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干旱地区如何提高土壤水分利用率?

来源: http://www.soil17.net/  更新时间:2013-10-18 16:53:55  阅读

  农业生产无论在世界范围或在我国,除了内陆干早地区以灌溉为主外,在季风区主要是雨养农业为主,也就是说,作物(或林草)一生中所需水分大部分是靠大气降水供给。我国干早半干旱地区年降雨量多在300--500mm之间,受自然、经济等条件的限制,80%以上的拼地在相当长的时间内难以解决灌溉问题,基本上处于靠天吃饭。但该地区水热协调,太阳总幅射量大,光能资源充沛。适于不同地区的作物、畜禽生态类型众多等有利条件,旱却成为影响农业生产的主要不利因素。因此,进行早地土壤水分的研究,乃是发展农业生产非常重要的间题。

  本文从早地土壤状况的研究、农业措施对早地土壤水分模式等几个方而,说明了我国早地土壤水分研究的状况,并提出了我国旱地农业今后发展的建议。

  旱地土壤水分动态规律的研究大气降水是早地土壤水分的主要来源。早地土壤水分的变化与气侯因素息息相关,无论是季节变化或是垂直变化,均受季节改变的影响,现在普遍认为,土壤对作物的供水性能不仅取决于土壤本身特性,而且还依赖于植物特性和气侯条件。目前,通过较长期的定位或半定位观测,对黑土、白浆土、棕壤、潮土、上、砖红壤、栗钙土、盐碱土和风沙土进行了较系统的水分状况研究,积累了大量有价值的土壤水分季节性动态变化资料,并将这些水分季节性动态变化规律应用于农田水分调控等生产实践。

  土壤水分的年内季节性变化土壤水分状况受季节性降水、气温、光照等影响,大量资料表明,土壤水分年内季节性变化一般分为4个时期;3-季早春缓慢蒸发期此期剖面土壤水分相对稳定,因土壤冻层发育微弱,且土壤湿度于冬前已低于田间持水量,剖面内缺乏明显的冬季水分重新分配现象。

  晚春初夏干湿交替期此期降水增加,但受燕发消耗,千湿交替频繁。

  雨季恢复补充期本阶段降雨相当于全年降雨-〕勺600,0--7000,此期土壤湿度可恢复到田间持水量,丰水年还可补充深层储水。

  晚秋上移蒸发期此时雨季已过,土壤内有效水多,移动性弧。

  关于土壤水分状况的年内季节性变化,虽然各研究者的划分时期不尽相同,但内容大致相近。

  土坡水分的垂直变化规律土壤水分在各层土壤中的分布,随各层土壤的性质,根系的多少和时间变化等要素而变化。根据土壤水分在各土层中的含量变化,研究者一般将其划分为3层:

  动层表层土壤或耕层,受气侯因素和人为活动影响,土壤水分变化很大。

  活跃层受人为活动影响小,但降水的下渗补给和蒸发的损耗,以及大多数作物的根系能延伸到此层,土壤水变化幅度较大。

  1.2.3相对稳定层受自然降水垂直下渗、蒸发作用的向上移动和植物根系的影响均很微弱。

  各层划分的厚度依环境条件、土壤类型、作物等因素的不同而有差异。为了定量地研究,把土壤剖面水分变化的强弱依变幅变化表示为:在干早期的30d内,增(减)值大小变化小于1%的为相对稳定层,在1%-3%之间为次活跃层,3%--5%为活跃层,大于b%为速变层3-。这样,就可统一划分各层次的标准,便于统一和比较。

  2旱地土壤水分状况与作物生长将水分动态变化规律应用于土壤改良和农田水分调控等生产实践,是我国土壤工作者的贡献。早地农业土壤水分的变化主要受两个方面的影响,水分蓄积(雨水、地下水供应和水分凝积)和水分消耗(地面蒸发、茎叶面蒸腾、水分流失等),另外;也受土壤质地和耕作制度等的影响也很大。研究土壤水分状况是为作物生产提供依据,研究作物生产与土壤水分的关系就是把降水、土壤、作物三者处于同一个系统的观点,研究土壤蓄水、供水对作物生长的适应状况,找出规律,以调整作物布局,选择适宜的作物,确定合理的轮作,间套种植制度,把早地土壤水分的非生产性损耗降低至最小。目前研究较多的是麦田土壤水分状况及小麦需水规律,对玉米、谷子、黍子等耐早作物需水规律及土壤水分状况也有很多报道。

  我国土壤工作者对早地麦田土壤水分状况研究较多,尤其是对渭北早原、甘肃半干早区、青海干早山区、潮土区、坝一F淡栗钙土以及黄土区的麦田土壤水分状况、小麦耗水规律、土壤贮水量、小麦耗水量与小麦产量的关系等都作了较详尽的研究。

  结果表明,底墒是渭北早t原冬小麦稳产的基础条件,冬小麦播前7,8,9,10,四个月合计降雨“摸拟”底墒与冬小麦籽实产量的线性关系为:壤上层贮水,生育后期,主要消耗同期降水和土壤深层贮水。随小麦生育期的向后推移,耗水土层逐渐加深,对土壤深层贮水的利用量逐渐增大;同时,小麦一生有其自己的需水规律,找出小麦需水与土壤水分变化间的关系,提高小麦产量。

  另外,对于谷子、黍子、马铃薯等其它耐早作物需水规律、耗水状况与土壤水分状况的研究也很明确,蓄足底墒,是来年作物稳产高产的基础。通过选用不同作物---轮作、间作、套种等种植制度、充分利用土壤水分。

  不同作物根系在土壤中伸展的深度颇不相同,因而对土壤深层水分的利用也有明显区别。研究表明8,所有作物对土壤中。--50cm深度的水分都有强烈的利用,特别是在生长前期,作物根系主要分布在土壤上层,所以上层土壤中水分的消耗待别明显。50--100cm土层中的水分所有作物也都能利用,尤其是小麦及大豆生长后期对这个深度水分的一刊用强度明显地超过了生长前期,但某些作物,如马铃薯等的根系较浅而且衰亡较早,所以生长后期对这层土壤水分利用极少。对于100--150cm深度的土壤水分,看来除根系强大的小麦、大豆等尚可少量利用外,玉米和马铃薯等作物均很少有利用可能。另据张家口坝下农科所对冀西北低产土壤研究结果认为`3苗期主要吸收。--30cm土层的水分,以绿豆、菜籽混种的利用的多;谷子、大豆少;豆类作物对30--50cm土层利用水分多,其它作物基本未利用;到生长旺期,谷子对。一30cm土层水分继续利用很多,对50--100cm土层水分利用最小;绿豆对30--50cm土层水分利用甚少,对50---100cm土层水分利用最多,大豆次之,这完全是根系伸展不同所致。因此,根据作物根系在土层中的空间分布差异,优选当地作物,充分利用土壤水分,提高作物产量。

  因此,早区农业水分管理和利用应通过对地上部作物和各土类水分状况的研究,找出适合本区的水分利用管理途径。如东北土壤冻层储水的利用,是通过丰富的冻融水补给春小麦所需的水分;西北黄土区,-土分布广,土层深厚,可充分蓄纳水,使降水渗到2m或更深处储存,在降水较少或分布不均的年分,采取有效的耕作,施肥措施,使作物有强大而深扎的根系,能充分利用深层储水。

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