新疆和田地區(qū)桑園土壤水分和養(yǎng)分綜合管理技術(shù)探討

王 謝 張建華 吳麗莉 左少純 龐良玉

(1 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南山地環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610066；2 新疆和田蠶?？茖W(xué)研究所，新疆和田 848000； 3 新疆和田玉圣科技有限公司，新疆和田 848000)

新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)是古代西域三十六國(guó)著名的于闐國(guó)所在地，早在2 000多年以前就以其發(fā)達(dá)的農(nóng)牧業(yè)和絲綢聞名于世，成為中國(guó)絲綢之路南道上的重鎮(zhèn)[1]。在和田地區(qū)，蠶桑產(chǎn)業(yè)作為古絲綢之路上的一個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，經(jīng)過短暫的沉寂，以“一帶一路”為契機(jī)，正在進(jìn)入恢復(fù)性生產(chǎn)階段。要使蠶桑這個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)有光明的未來，就必須將現(xiàn)代的技術(shù)、現(xiàn)代的設(shè)施設(shè)備引入其中，以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高資源利用率、勞動(dòng)生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)效益和比較效益。土壤是大田作物生長(zhǎng)的唯一載體，作物所需的水分、養(yǎng)分、根系呼吸所需的氧氣以及生長(zhǎng)所要求的溫度都由土壤來提供，土壤的水、肥、氣、熱與作物的生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)。然而，和田地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，氣候干旱、多風(fēng)，水資源短缺且時(shí)空分布不均，土壤鹽漬化和土地沙化情況嚴(yán)重[1]。如何協(xié)調(diào)當(dāng)?shù)氐墓?、熱、水、肥和土壤資源保證桑樹的正常存活與生長(zhǎng)，是當(dāng)?shù)厣渫练仕芾硭媾R的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所國(guó)家蠶桑體系土肥水管理崗位課題組經(jīng)過多年的技術(shù)實(shí)踐和生產(chǎn)調(diào)研，總結(jié)了一些適用于和田地區(qū)桑園土肥水綜合管理的技術(shù)要點(diǎn)，現(xiàn)將其總結(jié)報(bào)告如下，以期為該地區(qū)桑園土水肥管理提供技術(shù)借鑒。

1 和田地區(qū)的自然條件

1.1 地形特征

和田地區(qū)地處塔里木盆地西南部，地勢(shì)南高北低，由西向東傾斜，南部為昆侖山區(qū)，中部為昆侖山前坡麓地帶，北部為塔克拉瑪干沙漠。山區(qū)、山地、北部平坦區(qū)界限分明[2]。從昆侖山前到沙漠腹地，植被覆蓋逐漸減少，沙壟間距逐漸變大[3]。

1.2 氣候特征

和田地區(qū)的氣候類型屬溫帶大陸性氣候[4]。和田地區(qū)光熱資源非常豐富，太陽總輻射量大，平原區(qū)年總輻射量為57.81～63.42 kJ/cm2；全年日照時(shí)數(shù)2 470～3 000 h；平原區(qū)年平均溫度11.6 ℃，在農(nóng)作物成長(zhǎng)的旺季6至9月，擁有非常豐富的熱量，其中≥10 ℃的積溫為4 200 ℃，無霜凍期達(dá)170～201 d，且晝夜溫差大[5]。但和田地區(qū)水資源缺乏，年均降水量35 mm，年蒸發(fā)量2 480 mm[4]。春季沙塵暴頻繁，伴隨揚(yáng)沙天氣，夏季極其干燥和炎熱，每月平均降塵量124 t/km2[4]。

1.3 土壤條件

和田地區(qū)的土壤類型以棕漠土、鹽土和風(fēng)沙土為主，主要表現(xiàn)為土壤堿性、氮含量低、速效鉀含量高、鹽含量高(表1)。在和田南部的昆侖山北麓的山前洪積扇地區(qū)，土壤類型以棕漠土為主，成土母質(zhì)為昆侖黃土沖積物，風(fēng)蝕、風(fēng)積明顯[6]。在和田北部沙漠邊緣地區(qū)，土壤類型為風(fēng)沙土，主導(dǎo)的成土過程為風(fēng)積沙聚過程土層深厚，剖面沒有分化。部分零星地區(qū)為鹽土，土壤為沖積母質(zhì)，地表可見鹽霜、鹽結(jié)皮[6]。

