07-第七章-旱地蓄水保墒技术-节水农业概论-山西农业大学

节水农业概论山西农业大学孙敏山西农业大学 第七章旱地蓄水保墒技术农田土壤水分状态1作物的水分胁迫与水分调控2农田蓄水保墒3旱地土壤的蓄水技术4旱地土壤的保水技术5 我国干旱地区水资源主要依赖于自然降水和人工灌溉。土壤是多孔介质，大小不同的各种颗粒间存在大大小小的许多孔隙，自然降水或人工灌溉后，水分受重力作用沿土壤孔隙下渗，下渗过程中，水分因土粒分子引力或毛细管引力作用而被保持在土体中，形成容量庞大的“土壤水库”。研究结果表明，不同土质土壤的库容能力不同，1米深黄土可蓄水250~300㎜，即1米深黄土层可蓄水2400~3000m3/hm2。 土壤耕层构造由耕作土壤及其覆盖物组成，是人类耕作加工土壤后形成的犁地层、内部结构表面形态及覆盖物的总称。其中表面形态和覆盖物决定了大气与土壤水、气、热的关系，造成好气、嫌气性土壤环境，进而控制好气、嫌气性生物学过程，是使耕层土壤养分的消耗积累进程发生变化的主要因素。土壤耕层是“土壤水库”的主要蓄水保墒层，此层中水存在3种形态：固态、气态和液态。其中液态水主要存在于土粒周围及毛细管孔隙内，对作物根系吸收有重要作用。液态水按其在土粒间的理化特性可分为：吸湿水、薄膜水、毛管水、重力水和地下水。第一节农田土壤水分状态 吸湿水吸湿水是受土壤颗粒表面分子吸附作用束缚在土粒表面的水分。由于受分子引力达几千甚至上万个大气压，因而不能被植物根系吸收利用。薄膜水土壤颗粒周围与水分接触时的分子引力将水吸附到其表层，形成一层膜状液态水称为薄膜水，薄膜水所受分子引力约633,281.25~3,141,075.00帕，而作物根毛吸水力约为1,519，875帕，因此仅有部分薄膜水可为作物吸收。重力水土壤含水量达田间持水量后，超量水分在重力作用下，沿土壤大孔隙下渗的水分称重力水。重力水很快下渗至耕层以下，不能给作物持续供水。 毛管水毛管水是土壤颗粒中细小孔隙的表面张力吸持在土壤中的水分。毛管水所受引力仅为28，371.00~633,281.25帕,可全部为作物吸收利用，具有溶解养分，运动迅速等特点，可不断供给作物耗水。毛管水是土壤水分特别是干旱地区农田土壤水中最重要的部分。它又可分为毛管悬着水和毛管上升水。毛管悬着水指在地形部位较高，地下水位较深，降水或灌水后，借助毛管引力保持在上层土壤中的水分。毛管悬着水达最大时的土壤含水量称田间持水量，它是植物利用有效水的上限，也是计算灌溉量进行节水灌溉的重要参数。毛管上升水系指在地形低洼地区，由于地下水位浅，借毛管作用上升的水分。毛管上升水达最大时的土壤含水量称毛管持水量。 第二节作物的水分胁迫与水分调控水是作物体重要的组成部分，在植物的生命活动中起着十分重要的生理生态作用。植物主要通过根系从土壤中吸收水分，靠体内输导系统输送到各个组织中去。植物体的水分状况由水分收入和支出两个方面决定，植物体内的水分入不敷出时，植物处于水分胁迫状态。水分的收入主要依靠作物根系吸取。土壤水分亏缺及作物根系吸水不足，就会产生作物体内的水分胁迫。 水分胁迫影响作物一系列的生理生化过程，水分亏缺时，作物气孔开张度将变小，以降低蒸腾作用来调节作物体内水分平衡关系。但气孔变小也减少了光合作用所需的原料——二氧化碳进入叶片，光合强度下降，同时，由于物质与能量交换被削弱，叶片温度升高，容易造成叶绿素结构的破坏，降低光合效率，而且作物的呼吸作用加强，有机物质积累减少，营养物质运输缓慢，造成作物生物产量下降。