壟溝覆蓋在武威市玉米種植中的應(yīng)用和影響

富豐澤

（甘肅省民勤縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅民勤733300）

武威市地處甘肅西北，面積3.23 萬km2，地處黃土高原、青藏高原和蒙新高交匯地帶，全年平均降雨量只有212.2 mm，水資源極度匱乏。玉米是武威一直以來種植的主要農(nóng)作物品種，開發(fā)和利用新技術(shù)提升作物產(chǎn)量，增加農(nóng)業(yè)效益，增長農(nóng)民收入，是農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。在我國干旱和半干旱區(qū)大力推廣的壟溝覆蓋技術(shù)是否適合在武威推廣應(yīng)用，是農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要課題。

1 壟溝覆蓋技術(shù)的優(yōu)劣

1.1 壟溝覆蓋技術(shù)應(yīng)用的正面效應(yīng)

壟溝覆蓋技術(shù)在農(nóng)作物種植中被廣泛應(yīng)用，比如在種植小麥、玉米、高粱、馬鈴薯、紫花苜蓿、胡麻等農(nóng)作物時都有應(yīng)用這一技術(shù)。

1.1.1 壟溝覆蓋技術(shù)的應(yīng)用有利于集水、貯水、抑蒸在種植大田作物時應(yīng)用壟溝覆蓋技術(shù)，對于干旱、半干旱地區(qū)來講，最大的益處就是壟溝覆蓋的集水、貯水、抑蒸功效。壟溝覆蓋主要是通過“壟面產(chǎn)流、溝內(nèi)集流、覆蓋抑流”來實現(xiàn)對水資源的最大利用?，F(xiàn)在最常用的是地膜壟溝覆蓋，它的集雨效果是最佳的。有研究表明：地膜壟溝覆蓋技術(shù)可收集低于10 mm的降水，并且將這些水分提供給農(nóng)作物，這對于干旱和半干旱地區(qū)來講至關(guān)重要。

1.1.2 壟溝覆蓋技術(shù)的應(yīng)用具有貯水的功效 貯水功效也是壟溝覆蓋對土壤水環(huán)境改善的體現(xiàn)。最主要的是其可以使土壤水分保持平衡，這對于農(nóng)作物的生長來講非常重要。地膜覆蓋可以在地表形成一個地膜與土壤之間的水循環(huán)空間，在這個空間里水分因地膜變熱蒸發(fā)成為水蒸氣，水蒸氣遇冷后會凝結(jié)為水滴，這些水滴附著在地膜上，形成一個簡單的水循環(huán)，這會讓土壤保持一個相對高水平的濕潤度。

1.1.3 壟溝覆蓋可以阻止土壤水分蒸發(fā)，也就是抑蒸功效 抑蒸的效果因覆蓋物的不同而不同。常見的覆蓋物有秸稈、砂石、地膜、卵石、枯草等等，現(xiàn)在最常用的是地膜覆蓋。有研究表明：地膜覆蓋可減少土壤水分蒸發(fā)23.04 mm，如果利用“秸稈+砂石覆蓋”“秸稈+地膜覆蓋”“砂石覆蓋”“砂石+地膜覆蓋”模式，土壤水分累積蒸發(fā)量較無覆蓋分別減少了60.9%、74.0%、75.3%、79.4%[1]，但是這一技術(shù)的推廣具有一定的難度。

1.1.4 壟溝覆蓋技術(shù)的應(yīng)用有利于提高土壤養(yǎng)分，促進(jìn)熱循環(huán) 土壤養(yǎng)分是土壤肥力的指標(biāo)之一，主要是指農(nóng)作物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，比如礦物質(zhì)、微量元素等。壟溝覆蓋可以更高效地利用土壤肥力，雖然不會增加土壤的肥力總數(shù)，但是肥力的利用率會大大提升。另外，壟溝覆蓋還可以提高土壤氮磷鉀等礦物質(zhì)的含量，主要表現(xiàn)在以秸稈為覆蓋物的農(nóng)田上，秸稈還田對土壤結(jié)構(gòu)和土壤養(yǎng)分的改善已經(jīng)被大量證實，尤其是減少了土壤養(yǎng)分損失，增加了土壤礦物質(zhì)含量，使土地更適合農(nóng)作物的生長。

作物的生長需要適宜的溫度，壟溝覆蓋技術(shù)在土地?zé)崃康恼{(diào)節(jié)上作用非凡。尤其是地膜覆蓋，因為材質(zhì)的特殊性，太陽輻射可以通過地膜被土壤吸收，同時隔斷了熱量的流失，進(jìn)而使土壤溫度提升，也減慢了夜間、陰天土壤溫度的下降，保證了農(nóng)作物出苗期的土壤溫度，適宜的溫度對于農(nóng)作物出苗、健苗、壯苗都很有利[2]。