表1 和田地區(qū)3種典型土壤表層40 cm以內(nèi)的養(yǎng)分含量和總鹽含量

表中數(shù)據(jù)來源于文獻(xiàn)[7-12]。

1.4 灌溉用水特征

和田地區(qū)河川徑流總量為90.49億m3；地表水資源量(即地區(qū)內(nèi)產(chǎn)水量)89.99億m3，年徑流深36.1 mm，徑流系數(shù)0.28；地下水資源量51.70億m3，地表水、地下水重復(fù)計(jì)算量為47.40億m3，全地區(qū)水資源總量為94.29億m3，平均產(chǎn)水系數(shù)為0.29，平均產(chǎn)水模數(shù)為37 817 m3/km2[1]。

日常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水絕大多數(shù)依靠地下水，主要依靠昆侖山山前地下徑流來補(bǔ)給。由于從南到北礦物質(zhì)來源的不斷減少，芒硝、巖鹽、輝石、角閃石、斜長(zhǎng)石等礦物的不斷溶解、遷移、累積和顯著的Ca2+/Na+離子交換作用，以及沙漠氣候條件下的強(qiáng)烈蒸發(fā)濃縮作用，在從昆侖山山前到塔克拉瑪干腹地的水流路徑上，和田地區(qū)地下水的離子濃度從南到北不斷增加。從化學(xué)演化過程來看，和田地區(qū)地下水的化學(xué)演化過程緩慢，離子交替作用弱，化學(xué)類型比較單一，主要為堿及強(qiáng)堿離子所組成的Na-Mg—Cl-SO4型或Na—Cl-SO4型，其pH值在7.35～8.19之間，為弱堿性咸水[3]。

1.5 桑樹種植情況

通過2019年5月對(duì)新疆和田地區(qū)的實(shí)地考察獲知，除文獻(xiàn)已報(bào)道的策勒縣建立的3.33 hm2生態(tài)桑(沙漠化治理)示范基地[15]外，在和田縣、洛浦縣、墨玉縣、昆玉市和策勒縣新建的桑園面積共計(jì)1 733.33 hm2。這些新建的桑園都配套有一定的水肥灌溉設(shè)施，如滴灌系統(tǒng)、噴灌系統(tǒng)等(圖1-2)。這些新建桑園選用的桑樹品種主要以雜交桑桂桑優(yōu)12為主。

圖2 和田地區(qū)配套有滴灌系統(tǒng)的新建桑園

2 和田地區(qū)桑園土肥水綜合管理的主要技術(shù)建議

2.1 配套建立生態(tài)防風(fēng)固沙林保持水土

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的新栽桑樹主要是在新開墾的風(fēng)沙土上，土壤受到風(fēng)蝕較為嚴(yán)重。因此，從保護(hù)土地的角度出發(fā)，應(yīng)先營(yíng)造防風(fēng)林帶和防風(fēng)林網(wǎng)，改善生態(tài)小環(huán)境。再次，應(yīng)利用外圍的桑樹培育生態(tài)防風(fēng)固沙林體系，以達(dá)到土地穩(wěn)定性、科學(xué)性、防護(hù)性和可持續(xù)性利用的目的。

