【摘 要】面對嚴(yán)重抑制本地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的鹽堿化土壤,朔州市在田面整修、健全道路、排灌渠系等工程措施基礎(chǔ)上,采取秸稈直接還田、秸稈養(yǎng)牛過腹還田、地膜覆蓋、化學(xué)劑改良、配方施肥、合理耕作、適當(dāng)密植、改革種植方式、選擇適宜作物等一系列農(nóng)業(yè)技術(shù)措施,配套實(shí)施改良鹽堿地,取得了顯著的效果,充分鞏固和發(fā)揮了工程效益,探索出目前本地區(qū)改良利用鹽堿化低產(chǎn)田的主要途徑和最佳模式。
【關(guān)鍵詞】鹽堿土壤;改良;配套技術(shù)
鹽堿地是朔州市的主要低產(chǎn)土壤,總面積在109333.3hm2,約占本區(qū)域總耕地面積的30%左右,其中重度鹽堿化面達(dá)22666.6hm2,中度和輕度的在86666.7hm2左右,主要有蘇打、氯化物、硫酸鹽以及混合鹽等4類鹽化潮土,極大地抑制了本區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。面對目前平川區(qū)集約經(jīng)營型高產(chǎn)田增產(chǎn)幅度已經(jīng)不大這一事實(shí),當(dāng)?shù)匕言霎a(chǎn)著眼點(diǎn)由高產(chǎn)區(qū)轉(zhuǎn)向低產(chǎn)區(qū),這是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的客觀要求,也是推廣農(nóng)業(yè)科技重點(diǎn)的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)移,因此,更有效地改良利用鹽堿化土壤、挖掘其增產(chǎn)潛力,是進(jìn)一步提高耕地綜合生產(chǎn)能力和確保農(nóng)業(yè)增效與農(nóng)民增收及糧食安全的重大突破口。
1.1 過去水利工程措施對鹽堿地改良的效益與問題
以往,此區(qū)域通過采取大規(guī)模的農(nóng)田水利建設(shè)、渠路園田林網(wǎng)化等措施使不少重度鹽堿地變?yōu)橹卸?、中度的變?yōu)檩p度,使大面積的鹽堿地得到初步改良。但是,由于只注重工程措施的作用,而忽視農(nóng)藝、化學(xué)、生物等綜合措施的密切配合,因而未能使鹽堿地得到徹底改良,水利工程效益未得到充分鞏固和進(jìn)一步發(fā)揮,導(dǎo)致鹽堿地上的增產(chǎn)潛力沒有得到充分的挖掘,大都仍處于低中產(chǎn)階段,鹽堿地為害依然阻礙著本區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。因此,在工程措施基礎(chǔ)上,如何采取有效的農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合措施,進(jìn)一步改良和利用鹽堿地,爭取在低產(chǎn)田上奪高產(chǎn),這是我們所要解決的重要課題。
1.2 單項農(nóng)業(yè)技術(shù)措施對鹽堿地改良的效果與啟示
按鹽堿地類型的不同分別先后進(jìn)行過單施硫酸亞鐵、脫硫石膏、糠醛渣、DS1997鹽堿地改良劑、酸性肥料、及地膜覆蓋、選擇耐鹽作物、采用抗鹽耕作方式等多點(diǎn)多項單因子改良措施的試驗示范,均收到了不同程度的良好效果。在蘇打鹽化潮土上施用硫酸亞鐵,在硫酸鹽等各種鹽化潮土上施用糠醛渣,可以明顯中和堿性和降低土壤pH值,保苗率提高13%~35%,增產(chǎn)幅度15%~37%;地膜覆蓋可以明顯提高地溫、減少水分蒸發(fā)和土壤返鹽,避免形成鹽結(jié)皮、降低耕層含鹽量,保苗率可提高25%~40%;采取起壟、坑種穴種等耕作方式與施用小磷肥、硫酸銨等酸性化肥以及選用豆類、葵花、糖菜、紫花苜蓿等耐鹽堿作物等,也均有良好的增產(chǎn)效果。但是,由于單因子改良效果有限,各項改良技術(shù)沒有配合實(shí)施,使鹽堿地尤其是中度以上鹽堿地的改良利用效果仍不太理想。因此,只有采取系列技術(shù)的密切配套實(shí)施才有可能使各單項技術(shù)效益得到充分發(fā)揮,在鹽堿地尤其是中度以上鹽堿地上收到較好的改良效果與增產(chǎn)效益,從而為我們開展配套技術(shù)試驗研究提供了基本理論與實(shí)踐依據(jù)。
