張煥躍，代 慶

（依蘭縣水務局，黑龍江 依蘭 154800）

1 概況

黑龍江省稻作區(qū)被稱為寒冷稻作區(qū)，年平均氣溫-5～4℃，有5個月在0℃以下，不小于10℃時積溫為1 500～2 800℃，旱田凍土深度1.9～2.5 m，水田凍上深度1.6～2.0 m，水體凍層厚度1 m以上。黑河地區(qū)以北，終年存在凍土，從而造成寒地水稻土理化性狀的特色。

2 寒地水稻土特性

2.1 水稻土凍融過程中的水分運動

以依蘭縣為例，凍土過程為10月下旬地面開始凍結，3月末達到最深1.4 m，在6月中下旬于埋深1.6 m處化通。凍土達到最深時，由于凍漲作用，地面比非凍土期高出29～34 cm。

上層土壤凍結之后，下層蓄熱帶著大量水分不斷上升，凝結在凍土與非凍土的界面上，形成巨大的天然“抽水機”。將大量的地下水“抽”入凍土中。據測定，原茬稻田封凍前0～100 cm土層，深土層水分占干重的30%，形成凍土后可達37%～50%，有的土層水分達到超飽和狀態(tài)。如果封凍前降雨10 mm以上（雨封地），0～10 cm凍土水分可達40%，10～30 cm土層水分可達45%～60%，再向下層依次遞減，0～100 cm土層平均水分可達40%。一次凍土過程可使0～100 cm土層增加120 mm水（折合300 m3/hm2），從4月初到泡田期的40多天中，融凍層的水分以每天5～8 mm的速度急劇蒸發(fā)，使其呈非飽和狀態(tài)。

通過土體的凍融漲縮，使其質地疏松，這主是寒地水稻土比溫暖地區(qū)滲漏量大的主要原因之一。但黑龍江省在稻田的泡田期不會產生深層滲漏，因為下層還存在凍土。

2.2 寒地水稻土的保水物理性能

寒地水稻土雖然每年有一次凍溶漲縮過程使質地疏松，但由于融化失水后土粒自身重力和相互吸著力，又恢復原有的結構。稻田由于長期淹灌，且在水濕情況下頻頻耕耙，所形成的垂直剖面與旱田明顯不同。

水稻土成因復雜，層次厚度不盡相同，但排列相類。自上而下可分為：淹育層、潛育層、潴育層、母質或土壤層、潛育層。泡田期保水防滲的研究主要集中在淹育層。

淹育層保水性的成因主要有：水濕情況下反復耕耙形成的犁底層，黏土粒沉積；鐵質膠體的沉積；土壤微生物呼吸產生大量微氣泡阻隔滲流；土壤微生物分泌多醣類膠體物，增加土壤粘結性減少滲漏速率。

3 寒地稻田的耕作與泡田定額

傳統的耕作方法有秋翻或春翻。秋翻地經過凍垡和曬垡的自然處理，春翻是在凍土融化至犁底層時進行翻地再經過曬垡處理。垡片高度有20～25 cm，長度有半米至數米不等。泡田時水須淹沒垡塊的2/3，經6～8 d方可泡透。水耙地這后還要把過多的水排出，方可播種或插秧。這種整地方法泡田水定額需3 000～4 500 m3/hm2。

通過農機具的改進，并推行了旱整地技術，泡田時間縮短到5～6 d，泡田水定額減少到1 700～2 100 m3/hm2。

依蘭縣灌溉試驗站《寒地水稻泡田需水特點及節(jié)水技術》研究成果1994年通過專家鑒定，為黑龍江省內領先水平。泡田水定額減少390～450 m3/hm2，并得到廣泛使用。其技術要點是秋翻一茬，原茬旋耕三茬，4年為一周期，既節(jié)水又不減產。

4 泡田限制

以往泡田計劃層深度是地表到凍土層（這樣才算充分泡透）。以依蘭縣為例，計劃層為80 cm深。計劃用水量為：土壤總孔隙度減去現有的土壤容積含水率和對應時段的降水加上必要的地面水層和泡田期的蒸發(fā)量。據此一般年分泡田水定額須 1 950～2 100 m3/hm2。

后經試驗研究表明，利用水稻土淹育層的保水特性，供水計劃層可限制在20～25 cm的耕作層，在保證旱整地質量的情況下，隨灌水隨水耙，隨之形成防滲層。試驗證明，灌水之后不水耙，日耗水（蒸、滲）14～17 mm，水耙后日耗水只有 4～6 mm，泡田定額可降至 90 mm（900 m3/hm2）左右，且稻苗反青快，有利于根群發(fā)育。

作物有一共性，即水分不足或過多都將造成劣態(tài)逆境，在水肥、氣、熱諸因素的協調中水起著主導作用。以往泡田使凍層以上的土體所有孔隙中都充滿了水，使水氣不調。而只給耕作層充足供水，下層可逐漸向上層供氣，使水氣協調。作物處在常態(tài)順境，水稻返青后，再施行以適宜土壤水分為指標（不以地面水層為指標）的“控制灌溉技術”，水稻土將改變其發(fā)展方向。

除耕作節(jié)水外，稻田不斷施入有機肥，創(chuàng)造和鞏固土壤團粒的水穩(wěn)性，也可明顯降低泡田和返青期滲漏速率。

另外土壤化學性質對其微團粒結構的形成也有一定關系。分散性土壤的濃泥漿干后形成堅實的大土塊，很難保證整地質量。凝聚性土壤泥漿膠體吸附大量鈣離子，泥漿干后多裂隙，土壤中含中性鹽多，質地疏松多孔，易于耕作。

寒地種稻一年一熟，輪作間作難以實現。改良土壤的研究須從灌溉、耕作、施肥著手，從改變其土壤理化性狀達到節(jié)水高產、優(yōu)質高效之目標。

［1］張勝學.寒地水稻泡田需水特點及節(jié)水技術［M］.