理论教育 农村雨水集蓄利用技术与实践

农村雨水集蓄利用技术与实践

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:(三)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,耙耱的主要作用是使土块碎散,地面平整,形成“上虚下实”的耕作层,纳秋雨保墒以防春旱,并为秋播全苗创造良好的水分条件。耙耱保墒应掌握好耙耱时间、耙耱深度等技术要领。但立秋后降雨明显减少,一定要及时耙耱收墒。早春解冻土壤返潮期间也是耙耱保墒的重要时期。

农村雨水集蓄利用技术与实践

(一)深耕蓄墒

1.深耕技术要领

(1)深耕时间。适时深耕是蓄雨纳墒的关键,深耕的时间应根据农田水分收支状况决定,一般宜在伏天和早秋进行,对于1年1熟麦收后休闲的农田要及早进行伏深耕。

(2)深耕深度。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20~22cm为宜,有条件的地方可加深到25~28cm,深松耕深度可增加到30cm左右。

深耕有明显的后效,一般可达2~3年,因此,同一块地可每2~3年进行一次深耕。

2.深耕实现方式

深耕蓄墒可以通过两种途径来实现,即深翻耕和深松耕。

(1)深翻耕。深翻耕一般用有壁犁进行。长期的耕作实践和试验研究表明,深翻耕的作用和效能主要体现在以下几方面。

1)增加雨水入渗速度和入渗数量,增加土壤持水量2%~7%,从而提高农田水分利用效率和作物耐旱能力。

2)可以打破犁底层,创造深厚的耕作层,促进土壤熟化,增加活土层厚度,使土壤密度降低0.1~0.2g/cm3,非毛孔隙率增加3%~5%,从而促进作物根系发育,为利用土壤深层水奠定基础。

3)深耕可以促进根系对土壤肥料的吸收,从而促进植株生长。深翻耕分为伏耕、秋耕和春耕三种,耕作深度一般以20~22cm为宜,深者也可增加至25cm左右,以遇上一次日降水量40~50mm降水过程而不产生严重径流为宜。

(2)深松耕。

所谓松土保墒中的“松土”就是指切断毛细管,堵塞土壤孔隙通道,从而“保墒”——抵制水分沿毛细管上升至地表蒸发和直接经土壤孔隙蒸发。该技术又被现代农业学称作“暄土覆盖法”。深松耕是用无壁犁或松土铲只疏松土层而不翻转土层的一种耕作方式。深松耕既可消灭杂草,翻埋肥料、秸秆及减少病虫害等,又不致在翻耕过程中散失大量的土壤水分,且利于抢墒及时播种。深松30cm后,一般30~60cm土壤中的储水量比对照增加8.6%~30.1%,相当于全年多蓄水80mm左右。

深松技术是土壤耕作技术的又一次改革和发展,它是指利用深松铲疏松土壤,加深耕层而不翻转土壤的耕作方法。土壤深松一是可以疏松土壤,打破犁底隔离硬层,增强降水入渗速度和数量;二是可以确保作业后耕层土壤不乱,动土量少,减少由于翻耕后裸露土壤水分蒸发损失,保墒作用强,对农业增产增收和土地资源可持续利用有着十分重要的现实意义。

分布在中国甘肃、青海等地区的“砂田”就使用卵石来覆盖地表,竟然也能在极度干旱的环境中生产出西瓜、蔬菜等高水产品。正宗白兰瓜就出产于砂田。毫无疑问,与石片覆盖、秸秆覆盖、塑料薄膜覆盖相比,“暄土覆盖”具有“同质覆盖”的无比优越性,这也是中国古典农业的“超前性”所在。

(二)中耕保墒

中耕是指在作物生育期间所进行的土壤耕作,如锄地、耪地、铲地、趟地等。中耕能有效切断土壤毛细管,从而在耕作层表层形成干土层,减少土壤蒸发。因此,在雨雪天气之后需及时中耕保墒,破除表层板结,减少土壤蒸发。旱地麦田的中耕适宜时期以耕层土壤含水率在17%以上时进行效果较好,低于15%时一般效果较差。中耕保墒应掌握好中耕时间、中耕深度等技术要领。

(1)中耕时间:中耕广泛适用于雨前、雨后、地干、地湿各个时期,亦可根据田间杂草及作物生长情况确定。

(2)中耕深度:中耕深度应根据作物根系生长情况而定。在幼苗期,作物苗小、根系浅,中耕过深容易动苗、埋苗;苗逐渐长大后,根向深处伸展,但还没有向四周延伸,因此,这时应进行深中耕,以铲断少量的根系,刺激大部分根系的生长发育;当作物根系横向延伸后,再深中耕,就会伤根过多,影响作物生长发育,特别是天气干旱时,易使作物凋萎,本阶段中耕宜浅不宜深。因此,在长期生产实践中总结出“头遍浅,二遍深,三遍培土不伤根”的经验。