1.1.5 壟溝覆蓋技術(shù)的應(yīng)用有利于作物生長，提高產(chǎn)量 壟溝覆蓋技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物種植，可顯著改善農(nóng)作物生長環(huán)境，特別是地膜壟溝覆蓋效果最為突出。主要是因為地膜壟溝覆蓋可有效改善土壤肥力利用，土壤水分、溫度適宜，且農(nóng)作物光合作用大幅提高，對于農(nóng)作物的生長非常有利。比如地膜壟溝覆蓋可以使農(nóng)作物的株高、葉大、莖粗顯著增加。因此，根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H，有效利用壟溝覆蓋技術(shù)，選擇適宜的覆蓋物，可以很大程度上促進(jìn)作物的生長。

農(nóng)作物的種植效益除了市場供需之外，最關(guān)鍵的是產(chǎn)量，其與土壤的肥力、水、熱等密切相關(guān)。壟溝覆蓋技術(shù)恰恰為作物的生長提供了所需要的這些必備條件，促進(jìn)了作物的生長，同時也增加了農(nóng)作物的產(chǎn)量[3]。數(shù)據(jù)顯示，地膜壟溝覆蓋用于大田耕作中產(chǎn)量提高明顯，就玉米而言，較傳統(tǒng)種植模式最高增產(chǎn)90.99%，最低也有20.90%。

1.2 壟溝覆蓋技術(shù)應(yīng)用的負(fù)面效應(yīng)

地膜壟溝覆蓋雖然可以顯著增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，但同時也伴隨著一定的負(fù)面效應(yīng)。首先，地膜殘留于耕地。通過一季作物的生長，地膜被風(fēng)化侵蝕難以全部回收，殘留在耕地中的地膜很難自然降解，成年累月的積累對于農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的污染很嚴(yán)重，會破壞土壤性質(zhì)結(jié)構(gòu)，不利于作物種子生根發(fā)芽，妨礙農(nóng)機(jī)具作業(yè)。因此，為了保證耕地長久高效的利用，必須思考解決這個難題。其次，土壤水分、養(yǎng)分消耗過度。雖然壟溝覆蓋技術(shù)的應(yīng)用可以將有限的降水充分收集并利用，但因為作物生長和產(chǎn)量都大幅提高，對于水的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然補(bǔ)給量，長此以往就會使得土壤含水量下降。同理，土壤養(yǎng)分也面臨著這個困境，大量的超前消費，滯后的有效補(bǔ)給，并不利用土地長期高效利用。最后，農(nóng)作物容易早衰。壟溝覆蓋充分利用了土壤原有的水、熱、養(yǎng)分，農(nóng)作物在適宜生長的環(huán)境中快速生長，生長快的弊端是水、肥的需求也會大量提升，如果不能滿足作物快速生長的水肥需求，作物就會出現(xiàn)早衰現(xiàn)象，所以在作物生長的中后期，需要大量補(bǔ)給水肥。

2 壟溝覆蓋技術(shù)在武威市的推廣應(yīng)用

武威市屬于干旱半干旱地區(qū)，是歷史上有名的糧食主產(chǎn)區(qū)，現(xiàn)在也是一個農(nóng)業(yè)大市，農(nóng)業(yè)的發(fā)展事關(guān)武威200 萬人民群眾的民生大計，所以推廣利用農(nóng)業(yè)種植新技術(shù)非常必要。壟溝覆蓋技術(shù)在武威地區(qū)并不少見，推廣利用多見于種植西瓜、哈密瓜、白蘭瓜等瓜類作物，也有部分用來種植馬鈴薯，很少見在小麥、玉米等農(nóng)作物中推廣應(yīng)用。

2.1 找到適合武威的壟溝覆蓋技術(shù)指標(biāo)

壟溝覆蓋技術(shù)在玉米、小麥、馬鈴薯、紫花苜蓿等大田作物種植中被廣泛應(yīng)用，不同地區(qū)壟溝比例不同，覆蓋物選擇也有差異。在武威歷史上，古浪山區(qū)曾經(jīng)在種植小麥時使用石礫覆蓋，據(jù)當(dāng)?shù)厝酥v，可以很大程度上提高土壤保墑能力，對于旱地小麥抗旱提產(chǎn)非常有效。近些年在涼州區(qū)也有農(nóng)民使用壟溝覆蓋種植玉米，但是這一技術(shù)并沒有普及。