影响作物光合作用的水分利用效率(指蒸腾1公斤的水所能同化的二氧化碳克数)的四个环境因子是光合有效辐射、土壤水势、气温和土壤盐分。随着气温的升高和土壤水势的降低，水分利用效率提高。当土壤水分亏缺时，土壤水势增大，作物的蒸腾系数变大，水分利用效率下降。虽然土壤缺水时，能量平衡中潜热交换减少。作物冠层气温会有所升高，有利于提高水分利用效率，但可能会造成升温幅度过大，超出适宜温度范围，反而限制了同化作用，影响水分利用效率的提高。综合考虑温、水的影响，在土壤缺水时，会降低光合速率与水分利用效率。 所以，在北方旱农地区的旱作农田，提高作物产量意味着提高作物的光合效率和水分利用效率，同时也意味着作物耗水量的增加。相反，农田缺水限制了作物产量的提高。因此，在水分来源有限的情况下，需要通过农田水分调控技术来实现有限水源的合理利用。 改变下垫面的状况，以影响能量平衡收支状况。不同下垫面的能量平衡状况不一，人类可以通过一系列的农业措施来改造下垫面，使近地气层的能量分配和农田水分状况发生变化，创造出干旱气候下有利于作物生长发育的微气候环境。改变土壤结构和土壤水分常数，培育良好的土壤水分库容结构，通过土壤对季节性水分亏缺进行调节，使作物形成理想的株型，沿着正确地生物学轨道发展。调节农田水肥关系，通过培肥地力，可以有效地改善干旱气候条件下作物的生理生化过程，提高作物光合作用强度和水分利用效率，进而实现理想的作物产量。第三节农田蓄水保墒 技术原则我国北方旱农地区农田蓄水保墒技术的选择，应充分考虑到自然资源特点、社会经济特征以及生态环境的保护与改善，对影响旱作农业发展的关键因子和薄弱环节进行改造，以达到节水增产的目的。其中关键技术是充分利用当地的自然资源，控制与利用径流，减轻土壤侵蚀退化，提高自然降水的保蓄率和利用率，抑制无效蒸发，提高作物的水分利用率。 首先应以当地资源条件和农田水分状况为依据，建立适宜的作物种植方式，耕作体系和轮作制度，来适应干旱环境，提高水分保需率和利用率；其次是对影响作物生长发育和产量的障碍因子以及薄弱环节实施治理和改造，抗御不利因素的影响，所使用的调控技术要具有可操作性，并能产生较好的经济、社会和生态效益。在我国北方主要旱农地区进行的农田水分调控技术研究表明。只要技术合理，措施得当，农田供水和作物需水的矛盾均可在一定程度上得到缓解和解决。 特点自然降水进入土壤后，就转化为土壤中的水分．但这些水分是保留在土壤之内以供作物吸收利用，还是通过土壤蒸发散失于大气之中，这主要取决于蓄水之后保水工作是否进行的及时与合理。据有关黄土高原土壤水分移动性的研究，黄土高原上除在雨后不长的时间内有下行水流的在分配外，全年大部分时间土壤水分处于上移过程中，物理蒸发影响的深度可以达到表层以下2~3m的深处．不同深度的土层，其上移蒸发失水的强度也不相同．上部0~100cm土层的失水率可达到田间持水量的40%~60%。100~200cm土层得失水率仅为田间持水量的5%~25%。 在旱地农业生产中，大量的冬闲地或夏闲地，都是蓄墒保墒的重点。如夏闲地随处在雨季，但根据西北农业大学观测结果，雨季末期土壤内水分的补给量往往也仅只占到周期降水量的30%~50%，大量的降水热仍消耗于土壤蒸发．由此可见，如何抑制土壤蒸发，使已蓄存于土壤中的水分能更多地用于作物生长，便成为旱地农业中至为重要的一项问题——即保墒问题． 当土壤蓄水较多，毛管孔隙大部分充满水分，土壤表面水分气化蒸发时，则毛管孔隙内的水分受毛管力的牵引，迅速上升，补充蒸发的损失，这一阶段即称为毛管运行阶段。