(三)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,耙耱的主要作用是使土块碎散,地面平整,形成“上虚下实”的耕作层,纳秋雨保墒以防春旱,并为秋播全苗创造良好的水分条件。翻耕以后土壤松土层加深,大孔隙增多,且湿土层翻至地表,土壤蒸发量急剧增大,尤其秋深耕以后,雨季已过,气温尚高。此时,及时耙耱将能显著减少土壤水分的损失,并能避免在地表形成干土块,为春播奠定基础。秋耕结合施肥并进行耙耱,其保墒效果将更好,许多经过秋耕、施肥、耙耱保墒的地,次年春季遇旱时只要耙松地表即可播种,比进行春耕施肥要安全得多,其储水保苗的效果将显著增加。耙耱保墒应掌握好耙耱时间、耙耱深度等技术要领。

(1)耙耱时间:耙耱保墒主要是在秋季和春季进行。麦收后休闲期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。秋作物收获后,进行秋深耕时必须边耕边耙耱,防止土壤跑墒。早春解冻土壤返潮期间也是耙耱保墒的重要时期。在土壤解冻达3~4cm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低程度。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:耙耱的深度因目的而异,早春耙耱保墒或雨后耙耱破除板结,耙耱深度以3~5cm为宜。耙耱灭茬的深度一般为5~8cm,但耙茬播种的地,第一次耙地的深度至少8~10cm。在播种前几天耙耱时,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。

(四)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来,以利种子发芽出苗。

(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。(www.daowen.com)

(3)冬季镇压:冬季地面坷垃太多太大,容易透风跑墒。为此,在土壤开始冻结前进行冬季镇压,压碎地面坷垃,使碎土比较严密地覆盖地面,以利冻结聚墒和保墒。

(五)水平等高耕作

水平等高耕作技术是在坡地上采用的一种微集水蓄墒耕作技术,有时也称横坡耕种或等高种植。所有在坡地上的耕种措施如耕翻、播种、中耕等均沿水平等高线进行,这样在耕地上自然形成了许多等高蓄水的小犁沟和作物种植行,可以有效拦截径流,增加降水入渗率,在2°左右的坡耕地上,等高耕作可比顺坡耕作减少径流量51.4%~57.37%,在0~70cm的土层内,其土壤水分比顺坡耕种可高出2.80%~9.60%。

(六)等高沟垄耕作法

等高沟垄耕作可起到蓄水、保肥、增产的效果,常见的等高沟垄耕作主要有以下三种形式:

(1)山地水平沟种植法:主要适用于25°以下的坡耕地,可以种植小麦、糜谷、马铃薯等多种作物。它的特点是播种时沿坡地等高线开沟,紧接着施入底肥。陡坡地自上而下进行,行距50~60cm。缓坡地自下而上进行,行距40cm。随时开沟随时下籽,小粒种子点在沟内半坡上,马铃薯等大粒种子可播入沟底,采用通行条播,然后再耕一犁进行覆土并及时镇压。覆土深度以不超过6~7cm为宜。覆土后要做到沟垄分明,中耕时,结合培土,使原来的沟变为垄、垄变为沟,从而达到拦截雨水的目的。

(2)垄作区田:垄作区田也是一种在坡地上非常有效的蓄水增产耕作方式。在播种时先从坡地下边开始沿水平等高线开犁,向下翻土,将肥料和种子均匀地播在犁沟的半坡上,接着回犁盖土,然后空一犁耕一犁,如此循环往返操作。空犁之处翻土成垄,犁过之处,则成为沟。中耕培土时再将土壅到作物行间,使原来的沟又变成了垄,垄则变成了沟。为避免集水冲毁沟垄,应在各条沟中每隔1~2m,筑一个稍低于垄的横土档,即成为垄作区田。试验表明,在同样降水情况下,垄作区田比传统的耕作法(平作)减少径流量77%,马铃薯增产8%~21%,谷子增产77%。但垄作区田不便于进行耙耱保墒,苗期土壤表面蒸发量较大,一般只适于20°以下的坡地和年降水量在300mm以上的地区。同时应特别注意保墒工作,播种后应及时完成打土块、镇压等工序,以便减少水分散失,利于作物出苗。

