變化環境下河套灌區秋澆適宜模式的思考

王 霞，李 忠，蘭進芳，胡 振，霍軼珍

（1.河套學院，內蒙古自治區 巴彥淖爾 015000；2.河套水務集團公司，內蒙古自治區 巴彥淖爾 015000；3.武漢湖振煜環境科技限公司，湖北 武漢 430000；4.內蒙古自治區河套灌區灌溉排水工程技術研究中心，內蒙古自治區 巴彥淖爾 015000）

1 開展河套灌區秋澆適宜模式研究的必要性

1.1 秋澆是河套灌區特有的灌水制度

內蒙古河套灌區是全國三大灌區之一，引黃灌溉的水量約占黃河過境水量的1/6，而其中農業用水量占總用水量95%以上。每年引用黃河水灌溉帶入河套灌區土壤中大量的鹽分，加之河套灌區降水少、蒸發量大、地下水位較高、排水不暢等原因，使得灌區土壤長期處于積鹽狀態，土壤次生鹽堿化問題比較突出，嚴重影響了灌區農業的可持續發展[1]。

河套灌區特有的灌溉模式是在摸索如何規避農作物因土壤鹽堿化受到影響這一實踐中漸漸形成的，依據灌溉時間將1 a 的灌溉分為春灌、夏灌、秋灌、秋澆4個階段[2]。其中秋澆是河套灌區特有的灌水制度，也是河套農業灌溉的關鍵一環，該方法不僅可以貯存水資源為次年作物生長做準備，還有利于淋洗耕層的鹽分。

1.2 秋澆是河套灌區農業豐產不可或缺的環節

1.2.1 對耕作層土壤進行淋洗、脫鹽

秋澆的重要作用之一是對河套灌區春季返鹽現象進行淋鹽、洗鹽、脫鹽。有學者曾提出，在凍融情況下，土壤中的鹽分、水分遷移的動力即為溫度[3]。位于下層的水分在整個凍結過程內將會在土水勢降低的作用下移向凍結區，與此同時，鹽分跟著水分遷移到上部區域，這個區域土壤的含鹽量將因此而增加；表層的土壤基質勢會在融化的過程中因地表的劇烈蒸發而下降。表層鹽量因靠近下部的水分遷移向上而增加，返鹽便形成了。秋澆就是利用大定額的灌溉淋洗維持耕作層鹽分，保持其動態平衡。

1.2.2 為春季播種和作物幼苗生長提供墑情

貯存水資源以便次年農作物生長，也是秋澆的優勢之一。小麥是河套灌區眾多的重要作物的一種，通常在3月的下旬開播，小麥的健康生長需要適宜的土壤含水量，一方面每年春季黃河流凌水在3 月中旬結束，灌區4月下旬渠道整修結束后才可引水，導致小麥播種前不能引黃河水來春灌[4]；另一方面，在下部土壤還沒有完全解凍且上部土壤融化不久這種情況下，灌溉將使得小麥因無法自由呼吸而生長受限，錯過了4月灌水的黃金期，對小麥的影響是消極的。而秋澆則是為第二年春季小麥播種幼苗生長貯水的重要手段。

1.2.3 秋澆可以有效提升土壤質量

秋澆除了洗鹽、壓鹽、儲水、保墑之外，冰凍松土還能增強土壤的質量。位于河套地區的土壤，板結程度高，鈉離子的含量也較多，固結土塊在土地翻耕之后易顯，而秋澆后土層中含水率會大大提升，土壤在封凍期會因水的凍結而疏松膨脹，播種過程又因土質的優化而更加理想。數年來的經驗和科學研究都顯示秋澆可以有效提升作物耕作層土壤質量[5]。

秋澆是河套灌區秋季淋洗、脫鹽、春季貯水保墑，提升土壤質量、促進作物生長必不可少的環節，在變化環境下對秋澆灌水模式進行研究，探索科學高效的秋澆灌水模式，具有很重要的現實意義。

2 河套灌區現有秋澆制度存在的問題

2.1 秋澆灌水定額過大，造成水資源浪費嚴重

秋澆是河套灌區農業生產必不可少的環節，一般秋澆是用水最多的一個環節，定額是其他輪次灌水定額的2～3倍。但多年來，大部分農民錯誤地認為多澆才能多貯，多澆就等于來年好墑，而且以鄰為壑攆堿壓鹽，所以灌水定額過大，不僅使水的供需矛盾、管用矛盾還日漸突出[6]，而且還容易引起次年土壤潮塌返漿現象。灌區灌溉管理數據統計和大量實驗研究表明，河套灌區秋澆用水量幾乎占到全年用水量的1/3，水量浪費嚴重，秋澆灌水模式的改變是河套灌區現階段農業節水潛力所在[7]。