1.3 試驗示范點(diǎn)的選擇及其基本情況
選擇了有代表性的蒼頭河流域右玉縣振興移民村、桑干河流域懷仁縣金沙灘鎮(zhèn)鹽豐營村、山陰縣青玉園林高新技術(shù)開發(fā)示范園區(qū)、朔城區(qū)南榆林鄉(xiāng)青鐘村的輕、中、重度鹽堿地進(jìn)行此項試驗示范。試驗示范區(qū)土壤包括蘇打鹽化潮土、硫酸鹽鹽化潮土、氯化物鹽化潮土、混合型鹽化潮土。當(dāng)?shù)貙υ搮^(qū)域描述為“春天白茫茫,夏秋水汪汪,栽樹不發(fā)芽,種地不打糧”,雖然通過以往的農(nóng)田基建,基本實(shí)現(xiàn)渠路園田化、排灌渠系配套,地下水位也由1~1.5m降為2~3m,加之之前也先后采取過一些單因子改良利用措施,使得鹽堿地面貌大有改觀,但還有不少地塊的鹽堿為害仍很嚴(yán)重,缺苗斷壟現(xiàn)象仍很普遍,產(chǎn)量水平仍然較低,近50%仍然為荒地。
2 方案與模式
系列技術(shù)配套的總方案是:在健全道路和排灌渠系等工程措施基礎(chǔ)上,采取秸稈還田、地膜覆蓋、化學(xué)改良、配方施肥、合理耕作、適當(dāng)密植、改革種植方式、選擇土宜作物等一系列農(nóng)業(yè)技術(shù)措施,并按照一定的模式進(jìn)行密切配套實(shí)施。
2.1 耕作模式
合理耕作(秋深耕曬、春灌水壓鹽)+秸稈還田(先將農(nóng)作物秸稈粉碎再耕翻還田,或秸稈養(yǎng)牛過腹還田)+科學(xué)施肥(施牛糞37500~45000kg/hm2,小磷肥750~1125 kg/hm2,硫銨750~1125 kg/hm2)+化學(xué)改良(以蘇打鹽分為主的施黑礬750~1125 kg/hm2或脫硫石膏22500 kg/hm2,以氯化物、硫酸鹽為主的施糠醛渣22500 kg/hm2或DS-1997鹽堿土壤改良劑2250 kg/hm2)+地膜半覆蓋(玉米每127cm為1帶,覆1條80cm的地膜;谷子每110cm為1帶,覆1條80cm的地膜)+選擇作物(玉米、谷子、葵花、豆類、紫花苜蓿等)+種子處理(播前曬種、禾穗按拌種、微量元素拌種)+種植方式(寬窄行種植,玉米在80cm地膜上種2行,窄行40cm,寬行87cm,株距30cm;谷子在80cm地膜上種3行,窄行24cm,寬行62cm,穴距25~30cm,每穴2株或3株,密度 20萬~21萬株/hm2。另外在兩膜間的寬行中可間作2行大豆或紫花苜蓿)。
2.2 操作步驟與方法要求
第一步:耕作關(guān)。秋后結(jié)合秸稈還田機(jī)深耕,早春灌水壓鹽堿,地皮花干及時旋耕并耙耱以防地表返鹽積鹽;第二步:施肥關(guān)。春淺耕時將農(nóng)肥集中撒施于種植帶,小磷肥與硫銨犁溝施于種植帶。硫酸亞鐵、脫硫石膏、糠醛渣、鹽堿土壤改良劑先用30%集中撒施于鹽斑處,其余70%隨同施肥集中施于種植帶;第三步:鋪膜關(guān)。淺耕施肥后及時耙耱,立即進(jìn)行機(jī)械鋪膜,鋪膜要直、均、緊、平、嚴(yán),以利增溫保墑和防止扯破地膜;第四步:播種關(guān)。一定采取先鋪膜后打孔的種植法,玉米按上述株行距,打孔種植深度為5~6cm,谷子為2~2.5cm,每穴播4~6粒。打孔一定要垂直向下,防止出苗時被地膜擋住。隨下種隨取行間濕土將播孔蓋嚴(yán);第五步:保苗關(guān)。播后若遇雨,種植孔的覆蓋土易板結(jié),注意及時破板結(jié),并檢查和扶出被地膜擋住的幼苗,同時還要及時查苗,如有缺苗要及時補(bǔ)種,4~5葉時即可定苗;第六步:加強(qiáng)田間管理。在生長季節(jié)對行間露地要及時中耕鋤草、追肥、澆水、防治病蟲害。這6個環(huán)節(jié)必須緊緊相扣、配套實(shí)施,只有這樣才能夠發(fā)揮出最佳的綜合增產(chǎn)效益。
3 效果與結(jié)論