有研究稱，不同地區(qū)適合的壟溝大小尺寸比例是不同的。比如在甘肅皋蘭，玉米壟溝的最佳比例是60 cm∶60 cm；在陜西關(guān)中，玉米壟溝的最佳比例是60 cm∶90 cm。因此，地理位置不同，壟溝寬度和高度的最佳比例也是不同的。在武威推廣利用壟溝覆蓋技術(shù)就要研究分析最適合的壟溝比例，真正做到提產(chǎn)增效。所以，必須設(shè)定不同壟溝比例與傳統(tǒng)播種方式進(jìn)行試驗對比，找到最合適的技術(shù)指標(biāo)。

2.2 試驗中觀察壟溝覆蓋在武威的適應(yīng)性

武威全年降水量在60～610 mm，缺水干旱是武威市發(fā)展的最大瓶頸。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開水資源，農(nóng)作物生長也需要大量的水。從氣候狀況來講，武威是一個非常適宜種植農(nóng)作物的地區(qū)，因為晝夜溫差較大，土壤的特殊性，農(nóng)作物的品質(zhì)非常好，但是水資源的缺乏制約了武威農(nóng)業(yè)的發(fā)展，所以節(jié)水農(nóng)業(yè)是發(fā)展農(nóng)業(yè)必須要攻克的難關(guān)。

壟溝覆蓋是針對缺水干旱地區(qū)的一項種植技術(shù)。在試驗中要對氣候進(jìn)行觀測，了解降水量、氣溫晝夜差異、平均溫度等。另外，要觀測不同試驗田中的種苗成長情況。在這個過程中要監(jiān)控的還有土壤的水分補(bǔ)給與耗損、土壤的溫度適宜狀況、土壤的養(yǎng)分變化情況等。

3 壟溝覆蓋技術(shù)應(yīng)用到玉米種植中的價值

3.1 壟溝覆蓋可有效提高玉米產(chǎn)量

壟溝覆蓋技術(shù)多用于黃土高原旱作雨養(yǎng)農(nóng)作物區(qū)，也就是人們通常說的“靠天吃飯”。這些地方因為環(huán)境因素的制約，玉米出苗不齊，間苗也很困難，導(dǎo)致玉米產(chǎn)量不高。主要原因是土壤水分儲備貧乏，玉米出苗后經(jīng)歷“倒春寒”，過低的溫度影響了玉米的生長。壟溝覆蓋技術(shù)的應(yīng)用從根本上解決了這些地區(qū)在種植玉米和其他農(nóng)作物時存在的問題，技術(shù)本身所具備的“高蓄水、強(qiáng)抑蒸、促積溫”有效緩解了該地區(qū)玉米生長期水分不足和溫度過低的問題。

武威市年均降水量不高，分布不均勻，地貌地形復(fù)雜多樣，大多數(shù)地方土壤貧瘠，水土流失也比較嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境較差，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大多數(shù)還是小農(nóng)經(jīng)濟(jì)，投入高、產(chǎn)出少，農(nóng)業(yè)的回報率不高，農(nóng)民的純收入有限。一直以來，地方農(nóng)業(yè)部門和農(nóng)科院也針對地方實際進(jìn)行了大量的研究和嘗試，主要有蓄水、覆蓋、農(nóng)作物品種等方面，甚至耗費大量財力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，利用溫室大棚來提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出。這些嘗試都是農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的路子，但是大田作業(yè)還是武威市農(nóng)業(yè)的主要經(jīng)營模式，因此壟溝覆蓋技術(shù)的完善和推廣，對未來武威農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。

3.2 壟溝覆蓋技術(shù)可最大限度發(fā)揮地力優(yōu)勢

突破傳統(tǒng)的地膜覆蓋技術(shù)，壟溝覆蓋技術(shù)從平鋪覆蓋到起壟覆蓋，從壟上種植到壟溝內(nèi)種植，這一全新的旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)可以有效緩解玉米播種期降雨量少帶來的水分不足問題，也可以緩解春旱、倒春寒這些頻繁發(fā)生的氣候問題帶來的不利影響，還可以最大限度的發(fā)揮土壤養(yǎng)分的作用，讓土壤養(yǎng)分充分被農(nóng)作物利用吸收，可以提高土壤養(yǎng)分的利用效率。這些改變帶來的最終結(jié)果是提高作物產(chǎn)量，增加農(nóng)民收益。

壟溝覆蓋技術(shù)在很多地方被推廣應(yīng)用，使作物產(chǎn)量大幅提升，善加利用也可以在武威市產(chǎn)生同樣的效果，優(yōu)化土壤供水和作物需水的關(guān)系，平衡調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分，調(diào)控平衡土壤熱量，最終實現(xiàn)農(nóng)作物的豐產(chǎn)豐收。