2.2 采用水肥一體化提高化肥利用率

用雜交桑建立桑園，N∶P2O5∶K2O的比例原則上要按照10∶4∶5施用，并根據(jù)土壤的堿解氮、有效磷和速效鉀的具體含量作小幅調(diào)整，土壤中含量高的可相應(yīng)降低該肥料的施用量。從和田地區(qū)的土壤養(yǎng)分狀況來看，增氮、補(bǔ)磷、穩(wěn)鉀是肥料補(bǔ)充的一個(gè)主要方向。在施用方式上，采用滴灌施肥一體化，水肥同步，不僅能避免水和肥的浪費(fèi)，還能提高水和肥的利用率。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，按桑葉粗蛋白質(zhì)含量20%、干物質(zhì)含量25%、氮肥利用率50%(水肥一體化比常規(guī)灌溉略高)和蒸騰系數(shù)400進(jìn)行估算，和田地區(qū)每生產(chǎn)100 kg鮮桑葉，需施1.6 kg的N和灌溉10 m3的水。在對(duì)于水溶性肥料的選擇上，由于其鹽堿化程度明顯，應(yīng)采用酸性肥料，最好pH值在3到5之間，以降低土壤鹽堿對(duì)桑樹成活和生長(zhǎng)的影響。在生產(chǎn)灌溉用水的選擇上，應(yīng)以淡水為佳，電導(dǎo)率盡可能不高于2 mS/cm，避免給土壤帶來新的鹽積，影響桑樹的成活和生長(zhǎng)。并且，灌溉時(shí)要將水灌至一定深度的土層(一般以40 cm為宜)，才能使土壤中的鹽分隨灌溉水帶走進(jìn)入排水溝，達(dá)到洗鹽的效果。

2.2.1 葉用桑園灌溉要點(diǎn) 對(duì)于葉用桑而言，在獲得高產(chǎn)的同時(shí)，必然要消耗大量的水和肥，具體根據(jù)各地水源條件、氣候條件和土壤條件等的不同，一般每5～10 d需輪灌1次，每10～15 d需進(jìn)行1次灌溉施肥。至于水和肥的用量，則需要視桑樹的樹齡、品種和土壤養(yǎng)分來確定。其中，需要特別注意的是，在收葉養(yǎng)蠶前，尤其是在施用硝態(tài)氮含量高的肥料時(shí)，至少要停用肥料15～20 d，避免葉片中游離的硝態(tài)氮含量過高而引起家蠶中毒。

2.2.2 新建桑園灌溉要點(diǎn) 灌溉時(shí)要密切注意土壤濕度與土壤通氣性以及土壤溫度的關(guān)系，特別是新栽桑樹的春季灌水，由于水的比熱大，灌水過多，不僅會(huì)影響土壤的通氣性，在春季還會(huì)阻礙地溫的回升，影響新栽桑苗的成活或推遲桑樹萌發(fā)。因此，新栽桑樹，成活前只灌清水，少量多次，每667 m2桑園每次灌水1～2 m3，視土壤濕度和氣溫具體情況不同，每2～5 d輪灌1次；桑樹成活(新芽發(fā)出并開始生長(zhǎng))后40 d內(nèi)，每10 d左右輪灌1次。在灌溉時(shí)，用N∶P2O5∶K2O的比例為30∶12∶15的水溶性肥料按每667 m2桑園5 kg進(jìn)行灌溉施肥。在這之后，按葉用桑園灌溉要求進(jìn)行灌溉施肥。

2.2.3 桑園冬季的養(yǎng)分和水分控制要點(diǎn) 對(duì)于冬季溫度偏低的新疆，要給桑樹休養(yǎng)生息的時(shí)間，特別是采用條桑育的桑園，在收獲最后一茬后，施用1～2次平衡肥，在桑葉枯黃前20～30 d，要控水控肥，讓新發(fā)枝條盡快老熟，避免冬季受凍害。

2.3 增施有機(jī)肥和套種綠肥改良土壤結(jié)構(gòu)

通過桑園間作以苜蓿為代表的綠肥，增加地面覆蓋、減少地表蒸發(fā)反鹽，以及增施有機(jī)肥料，增加土壤腐殖質(zhì)含量，改變土壤的團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)，將土壤改良與土地利用有機(jī)結(jié)合，在生產(chǎn)中不斷培肥土壤，培育綠色健康可持續(xù)的桑樹生長(zhǎng)環(huán)境。

2.4 加強(qiáng)桑園土壤營(yíng)養(yǎng)監(jiān)測(cè)防止桑樹銅、鋅、鐵和錳微量元素缺乏

當(dāng)土壤中存在高濃度的Na+時(shí)，桑樹對(duì)于銅、鋅、鐵和錳4種微量元素的吸收會(huì)受到一定的阻礙。因此，在田間管理中需持續(xù)留意桑樹是否有上述4種微量元素缺乏的癥狀。若出現(xiàn)相關(guān)癥狀，可以采取噴施葉面肥的形式進(jìn)行快速矯正。