此阶段的土壤水分含量，一般均在毛管断裂含水量以上，约相当于群众所称的“黑墒”或“黑黄墒”的土壤湿度范围。此阶段中如欲抑制或减少土壤水分蒸发的损失，就必须进行松土，减少表层土壤与下层土壤的毛管连系，以阻止毛管水上升至地表。地表土壤因为下层毛管水不能及时补给而很快变干，可减少日光对湿润土表的暴晒及干风的吹袭。从而使蒸发量有所降低。根据土壤科学家们的研究，土壤水分的蒸发可分为三个阶段：即毛管运行阶段、薄膜运行阶段及汽态扩散阶段。 当土壤水分含量在毛管断裂含水量以下时（相当于黄墒阶段），土壤水分便只能以薄膜形式作液态移动，由水膜厚处向水膜薄处移动、但由于移动缓慢，蒸发率很低，此一时期称为薄膜运行阶段。在此阶段内土壤水分一方面缓慢地移向地表进行蒸发，另一方面在土壤内各孔隙间也可气化，经干土层的大孔隙向大气扩散。这一阶段内调节土壤水分的耕作方法主要是耱地或镇压。耱地有使表土细碎及轻微压实的作用，可以减少表层及土内的大孔隙，阻止汽态水向外扩散，有一定的保墒作用；同时耱地之后，土壤仍有一层较薄的疏松表层，很快干燥后覆盖在湿润的土层上，亦有一定的保墒功能。 在下层土壤湿度较高的情况下，用石碾子、钝子、V型或网状镇压器进行镇压，也可以起到接墒、提墒的作用。镇压后，一方面上层土壤变得较为紧实，可以接通已断裂的毛管水，把土壤下层水分引提至上层，以满足种子萌发对水分的要求。另一方面，在下层土壤水分较少的情况下，亦可压碎表面土块及减少土内的大孔隙，阻止汽态水的扩散。据测定，镇压可使上层土壤水分增加1%~2%，并减少地表土壤的蒸发。如镇压后结合耱地，就更有利于保墒。 当土壤水分降低至凋萎点左右时，土壤水分的薄膜运行实际上已接近停止，土壤水分的损失主要以气态水向外扩散的方式进行，蒸发速率又降低很多，这时土壤水分运行的阶段称为气态扩散阶段。此时干土层已相当深，必须再有降水或人工灌溉，才能满足作物生长的需要。 第四节旱地土壤的蓄水技术各种耕作措施如覆盖、深耕、少耕、免耕、深松及调整种植结构，实行合理轮作、间作、套作、等高种植等均能有效地改善土壤理化性质，加厚土壤耕层深度，扩大和建立良好的土壤库容量，增加降水或灌溉水的入渗，抑制水分蒸发，达到蓄水保墒的目的，从而为干旱地区农业抗旱耕作及节水灌溉提供了保障。 在旱农地区，天然降水是农业生产上用水的主要来源。其到达地面后有三去处，一是来不及渗入土壤的水分在地面径流汇入江河；二是经过土壤渗入地下深层成为地下水；三是被土壤截留变成土壤水。只有第三部分的土壤水可供作物利用。在旱农地区，一般都具有较为深厚的土层，经土壤渗入成为地下水的可能很少，水分损失主要是径流蒸发。因此，最大限度减少水分蒸发，阻止径流的产生，增加土壤入渗，防止水土流失对农业生产来说非常重要。 在旱地农业生产条件下，天然降水的数量和季节分布与作物生长的需要常常不协调，从而严重地影响作物的产量。例如，春季正是各种春播作物播种的重要时期，但我国北方各地冬春季节恰正值干旱少雨，往往旱得难以下种。所以农谚有“十年九春旱”及“春雨贵如油”之说。再如，冬小麦在陕西关中地区欲保持正常的产量，一般消耗400mm左右的水分，但在冬小麦播种以后至第二年的麦收前的生长期内，常年降雨仅为150mm~200mm，这就需要将播前季节降水充分集中在土壤之中，以补冬小麦在生长期内降水量的不足，或满足春播的需要。 翻耕法是我国及北方土壤耕作的主要方法，具有悠久的历史和旺盛的生命力，它所用的主要工具是铧式犁，—般由畜力或机械牵引。