洛寧縣旱作節(jié)水栽培技術(shù)研究與應(yīng)用

□文/楊洪濤

洛寧縣地處河南省豫西丘陵山區(qū)，全縣耕地面積5.44 萬公頃，其中水澆地不足0.67 萬公頃，其余全是旱地，是一個以旱作農(nóng)業(yè)為主體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大縣。洛寧縣年降雨量為500 毫米左右，且降水時空分布不均勻，冬干、春旱加伏旱的年份經(jīng)常發(fā)生?！笆昃藕怠钡臍夂蛱卣?，導(dǎo)致洛寧縣糧食產(chǎn)量起伏較大，尤其是秋糧，遇到大旱年份減產(chǎn)幅度在50%～60%之間。干旱缺水、土壤貧瘠、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱和技術(shù)體系不完善是制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展的主要因素。

旱作節(jié)水栽培技術(shù)，就是把挖儲水槽、建集雨窖和作物地膜覆蓋栽培三者融成的一種旱作集雨節(jié)水栽培技術(shù)。在小界鄉(xiāng)王村1.07 公頃試驗示范田上種植小麥、玉米、蔬菜、煙葉等各種農(nóng)作物，取得了增產(chǎn)增收的顯著效果。通過10多年試驗示范應(yīng)用推廣表明，旱作集雨節(jié)水栽培技術(shù)具有蓄水、保墑、抗旱、節(jié)水、減少水土流失的功能，很好地解決了旱地農(nóng)作物“靠天吃飯”的問題，有效地解決了旱地“蓄水”技術(shù)問題，把旱地變成了“土壤水庫”。提高了旱地土壤水分利用率，旱地農(nóng)作物增產(chǎn)效果極其明顯。

一、建儲水配套設(shè)施

洛寧縣有王村、趙村、谷圭、官庒和大明五大旱塬，總面積近1.33 萬公頃，是洛寧縣耕地的重要生產(chǎn)主力。旱作節(jié)水栽培技術(shù)的配套設(shè)施建設(shè)，首先，在整地前先在地里開挖防滲儲水地槽，簡稱儲水槽。挖多少條儲水槽可根據(jù)地塊面積而定。在距地邊1 米處開挖一條寬30～33 厘米、深70～80 厘米，長度因地塊而定的儲水槽。可用挖掘機(jī)挖槽。儲水槽內(nèi)鋪上1 米寬的防滲塑料薄膜，薄膜厚度0.5 毫米，拉平伸展后在薄膜內(nèi)回填土壤至地面。然后在距第一條儲水槽1～2米處再挖第二條儲水槽。每隔1～2 米挖一條儲水槽，直到整塊地挖完。其次，每畝耕地在地邊或低凹處再挖2～4個儲水防滲水窖，簡稱集雨窯。集雨窯挖深2 米、寬1 米，每個集雨窯約2 立方米。在集雨窯內(nèi)鋪塑料薄膜阻止雨水滲漏，窯口鋪磚留空隙，設(shè)置過濾網(wǎng)，用蓋板蓋住。集雨窖也可用水泥澆筑。也可每畝耕地建一個6～10 立方米用水泥澆筑的集雨窯。集雨窯用于儲集下大雨和暴雨的雨水，以及發(fā)生的地表徑流。儲水槽和集雨窯全部挖好后，平整耕地后在地表上種植農(nóng)作物。其次在耕地上起壟覆蓋地膜。也可用起壟鋪膜機(jī)覆蓋地膜。覆蓋地膜更進(jìn)一步提高了土壤蓄水保墑能力，起到提高地溫、抑制雜草等作用。在耕地上可種植多種農(nóng)作物，小麥、玉米、煙葉、蔬菜等農(nóng)作物都可種植。以種植附加值高的經(jīng)濟(jì)作物為最經(jīng)濟(jì)合算，如蔬菜、煙葉、瓜果、藥材等產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益最大。

二、儲水機(jī)理探討

旱作節(jié)水栽培技術(shù)的核心內(nèi)容有三點：挖儲水槽，建集雨窯，地膜覆蓋栽培。

挖儲水槽增加農(nóng)田儲水能力。在農(nóng)田里建儲水槽，在槽內(nèi)鋪設(shè)地膜，可阻止水分下滲流失，把珍貴的降水儲集起來，充分接納和利用天然降水，最大限度保蓄土壤水分，起到地下“土壤水庫”作用。每當(dāng)干旱時槽內(nèi)儲存的水分，通過土壤毛細(xì)管孔隙，使土壤下層水分上升擴(kuò)散到耕作層，向槽外左右各擴(kuò)展50～60厘米，供植物吸收利用，顯著提高了降水利用率，提高了土壤儲水、保水、集水能力。儲水槽改善了土壤理化性狀，抗旱保墑功能大為增強。

集雨窖可蓄積降大雨、暴雨時形成的地表徑流。并配套補灌設(shè)備，在作物生育期需水的關(guān)鍵時期，適時灌溉補充水分，起到增產(chǎn)增收的關(guān)鍵作用。也可用于實施滴灌和水肥一體化技術(shù)。同時有效地解決了耕地水土流失問題。

實施地膜覆蓋栽培，能有效地抑制土壤水分蒸發(fā)，具有明顯的保濕增溫、保墑促墑、集流聚肥作用，不僅具有良好的土壤熟化培肥作用，還具有顯著的增產(chǎn)效果，是適宜干旱地區(qū)優(yōu)化耕作模式。

