李小牛
(山西省水利水電科學(xué)研究院)
在水資源短缺的平川可澆灌地區(qū),本來土壤的有效水分并不是很缺乏,但由于土壤鹽漬化的存在,常會造成根系的反滲透,嚴(yán)重影響農(nóng)作物單產(chǎn)的提高。根據(jù)不同鹽堿類型和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際需要,實施利用灌溉控鹽、秸稈還田和秸稈覆蓋防止蒸發(fā)技術(shù),是改善農(nóng)作物生長發(fā)育農(nóng)田的水土環(huán)境,提高農(nóng)田水分利用率,降低肥料的流失,實現(xiàn)農(nóng)作物抗鹽增產(chǎn)栽培的有效措施。
秸稈覆蓋作為一項農(nóng)業(yè)耕作技術(shù),大量研究表明能夠有效抑制土壤水分蒸發(fā),起到蓄水保墑的作用,同時還可以抑制鹽分在土壤表面聚集,從而使土壤淺層含鹽量降低至作物耐鹽的程度范圍。秸稈覆蓋還可以減少地面沖刷,增加土壤滲透性,提高土壤涵養(yǎng)水分功能,有利于農(nóng)作物的生長與發(fā)育,提高產(chǎn)量。因此,開展鹽堿地秸稈覆蓋試驗研究,具有重大的現(xiàn)實意義。
利用秸稈覆蓋達(dá)到農(nóng)作物增產(chǎn),基本原理主要是通過地表覆蓋來抑制土壤表面的水分蒸發(fā),減少土壤水分無為消耗損失,達(dá)到保持適中的土壤水分含量,促進(jìn)植株生長的有效蒸騰,表現(xiàn)為土壤水分從物理消耗向生理消耗轉(zhuǎn)化的過程,從無效蒸發(fā)向有效消耗過程的轉(zhuǎn)化。
針對土壤鹽漬化現(xiàn)狀,以向日葵作物為對象,利用秸稈覆蓋田間節(jié)水技術(shù)對土壤水分環(huán)境的影響進(jìn)行研究,探討不同秸稈覆蓋量下,向日葵的生長狀況、產(chǎn)量狀況,以及對鹽堿地土壤水分、溫度、鹽堿化程度的適應(yīng)性,比較篩選適宜鹽堿地向日葵栽培的秸稈覆蓋量,為秸稈覆蓋的推廣應(yīng)用提供理論參考和技術(shù)支持。
試驗地點設(shè)在小店區(qū)北格鎮(zhèn)張花營村的輕度(含鹽量 3.2 g/kg)及中度(4.3 g/kg)鹽堿地,選擇向日葵3638C品種為試驗作物。覆蓋物為玉米秸稈,試驗前將秸稈切成3-5 cm長碎段。試驗分5個處理,覆蓋量依次為1.2 kg/m2(F1.2)、0.9 kg/m2(F0.9)、0.6 kg/m2(F0.6)和0.3 kg/m2(F0.3),以不覆蓋為對照(CK)。小區(qū)面積150 m2,順序排列,一次重復(fù)。
向日葵于4月25日播種,5月5日左右出苗,7月中旬現(xiàn)蕾,7月下旬開花,9月28日收獲,按小區(qū)收獲計產(chǎn)。生長期觀測植株高度、莖粗及葉面積指數(shù)等指標(biāo)。觀測時,在每小區(qū)隨機(jī)選擇30株作為樣本,取其算術(shù)平均值?,F(xiàn)將試驗結(jié)果分析如下。
不同鹽堿程度及秸稈覆蓋下的向日葵生長情況詳見表1。對表1數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計得知,在輕度鹽漬化的土地上種植的向日葵,試驗處理對株高的影響明顯,與對照相比:7月5日普遍高1.3-3.1 cm,最高的為F0.9處理;7月29日普遍高1.9-23.1 cm,最高的為F0.6處理;8月22日普遍高5.7-30.7 cm,最高的為F0.6處理。試驗處理對莖粗的影響不明顯,與對照相比:7月5日普遍高0.03-0.3 cm,最高的為F0.6處理;7月29日普遍高-0.43-0.23 cm,最高的為F0.6處理,最低的為F0.3處理;8月22日普遍高-0.38-0.1 cm,最高的為F1.2處理,最低的為F0.9處理。試驗處理對葉面積指數(shù)的影響明顯,與對照相比:7月5日普遍高0.02-0.018,最高的為F1.2處理;7月29日普遍高0-0.61,最高的為F0.6處理;8月22日普遍高0.03-1.73,最高的為F1.2處理。據(jù)觀察,在出苗初期各處理的株高幾乎沒有差異,植株高度差異主要表現(xiàn)在中期和后期;莖粗在生長初期差異明顯,但在生長中后期差異不明顯;葉面積指數(shù)在生長的各個階段,差異均比較明顯。
表1 輕度鹽漬化不同覆蓋處理向日葵生長發(fā)育狀況
對于中度鹽堿地,同一時期株高、莖粗和葉面積指數(shù)情況與輕度鹽堿地相類似,只是株高和葉面積指數(shù)小很多,莖粗沒有規(guī)律性。如在F1.2處理中,中度鹽堿地株高7月29日比7月5日僅高67.0 cm,而輕度鹽堿地則高出110.9 cm,生長差異很大。植物葉片是光合作用、呼吸作用和蒸騰作用的重要器官,對作物的產(chǎn)量影響巨大,而其葉面積指數(shù)為關(guān)鍵指標(biāo)。在中度鹽漬化土地上種植的向日葵,7月下旬的葉 面 積 指 數(shù) ,F(xiàn)1.2、F0.9、F0.6、F0.3分 別 比 對 照 提 高55.6%、25.4%、40.3%和0.8%,秸稈的覆蓋量越大差異越明顯。
不同鹽堿程度及秸稈覆蓋下的向日葵產(chǎn)量情況詳見表2。從表2可以看出,在輕度鹽漬化土地上進(jìn)行秸稈覆蓋,向日葵產(chǎn)量較對照明顯增加,單產(chǎn)提高效果依次為:F0.6>F0.9>F1.2>F0.3>CK。其中 F0.6處理單產(chǎn)最高,達(dá)到4 961.8 kg/hm2,比對照提高21.39%。主要原因是F0.6處理的花盤平均重量最高,百粒重也高。
表2 不同程度鹽漬化與秸稈覆蓋處理下向日葵產(chǎn)量情況
在中度鹽漬化土地上進(jìn)行秸稈覆蓋,向日葵產(chǎn)量均較對照有所提高,單產(chǎn)提高效果依次為:F0.6>F1.2>F0.3>F0.9>CK。但表現(xiàn)最為明顯的是 F0.6處理,單產(chǎn)達(dá)到3 796.2 kg/hm2,較對照提高14.5%。主要原因是F0.6處理的百粒重與花盤平均重量較高。
輕度鹽漬化和中度鹽漬化相比,不同秸稈覆蓋量下的向日葵單產(chǎn)差異顯著,單產(chǎn)提高效果依次為:F0.9>F0.6>F1.2>F0.3>CK。綜合比較來說,以 F0.6處理較優(yōu)。
試驗結(jié)果表明,在輕中度鹽漬化土地上利用玉米秸稈覆蓋種植向日葵,植株生長狀況良好,葉面積指數(shù)高,花盤平均重量高,百粒重也高,總體增產(chǎn)效果顯著。其中最佳的覆蓋處理為F0.6。秸稈覆蓋可作為鹽堿地作物栽培的一項增產(chǎn)措施進(jìn)行推廣。