南北疆“幹播濕出”的異同,及其注意的幾個細節
最近一段時間,經常有南疆的朋友咨詢我南疆“滴水出苗”的事情,也有的咨詢我“幹播濕出”的問題。綜合這一段時間的學習和個人思考,特整理一些關于“幹播濕出”和“滴水出苗”的差異,以及“幹播濕出”在南北疆面臨的一些基本不同,與大家共同學習。
首先,“幹播濕出”和“滴水出苗”分布是什麼?
“幹播濕出去”:由 "幹"、"播"、"濕"、"出",這四個字組成,也包括了四層意思。1幹土,2播種,3滴水曾墒,4出苗,這個意思和内容。
“滴水出苗”:由:“滴”、“水”、“出”、“苗”這四個字組成,但是隻有滴水和出苗兩層意思。
因此,我個人理解的“幹播濕出”和“滴水出苗”二者的字面意思分别應該是:
(1)“幹播濕出”:幹土整地,然後播種;通過滴灌補充土壤水分,使得土壤水分滿足作物出苗需要,然後實現作物整齊出苗的技術;
(2)“滴水出苗”:可以是幹土也可以是濕土整地,然後播種;通過滴水補充土壤濕度,使得土壤濕度在空間上達到均勻,從而實現整齊出苗的技術;
(3)二者,之間最本質的區别有三點,播種前土壤的水分狀況、滴水目的、滴水量。
了解了“幹播濕出”和“滴水出苗”的概念差異,我們在一起看看南北疆在“幹播濕出”這個技術應用時候的有什麼異同。
第一、“幹”是“幹播濕出”的基礎,土壤水分狀況不同,後續技術也應該不同。
講幹以前,先看三個基本概念:
(1)土壤含水量一般是指土壤的絕對含水量,即100 g烘幹土中含有若幹克水分,也稱土壤含水率。土壤含水量常用重量含水率與體積含水率表示,重量含水率是指土壤中水分的重量與相應固相物質重量的比值,體積含水率是指土壤中水分占有的體積和土壤總體積的比值。體積含水率與重量含水率兩者之間可以通過土壤容重換算。
(2)墒指土壤的濕度; 墒情指土壤濕度的情況。土壤濕度是土壤的幹濕程度,即土壤的實際含水量,可用 土壤含水量占烘幹土重的 百分數表示:土壤含水量=水分重 /烘幹土重×100%。
(3)底墒,種莊稼以前土壤中已有的濕度(蓄足底墒),泛指耕層以下到50cm深度内的水分。
了解完上面三個概念,我們再來看看南北疆播種前土壤含水量或者說底墒情況。
前一段時間,北疆幾個微信群在讨論“破雪放墒”到底行不行呢?我們先把這個“破雪放墒”的可行性先放一下,說明2021-2022年冬天北疆的降雪量還是可觀的,甚至在一定程度上有些人擔心“因為融雪造成土壤底墒太大,而影響播種呢”;反觀南疆呢,除了高海拔地方,今年的降雪量有如何呢?我們用數字說話:
根據王慧等(參考資料:王慧,王梅霞,王勝利,餘行傑.1961—2017年新疆積雪期時空變化特征及其與氣象因子的關系[J].冰川凍土,2021,43(01):61-69)對1961—2017年南北疆積雪分析:新疆冬季最大積雪深度以天山為界,天山以北多于南部,北疆北部和伊犁河谷最大達60~100cm,天山山區及天山北坡30~60cm,南疆大部地區不足20cm。根據胡列群等(參考資料:胡列群,李帥,梁鳳超.新疆區域近50a積雪變化特征分析[J].冰川凍土,2013,35(04):793-800.)對1960-2011年南北疆降雪分析:新疆冬春季積雪主要分布在天山以北,厚度可達30cm以上,天山以南積雪比較淺薄,大部分在10cm以下。雖然兩篇文獻對南北疆降雪量的比較有差異,但是整體上看(30~60cm)減(<20cm)和(>30cm)減(<10cm);北疆年平均降雪量至少比南疆高出20cm。
引自:胡列群,李帥,梁鳳超.新疆區域近50a積雪變化特征分析[J].冰川凍土,2013,35(04):793-800.
