半干旱区旱年减灾增产措施.doc

半干旱区旱年减灾增产措施
曹国璠
贵州大学农学院农学系 贵阳550025
摘要
针对半干旱区水土流失严重、土地旱薄相连产出低、经济发展缓慢较贫困的突出问题，紧紧围绕降水资源的高效开发利用，从种植业结构调整、良种选用、抗旱播种、地膜覆盖规范化栽培、集雨高效补灌等方面入手，展开研究，提出了该区旱年减灾增产措施。
关键词：良种选用；规范化栽培；高效补灌
The Measures of Decreasing Lose of Drought in Dry Year in Semi-arid Area
Cao Guofan
Agronomy Institute of Guizhou University Guiyang 550025
Abstract
According to the striking problems of serious water and soil erosion, drought, infertile and low output soil, slow economical development and poor life in semi-arid area. High efficient developing and using of rainfall has been put in important position. A study about plant structure regulation, good varieties selection, drought-resistant sowing, model cultivation covered with plastic film, rainfall collection and high efficient supplementary irrigation has been done, The Measures of Decreasing Lose of Drought in Dry Year in Semi-arid Area has been put forward.
Keyword: good varieties selection; model cultivation; high efficient supplementary irrigation
稳定解决黄土高原的粮食问题,过去、现在和将来始终是解决其它问题的前提条件,先进实用的抗旱丰产技术是半干旱区农业增产、农民增收的关键。因此,深化研究旱农增产技术显得尤为重要。陇中丘陵区是黄土高原地区的重要组成部分,高泉试验示范区是陇中丘陵区的典型缩影,具有广泛的代表性,取得的研究成果在黄土高原地区推广应用前景良好,获得的技术资料对进一步深化研究解决黄土高原问题具有广泛的参考价值和普遍的指导意义
1抗旱节水良种的选用
选用良种是增产的捷径，同时也是最有效的增产措施之一，投资少见效快，增产幅度大。旱地小麦品种大部分是中高杆的，地膜覆盖后常常出现倒伏现象，若再配合关键期补充供水，则倒伏现象更为普遍，因此引进和筛选适宜的良种是非常重要的。
1.1 不同作物的节水效果研究
不同作物的水分生产效率差异悬殊，定西试验站的多年研究资料表明，春小麦的水分生产效率分别为：旱地不覆膜4.5--7.5Kg/mm·hm2，旱地覆膜6.0--10.5Kg/mm·hm2，拔节期补灌30mm不覆膜0.6--1.1Kg/mm·hm2，拔节期补灌30mm覆膜12.0--21.0Kg/mm·hm2。玉米的水分生产效率分别为：旱地覆膜9.0--13.5Kg/mm·hm2，大喇叭口期补灌40mm覆膜16.5--36.0Kg/mm· hm2。谷子的水分生产效率分别为：旱地不覆膜6.0—9.0Kg/mm·hm2，旱地覆膜9.0—12.0Kg/mm·hm2，始穗期补灌30mm不覆膜12.0—21.0Kg/mm·hm2,始穗期补灌30mm覆膜15.0--28.5Kg/mm·hm2。
1.2 不同良种的节水效果研究
同作物不同品种的水分生产效率之间也有明显差异，春小麦不同品种的平均旱地水分生产效率：陇春8139为9.3Kg/mm·hm2，8275为9.15Kg/mm· hm2，兰天3号为8.55Kg/mm· hm2,8624为8.55Kg/mm·hm2, 87158为8.1Kg/mm·hm2,87175为7.8Kg/mm·hm2，定西35号为7.35Kg/mm·hm2，定西24号为7.2Kg/mm·hm2。