翻耕法需要和耙、耱、镇压等表土耕作措施配套．方能为怍物播种提供平整的田面。我国北方干旱地区降水受季风的影响很大，雨量主要集中在7~9月，土壤水分有明显的周期变化。根据土壤水分的变化规律，我国旱农地区常采用蓄水技术主要有以下几项。翻耕法 优点：翻转耕层有助于消灭杂草和病虫害；使原来较紧实的耕层变得比较疏松，对增加耕层厚度，增加土壤通透性，促进好气微生物活动和土壤养分的有效化有重要作用；把作物残茬和有机肥翻到耕层内，地表清洁，再通过耙耱建造松碎的种床层；有利于保证播种质量，伏天深翻晒垡，有利于土壤有机质矿化，又可蓄纳雨水；能够创造深厚的耕作层，增大雨水入渗速度和数量，提高农田的耐旱涝能力。也能促进土壤熟化，增厚活土层，充分发挥肥效。有利于作物的根系发育，适时适度地进行深耕，能显著增产。 研究表明，翻耕使土壤容重降低0.1g/cm3～0.2g/cm3，非毛管孔隙率增加3﹪～5﹪，土壤持水量增加2﹪～7﹪。深耕过的田地，蓄水量一般比浅耕地多。且打破了梨地层，更便于作物根系下伸吸收利用深层的水分和养料。据山东省农业科学院的资料表明，深耕34cm的田块，小麦根系可下扎到150cm深，而浅耕17cm的田块，小麦根系仅下扎90cm.，另有资料表明，深耕还可以促进根系利用下层土壤的磷素。这对于促进子粒饱满与根系的发育，都有良好作用。农谚说：“深耕一寸，等于上粪”就是这个道理。 弱点：传统翻耕法也有其自身固有的弱点，特别是长期使用大中型拖拉机翻耕，其弱点暴露得更为明显，主要表现在：翻耕后留下疏松而裸露的蒸发面，在风吹日晒下很容易损失水分．产生水蚀和风蚀，同时对大气环境造成不良影响，对干旱地区不利；翻耕使土壤有机质矿化加快．长期连用会降低土壤潜在肥力；多次动土，破坏土壤结构；长期机械工具碾压耕层，易行成坚硬的犁底层，不利作物生长。 深耕的时间：深耕的时间应与当地雨季来临相吻合，以便充分接纳降水，增加土壤中的蓄水量。甘肃省农业科学院在庆阳彭厚乡蔡家嘴生产队试验的结果：7月上、中、下旬深耕的农田，与8月上旬深耕的相比，0～100cm土壤中的贮水量分别高出20.63cm,22.75cm和11.75cm。其中以7月中旬头伏深耕地的效果最佳。 翻耕深度：翻耕深度是影响其耕作质量的重要因素。耕地探，可以加深耕层，有利于贮水保墒，也有利于作物根系下扎。农谚“伏耕深犁地，赛过水浇田”、“伏耕深一寸，能顶一车粪”等都说明了旱地深耕的作用。近几年来，旱区机耕面积发展快，在抗旱保墒中发挥了深耕蓄水的优越性，据各地调查，机耕比畜耕一般增产粮食5％一15％。翻耕深度的确定要考虑气候、土壤状况、作物生长特性与要求、农机具性能及经济效益等因素。一般畜耕深度在13cm～16cm，机耕宜20cm~25cm，最好打破犁底层。从当前北方生产实践的总体来看，翻耕深度普遍显浅，需要引起高度重视，就我国北方总体看，耕翻18cm~22cm是较为适宜的范围。 深松耕深松耕就是用无壁犁、松土铲、凿型铲对土层进行全面的或间隔的深位疏松土层而不翻转土层的一种土壤耕作方式。所使用的犁，称为松土犁或深松犁。翻转耕层的深耕翻，固然有消灭杂草，翻埋肥料、秸秆即减少病虫等良好的作用，但在翻耕的过程中，亦将散失大量的土壤水分，尤其是在干旱和半干旱地区，这是很不利的。此外，翻耕时消耗的牵引力较大，工作效率也低，不利于抢墒及时播种。因此，世界各国多有松土而不翻土的深松耕作法，我国近些年也立项推广该项技术。