旱作農(nóng)業(yè)充分利用天然降水的方法與途徑

程守全

(黑龍江省甘南縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 黑龍江齊齊哈爾 162100)

目前,我縣的旱作農(nóng)業(yè)仍是在水資源條件短缺,通過采取調(diào)整旱地農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和一系列旱作技術(shù)措施,不斷提高地力和天然降水的有效利用率,靠充分利用天然降水實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)和平衡增產(chǎn),促進(jìn)使農(nóng)林牧等綜合開發(fā)的農(nóng)業(yè)。即不靠灌溉而采用一系列抗旱農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)。但是,旱作農(nóng)業(yè)的豐歉,與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高和未來糧食安全有著密切的關(guān)系。依靠天然降水的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè),其核心問題就是盡可能將天然降水積蓄起來,形成土壤水庫,并減少土壤水分損失和浪費(fèi),使作物充分利用土壤水分,生產(chǎn)出最多的物質(zhì)。

1 從農(nóng)田與生態(tài)的角度研究如何保好和蓄好有限的天然降水

要保好和蓄好天然降水,必須對(duì)水分從大氣降落到農(nóng)田,以及被作物根系吸收后再通過蒸騰回到大氣,或從地表蒸發(fā)到大氣這一過程的動(dòng)態(tài)研究和分析。

(1)采取措施增強(qiáng)土壤蓄水能力。通過耕、耙、壓、中耕除草等土壤耕作措施充分接納雨水,使夏季集中的降水盡可能多地保存蓄積在土壤中,以保證播種全苗和雨季前的正常生長,并能夠供來年作物生長利用。充分發(fā)揮“土壤水庫”的作用,采取相應(yīng)措施增加土壤蓄水的能力。

(2)防止和減少水分在循環(huán)過程中的損失和浪費(fèi)。一是減少和防止產(chǎn)生地表徑流。加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè),減少土面沖刷,防止水土流失,促使降水就地入滲,增加降水就地入滲量。二是減少土壤底層滲漏。正確運(yùn)用深松耕法,適當(dāng)打破犁底層,增加土壤有機(jī)質(zhì)形成土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),改良土壤性狀,使其形成利用、保存水分的孔隙度。三是控制土壤表層蒸發(fā)。合理安排秋翻和春翻地,注意整地質(zhì)量,秋季進(jìn)行耕翻易造成耕層水分損失,而采取原壟形式則有利土壤水分保持;春季實(shí)行土壤表層耕作,在早春返漿前進(jìn)行耙耢及破茬整地,可以使土壤表層疏松,切斷毛管的虹吸作用,防止水分的大量蒸發(fā),起到蓄水保墑作用。

(3)春季土壤水分的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和抗旱保苗。從時(shí)間上合理使用前墑水,根據(jù)春季土壤水分的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,搶在土壤返漿期,播種適宜作物一次播種保全苗。如春小麥的播種,在空間上合理用墑,一般耕層5cm土壤水分受外界影響變化幅度較大,但在做好整地保墑的情況下,處于表層10cm處有一個(gè)土壤水分穩(wěn)定層,其含水量可達(dá)20%左右,在該土層播種,即使是旱年份,也可以滿足種子萌發(fā)的需要。

2 從作物生理角度研究如何利用好土壤中的水分

(1)加強(qiáng)作物根系的吸水能力。建立起強(qiáng)大的根系,同時(shí)改善作物根系吸水的外界條件,影響根系發(fā)育的主要環(huán)境因素有土壤水分、土壤溫度、土壤氣體環(huán)境和土壤養(yǎng)分。

(2)提高水分的生產(chǎn)效率。作物對(duì)水分的生產(chǎn)效率可采取適當(dāng)抑制蒸發(fā),以減少水分的浪費(fèi),也可提高作物光合效率,增加物質(zhì)的生產(chǎn)量。減少葉面蒸騰作用,可減小蒸騰面積,降低蒸騰速度;應(yīng)用抗蒸騰藥劑;也可改善生態(tài)條件,維持小氣候條件等辦法,降低需水量。

