劉 健 ，郝楠森 ，查 娜 ，肖 健

（呼倫貝爾市農(nóng)牧技術(shù)推廣中心，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008）

隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋高產(chǎn)栽培技術(shù)得到了全面的發(fā)展，并在農(nóng)作物種植中得到了普遍的應(yīng)用。其不僅可以有效提升土壤結(jié)構(gòu)質(zhì)量，增強(qiáng)土壤肥力，保證土壤的保墑蓄能性能，還可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的產(chǎn)量增加，提升種植戶的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的高效發(fā)展。

1 旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋對(duì)農(nóng)作物高產(chǎn)的影響機(jī)理

秸稈覆蓋技術(shù)[1-4]是一項(xiàng)重要的旱作農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)，在旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，它既能避免水土流失，又能增加土壤肥力，是實(shí)現(xiàn)旱地農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。近年來(lái)，隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大改變，農(nóng)作物秸稈的使用量也在逐年增加。因此，本研究將從三個(gè)方面，對(duì)旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋對(duì)農(nóng)作物高產(chǎn)的影響機(jī)理進(jìn)行分析。

1.1 土壤溫度影響機(jī)理分析

旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋對(duì)土壤的溫度有著雙向的影響，既可以保證土壤的增溫，又可以使得土壤降溫。旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋在農(nóng)作物的不同生長(zhǎng)期所具有的調(diào)溫作用是各不相同的，以馬鈴薯為例，秸稈覆蓋在馬鈴薯種植田時(shí)，4—5月的氣溫相對(duì)較低，0 cm～10 cm深度的土層地溫與土地表面相比較而言，前者要比后者高出1.1 ℃，這時(shí)旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋的作用便是防寒保暖，可以有效幫助農(nóng)作物應(yīng)對(duì)外部不良天氣。隨著外部氣溫的不斷升高，以及農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期的不斷加快，秸稈覆蓋對(duì)土地的保溫作用將逐漸轉(zhuǎn)化成為降溫作用[5]。

同時(shí)，秸稈覆蓋對(duì)不同深度的土層溫度的影響也是不同的。相關(guān)研究表明，在秸稈覆蓋的條件下，農(nóng)作物種植土層的深度與其降溫效果成反比例關(guān)系，隨著土層的不斷加深，土壤的降溫效果也會(huì)隨之降低。秸稈覆蓋量越高，土壤溫度下降的速度也將變得越來(lái)越快。以玉米為例，在秸稈覆蓋的條件下，玉米種植土壤的溫度會(huì)從早上8點(diǎn)鐘開(kāi)始不斷上升，至下午2點(diǎn)鐘到達(dá)上升峰值，并在2點(diǎn)鐘之后，土壤溫度開(kāi)始下降。秸稈覆蓋對(duì)裸地的土壤保溫效果要更好一些，不但能夠有效減少裸地地表的熱量消散，還可以在一定程度上對(duì)熱能進(jìn)行有效存儲(chǔ)[6]。

秸稈覆蓋對(duì)土壤溫度的有效調(diào)節(jié)運(yùn)行機(jī)制如下：

1）秸稈的有效覆蓋為土壤增加了一層物理障礙，對(duì)太陽(yáng)光直接照射土壤起到了一定的阻礙作用，在一定程度上降低了土壤與大氣之間的熱量交換率，并對(duì)土壤導(dǎo)熱系數(shù)也產(chǎn)生了一定的影響，使得大氣中的熱量無(wú)法對(duì)土壤表層進(jìn)行有效的傳達(dá)，對(duì)土層的快速升溫起到了一定的抑制作用。

2）秸稈覆蓋可以有效避免土層中熱量向外部擴(kuò)散，降低了土層溫度的流失率，使得土層溫度的晝夜溫差趨近于平衡，降低土層溫度波動(dòng)，保證農(nóng)作物的順利生長(zhǎng)。

