重、出苗率整齐度及株高，深松地块较农户种植模式略有差异，播前深松25-30cm+全膜覆盖沟播、全膜覆盖沟播差异明显，说明地膜增温保水能力，促进了幼苗的生长发育。

2.3 玉米生育后期，植株性状表现差异较大。不同处理的玉米生育后期，出现了较为明显的差异，全膜覆盖沟播处理地块玉米果穗秃尖长度明显低于深松处理地块和农户模式地块，其主要原因是，地膜覆盖保水增温后，促进了玉米的生育生长，全膜覆盖沟播处理与7月21日玉米开始抽雄，这较深松处理提早4天、较农户模式提早6天，到8月2日试验区进入34℃高温期时，全膜覆盖处理的玉米授粉完成，进而降低了果穗秃尖率。

2.4 不同处理间，经济效果出现明显差异。由表3看，不同处理间，播前深松25-30cm+全膜覆盖沟播处理的籽粒含水量较其他处理偏高，说明该处理在玉米生个生育期内由于耕层土壤对降雨蓄存能力增强与全膜覆盖沟播保水效果，玉米从土壤中吸收的水份量增大，进而造成玉米籽粒含水率偏高；從测产结果看（折14%水份），播前深松25-30cm+全膜覆盖沟播10859.2kg/hm2，全膜覆盖沟播10789.8kg/hm2，中耕深松25-30cm为10225.4kg/hm2，农户模式8920.5kg/hm2，分别较农户模式增产1938.75kg/hm2、1869.4kg/hm2和1304.96kg/hm2。播前深松25-30cm+全膜覆盖沟播>全膜覆盖沟播>中耕深松25-30cm>农户模式。

3、结论

3.1 实施深松作业，可有效提高土壤的蓄水能力。

3.2 实施全膜覆盖沟播栽培技术，实现集雨保水目的。

由表1降雨后7天全膜沟播种植与常规裸地种植玉米试验田对比效果看，由于地块被地膜覆盖，土壤水分蒸发量明显降低，进而达到了保存土壤水份的作用。

4、建议

地处“山沙两区”的通辽市库伦旗、奈曼旗、科左后旗和扎鲁特旗光热资源和土地资源丰富，年均农作物种植面积近600万亩，但由于旱作农田不具备补灌能力，个别地区人畜饮水都困难，因此粮食产量极其不稳地，单产水平低，丰歉年分波动大，2012-2015年连年伏旱严重，旱作农田大幅度减产，甚至绝收。受水资源的影响，这些旱作农田实质上就是靠天生产的农田，干旱成为制约旱作区农业生产与农牧民增收致富的主要限制因子，要提高山沙两区旱作农田的集雨保水问题，提高农作物产量，其关键技术就在于通过深松作业改善耕层土壤理化性状，拓展耕层土壤厚度，打破犁底层，增加自然降水的入渗深度，增强深层土壤毛管水的供给能力，进而减少田间径流量、降低土壤养分流失量，就能有效地促进农作物的生长发育，实现增产增收目的。同时，推广深松+全膜覆盖沟播栽培技术是目前增强土壤保水能力，延长土壤供水时效、规避旱灾的有效措施。

参考文献：

[1]肖华，金亚男，吕岩.山沙两区玉米全膜覆盖技术与膜下滴灌技术效果分析[J].内蒙古农业科技，2014（1）：43-44.

[2]肖华，王宇飞，杨荣华.浅谈通辽地区玉米生产中存在的主要问题与建议[J].内蒙古农业科技，2014（2）：113-115.