三、試驗示范效果

2012 年以來，洛寧縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心技術(shù)人員對小界鄉(xiāng)王村1.07 公頃旱作節(jié)水栽培技術(shù)試驗示范區(qū)耕作層土壤進(jìn)行了長期監(jiān)測和技術(shù)指導(dǎo)，通過測定土壤含水量，結(jié)果表明：實施旱作節(jié)水栽培技術(shù)，能顯著增加土壤含水量。2021 年，小麥地平均含水量21.08%，比對照11.84%提高了52.70%；玉米地平均含水量25.65%，比對照14.82%提高了73.08%。在干旱年份如2014年5月10日，通過對試驗區(qū)地膜覆蓋辣椒地測定土壤平均含水量達(dá)17.09%，而對照只有8.61%，比對照提高了98.49%。小麥地土壤平均含水量達(dá)12.94%，而對照只有6.67%，比對照提高了94.00%。

2012 年以來，采用旱作節(jié)水栽培技術(shù)先后種植了小麥、玉米、辣椒、番茄、紅薯、煙葉、藥材等多種作物，均表現(xiàn)出良好的增產(chǎn)增收效果。2020年種植的小麥平均畝產(chǎn)512.6 千克，地膜玉米平均畝產(chǎn)698.3 千克。2022 年種植的小麥平均畝產(chǎn)496.7 千克，畝增產(chǎn)110 千克，增產(chǎn)率28.5%。2022 年在玉米生產(chǎn)前期嚴(yán)重干旱的情況下，地膜玉米平均畝產(chǎn)仍達(dá)到508.6 千克，比對照田的畝產(chǎn)255.5 千克增長1 倍多，增產(chǎn)幅度達(dá)99.1%。2018～2022 年5 年間試驗示范區(qū)種植的小麥平均畝產(chǎn)518.4 千克，畝增產(chǎn)156.3 千克，增產(chǎn)率43.1%。玉米連續(xù)5 年平均畝產(chǎn)610.8 千克，畝增產(chǎn)192.6 千克，增產(chǎn)率46.1%。2018 年種植的旱地番茄畝產(chǎn)3500 千克，比對照田的畝產(chǎn)1500 千克增長1.5 倍，增產(chǎn)幅度達(dá)133.3%。2013 年在王村塬采用該模式栽培的7 公頃煙葉示范田平均畝產(chǎn)191.3千克，畝增產(chǎn)50.5千克，增產(chǎn)35.9%，優(yōu)質(zhì)煙率在50%以上。由此可見，旱作節(jié)水栽培技術(shù)增產(chǎn)效果顯著，增產(chǎn)幅度在30%～50%以上。

四、實施旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)體系

農(nóng)業(yè)節(jié)水是一個戰(zhàn)略性的問題，關(guān)系到農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。采用旱作節(jié)水栽培技術(shù)，能夠最大限度蓄積雨水，以解決旱區(qū)農(nóng)作物干旱缺水問題，是一項有效的旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)。在降水量400 毫米以上的旱作區(qū)，推廣旱作節(jié)水栽培技術(shù)，建設(shè)儲水槽和集雨窯新型集雨蓄水設(shè)施，有效集蓄降水，營造“土壤水庫”。提高了降水利用率。實施了地膜覆蓋、滴灌、水肥一體化、科學(xué)施肥等旱作節(jié)水技術(shù)。大力實施有機(jī)肥替代化肥，采取秸稈還田、增加土壤有機(jī)質(zhì)，提升耕地地力等級，做好雨雪后鋤耙等土壤耕作，優(yōu)化耕層結(jié)構(gòu)，改善理化性狀，提高土壤蓄水保水能力。推廣實施測土配方施肥技術(shù)，開展化肥減量增效，助推農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。應(yīng)用新型農(nóng)機(jī)具耕作，引進(jìn)抗旱節(jié)水農(nóng)作物新品種，示范推廣旱作節(jié)水栽培技術(shù)，改善旱作區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，使旱作區(qū)農(nóng)業(yè)得以可持續(xù)發(fā)展。

五、推廣應(yīng)用前景

旱作節(jié)水栽培技術(shù)通過多年在洛寧縣當(dāng)?shù)卦囼炇痉斗N植，反響很大。推廣應(yīng)用前景廣闊，對干旱地區(qū)抗旱節(jié)水將發(fā)揮深遠(yuǎn)影響。該技術(shù)一次性投資較大，但可以連續(xù)使用30年以上。2012年以來，累計推廣旱作節(jié)水栽培技術(shù)應(yīng)用于小麥、玉米、煙葉、蔬菜等0.67 萬公頃以上，其中小麥、玉米0.37萬公頃，平均畝增產(chǎn)糧食208.9公斤，累計增產(chǎn)糧食1159.4 萬公斤，增加收入3478.2 萬元。種植經(jīng)濟(jì)作物效益更加可觀，累計增加收入8800萬元以上。旱作節(jié)水栽培技術(shù)試驗示范應(yīng)用推廣，使降水利用率得到大幅度提高，提高了土壤儲水、保水、節(jié)水、抗旱、保墑能力。提高了水分利用率，提高了旱地農(nóng)作物產(chǎn)量，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益十分顯著。該技術(shù)模式同時在減少耕地水土流失治理方面效果突出，表現(xiàn)出了良好生態(tài)效益。應(yīng)用前景也非常廣闊。開展旱地節(jié)水栽培技術(shù)研究與推廣應(yīng)用，提高了自然降水利用率，為發(fā)展洛寧縣的旱作高效農(nóng)業(yè)，改良旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)村鄉(xiāng)村振興和綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。