1.2 土壤水分影響機(jī)理分析

秸稈覆蓋可以在一定程度上切實(shí)提升土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并對(duì)外部降水的滲透率進(jìn)行一定的調(diào)整，有效提升土壤的蓄水能力。秸稈在田間進(jìn)行覆蓋后，可以在一定程度上提升土壤結(jié)構(gòu)的導(dǎo)水性，提升降水對(duì)土層的滲透程度。秸稈自身還可以調(diào)節(jié)雨水的下滲速度，防止雨水直接沖擊土層，有效延長(zhǎng)雨水徑流時(shí)間以及土層含水飽和時(shí)間，最大限度地降低雨水徑流量，并在一定程度上控制水土流失問(wèn)題。秸稈覆蓋能夠進(jìn)一步控制農(nóng)田水分流失，提升保墑蓄水質(zhì)量[7]。此外，秸稈覆蓋物與土層水分蒸發(fā)之間的關(guān)系為反比例關(guān)系，即秸稈的覆蓋數(shù)量越大，其土層水分的蒸發(fā)數(shù)量越小。但是當(dāng)土層上方的秸稈覆蓋數(shù)量達(dá)到一定程度時(shí)，二者之間的關(guān)系將趨于穩(wěn)定。根據(jù)研究人員的調(diào)查，以小麥為例，用秸稈對(duì)生育期間的小麥覆蓋，小麥的保墑蓄水效果將要高于裸地，以3 000 kg/hm2和6 000 kg/hm2的秸稈覆蓋為例，二者與裸地的土層蒸發(fā)量相比較而言，0～200 cm深度的土層下，其日蒸發(fā)量分別降低了0.12 mm以及0.28 mm，土層總蒸發(fā)量降低了29 mm以及56 mm。由此可見(jiàn)，秸稈覆蓋量越大，其對(duì)土層的保墑蓄水效果也就越明顯，可以最大限度地保持土壤水分，十分有助于農(nóng)作物的出苗以及生長(zhǎng)，提升農(nóng)作物的實(shí)際產(chǎn)量。

1.3 土壤養(yǎng)分影響機(jī)理分析

旱作農(nóng)業(yè)秸稈自身便具有一定的氮、磷以及鉀等諸多營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)農(nóng)作物種植田進(jìn)行秸稈覆蓋，可以快速提升土壤中的有機(jī)碳含量以及速效養(yǎng)分，最大限度地提升土壤肥力。秸稈在覆蓋的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)腐解，腐解會(huì)生成一定數(shù)量的有機(jī)顆粒物，并在雨水的作用下，滲入土層之中，最大限度地提升了土壤中的有機(jī)物含量。同時(shí)，秸稈覆蓋可以有效改善土層中的水熱條件，以此來(lái)使得土壤中的有機(jī)物得到快速累積。由此可見(jiàn)，秸稈覆蓋可以充分補(bǔ)充土層表面的有機(jī)質(zhì)，使得土壤質(zhì)量得到全面改善，還可以有效釋放其他的礦物質(zhì)養(yǎng)分，以此來(lái)為土壤提供多樣化養(yǎng)分補(bǔ)充[8]。

2 旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋高產(chǎn)栽培技術(shù)內(nèi)涵

2.1 覆蓋技術(shù)

覆蓋技術(shù)主要涵蓋以下優(yōu)勢(shì)：一是秸稈覆蓋可有效抑制土壤水分蒸發(fā)，提高土壤蓄水保墑能力。二是秸稈覆蓋可改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤疏松肥沃。三是秸稈覆蓋可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)。四是秸稈覆蓋可以防止雜草生長(zhǎng)。五是秸稈覆蓋可以有效降低地表溫度，增加空氣濕度，改善作物生長(zhǎng)環(huán)境。六是秸稈覆蓋可以增強(qiáng)土壤肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)。七是秸稈覆蓋還可以減少病蟲(chóng)害的發(fā)生。因此，必須充分認(rèn)識(shí)到秸稈覆蓋技術(shù)的重要性和必要性，積極推廣和應(yīng)用該技術(shù)[9-10]。

2.2 免耕播種技術(shù)

免耕播種技術(shù)是指在農(nóng)田中利用拖拉機(jī)或聯(lián)合收割機(jī)將作物秸稈粉碎后直接拋撒在地表，不進(jìn)行旋耕，土壤中的水分、養(yǎng)分等與未覆蓋的秸稈共同形成“雙蓋”結(jié)構(gòu)，起到蓄水保墑作用的耕作技術(shù)。免耕播種技術(shù)主要有三種類型：一是帶狀免耕，在我國(guó)東北地區(qū)應(yīng)用較多；二是條帶免耕，在我國(guó)西北地區(qū)應(yīng)用較多；三是全田免耕，在我國(guó)華北地區(qū)應(yīng)用較多。鑒于國(guó)家對(duì)黑土地保護(hù)工作的重視，為防止水土流失，需要進(jìn)行保護(hù)性耕作，而免耕播種技術(shù)就是在此背景下形成的一種保護(hù)性耕作技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于我國(guó)東北地區(qū)以及華北地區(qū)。在實(shí)踐過(guò)程中，免耕播種技術(shù)可以有效降低土壤水分的蒸發(fā)速度，提高土壤含水量，同時(shí)還可以保證土壤疏松、平整，有利于農(nóng)作物根系的發(fā)育[11-12]。