深松虽可克服深翻作业的某些缺点，却不能翻埋肥料、杂草、秸秆及减少病虫，也是其不足之处。为了克服这一缺点，常在深松之后再进行一次旋耕作业。深松耕法目前主要有两种方式：全面深松和局部深松。 全面深松应用深松犁全面松土。松后耕层呈比较均匀的疏松状。此种方式所需动力较大，适于配合农田基本建设，改造耕层浅的粘质硬土。山西省东南地区从1982年起在旱地麦田进行深松试验，到1984年夏秋扩大示范了万亩左右，结果表明，深松降低了底层土壤容重，增大了土壤孔隙度，提高了降水入渗量，深松比翻耕小麦根量增加11%～22%，产量增加5.9%～29.6%。辽宁省西部风沙地改良利用研究所得试验中深松耕地种植的玉米，较平翻后种植的增产18.7﹪。深松耕作法在旱地农业中有重要的推广研究价值。 局部深松应用杆齿、凿形铲或铧形铲进行松土与不松土相间隔的局部松土，松后地面呈疏松带与紧实带相间存在的状态。此种局部深松方式可在播种前的休闲地上进行。据黑龙江深松协作组的测定，垄沟深松的虚处（疏松带）土壤容重0～10cm为0.80g/cm3,10～20cm为1.03g/cm3,20～30cm为1.09g/cm3；垄体的实处（紧实带）则分别为1.12～115,1.15～1.25和1.20～1.26g/cm3。 此种局部深松方式，由于在耕层内并列存在着疏松与紧实相间的条带，有利于降雨的间隔深松的方式，如在坡面横截着进行时，其紧实带的存在，还可以阻止已渗入耕层的水分，沿犁地层在耕作层内向坡下移动。同时，疏松带除在降雨时有利于雨水下渗之外，雨后则有利于土壤的通气及好气性微生物的活动，可促进土壤养分的有效化。所以局部深松的耕作方式，有明显的蓄水及增产效果。据在宁夏固原的观测结果，深松30mm打破犁地层后，一般30~60cm土壤中的贮水量比对照多8.6﹪~30.1﹪，平均相当全年多蓄降雨80mm左右，或相当于每667m2多灌一次50cm3的水。 水平等高耕作水平等高耕作也是在坡地上采用的一种集水蓄墒耕作技术，有时也称作横坡耕种或等高种植。它是在原面的缓坡地上改变原来的顺坡耕作为横坡耕作。所有在坡地上耕种措施，如耕翻、播种、中耕等均沿水平等高线进行。这样操作，地上自然形成许多等高蓄水的小犁沟和作物行，可以拦截径流，增加降水的入渗率。 修建梯田修建梯田在丘陵沟壑地区，田面坡度较大，收到较好的蓄水增墒效果。我国黄土丘陵区坡耕地年径流量每公顷约为225~450m3（折合22.5~45mm）年土壤侵蚀量每公顷45000~180000kg(约折合4~16mm后的黄土层)。所以缺雨时农田干旱形成“无雨苗不长”；雨季来了又多暴雨，水土流失严重，又形成“下雨流黄汤”的景象。修成水平梯田后，就可拦蓄较大的暴雨，做到水不出田，土不下坡。 山地水平沟种植法山地水平沟种植法主要适用于25°以下的坡耕地。可以种植小麦、谷糜、马铃薯等多种作物。山地水平沟种植法的特点是播种是沿坡地等高线开沟，紧接着施入底肥，然后用耩子冲沟，使土肥拌匀。行距根据坡度大小而定，陡坡地自上而下，行距50cm~60cm，缓坡地自下而上，行距40cm随开沟随下籽，小粒种子点入沟内半坡上,马铃薯等大粒种子，可播入沟底,采用通行条播，然后用犁再耕一犁进行复土并及时镇压。复土深度以不超过6cm~7cm为宜。覆土后要做到沟垄明显、无土块、无露籽。播种第二行时，要先空一犁的宽度不耕。再如上法播种地二行，中耕时，结合培土使原来的沟改为垄，原来的垄改为沟，以达到拦泥蓄水的目的。