【摘 要】面對嚴重抑制本地區農業發展的鹽堿化土壤,朔州市在田面整修、健全道路、排灌渠系等工程措施基礎上,采取秸稈直接還田、秸稈養牛過腹還田、地膜覆蓋、化學劑改良、配方施肥、合理耕作、適當密植、改革種植方式、選擇適宜作物等一系列農業技術措施,配套實施改良鹽堿地,取得了顯著的效果,充分鞏固和發揮了工程效益,探索出目前本地區改良利用鹽堿化低產田的主要途徑和最佳模式。
【關鍵詞】鹽堿土壤;改良;配套技術
鹽堿地是朔州市的主要低產土壤,總面積在109333.3hm2,約占本區域總耕地面積的30%左右,其中重度鹽堿化面達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,極大地抑制了本區域農業生產的進一步發展。面對目前平川區集約經營型高產田增產幅度已經不大這一事實,當地把增產著眼點由高產區轉向低產區,這是農業生產發展的客觀要求,也是推廣農業科技重點的戰略性轉移,因此,更有效地改良利用鹽堿化土壤、挖掘其增產潛力,是進一步提高耕地綜合生產能力和確保農業增效與農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,此區域通過采取大規模的農田水利建設、渠路園田林網化等措施使不少重度鹽堿地變為中度、中度的變為輕度,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,而忽視農藝、化學、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一步發揮,導致鹽堿地上的增產潛力沒有得到充分的挖掘,大都仍處于低中產階段,鹽堿地為害依然阻礙著本區域農業生產的發展。因此,在工程措施基礎上,如何采取有效的農業技術綜合措施,進一步改良和利用鹽堿地,爭取在低產田上奪高產,這是我們所要解決的重要課題。
1.2 單項農業技術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%,增產幅度15%~37%;地膜覆蓋可以明顯提高地溫、減少水分蒸發和土壤返鹽,避免形成鹽結皮、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,也均有良好的增產效果。但是,由于單因子改良效果有限,各項改良技術沒有配合實施,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,只有采取系列技術的密切配套實施才有可能使各單項技術效益得到充分發揮,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效益,從而為我們開展配套技術試驗研究提供了基本理論與實踐依據。
1.3 試驗示范點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鹽豐營村、山陰縣青玉園林高新技術開發示范園區、朔城區南榆林鄉青鐘村的輕、中、重度鹽堿地進行此項試驗示范。試驗示范區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。當地對該區域描述為“春天白茫茫,夏秋水汪汪,栽樹不發芽,種地不打糧”,雖然通過以往的農田基建,基本實現渠路園田化、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重,缺苗斷壟現象仍很普遍,產量水平仍然較低,近50%仍然為荒地。
2 方案與模式
系列技術配套的總方案是:在健全道路和排灌渠系等工程措施基礎上,采取秸稈還田、地膜覆蓋、化學改良、配方施肥、合理耕作、適當密植、改革種植方式、選擇土宜作物等一系列農業技術措施,并按照一定的模式進行密切配套實施。
2.1 耕作模式
合理耕作(秋深耕曬、春灌水壓鹽)+秸稈還田(先將農作物秸稈粉碎再耕翻還田,或秸稈養牛過腹還田)+科學施肥(施牛糞37500~45000kg/hm2,小磷肥750~1125 kg/hm2,硫銨750~1125 kg/hm2)+化學改良(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。秋后結合秸稈還田機深耕,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。春淺耕時將農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。淺耕施肥后及時耙耱,立即進行機械鋪膜,鋪膜要直、均、緊、平、嚴,以利增溫保墑和防止扯破地膜;第四步:播種關。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;第五步:保苗關。播后若遇雨,種植孔的覆蓋土易板結,注意及時破板結,并檢查和扶出被地膜擋住的幼苗,同時還要及時查苗,如有缺苗要及時補種,4~5葉時即可定苗;第六步:加強田間管理。在生長季節對行間露地要及時中耕鋤草、追肥、澆水、防治病蟲害。這6個環節必須緊緊相扣、配套實施,只有這樣才能夠發揮出最佳的綜合增產效益。
3 效果與結論
(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。觀察結果表明: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%,有利于前期種子發芽生長與保全苗。拔節期比對照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育。由于土壤水分蒸發的減少,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。
(2)施用硫酸亞鐵、脫硫石膏等化學改良劑,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;結合施用生理酸性化肥硫銨、本地產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,有利于促進作物的正常生長發育。測定結果見下表:
(3)秸稈還田、增施農家肥、既滿足了作物對養分的需要,又改善了土壤結構。測定結果表明,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,據調查,采用配套技術栽培的玉米總根數達到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環境,解決了高密度栽培條件下行間、株間通風透光的問題,促進了作物對水肥的吸收。加之查苗補種、中耕、植保等一系列田間管理措施的實施,為作物的正常生長創造了良好的條件。
(5)綜合配套技術的相互作用,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。調查證明,采用配套技術栽培的玉米出苗率達到95.1%,比對照66.7%提高了23.4%;保苗率達到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9231 kg/hm2,比對照的4959 kg/hm2增產了4272 kg/hm2,增產率達86.2%;比單用地膜單產的6507.9kg/hm2增產2723.1kg/hm2,增產率達41.8%;比單用黑礬單產的5127kg/hm2增產了4104kg/hm2,增產率達80%。從投入和產值來看,綜合配套技術比對照增加投資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—地膜—硫酸亞鐵—其他措施。本技術適宜在排灌設施健全、土壤全鹽含量在3~6g/kg的中度鹽堿低產田上應用。
作者簡介:
張雪涌(1959.1.17),男,山西省朔州市人,高級農藝師。主要研究方向:土壤肥料試驗研究與示范推廣。