2.3 深耕播種技術(shù)

在對(duì)旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋高產(chǎn)栽培技術(shù)進(jìn)行研究和應(yīng)用的過(guò)程中，首先要深耕農(nóng)作物，只有將農(nóng)作物的根系全部埋入到土壤中，才能保證其在土壤中的水分充足。還要對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行一次施肥，保證農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)全面吸收。在對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行深耕的過(guò)程中，需要將土壤深松均勻，可以使用機(jī)械深松作業(yè)。深松深度要根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥狼闆r來(lái)確定，一般情況下，深松深度控制在25 cm～35 cm。以玉米種植為例，在對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行播種之前，需要處理玉米種子，使玉米種子充分發(fā)芽。要注意的是，在對(duì)玉米種子進(jìn)行處理的過(guò)程中不能使用任何農(nóng)藥和化肥等。在玉米種子處理完成之后，要將其放置到適宜的環(huán)境中。利用一些機(jī)械設(shè)備來(lái)對(duì)秸稈進(jìn)行粉碎處理，并將秸稈粉碎到10 cm左右。還要注意的是，在玉米種子播種之前需要對(duì)土壤進(jìn)行施肥處理，在土壤中肥料充足時(shí)可以選擇少施或者不施肥料[13]。但是如果土壤中肥料不足時(shí)應(yīng)該適當(dāng)增加施肥量。在對(duì)玉米種子進(jìn)行播種之前也要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況來(lái)確定播種期。

2.4 一次施肥技術(shù)

由于秸稈覆蓋的特點(diǎn)，秸稈覆蓋物中的諸多養(yǎng)分會(huì)被有效地釋放，但是并不是所有被釋放的養(yǎng)分都可以被土層有效地吸收。為了保證農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量，在作物播種之前，要及時(shí)施用基肥。具體來(lái)講，就是

3 旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋高產(chǎn)栽培技術(shù)試驗(yàn)

農(nóng)作物秸稈是一種常見(jiàn)的農(nóng)作物廢棄物，它主要由農(nóng)作物收割后的秸稈、雜草以及其他有機(jī)物質(zhì)等組成。近年來(lái)，隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，農(nóng)作物秸稈的使用量越來(lái)越大，因此如何利用好農(nóng)作物秸稈來(lái)提高農(nóng)作物產(chǎn)量就成為農(nóng)業(yè)研究人員所關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。首先，農(nóng)作物秸稈覆蓋技術(shù)可以有效避免水土流失；其次，在實(shí)施秸稈覆蓋高產(chǎn)栽培技術(shù)時(shí)，需要將作物秸稈與土壤緊密結(jié)合在一起，從而使其具有良好的保水性、透氣性以及可分解性。此外，秸稈覆蓋技術(shù)還可以提高土壤肥力。因此，農(nóng)作物秸稈覆蓋技術(shù)作為一種新型的旱作農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋高產(chǎn)栽培技術(shù)需要借助秸稈作物來(lái)對(duì)種植田進(jìn)行覆蓋，以此來(lái)對(duì)種植田的水分蒸發(fā)進(jìn)行有效的抑制，最大限度地降低土層的水分流失，切實(shí)提升土層的保墑蓄水能力。旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋高產(chǎn)栽培技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠減少水土流失、改善生態(tài)環(huán)境、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，還能夠顯著提高農(nóng)作物產(chǎn)量[15]。

3.1 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

本研究以馬鈴薯種植為例，對(duì)旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋高產(chǎn)栽培技術(shù)對(duì)馬鈴薯的豐產(chǎn)以及抗旱等要素的影響機(jī)制進(jìn)行分析，并與裸地種植馬鈴薯效益進(jìn)行有效對(duì)比。