山地水平沟种植，过去也曾为套犁沟播，近些年在延安地区推广面积较大，对山地增产稳产起到了显著作用。 山地水平沟种植法的优点主要是表现在：一是可以在较陡的坡地上进行；二是因为犁沟较深，播下的种子可以接触湿土，容易出苗；三是沟、垄相间可以起到蓄水拦泥、保土增肥，减少土壤冲刷23﹪~85﹪以上；四是增产明显，增加产量20﹪~60﹪。 垄作区田垄作区田是一种在坡地上有效的蓄水保土增产的耕作方法。在播种时，先从坡地下边开始沿水平等高线开犁，向下翻土，将肥料和种子均匀地播在犁沟的半坡上，接着回犁盖土；然后空一犁再耕一犁，如此往返操作。空犁之处，翻土成垄；犁过之处，则成为沟。中耕培土时，再将土壅到作物行间，使原来的沟又变成了垄，原来的垄则变成了沟。为了避免集水冲毁沟垄，应在各条沟中每隔1~2cm，筑一个稍地于垄的横土档，即成为垄作区田。 平播起垄平播起垄又叫中耕培垄，适宜于20°以下坡耕地。它是采取等高条播的播种方法，出苗后结合中耕除草，在作物根部培土起垄，以便拦水保土增加产量。具体作法是在播种时采取隔犁条播，行距一般为50～60cm，播后进行镇压，在雨季前结合中耕在作物根部培土成垄，并每隔1cm～2cm作一个土档，以防止横向发生径流．据榆林市试验结果，在同样雨量的情况下，土壤冲刷可减少95.9％，使谷子、马铃薯等增产30％左右。 蓄水聚肥改土耕作法蓄水聚肥改土耕作法（抗干旱丰产沟）的主要特点是进行蓄水聚肥改土耕作时，先将有机肥料和用作底肥的化肥，均匀撒到地表；然后在地边内先空30～40cm的空带，在于空带的内侧沿水平等高线将30～40cm宽的表土翻到田块内侧，于表土下再取30cm深的生土，放在外侧预留的30～40cm宽的条带上，以形成地边埂，沟内底土在深翻一铁锨，然后将原来放置在内侧的第一条带的表土，及其下面的第二条带的生土(表土已移入第一沟内)深翻一铁锨，在从其内30~40cm宽开出第三条带,同样将第三条带的表土移向里侧，将起生土掏出放在第二条带的生土上,形成第一生土垄。然后将放置在内侧的表土及第四条带的表土均移入第三条带的沟内，形成第二种植沟。如此依次挖沟培垄。 川台地垄沟种植法川台地垄沟种植法适用于川、台、原、坝地和水平梯田、捻地，大多用来种植玉米、高粱等高杆作物，也可用来种植马铃薯、谷子等。川台地垄沟种植法具体方法是，根据地力和所播种的作物，首先确定垄距。一般在70～90cm左右。畜力开沟时要坚持垄距标准，划线开沟以保持行间平行和行距相等，机械开沟可用开沟犁进行。若用四铧犁开沟，可摘去中间两铧，一次开两沟，垄距90cm，深24～30cm。播种时，应趁墒施肥，随开沟随施肥、随用耩子冲沟播种。如暂时不种，必须随即盖3～6cm后的湿土，保持土壤墒情。在作物生长过程中结合追肥培土，进行倒壕，换垄，沟、垄位置互换，以防作物倒伏。 少耕免耕技术少耕免耕技术是近40年来发展起来的新型耕作方法。传统耕作方法虽然在世界各地被广泛采用，且有促进土壤熟化，抑制田间杂草和病虫害等优点，但随耕作次数积累，且机械耕作耕层较稳定，影响了土壤蓄水能力和作物根系的生长。在旱地易失墒，而多雨湿润地区易蓄水成渍，使土壤盐碱化；传统耕作耕层土壤疏松，破坏了团粒结构，通透性好，加速了有机质分解，且地面裸露，造成水土流失和风蚀，不适合干旱地区节水灌溉；此外，耕作次数多耗能耗工，增加了生产成本。 少耕免耕法是相对传统耕作次数较多而言。