(1)地膜覆蓋可以明顯提高地溫和大大抑制土壤水分的蒸發(fā)。觀察結(jié)果表明:苗期比對照5cm地溫提高6.4~6.7℃,10cm提高3.3~4℃,15cm提高4.3℃,20cm提高2.7~3.7℃,0~20cm土壤含水量比對照提高3.74%,有利于前期種子發(fā)芽生長與保全苗。拔節(jié)期比對照5cm地溫提高1.3~1.7℃,10cm提高2.6~2.7℃,0~20cm土壤含水量比對照提高3.7%,加速了植株的生長發(fā)育。由于土壤水分蒸發(fā)的減少,從而降低了鹽分在地表的大量積聚,播種前0~5cm含鹽量為5.62~8.61g/kg的重度鹽堿地,在一系列處理后,在處理苗期降為2.46~3.21%,而對照苗期為3.47~4.65g/kg,相對降低幅度1.01~1.44 g/kg,為保全苗奠定了較好的基礎(chǔ)。
(2)施用硫酸亞鐵、脫硫石膏等化學(xué)改良劑,能夠有效置換土壤鈉離子;通過排水措施,可以降低土壤pH值和對作物為害大的堿性鹽類;結(jié)合施用生理酸性化肥硫銨、本地產(chǎn)含游離酸較高的小磷肥也可以中和部分堿性,使土壤pH值明顯降低,有效防止和控制了鹽堿對幼嫩根、莖、芽等器官的腐蝕為害,有利于促進(jìn)作物的正常生長發(fā)育。測定結(jié)果見下表:
(3)秸稈還田、增施農(nóng)家肥、既滿足了作物對養(yǎng)分的需要,又改善了土壤結(jié)構(gòu)。測定結(jié)果表明,土壤容重在苗期比對照降低了0.13 g/cm3,抽穗期降低了0.08 g/cm3,土壤孔隙度在出苗期比對照增加了5%,抽穗期增加了2.59%。土壤物理性狀的改善有利于作物根系的生長,據(jù)調(diào)查,采用配套技術(shù)栽培的玉米總根數(shù)達(dá)到67條,比對照的21條增加了49條;總根長1020m,比對照的288m增加732m。
(4)寬窄行留雙株、間作矮稈作物的種植方法改善了田間的生態(tài)環(huán)境,解決了高密度栽培條件下行間、株間通風(fēng)透光的問題,促進(jìn)了作物對水肥的吸收。加之查苗補(bǔ)種、中耕、植保等一系列田間管理措施的實(shí)施,為作物的正常生長創(chuàng)造了良好的條件。
(5)綜合配套技術(shù)的相互作用,行之有效地解決了鹽堿地的3大難題——春季濕度大、地溫低,易爛籽難捉苗;夏季土壤水分蒸發(fā)大地表鹽分積聚,易死苗難保苗;對鹽堿地投資少,作物前期生長慢、后期晚熟受霜凍而減產(chǎn)。調(diào)查證明,采用配套技術(shù)栽培的玉米出苗率達(dá)到95.1%,比對照66.7%提高了23.4%;保苗率達(dá)到94.2%,比對照62.2%提高了32%;生育期較對照縮短7~10d。在51.64hm2公頃玉米平均密度為46650株/hm2的栽培條件下,平均成穗48960穗/hm2,雙穗株高達(dá)5%,而對照田則在密度21270株/hm2的栽培條件下,毎667㎡成穗只有17700穗/hm2,空稈株占到16.8%。穗重、穗粒重、千粒重分別比對照提高了26.8g、22.8g和41.28 g。平均單產(chǎn)9231 kg/hm2,比對照的4959 kg/hm2增產(chǎn)了4272 kg/hm2,增產(chǎn)率達(dá)86.2%;比單用地膜單產(chǎn)的6507.9kg/hm2增產(chǎn)2723.1kg/hm2,增產(chǎn)率達(dá)41.8%;比單用黑礬單產(chǎn)的5127kg/hm2增產(chǎn)了4104kg/hm2,增產(chǎn)率達(dá)80%。從投入和產(chǎn)值來看,綜合配套技術(shù)比對照增加投資858元/hm2,純收入增加6408元/hm2,比單用地膜增加投資390元/hm2,純收入增加3694.5元/hm2,比單用黑礬增加投資560元/hm2,純收入增加5596元/hm2,其作用與效益的位次為:綜合配套技術(shù)—地膜—硫酸亞鐵—其他措施。本技術(shù)適宜在排灌設(shè)施健全、土壤全鹽含量在3~6g/kg的中度鹽堿低產(chǎn)田上應(yīng)用。
作者簡介:
張雪涌(1959.1.17),男,山西省朔州市人,高級農(nóng)藝師。主要研究方向:土壤肥料試驗研究與示范推廣。