陕北黄土丘陵区干旱对农业和生态建设的影响及对策

 

 

    目前我国干旱持续发展，已经明显影响农业生产和农民增收，并已引起各级政府高度重视。2月初和2月12—15日，中国科学院安塞水土保持综合试验站组织涉及农业、果业、林草植被等方面的专业科研人员和监测员及咨询专家组成旱情考察队伍，就目前“陕北黄土丘陵区干旱对农业生产以及生态环境建设的影响及近期对策”进行针对性专题考察研究，重点对陕北黄土丘陵区的延安和安塞周边地区不同类型农田（梯田、川地）、不同前茬（玉米、谷子）、不同坡向（阳坡、阴坡）的农田、不同类型果园（幼龄果园、盛果期果园）、不同类型林草植被（刺槐幼林地阳坡，刺槐幼林地阴坡、刺槐老林地、柠条林地、铁杆蒿草地）等36个具有典型代表性的位点土壤水分含量进行了多点多重复的监测，并采用与地方业务主管部门座谈以及走访当地农民等相结合的方式，考察了解分析目前干旱情况对农业生产、经济林果生产及林草植被建设的影响。

    考察结果显示，自从2008年11月中旬以来，该区连续115天无有效降雨，气温比往年同期偏高0.3℃，加之比常年偏高的土壤温度及较低的相对湿度和较高的风速，使得近来土壤水分（尤其是翻耕过的农田）蒸发加剧，农田土壤干土层已经达到6-10cm，各类农田和果树土壤翻耕过的土壤含水量比未翻耕过的干土层加深约2cm。其干旱的基本特点是：冬春连旱，时间持续长，气温偏高，影响面积大、范围广。春播受阻，人工林草死苗增多，生长减缓。预计旱情呈发展态势。严重威胁农业生产和区域经济发展，果树、人工种植的草以及新栽植的幼树难以正常生长，给春播带来严重困难。

    依据连续测定和考察结果，结合安塞站长期监测研究积累以及已有成果，提出了以加强分类管理、立足当前、着眼未来的抗旱原则，并根据不同农业产业、不同植被目前的土壤水分状况和今后可能出现的干旱情况，分别提出了目前不同类型的农田、果园、林地和草地抗旱的中心目标和应采取的技术措施及对策。

 

    通过对延安和安塞周边地区不同类型农田（梯田、川地）、不同前茬（玉米、谷子）、不同坡向（阳坡、阴坡）的农田23个具有典型代表性的位点土壤水分含量多重复的监测分析，2月5-6日测定结果为：梯田地土壤干土层深度为4.9-5.3cm，0-20cm 土壤含水量为6.32-6.89%，20-40cm 土壤含水量为8.36-8.79%，40-60cm 土壤含水量为8.58-9.23%；川、台地土壤干土层深度为2.7-3.2cm，0-20cm 土壤含水量为6.89-7.25%，20-40cm 土壤含水量为8.68-9.37%，40-60cm 土壤含水量为8.98-9.56%；2月13-15日测定结果为：梯田地干土层深度为6.19-7.63cm，0-20cm 土壤含水量为5.12-5.89%，20-40cm 土壤含水量为8.25-8.53%，40-60cm 土壤含水量为8.49-9.23%；川、台地土壤干土层深度为3.28-3.62cm，0-20cm 土壤含水量为6.41-7.08%，20-40cm 土壤含水量为8.56-9.33%，40-60cm 土壤含水量为8.92-9.54%；经过2月5日到2月15日10天左右的土壤蒸发，干土层深度增加了1.5-2.1cm; 不同前茬（玉米、谷子）地土壤含水量没有明显差异，向阳地块未翻耕地土壤含水量比阴面未翻耕地块含水量低约1.50%，土壤翻耕过的土壤含水量比未翻耕过的干土层加深约2.0cm。

    目前陕北黄土丘陵区农田正处于休闲期，暂时对农业生产上的粮食作物短期内不会造成负面影响。但是，如果今春持续干旱，土壤蒸发随着气温升高不断加剧，干土层深度将会不断增深，将给春播带来严重困难。

    抗旱目标：抗旱保墒减少水分消耗为核心，努力降低土面蒸发，保住土壤水分，为春播创造良好的土壤水分条件，确保全苗。

    2.1旱地农田：旱地农田和菜地注重保墒，近期以抗旱保墒减少水分消耗为核心，严禁翻耕土地。选用节水、耐旱作物品种，推广地膜覆盖、大垄沟种植。对于玉米、夏季马铃薯、西瓜、甜瓜、早春陆地蔬菜生产，实行地膜覆盖，对谷子、豆类、马铃薯等作物实行大垄沟种植，确保春播顺龄进行。对即将进行春播的土地采取随翻、随种、随镇压，确保全苗。 