从尽量减少耕作次数发展到一定限内免除一切耕作，用特定的免耕播种机具一次完成灭茬、松土、开沟、播种、施肥、撒药、覆土、镇压等作业，此后在作物全生育期内仅用除草剂抑制杂草，不再进行任何田间作业，直至收获，这种耕作方法称少耕免耕法。其耕作程序决定了其特点：（1）有覆盖物上茬作物收获后直接用免耕播种机进行播种，残茬通常有机械自动切碎还田作覆盖物。有的地方还有秸秆、沙石等覆盖物。（2）用免耕播种机播种保持了土壤层自然结构和水稳性团粒结构，降低了土壤通透性，使好气性微生物活动减弱，从而减缓了土壤有机质分化，改善了土壤理化形状。采用联合作业的免耕播种机一次完成播种、施肥、施药、覆土、镇压作业。（3）化学除草剂的使用使杂草量逐年减少，覆盖使抑制作用得以加强。 第五节旱地土壤的保水技术为了抑制水分的蒸发，在农业生产中经常要因地制宜低灵活运用以下主要的耕作保墒措施。耙耱保墒是通过耙耱土地而达到保墒的一种耕作措施。耙耱是耙地和耱地的总称．耙地是利用钉齿和圆盘耙在犁耕后、收获后、播种前和幼苗期常用的表土耕作措施之一；耱地是利用耱子进行的表土耕作措施之一。耙地和糖地常常联合进行，具有碎土、平地和轻度镇压土壤的作用．同时在表土形成一极薄的干土覆盖层，保墒效果特别明显。耙耱保墒 不同时间耙耱收墒对土壤含水量的影响土层（cm）９月中旬９月下旬10月上旬10月下旬张口地水%mm水%mm水%mm水%mm0~2015.642.715.041.11438.610.227.920~5024.7105.223.298.822.495.419.080.950~10018.8136.317.0123.212.590.612.489.90~100284.2263.1224.6198.7 秋耕后耙耱与不耙耱的对比处理核桃大以上的坷垃数/m2干土层深度（cm）0-10cm土层墒情（%）耙耱12515未耙耱79811 伏深耕以后，在经常出现伏旱的地区，耕后应注意耙耱收墒、保墒。我国北方地区7~9月虽为雨季，降雨量较多，但此时也正值日照强烈的高温季节。根据西北农林科技大学的观测，在关中地区的夏季休闲田内，土壤的日平均蒸发量为1.63~1.84mm/d。所以在100多天的夏闲期内，常损失水分200mm左右，几乎占同期降雨量的1/2或2/3。根据大田试验结果，在伏耕后的夏闲期间，进行雨后耙地保墒或中耕保墒的田地比不进行保墒的田地，在7天内要减少蒸发损失水分9.8mm。依次推算，在百天以上的夏闲其内可减少损失水分100mm以上，占蒸发水量的1/2左右。由此可见，夏闲期间虽属雨季，但对雨后的耙地或中耕保墒工作仍不可忽视。所以，农谚“犁地不耙耱，不如家中坐”，深刻地说明了在旱农地区耕翻以后耙耱保墒的重要意义。因为翻耕以后，土壤松土层加深，大孔隙增多，且湿土层翻至地表，土壤蒸发量急剧增大，往往造成严重失墒。尤其在秋深耕以后，因为雨季已过，气温尚高，土壤水分尚未冻结，耕后如不及时耙耱、碎土保墒，不但会引起土壤水分的严重损失，而且还在地面形成大量的干土块，如果冬、春无较大的雪雨将严重影响春播。 雨后土壤中的水分是以液态形式上移至地面气化而蒸发的。蒸发面的位置初始位于地表，随着地面的不断干燥，蒸发面随之下移。但据长期的蒸发试验表明，在关中地区的田间，蒸发面位置一般不会低于10cm，而主要在5cm以内。所以地表数厘米后的土层在降雨或灌水后，通过中耕或耙地如能迅速干燥，降低蒸发面的位置，将有利于保存土壤中的水分。一般在雨后２～３天地面出现花白时，及时进行耙地或中耕的保墒效果好，过早过迟均非适宜。