(3)關(guān)于作物的抗旱性和抗旱指標(biāo)。作物的抗旱性,按其抗旱機(jī)理可分為三種類型,抗旱型、忍耐干旱型和躲避干旱型。作物的抗旱指標(biāo)包括形態(tài)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)兩個(gè)方面。形態(tài)指標(biāo)有根系發(fā)達(dá)程度,葉的結(jié)構(gòu)和質(zhì)地,莖的肉之化趨勢(shì)等?？梢杂弥仓甑厣喜糠滞叵虏糠值谋壤?比值小時(shí)抗旱強(qiáng),反之則抗旱能力弱。生理生化指標(biāo)包括,細(xì)胞內(nèi)容物質(zhì)的濃度,濃度高時(shí)可增加根系的吸水能力,同時(shí)增強(qiáng)了抗旱能力;植株組織水分也是抗旱的指標(biāo)之一。

3 解決干旱問題的有效途徑

根據(jù)多年旱作農(nóng)業(yè)的實(shí)施,對(duì)旱作農(nóng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)的積累,不斷總結(jié)。目前,解決干旱問題有以下幾條途徑。

(1)發(fā)展農(nóng)田水利建設(shè)。通過農(nóng)田水利工程建設(shè),實(shí)行灌溉農(nóng)業(yè),可以取得農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),一般認(rèn)為這是解決干旱的較優(yōu)方案。但是,發(fā)展水利建設(shè)必須保證水源和大量資金。

(2)采取相應(yīng)措施發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)。解決干旱的問題只靠一兩項(xiàng)措施是不可能實(shí)現(xiàn)的,必須采取應(yīng)用抗旱品種、抗旱耕作、抗旱施肥、抗旱栽培等多項(xiàng)配套措施,因地制宜地選擇農(nóng)作物種植制度、耕作技術(shù)及施肥方式。如免耕、少耕、深耕和深松耕、增施有機(jī)肥料等。在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時(shí),還有增加土壤滲透性、保蓄水分、減輕徑流沖刷的作用。通過科學(xué)合理地調(diào)整農(nóng)作物種植制度和土地利用結(jié)構(gòu),選擇適宜的耕作技術(shù),實(shí)現(xiàn)有效蓄水保土,蓄水保墑,充分利用天然降水,提高土地生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益的目的。

(3)提高天然降水的利用率。一是提高農(nóng)田整體水分利用效率。通過調(diào)整作物布局,優(yōu)化種植結(jié)構(gòu),提高農(nóng)田整體水分利用效率。從作物水分利用效率提高角度,根據(jù)不同作物的水分利用差異,如玉米等C4類植物較大豆等C3類植物水分利用效率高,以及作物不同品種的水分利用效率和產(chǎn)量不同,進(jìn)行農(nóng)田作物和品種的合理調(diào)配,根據(jù)區(qū)域和種植區(qū)實(shí)際,優(yōu)化種植結(jié)構(gòu),提高農(nóng)田整體水分利用效率。二是選育和應(yīng)用節(jié)水高產(chǎn)品種?？购涤N是提高作物抗旱增產(chǎn)的重要途徑,水分利用效率是一可遺傳性狀,以常規(guī)技術(shù)為基礎(chǔ),將常規(guī)技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合,確定以節(jié)水與增產(chǎn)相結(jié)合的育種目標(biāo),則有可能獲得高節(jié)水高產(chǎn)的作物品種。三是提高農(nóng)藝節(jié)水水平。以耕作培肥為重點(diǎn),加強(qiáng)農(nóng)田作物栽培管理,提高農(nóng)藝節(jié)水水平。四是進(jìn)行節(jié)水的化學(xué)調(diào)控。以化學(xué)制劑提高作物抗旱性,增加土壤貯水,降低土面蒸發(fā)?；瘜W(xué)節(jié)水劑包括保水劑、抗蒸騰劑和土壤改良劑等。

綜上所述,要解決旱作農(nóng)業(yè)的干旱問題,奪取旱作農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),須采用抗旱品種,采取抗旱耕作制度,抗旱栽培技術(shù)等綜合配套技術(shù)措施。增加有機(jī)農(nóng)肥的使用,改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤保水抗旱的能力,提高作物吸水能力,營造生態(tài)小氣候。這是解決旱作農(nóng)業(yè)的干旱問題,奪取高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的根本途徑。