淮北平原砂姜黑土分布對階段性旱澇的影響

摘 要：淮北平原地處黃淮海平原南側，自然條件較為優越，是我國重要商品糧生產基地之一，農業發展前景廣闊。由于該地區粘粒含量高，質地粘重，適耕期短，并且養分含量低的砂姜黑土的廣泛分布，導致該地區下雨則澇，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當地農作物增產的影響意義重大。

關鍵詞：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，自然條件較為優越，適合“兩高一優”農業綜合開發利用，是我國重要商品糧生產基地之一，農業發展前景廣闊。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，復種指數180%左右。淮北平原地區是全省重要的糧、棉、油、煙、麻、果產區，但糧食產量在全省處于中下等水平，低產面積還很大，低產土壤約占耕地面積的60%，其中又以砂姜黑土面積最大，約有1800萬畝，棉花單產也較低，但從區內高產典型來看，增產潛力大，有廣闊的發展前途，發展多種經營的條件較好。

砂姜黑土的成土母質為河相沉積物，多為壤粘土或粘土，沒有明顯的沉積層理。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基礎。②砂姜的形成是氣候，生物，地下水以及母質多重作用的結果。生物呼吸與微生物分解產生的二氧化碳溶于水形成碳酸，從而導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。在當地氣候的影響下，這個過程反復進行，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，下層的砂姜來自地下水較多。

淮北平原地處溫帶半濕潤地區，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，具體的結構見圖2。砂姜土的特點是質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，土體棱柱結構發達，耕層粉沙含量高，有機質含量低，吸熱性強，蒸發量大。雨后易板結，旱時易斷裂，從而切斷了結構體單位之間毛管聯系，地下水運移受到影響，水分難以到達耕層，因此導致干旱。濕潤時又由于土壤膨脹系數大，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，以上原因均導致雨后土壤很快達到飽和從而產生澇漬災害。顯然當務之急便是解決砂姜黑土所帶來的階段性旱澇問題。

澇漬問題比較容易解決，用地面排水系統，在大田外圍有大的排水溝，農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有細溝，每一層每一塊都能夠保證積水能夠盡快的排除農田。因此這個地方特別怕旱，一旦缺少降雨，地面溫度升高，便會導致砂姜黑土收縮，孔隙增大，土壤水分加速流失，最終將會導致作物枯死。目前當地的主要解決辦法是通過打潛水井把地下水抽上來，然后用細長的水管灌溉，如果有條件進行滴灌將更有利于節約水資源。但是這樣的方法面臨兩個問題：一是由于地下水埋深較淺，缺水時候地下水很快就被抽光了；二是該地區農業生產較為發達，一般采用大機器進行耕作，大范圍施肥容易使氮、磷等元素下滲，造成地下水污染。這兩大問題解決干旱問題過程中亟待解決的，但是對于灌溉量的多少也是一個很突出的問題。水灌多了便會導致水資源的浪費，甚至會加重當地的澇漬問題。水灌少了又不能滿足植物的生長需求，產量得不到最大化。因此，今后的研究還可以通過土壤水分蒸散發量計算農田所需灌溉水量，從而更加高效地規劃和利用水資源。

注釋

①淮北平原，自然環境[EB/OL].百度百科.

②詹其厚.淮北砂姜黑土的母質特性對其生產性能的影響[J].安徽農業科學，1996，24（3）：251-255.

作者簡介：石君明，男，江蘇省泰州市興化縣，本科生，河海大學水文水資源學院。