夏季的雨后耙地不仅可切断毛管，降低蒸发面的位置，减少蒸发，而且还可以破除暴雨之后的板结，为纳蓄第二次降水创造有利条件。但入秋以后，耙地必须与耱地想结合，或横耙、直耙、斜耙交互进行，务求把土地耙透、耙平，形成“上虚下实”的耕作层，以免漏风跑墒，以防秋旱，并为秋播全苗创造良好的条件。 早春解冻土壤返浆期间，上层土壤的水分比较充足，也是耙地保墒的重要时期。在土地刚刚解冻达3~4cm深，土壤下层尚有冰凌，昼消夜冻时就可开始耙地，称为“顶凌耙耱”，以后随消随耙，反复纵横交错进行2~3次，能使地表形成一层疏松的干土层，切断毛管水的运行，以保持土壤水分。据原华北农业科学研究所的观测，连续３次进行顶凌耙地，10~60cm深的土壤含水量比未耙地相对多9%~28%。早春耙地不仅应在冬闲地上进行，在越冬后的冬小麦地上也可进行垂直于麦行的横耙，以收到耙地保墒，清除枯叶，刺激冬麦恢复生长之效。春季耙耱要掌握恰当地时期，根据当地情况合理安排。 镇压是利用农用镇压机产生的机械压力压紧耕层及压碎土块的表土耕作措施。镇压具有平整土面、增加土壤和种子的接触，更主要的是将土壤下层的水分提升到上层，同时防止水分蒸发，即提墒和保墒的作用。土壤湿度在毛细管破裂含水量以上时，水管的运动已基本停止。此时土壤水分的损失主要是在土壤内部气化，通过较大孔隙向大气扩散而损失。这时进行镇压，压碎地面坷垃，阻塞较大的孔隙，封闭地面裂缝，便能减少土壤气态水向大气中的扩散，起到一定的保墒作用。同时，镇压也可使土粒紧密，促使土壤水分上升，起到提墒的作用，有利于种子的萌发。镇压保墒及提墒 镇压与未镇压土壤墒情的比较土壤处理干土层厚（cm）各土层（cm）含水量（％）干土层干土层~1010~2020~4040~60黄土镇压22.914.516.417.817.4未压53.614.015.415.915.1二合土镇压63.916.618.117.0-未压83.413.315.116.715.5黑土镇压37.019.720.223.620.1未压65.416.419.820.422.3 镇压提墒的效果处理土壤容重（g/cm3）土壤孔隙度（％）干土层0~10cm含水量（％）播前镇压1.19754.81.617.8播前不镇压1.13757.03.614.6据近年农业科研单位的研究，当10cm以内的土壤含水量，粘土地低于16%~18%，壤土地低于12%~16%时，或耕层过于虚松的田地，播前一周都宜于用石滚镇压（每平方厘米400~500g的压力）以压实耕层，对增加耕层水分，保证全苗及提高产量均有一定的效果。 播前镇压对作物产量的影响作物处理土壤容重（g/cm3）0~10cm10~20cm成穗（万/hm2）产量（kg/hm2）增产%小麦不镇压0.860.97379.54626.6-压一次1.131.28414.04885.55.6压二次1.191.30486.05250.013.5谷子不镇压1.031.1339.93600.0-镇压1.141.2145.24275.018.8根据山西省壶关县晋庄大队的观察，谷子播种后要镇压三次,即所谓的“三砘”。第一次是随播种时，随用砘子镇压，使种子与湿土密接，便于种子萌发；第二次是在出苗前１～２天，进行黄芽砘，使出苗整齐；第三次是在出苗后，幼苗长出２～３片叶子时，选择晴天下午，进行青苗砘，既能蹲苗提墒，又能适当控制地上部的生长，促进根系发育，使次生根增加１６．８％，植株高度降低９．４％。经过播后这三次的镇压，可使谷子出苗整齐、苗粗苗壮，为高产打下良好基础。 谢谢大家！