    2.2有灌溉条件的农田：有灌溉条件的春播农田主要采取节水灌溉与保墒并重，大棚菜采取降温通风，防病，节水灌溉。

    2.3密切注意旱情发展：近期应该密切关注天气变化，如果2月—3月底以前无雨，农田严禁翻耕；如果下雨10mm以上，对去年秋季已经翻耕过的农田进行耙耱及镇压保墒。  

 

     1.土壤水分状况与问题

    目前果园0－10cm土层土壤水分含量低于6.0％，10cm土层以下均高于8.0％，20cm以下在12.0％左右。目前果树生长处于休眠期，消耗土壤水分较少，果树生长正常，未出现缺水状况。因此目前干旱对果树生长不会造成明显伤害，但是，今春干旱对果树造成的潜在危害主要集中在萌芽开花期，今春持续干旱会导致果树花期缩短，授粉受精不良，降低座果率及果形不正，影响枝条生长和叶幕形成，加重红蜘蛛、腐烂病等病虫害的发生，加重霜冻危害。

    为防御干旱对果树的威胁，黄土丘陵沟壑区果树主要需从以下几方面着手。

    抗旱目标：促进果树正常开花座果，确保丰收。

    1）加强修剪 春旱会造成果树萌芽率、成枝率、座果率降低。适量加重修剪可弥补干旱造成的不足。剪除大年树、衰弱树的下垂枝、冗长枝，回缩单轴结果枝组和串花枝，减少开花量，可提高树体营养状况和抗逆能力，提高座果率，减少干旱带来的损失。

    2）减少树体失水量 及时密封剪锯口，减少失水量。剪锯口可用动物油、植物油或封剪油密封。大的剪锯口可用泥密封，然后用塑料纸包扎。

    3）地面覆盖 结果树地面可用秸秆覆盖，减少地面蒸散水分，同时可缓和土壤温度回升。结果树开花座果前严禁进行地膜覆盖，因地膜覆盖会导致地温快速上升，提早果树萌芽开花，加重花期、幼果期遭遇霜冻的可能性。

    4）浅耕 “旱中耕，涝浇园”是园艺生产中常用的抗旱抗涝措施。干旱发生时可浅耕果园（锄地深度不超过5cm），去除果园杂草，截断土壤毛细管，减少土壤水分消耗。特别需要强调的是黄土丘陵沟壑区许多果农在春季深耕果园，深度达30cm，这样会进一步促进土壤水分蒸散，不利于果树生长。黄土丘陵沟壑区春季无论干旱与否，果园均严禁深耕。

    5）补灌 有条件的果园可开穴补灌，补灌时可结合施用保水剂等，以提高水分利用率。

    6）输液 对于干旱严重、产量较高、水源较缺的果树，可采用打点滴的方式，通过树干输液补充水分。输液时可同时输入不同的营养元素，如氮、磷、钾、钙、硼、锌等。

    抗旱目的：促进幼树正常萌芽生长，防止枝条干枯，减少“抽条”率。

    1) 地膜覆盖 萌芽前地膜覆盖树盘，提高地温，促进根系的吸收能力，保证枝条的水分供应，同时减少土壤水分蒸散。幼树地面覆盖不可采用秸秆覆盖，以防降低地温，削弱根系吸水能力。

    2) 减少树体失水 树体喷洒抗蒸腾剂，树干、枝条涂抹动物油，树干裹塑料条等，减少水分蒸腾。

    3）适当重剪 干旱导致成枝力减弱，适量短截，可促进枝条生长。少用疏除，以防削弱树体生长。

结果树中的2）、4）、5）、6）措施均可使用。

    抗旱目的：保证成活率。

    1）深穴浅栽 深层土壤水分含量较高，可深挖定植穴，但果树在穴内需浅栽。苗木栽植深度应与原苗圃相同或略高于5cm以内，栽植后苗木根茎处应比地面低40－50cm，可形成盆地效应，减少土壤水分蒸发，缓和温度变化，提高苗木成活率。深穴栽植时注意果树不能栽植过深，否则果树生长缓慢，生长不良。

    2）择机栽植 根据天气预报调整栽植时间。如若短期无有效降水，可将苗木假植于荫凉处，延迟苗木萌芽。只要苗木不失水，不萌芽，5月前均可栽植。

    3）抗旱栽植 栽植时结合浇水，可施用保水剂等，栽植后及时地面覆盖地膜，树干套塑料袋等。

    4）边挖坑边栽植 陕北黄土丘陵沟壑区土壤为黄绵土，土壤水分易散失，栽植时不应提前开挖定植坑，以防土壤水分散失，应挖一个坑就栽一棵树，可减少土壤水分散失。

 