(3)平播起垄:平播起垄又叫中耕培垄,它是一种采取等高条播的播种方法,出苗后结合中耕除草,在作物根部培土起垄,适宜于20°以下的坡耕地。具体做法是在播种时采取隔犁条播,行距一般50~60cm,播种后进行镇压。在雨季前结合中耕,在作物的根部培土成垄,每隔1~2m做一土埂,以防发生横向径流。

(七)聚肥改土耕作法

1.技术要领

聚肥改土耕作法,又名抗旱丰产沟。进行蓄水聚肥改土耕作时,先将有机肥料和用作底肥的化肥均匀撒到地表,然后在地边先空30~40cm的空带,再于空带内侧沿水平等高线将30~40cm宽的表土翻到田块内侧,于表土下再取一锹深的生土,置于预留的30~40cm宽的空带上,以形成地边埂。沟内底土再深翻一锹(约15~20cm),然后再将置于内侧的第1条带的表土及其下面的第二条带的表土全部移入第1沟内,这样便完成了第1种植沟;其次,再将第2条带的生土(表土已移入第1沟内)深翻一锹,再从其内侧30~40cm宽开出第3条带,同样将第3条带的表土移向内侧,将其生土挖出放在第2条带的生土上,形成第1条生土垄。然后将置于内侧的表土及第4条带的表土都移入第3条带的沟内,这样便形成了第2种植沟,依此挖沟培垄。在种植沟内种植高粱、玉米、冬小麦等作物,在生土垄上种植豆科绿肥,具有极显著的蓄水、保土、增产效果。研究结果显示,增产效果一般在26.7%~131.1%之间。此外,这种耕作方法集中了表土,加厚了活土层,改良了土壤结构,同时可促进生土熟化,增加了土壤养分,从而促进了作物的生长发育,从而达到高产稳产的目的。

2.配套技术

(1)选用良种:因地制宜地选择抗旱优良品种,并做到适时播种。

(2)科学施肥:结合深耕,施足有机肥;结合秋深耕,深施氮肥;根据土壤肥力状况和作物产量水平,确定合理的氮、磷、钾肥比例及施用量;作物生长期间,合理、适时进行土壤追肥或叶面喷肥。

(3)合理轮作:一年一熟区采用小麦、豆类、秋作物轮作方法;二年三熟区采用玉米、小麦复播豆类轮作方式;一年二熟区采用麦后复播夏玉米、谷子、豆类或绿肥轮作方式。

(八)土壤保墒剂

1.主要功能

大田直播后喷施可提高种子出苗率,移栽后喷施可提高幼苗成活率。①由于抑制了土壤水分蒸发,可减少盐分在地表的累积,减轻对农作物的危害。喷剂一个月后,0~30cm土层内,处理方案含盐量较对照减少63.3%,0~5cm减少52.5%。②喷施土壤保墒剂还能显著增加土壤温度,有利于植物根系的生长。再者,还可以改善土壤结构,防止水分流失,促进农作物生长,提高作物产量。

2.技术要点

(1)喷土覆盖:增温保墒剂需在用水稀释后喷施表土封闭表层土壤孔隙,所以一般用量较大,每公顷全覆盖用量为原液80~100kg,加水5~7倍稀释。喷施前,先少量多次加水而后大量加水至所需浓度,经纱布过滤后倒入喷雾器即可喷施地表。若先用清水将表土喷施湿润后,则更加有利于制剂成膜并节省用量。对于小麦这类条播作物只需喷施播种行,不必对土壤进行全覆盖,也同样能取得好的效果。

(2)混施改土:将保墒剂和土壤混合,用量一般为干土重的0.05%~0.3%,约每公顷53~200kg,可促进土壤团粒结构的形成,尤其是对土壤水稳定性团粒结构作用明显,有利于保持水土。

(3)渠系防渗:用沥青制剂喷于渠床封闭土壤可大大减少水分渗漏损失。在渠系表面或15cm处喷施沥青制剂每平方米用量80~110g,处理比对照渗漏率减少31%~39%。

(4)灌根蘸根:对于一些育苗移栽作物除了喷土覆盖外,也可以采用土壤保墒剂乳液直接灌溉,浓度比为1∶10。也可用此浓度乳液蘸根后经长途运输再移栽,用以减少水分蒸腾,继而提高作物成活率。

(5)刷干保护:对移栽的果树类作物和林木树干,可用制剂乳液喷涂刷干,通过膜层保护根系、树干,继而减少蒸发,防寒防冻,保护苗木安全越冬并防止早春抽条。

3.适应区域

土壤保墒剂喷施于表土、根系、树干后,可有效封闭地表孔隙,阻隔根系、树干水分散失,广泛适用各种地区不同类型的土壤、作物、林木等。

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