2根据播前土壤贮水量和干土层厚度调整作物种植结构
0—100cm的土壤贮水量小于240mm或干土层大于6 cm时，减少夏作物尤其是春小麦的播种面积，减少地膜覆盖栽培面积，扩大秋作物（玉米、谷子和马铃薯）的播种面积。0—100cm的土壤贮水量在240mm--288 mm之间或干土层在3 cm --6 cm之间时，以露地春小麦为主，兼顾秋作物（玉米、谷子和马铃薯）。0—100cm的土壤贮水量大于288mm或干土层小于3 cm时，适当增加夏作物尤其是春小麦的播种面积，扩大地膜覆盖栽培面积。
3采用地膜覆盖规范化栽培技术
地膜覆盖具有明显的增温保墒、抑制杂草、缩短生育周期、增加经济效益等作用。一般可使地温提高2℃--4℃，土壤含水量增加1—4%，增产20％--40％。不但能够提高单产，而且还可以稳定产量，拓宽种植作物类型，扩大玉米等高产作物的种植面积，大幅度提高整体产量水平。
3.1春小麦地膜穴播规范化栽培技术
春小麦穴播地膜覆盖与露地条播相比，降水入渗率减少8％--11％，水分蒸发损失减少43％--49％，具有良好的保水、节水效果。地膜覆盖穴播要求肥力中上，墒情较好，否则将会出现断肥现象和缺苗断垄现象。没有灌溉条件时，不适用于降水300mm以下地区和年份。适宜品种的筛选试验证明，矮杆大穗型丰产品种较好，试验区以陇春8139最好，其次为8275和兰天3号。密度比较试验表明，试验区以每公顷保苗375万--450万株为佳。施肥量试验表明，若想获得高产，必须加大施肥力度，至少施用纯氮120 Kg/ hm2，P2O5102 Kg/ hm2 。多年试验示范推广的结果证明，平水年份，在增产的同时具有增收作用，在欠水年份，增产不增收，在丰水年份可大幅度增产，并带来显著的效益。总之，土壤墒情、土壤肥力、投入水平和劳力是决定地膜覆盖穴播春小麦效益高低的四个基本要素。
3.2地膜玉米沟种规范化栽培技术
积温不足、土壤墒情差和晚霜冻是制约半干旱冷凉区玉米生产的主要因素。试验表明，地膜覆盖使玉米出苗提前5--7天，出苗率提高8％--17％，生长速度加快，产量成倍增加，收入是同等条件下春小麦的2.3倍。试验区春旱频率高，播种时墒情差，播前补灌或点浇沟种能明显的提高出苗率，大幅度增产。沟种，出苗后先放风后放苗，可减免地膜伤苗，保水的同时又能集水，也具有增温效果，由于延长玉米苗在膜下的时间，可避过5月上旬常驻性的晚霜冻危害，增产增收效果显著。
3.3谷子地膜穴播规范化栽培技术
从每年降水分布规律与作物生长关键期需水特点看，谷子生长与降水的矛盾最小，因此谷子是高产稳产的作物。谷子地膜穴播撮苗种植，减少了极为繁重的间苗、定苗工日，突出的增产效果使农民乐于种植。在穴行距为10Cm×40Cm下，每穴适宜株数为2株-- 3株，每穴株数5株以上时，就出现不成穗植株和倒伏个体，产量迅速下降。为了控制每穴适当的株数，必须严格掌握播量。在谷子拔节期补充灌溉优于孕穗期和灌浆期,补灌30mm，产量为2580－2745Kg/ hm2，供水效率为13.65Kg/mm·hm2—15.15Kg/mm·hm2。谷子品种选择，海拔1800m以下选用陇谷3号为宜，1800m--2000m选用陇谷4号较好，2000m以上选用早熟的陇谷5号最保险
4合理运用地膜覆盖栽培条件下的高效补灌技术
4.1主要作物的最佳节灌方式选择
春小麦补灌方式的优选试验结果表明，渗灌的水分入渗深，蒸发损失少，因补灌量不大，不存在深层渗漏问题，土壤贮水量增加多，水分几乎全部用于作物吸收，根系生长健壮，小麦生长发育良好；滴灌的水分入渗较浅，有部分表层水分通过播种穴蒸发损失掉了，微喷灌的水分入渗浅，入渗量少，蒸发损失多，水分浪费严重。土壤水分的差异主要体现在小穗数和穗粒数上，对千粒重的影响不大，渗灌的小穗数和穗粒数增加得最多，产量排列第一，供水效率最高，其次为滴灌，再次为微喷灌。
玉米补灌方式优选试验的结果表明，渗灌的水分入渗深，因补灌量少，不存在深层渗漏情况，蒸发损失也少，补灌的雨水基本保存在土壤中，滴灌的雨水，除少部分蒸发损失外，绝大部分参与土壤水分循环，入渗较深；单管灌的水分入渗较浅，入渗时间短，损失较多；微喷灌的入渗较浅，入渗量较少。补灌对玉米穗粒数和果穗长影响较大，对百粒重影响较小，对行数基本没有影响。所有补灌处理的穗粒数和果穗长均较CK有所增加，滴灌的滴头和玉米的播种穴完全吻合，水分利用得最彻底，穗粒数和果穗长增加最多，产量最高，增幅最大；虽然渗灌的雨水入渗量多，渗入深层土壤，但玉米是稀植作物，部分水分无法被玉米吸收利用，因此产量反而低于滴灌的；单管灌和微喷灌的入渗量少，入渗较浅，又属均匀灌水，产量依次降低。