    1.1 新造林（幼林）：目前安塞地区新造乔木林幼林下0 ~ 50 cm土壤含水量为12.36 %，新造灌木林（幼林）下0 ~ 50 cm土壤水分含量为11.00 %左右， 与往年同期相比基本接近，去冬今春降雨较少对土壤含水量的影响不明显。应该注意的是去冬气温偏高，土壤失墒量较常年略高。但是，树木至今尚未萌动，对土壤水分还没有明显需求，干旱问题对树木生长和生存的影响还没有显现出来。如果持续到4月份造林时期仍没有有效降雨，则可能导致两个结果，一是由于四月份气温急剧上升，土壤蒸发量会有较大幅度增加。根据监测资料，这个时期土壤日均失墒量可达4—6mm，土壤进一步失墒会导致干旱加剧，对林木萌动会产生一定的影响。二是对栽植1-2年的幼林带来较为严重的不利影响，因为幼林，尤其是去年秋季所栽植林根系分布浅，利用深层土壤水分能力低，而土壤失墒是由上层逐步深入，表层20mm最为干旱，而新造林和1—2年的幼林根系较浅，尤其新造林根系主要在30mm之内，因缺水造成幼林难以成活或大量死亡。对于新造林地采取局部浇水的方法，适当浇水和覆膜（覆盖杂草也可）能够缓和干旱对幼林的影响，从而提高造林成活率。

    1.2多年生中老林：目前安塞地区乔木林中老林下0 ~ 50 cm土壤水分平均含量为11.69 %，灌木林下0 ~ 50 cm土壤水分平均含量约为10.16 %，略低于幼林林地土壤水分含量，但与往年同期土壤水分含量相比基本接近。由于多年生乔木林和灌木林根系分布较深，能有效利用土壤深层水分。加上目前土壤水分含量与往年接近（根据与多年土壤水分监测资料）。因此，目前的干旱对老林的影响可能是温度过高促使其提前萌动。如果春季的干旱和高温持续一直到4—5月份，则可能造成部分枝条枯死，并且影响到今年开花。2000年曾有过类似情况，刺槐开花很少，当年刺槐蜂蜜几乎绝产。但今年如果4月份前有充足的降雨发生，则对中老林的生长不会产生明显的负面影响。

    1.3今年造林：鉴于去冬今春降雨量少，而气温和地温相对较高，对今年造林产生明显影响，因此必须根据今后土壤墒情的变化而决定造林时间和方法。如果持续干旱和高温，建议推迟造林时间或今年春季造林改为雨季造林。对于去年秋冬季之前已经完成的鱼鳞坑和水平阶等整地工程措施的地块，土壤翻动会造成土壤水分明显下降，如果没有有效降水，应推迟造林或改为本季不造林；对拟造林但尚未整地的地块，严禁翻动和整地措施。应根据降雨、气温和地温等情况确定造林方式和时间。降雨量如果小而必须造林时，建议采用先造林后整地，只挖小穴栽植，过后有了较为充足降水后再整地，，成活率可以保证在80%以上。并在苗木栽植后适当浇水并覆盖地膜，浇水时间和次数根据墒情确定。

    2.1天然草地：丘陵沟壑区天然草地土壤水分含量也较高，0 ~ 50 cm土壤平均含水量为11.19％。在草地返青前，如果土壤持续干旱，可能使土壤水分含量较大下降，最终影响生长。但由于本区分布较广的天然草地类型为黄花蒿、铁杆蒿、茭蒿、长芒草和白羊草等群落，这些物种具有较强抗旱能力，目前干旱对这些群落不会有较大影响，如果到5月份仍没有充足降水，可能会影响到前期生长，因为自然植被的物种是当地乡土植物，故对当地气候适应性较强，不会有根本性的影响，只在干旱期生物量下降，产草量比较低。但是，由于现在几乎没有放牧的牧业，对生产不会产生太大的影响。

    2.2人工草地：本区人工草地主要在梯田或坡度较缓的地方种植。目前土壤水分含量较高，如果土壤持续干旱，有可能使土壤水分含量较大下降，从而严重影响植物的生长，甚至造成人工草地的衰败。由于本区当前种植面积很小。因此，对有条件灌溉的人工草地，可考虑在必要时候进行节水灌溉。对无灌溉条件的，可以考虑适当降低种植密度。