淮北平原砂姜黑土分布對(duì)階段性旱澇的影響

摘 要：淮北平原地處黃淮海平原南側(cè)，自然條件較為優(yōu)越，是我國(guó)重要商品糧生產(chǎn)基地之一，農(nóng)業(yè)發(fā)展前景廣闊。由于該地區(qū)粘粒含量高，質(zhì)地粘重，適耕期短，并且養(yǎng)分含量低的砂姜黑土的廣泛分布，導(dǎo)致該地區(qū)下雨則澇，一干就旱，因此，掌握好砂姜黑土的生成原因以及水理特性對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物增產(chǎn)的影響意義重大。

關(guān)鍵詞：淮北平原；砂姜黑土；階段性旱澇；蒙脫石

淮北平原地處黃淮海平原南側(cè)，自然條件較為優(yōu)越，適合“兩高一優(yōu)”農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)利用，是我國(guó)重要商品糧生產(chǎn)基地之一，農(nóng)業(yè)發(fā)展前景廣闊。作物布局以旱作為主，耕作制度多為兩年三熟，也有較大部分一年二熟和三年五熟，復(fù)種指數(shù)180%左右。淮北平原地區(qū)是全省重要的糧、棉、油、煙、麻、果產(chǎn)區(qū)，但糧食產(chǎn)量在全省處于中下等水平，低產(chǎn)面積還很大，低產(chǎn)土壤約占耕地面積的60%，其中又以砂姜黑土面積最大，約有1800萬(wàn)畝，棉花單產(chǎn)也較低，但從區(qū)內(nèi)高產(chǎn)典型來(lái)看，增產(chǎn)潛力大，有廣闊的發(fā)展前途，發(fā)展多種經(jīng)營(yíng)的條件較好。

砂姜黑土的成土母質(zhì)為河相沉積物，多為壤粘土或粘土，沒(méi)有明顯的沉積層理。沉積物中富含碳酸鈣，并且地下水中富含重碳酸鈣，這是砂姜形成的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。②砂姜的形成是氣候，生物，地下水以及母質(zhì)多重作用的結(jié)果。生物呼吸與微生物分解產(chǎn)生的二氧化碳溶于水形成碳酸，從而導(dǎo)致水中碳酸鈣的含量增大，使之成為水溶性重碳酸鈣往下層淋溶，最終在土體下部聚積沉淀。在當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊懴拢@個(gè)過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，從而最終形成大小不一的砂姜，上層的砂姜主要受土壤中的碳酸鈣影響，下層的砂姜來(lái)自地下水較多。

淮北平原地處溫帶半濕潤(rùn)地區(qū)，下雨則澇，一干就旱，究其原因是地下砂姜黑土的分布。地表以下0-20cm是耕作層，20-40cm由黃泥組成，叫黃泥層，越向下蒙脫石含量越高，土壤粘度變大，容重變高。再往下就是砂姜土，具體的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。砂姜土的特點(diǎn)是質(zhì)地較為均一，一般為粒徑0.02～0.05mm的粉砂和小于0.002mm的粘粒。砂姜黑土水理性質(zhì)比較特殊，干縮濕漲，因此易旱易澇。砂姜黑土的礦物組成以蒙脫為主，土體棱柱結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，耕層粉沙含量高，有機(jī)質(zhì)含量低，吸熱性強(qiáng)，蒸發(fā)量大。雨后易板結(jié)，旱時(shí)易斷裂，從而切斷了結(jié)構(gòu)體單位之間毛管聯(lián)系，地下水運(yùn)移受到影響，水分難以到達(dá)耕層，因此導(dǎo)致干旱。濕潤(rùn)時(shí)又由于土壤膨脹系數(shù)大，使孔隙封閉，又加上土壤透水性差，雨水難以下滲，另外地下水位本身較高，以上原因均導(dǎo)致雨后土壤很快達(dá)到飽和從而產(chǎn)生澇漬災(zāi)害。顯然當(dāng)務(wù)之急便是解決砂姜黑土所帶來(lái)的階段性旱澇問(wèn)題。

澇漬問(wèn)題比較容易解決，用地面排水系統(tǒng)，在大田外圍有大的排水溝，農(nóng)田里面有比較粗的排水溝，如果雨下的特別大的話中間還會(huì)有細(xì)溝，每一層每一塊都能夠保證積水能夠盡快的排除農(nóng)田。因此這個(gè)地方特別怕旱，一旦缺少降雨，地面溫度升高，便會(huì)導(dǎo)致砂姜黑土收縮，孔隙增大，土壤水分加速流失，最終將會(huì)導(dǎo)致作物枯死。目前當(dāng)?shù)氐闹饕鉀Q辦法是通過(guò)打潛水井把地下水抽上來(lái)，然后用細(xì)長(zhǎng)的水管灌溉，如果有條件進(jìn)行滴灌將更有利于節(jié)約水資源。但是這樣的方法面臨兩個(gè)問(wèn)題：一是由于地下水埋深較淺，缺水時(shí)候地下水很快就被抽光了；二是該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為發(fā)達(dá)，一般采用大機(jī)器進(jìn)行耕作，大范圍施肥容易使氮、磷等元素下滲，造成地下水污染。這兩大問(wèn)題解決干旱問(wèn)題過(guò)程中亟待解決的，但是對(duì)于灌溉量的多少也是一個(gè)很突出的問(wèn)題。水灌多了便會(huì)導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)，甚至?xí)又禺?dāng)?shù)氐臐碀n問(wèn)題。水灌少了又不能滿足植物的生長(zhǎng)需求，產(chǎn)量得不到最大化。因此，今后的研究還可以通過(guò)土壤水分蒸散發(fā)量計(jì)算農(nóng)田所需灌溉水量，從而更加高效地規(guī)劃和利用水資源。

注釋

①淮北平原，自然環(huán)境[EB/OL].百度百科.

②詹其厚.淮北砂姜黑土的母質(zhì)特性對(duì)其生產(chǎn)性能的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996，24（3）：251-255.

作者簡(jiǎn)介：石君明，男，江蘇省泰州市興化縣，本科生，河海大學(xué)水文水資源學(xué)院。