4.2主要作物的最佳补灌时期确定
试验证明，在不同时期补灌，增产的来源不一样，但补灌总能增产，说明小麦全生育期都处在水分亏缺状态下，补灌是实现小麦高产的重要途径。就各补灌时期来说，拔节期补灌的增产幅度最大，供水效率最高，是春小麦补灌的最佳时期，如果播前土壤贮水量太少，小麦出苗困难，则必须采取补灌抗旱措施先抓苗。
抽雄期补灌的玉米果穗长、穗粒数、百粒重、产量和供水效率都优于其它时期补灌的，充分证明抽雄期是玉米补灌的最佳时期；拔节期补灌的各观测项目均与抽穗期补灌的接近，明显高于其它时期补灌和对照的；灌浆期补灌的各观测项目都赶不上抽穗期和拔节期补灌的，但明显优于苗期补灌和对照的；苗期补灌的效果是最差的，各观测项目与对照差异不太大。如果基础土壤贮水量特别少，应该将补灌时期提前到拔节期。
4.3主要作物的最佳节灌量探讨
补灌量增加，小麦产量随之提高，补灌量60mm的产量最高。供水效率的变化趋势则相反，补灌量增加，供水效率降低，补灌30mm的供水效率最高，这是补灌量的增值大于产量增值的缘故。补灌量大于30mm后，产量增值越来越小。补灌40mm与30mm的产量差远小于补灌30mm与20mm的产量差，这表明补灌量30mm是最花算的。
虽然补灌量为60mm和50mm时，玉米果穗长、穗粒数、产量仍呈增加态势，但供水效率降低，证明水分潜力没有完全挖掘出来；补灌量为20mm和30mm时，产量和供水效率均在继续提高，充分说明补灌量还有必要再加大。只有补灌量为40mm时，产量比较高，同时供水效率达到了最大值，表明玉米补灌40mm是最经济有效的。
5实施经济高效抗旱播种保苗新技术
5.1夏闲期覆盖保墒技术
据测定，夏作物收获后，及时耕翻、耙耱整地，8月10日地膜覆盖地块，播种前0--200Cm土层的土壤贮水量为332.8mm，9月10日地膜覆盖地块的土壤贮水量为348.2mm，未实施地膜覆盖地块的土壤贮水量为325.1mm。
5.2冬闲期覆盖保墒技术
试验表明，10月下旬到3月中旬麦草覆盖的水分损失量为23.6mm，未覆盖的损失42.4mm，冬闲期覆盖有显著的保墒作用。播前土壤水分条件的改善，使得出苗率明显提高，地膜覆盖和秸秆覆盖分别比对照提高9.3%和5.6%，产量显著增加，地膜覆盖和秸秆覆盖分别比对照增产26.4%和15.1%。
5.3夏闲期耕翻蓄水保墒技术
夏作物收获后，按照12Cm（对照）、15Cm、18Cm、21Cm和24Cm的耕翻深度进行土壤耕作。春播前测定各处理0--100Cm的土壤贮水量，结果表明，耕翻15Cm、18Cm、21Cm和24Cm的土壤贮水量分别较对照增加8.4%、13.1%、16.8%、17.1%。小麦出苗率分别较对照提高3.7%、5.5%、7.1%、7.3而且深翻有利于小麦根系下扎和植株健壮生长，利用深层土壤贮水，提高产量。
5.4注水沟种技术
出苗是作物形成一定产量的重要关口。利用水窖贮水，在平地（川台地、梯田）上，采用四轮拖拉机牵引的注水沟播机播种密植作物，注水、施肥、下种一次性完成。
注水45m3--75m3/hm2，基本可保证春小麦出苗。小麦的平均出苗率高达84.6%，扁豆的出苗率高达89.9%，胡麻的出苗率高达85.2%。小麦、扁豆、胡麻采用注水沟种机播种的分别较露地增产16.3% 、12.1% 、7.7%。
5.5播前补灌造墒播种技术
播前补灌20mm，基本可以保证各种作物出全苗，使小麦、玉米、谷子的产量分别增加9.1%、5.2%、6.8%。实践证明，在土壤底墒条件特别差的情况下，采用播前造墒播种技术是非常有效的，是其它抗旱保苗技术无法比拟的。
5.6点浇沟种技术
点浇主要用于稀植作物（玉米等），利用缸、碗、壶、施水抢等，把水注入作物的播种穴中，造成种子周围小生境的湿润。1996年--1998年，定西唐家堡的试验结果表明，每公顷浇水6mm即可保全苗，若后期降水好，不必再浇水，若生育期降水少，在需水关键期再补充供水
参考文献
1赵松岭，集水农业引论，陕西科学技术出版社，西安，1996
2马天恩、高世铭，集水高效农业，甘肃科技出版社，兰州，1997
3曹国璠，半干旱区集雨节灌农业研究，甘肃科技出版社，兰州，2001
作者简介：曹国璠，男，37，教授，博士，从事旱地农业研究，在各类学术刊物发表论文30余篇，获奖成果9项。
论文是作物抗旱丰产综合技术研究子专题的一部分。编号为96-004-05-11（b）