3.2 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)條件

試驗(yàn)人員準(zhǔn)備荷蘭7號(hào)種子，并進(jìn)行脫毒處理，同時(shí)準(zhǔn)備覆蓋農(nóng)作物，本試驗(yàn)選擇玉米秸稈進(jìn)行覆蓋。試驗(yàn)場(chǎng)地設(shè)置在某處村莊的試驗(yàn)田中，該地年平均降水量為280 mm，土壤肥力一般，地勢(shì)相對(duì)較為平坦，周圍沒(méi)有樹(shù)木。

3.3 試驗(yàn)流程

試驗(yàn)人員需要在春季播種之前，對(duì)試驗(yàn)田進(jìn)行滅茬整地，同時(shí)施加基肥。并對(duì)土地進(jìn)行平整，等到試驗(yàn)田地表穩(wěn)固一周后，便可以覆蓋秸稈。秸稈的使用長(zhǎng)度以及直徑由試驗(yàn)人員根據(jù)實(shí)際情況來(lái)制定。通常情況下為60 000株/hm2～67 500株/hm2。至4月下旬的春季播種的一周之前，試驗(yàn)人員可以撥開(kāi)60 cm寬的種植帶，同時(shí)將覆蓋在種植帶的秸稈放置在鄰近的秸稈覆蓋帶上。試驗(yàn)人員需要在秸稈覆蓋帶上適當(dāng)添加重物，防止大風(fēng)將秸稈覆蓋物吹走。同時(shí)，試驗(yàn)人員需要進(jìn)行穴播種植，在預(yù)先挖好的坑穴中放置馬鈴薯種子，種子的播種深度一般為10 cm～15 cm，播種完成后，將土層壓實(shí)，種植帶與覆蓋帶之間的距離為5 cm～8 cm，種植帶的田間管理與正常種植田的管理方式一致。

3.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

秸稈覆蓋帶與種植帶的寬度保持一致，皆為60 cm，種植帶上播種2行種子，種子播種的密度不宜過(guò)大，種子與種子之間的播種距離為30 cm，如圖1所示。試驗(yàn)田面積約為0.065 hm2，秸稈覆蓋面積占試驗(yàn)田總面積的一半，為增強(qiáng)對(duì)比性，試驗(yàn)人員增加了地膜覆蓋種植模式。

3.5 數(shù)據(jù)分析

表1為關(guān)鍵生育期數(shù)據(jù)表，由表1可知，因?yàn)榈啬じ采w栽培條件下的土層溫度要高于秸稈覆蓋條件下以及裸地種植條件下的土層溫度，所以地膜覆蓋種植帶的種子出苗時(shí)間相對(duì)較早。

表1 關(guān)鍵生育期數(shù)據(jù)表

3.6 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)人員對(duì)試驗(yàn)田進(jìn)行了實(shí)際的產(chǎn)量計(jì)算，其中秸稈覆蓋種植帶的實(shí)際產(chǎn)量為20 429 kg/hm2，地膜覆蓋種植帶的產(chǎn)量為20 655 kg/hm2，裸地種植產(chǎn)量為19 322 kg/hm2，由于本次試驗(yàn)的主要目的為對(duì)比秸稈覆蓋高產(chǎn)栽培種植技術(shù)與裸地種植產(chǎn)量，故對(duì)地膜覆蓋不作考慮。秸稈覆蓋種植帶比裸地種植帶產(chǎn)量高出1 107 kg/hm2，實(shí)際增產(chǎn)率為5.7%。因此，在日常的種植活動(dòng)中，種植人員可以將旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋高產(chǎn)栽培技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，以此來(lái)提升農(nóng)作物的實(shí)際產(chǎn)量，提升自身的種植收益[16]。

4 結(jié)論

綜上所述，旱作農(nóng)業(yè)秸稈覆蓋高產(chǎn)栽培技術(shù)可以有效提升土壤肥力，提高土壤的保墑蓄水能力，有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量，進(jìn)而使得種植人員的經(jīng)濟(jì)效益得到有效的保證。因此，在日常的種植活動(dòng)中，種植人員需要對(duì)該項(xiàng)種植技術(shù)進(jìn)行全面應(yīng)用，以此來(lái)全面提升農(nóng)作物的種植效益，保證我國(guó)農(nóng)作物供給安全，滿足人們對(duì)于農(nóng)作物的基本供給需求，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的全面發(fā)展與進(jìn)步。