河西荒漠灌区子用西瓜保护性耕作技术研究

河西荒漠灌区子用西瓜保护性耕作技术研究

王卓

（甘肃省农科院土肥所　甘肃兰州　730070）

摘要：在河西内陆荒漠灌区采用免耕秸秆覆盖、深松秸秆覆盖的保护性耕作技术对土壤风蚀量、水分效应和子用西瓜的种植效益进行了研究。结果表明，采用免耕秸秆覆盖、深松+秸秆覆盖保护性耕作技术比传统耕作的子用西瓜苗期0～20cm土壤含水量提高12.3～41.3g/kg；土壤侵蚀量减少59.09%、49.94%；子用西瓜产量增加27.6%、13.4%，经济效益提高48.4%、25.1%。

关键词：保护性耕作；秸秆覆盖；土壤水分；子用西瓜；经济效益

保护性耕作是利用作物秸秆及残茬覆盖地面，对农田实行免耕或少耕，通过农药来控制杂草和病虫害，并适时深松的一种耕作技术，其实质就是改善土壤结构，减少土壤风蚀和养分流失，保护土壤，减少地表水分蒸发，充分利用宝贵的水资源，减少劳动力、机械设备和能源的投入，提高劳动生产率。是一项提高土壤质量、改善生态环境、促进农业可持续发展的重要措施，在我国具有很大的推广应用前景^[2]。2003—2005年甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所在金昌市小井子农场进行了保护性耕作技术试验研究，以期为大面积推广保护性耕作技术提供科学依据。

1　材料与方法

1.1　供试材料

供试子用西瓜品种为新籽瓜1号；覆盖秸秆为向日葵秸秆。

1.2　试验方法

试验设在甘肃省金昌市八一农场小井子分场，属荒漠绿洲交错灌区。海拔1 400m，年均日照时数2933～2100h，年均气温7.5℃，极端最高气温32.5℃，极端最低气温-29.0℃，≥10℃的有效积温3016℃，年均降水量120mm，年均蒸发量2650mm左右，无霜期140d左右。年均风沙日数33d，春季8级以上大风年均7.5次，每次持续1～3d。试验地土壤类型为风沙土，质地为沙壤土，播前耕层0～20cm土壤含有机质8.66g/kg、全氮0.76g/kg、全磷0.60g/kg、全钾23.90g/kg，pH8.37，前茬为食用向日葵。

注：本文发表于《甘肃农业科技》，2008（6）：18～20.

试验共设3个处理。①免耕+秸秆覆盖；②深松+秸秆覆盖；③传统耕作（CK）。小区面积66m²随机区组设计，重复3次。免耕处理的留茬高度在20cm以上，将收获的前茬秸秆直接覆盖，播种前耙地；传统耕作是在收获后15d左右用铧式犁翻耕，播前7d左右再翻1次并耙耱。2003年秋收后冬灌前，采用开沟覆膜旱塘栽培模式，留1.2m的旱塘，开宽0.4m，深0.3m的沟，沟内及两侧覆膜，沟两侧膜下施肥，用（链条式）铁牛55型拖拉机一次完成，覆膜前在沟内及两侧喷洒48%地乐胺乳油2.25L/hm²防除杂草；2004年5月11日人工点播，株距25 cm，留苗62 500株/hm²。播种时施尿素150kg/hm²、磷酸二铵225kg/hm²、普通过磷酸钙1125kg/hm²、氯化钾60 kg/hm²作种肥，田间管理与当地大田相同，收获后考种测产。苗期用烘干称重法测定0～50cm的土壤水分含量。用标签定位测定法测定土壤侵蚀量^[3]，土壤侵蚀量计算公式为:

M耕=（d₂-d₁）·r₂·10⁴[d₁=（1-r₁/r₂）·h耕]式中，M耕为耕作层全年土壤侵蚀量，t/ km·a；d₁为土壤沉降深度，cm，d₂为土壤侵蚀深，cm；r₁为布设标签时土壤容重，g/ cm³；r₂为测定侵蚀深时土壤容重，g/cm³；h耕为耕作层厚度cm。

表1　不同耕作方式籽用西瓜苗期的土壤含水量

2　结果与分析

2.1　不同耕作方式子用西瓜苗期的土壤含水量

从表1看出，子用西瓜苗期0～50cm土壤含水量保护性耕作各处理均高于传统耕作（CK）。以处理①即免耕+秸秆覆盖最高，比对照提高1.9～41.3 g/kg；其次为处理②即深松+秸秆覆盖，比对照提高0.7～23.2g/ kg。说明采用保护性耕作较传统耕作方式具有明显的保水效应，免耕+秸秆覆盖与深松+秸秆覆盖两处理之间没有明显差异。

2.2　不同耕作方式的土壤侵蚀量

结果（表2）表明，处理①和处理②的土壤侵蚀量分别较对照减少59.09%、49.94%，与对照的差异均达显著水平，两处理间无显著差异。说明采用以秸秆覆盖为主的保护性耕作可有效降低土壤侵蚀。

2.3　不同耕作方式对瓜子产量和经济效益的影响

从表3可以看出，处理①即采用免耕+秸秆覆盖保护性耕作的瓜子产量最高，折合产量2320.20kg/hm²，较对照增产27.6%；处理②即采用深松+秸秆覆盖保护性耕作次之，瓜子产量为2061.75kg/hm²，较对照增产13.4%。两个处理之间以及与对照之间差异均达显著水平。说明采用秸秆覆盖为主的保护性耕作可显著提高子用西瓜的瓜子产量。

经济效益核算表明，由于保护性耕作减少了作业环节，降低了生产成本，处理①和处理②的总生产成本较对照分别降低了360.0元/hm²、285.0元/hm²；纯收益分别较对照增收48.4%、25.1%。

表2　不同耕作方式的土壤侵蚀量

表3　不同处理的瓜子产量及经济效益

①瓜子按当地收购价8元kg计算；②种子100元/kg，男工40元/天，女工35元/天，尿素2.20元/kg，磷酸二胺5.20元/kg，过磷酸钙0.93元/kg，氯化钾3.40元/kg。

3　小结与讨论

第一，试验结果表明，在子用西瓜田采取免耕+秸秆覆盖和深松+秸秆覆盖的耕作方式，可提高子瓜苗期0～50cm的土壤含水量，有效降低土壤侵蚀。

第二，保护性耕作减少了耕作成本，使纯收益较传统耕作有大幅度的增加。采用保护性耕作的子用西瓜瓜子产量显著地高于传统耕作，分别比传统耕作增产27.6%、13.4%。表明在河西荒漠灌区子用西瓜田采取免耕秸秆覆盖的保护性耕作是可行的，应大力推广。

第三，在甘肃河西荒漠灌区采用秸秆覆盖的保护性耕作，可减轻冬春两季大风频繁侵蚀农田表层，有效地减少土壤风蚀量，并抑制土壤水分蒸发，提高土壤蓄水能力，以及彻底解决焚烧秸秆带来的一些环境问题，具有良好的生态效益。