2.2 秋澆后地下水位過高造成翌年春季返鹽

河套灌區中灌溉面積的集中度和灌水定額，均會對地下水上升幅度產生影響。秋澆不僅是地下水位高峰期，也是河套灌區用水量最集中的一段時期。張玉英等[8]研究表明，秋澆用水集中、面廣量大，秋澆完畢大地即將或開始封凍，此時地下水位高低決定著翌年春季返鹽程度。若秋澆水量過大則地下水位較高，使大量水分和鹽分積聚和凍結在土壤表層，加重翌年春季返鹽。所以，必須降低封凍初期灌區的地下水位。

河套灌區是地下水沒有水平出路的平原地區，灌溉把表層土壤中的鹽分沖洗到較深土層中，必須通過田間排水工程及時排除多余土壤水，有效控制地下水位。但目前情況下河套灌區田間排水工程配套程度還較低，其結果是秋澆后地下水位過高，土壤結構破壞，鹽漬化程度加重，以及翌年春季返鹽嚴重等[9]。

2.3 秋澆加重了春季灌溉水的供需矛盾

近年來，河套灌區的灌溉引水量逐年減少、種植結構也有所改變，一些經濟作物的種植面積逐年增加。在這種新的農業種植模式下，農戶主觀上認為對于5月中下旬才播種的作物完全可以在第二年春季進行播前灌溉，不必在秋收后最忙碌的季節進行秋澆，這樣的觀念導致秋天預留干地逐年增加，河套灌區正在形成局部秋澆的局面。在局部秋澆的情況下，沒有秋澆的耕地地下水位和地下水含鹽量都顯著升高，第二年春季返鹽比較嚴重，預留干地第二年的春灌雖然可以保證作物播種所需墑情，但鹽分的累積明顯高于秋澆地[10]。

另外，隨著巴彥淖爾市工農業的迅猛發展，河套灌區的工業用水和生態用水都在逐年增加，而且在黃河水資源的嚴重短缺的情況下，局部秋澆改變了河套灌區生育期灌溉用水量和秋澆用水量的分配比例，預留干地的比例會直接影響到春灌時灌溉水的供需矛盾。

3 變化環境下河套灌區秋澆適宜模式的研究

近年來，隨著水權轉讓及節水改造等項目在大型灌區的落實，河套灌區的引黃水量也逐漸降低、種植結構不斷改變、地下水位持續下降、水土環境污染日趨嚴重，土壤水鹽分布規律發生了較大的變化。要想不斷改善耕地土壤質量，保證作物高產穩產，在保證農業生產可持續發展的同時，滿足灌區生態用水的需求，就迫切需要研究變化環境下科學合理的秋澆制度。針對河套灌區現有的秋澆制度中存在的問題，本文主要研究秋澆定額、秋澆時間，秋季預留干地面積比例、秋澆后地下水位適宜深度控制等內容。

3.1 適宜秋澆灌水定額和預留干地比例的確定

秋澆的結果取決于水量，但要取得更好的效果，還要看秋澆時間和水文、土壤的質地。不僅如此，水分蒸發、氣溫和降水等氣候因素也特別重要。因此，秋澆定額要做到因地制宜。應依據各區域鹽化程度來確定秋澆量，土壤鹽漬化不嚴重，應采取較小的秋澆定額。秋澆不僅要實現淋洗和調節鹽分，還要貯存保墑，定額太大則會導致潮塌反漿，還有可能引起返鹽、影響作物生長播種和土壤鹽漬化。

3.2 適宜秋澆時間和地下水控制深度的確定

傳統觀念認為秋澆越晚越好，但是，澆水過晚會造成渠道閘壩大程度損壞。此時，由于農活在封凍后暫停，土壤還會因灌溉、平整土地后土層蒸發量的相對增加而促成返鹽。因此，秋澆時間應根據封凍時間、計劃控制的地下水位標準和秋澆定額的大小來確定。需要強調的是，河套灌區的地下水的狀態應該歸為灌溉（降雨）入滲—蒸發型，因其取決于灌水的定額、時間，以及排水量和土質等，地下的水位之所以上升，很大程度上是因為灌溉水的入滲，也使得地下水保持充裕，提升田間排水力度，保證地下的水位保持在臨界深度以下。

4 結語

要想合理匹配河套灌區在變化的情況下農業生產發展的需要，應著力開展秋澆灌溉制度的相關研究，合理確定秋澆時間和秋澆灌溉面積，使秋澆、秋收、秋翻的矛盾減少到最小程度，適當降低灌水定額，加強田間排水，保證秋澆后不形成地下水高峰，并爭取封凍時地下水埋深達到臨界深度以下，秋澆后還應該結合保墑、調墑措施保證第二年春季土壤水分、鹽分適宜于播種和幼苗生長，這是開展秋澆適宜模式研究的最終目標。