雪融化時的密度ρ融雪≈0.6g/cm³計算,20cm降雪量,折合到每畝的水量為
667m2 × 20cm × 0.6g/cm³≈80噸 即80方水
換句話說,明年的冬天每畝地上北疆比南疆多了獲得了80方的水量;為了方便計算在不考慮蒸發等其他因素下進行計算:
根據《全國土壤田間持水量分布探讨》的研究結果,全國各地的田間持水量如下表1:為了方便計算我們按照土壤田間持水量為25%計算,土壤容重按照1.3計算,耕層深度(降雪影響土壤深度)按照50cm計算,50cm全部達到田間持水量需要108.4方水,也就是說“80方的水能夠使得北疆大部分50cm的土壤達到田間持水量的73.8%”,或者說“80方的水能夠使得北疆36.9cm的土壤達到飽和田間持水量”。
簡而言之:北疆由于降雪量的影響,每畝比南疆多了約80方的水,而這80方的水能夠使得北疆36.9cm的土壤達到飽和田間持水量;而南疆由于缺少了這個水土壤田間持水量相對較低。具體含量建議在播種前取樣分析。
第二、“濕”是“幹播濕出”的核心,但是濕的基礎不同,對于作物影響也很大。
很多人,第一反應“濕”就是水分,這樣理解對也不對;因為影響作物出苗的水,不僅僅是水,還有水中的離子有關系。這就要提到水勢了:
水勢指相對于純水而言某種狀态下的單位體積的水的勢能。影響水勢的因素各種各樣,它們可能同時作用,影響趨勢可能相同也可能不同。比如,添加溶質會降低水勢,而壓力的增大會提高水勢。如果水流不受限制,水會從水勢高的地方流向水勢低的地方。一個常見的例子是鹽水,與純水相比,這些溶液的水勢為負。
換句話說,同樣的土壤含水量,鹽水的水勢就比非鹽水低;水(勢)往低處流,隻有土壤的水(勢)大于作物的水勢,作物才能吸水,種子才能發芽。
而衆所周知,南疆土壤鹽分比北疆高;高鹽分必然降低土壤水勢。以往文獻資料研究,棉花萌發階段土壤含水量略高于70%田間持水量為宜。
而南疆由于土壤土壤含鹽量較高,影響土壤水勢;因此相對含水量應該高于北疆。具體數值應該與土壤質地、鹽分含量相結合。
第三、“幹播濕出”中水鹽運移過程影響整個效果,地下水不能不考慮。
北疆地區由于常年滴灌,地下水較深;除了部分地區,一般在苗期對作物的生長和水鹽運移影響較小。而南疆由于整個區域的冬春灌,相對地下水埋深較淺, 地下水及其水中鹽分,會通過毛管作用影響地表的水鹽狀況。尤其在周邊大部分農田都在冬春灌的情況下,水鹽可能會通過橫向運移及毛管作用在未進行冬春灌的農田進行累積。
因此,地下水位是“幹播濕出”必須考慮的一個因素;做到水鹽統觀統管,區域協同調控。
第四、溫度差異影響水鹽運移,同樣影響“幹播濕出”的效果。
整體上講,南疆積溫優于北疆,但是由于區域差異較大,因此各地區溫度差異較大;尤其在“幹播濕出”後由于土壤整體水分含量低于“冬春灌”。
每1立方厘米幹土溫度提高1℃時所需的熱量卡數(卡/立方厘米/度),稱為土壤熱容量。
水的熱容量為1;空氣為0.0003;土粒介于二者之間,約為0.5—0.6。這就是我們都知道的“土壤升溫快降溫也快,而水升溫慢降溫也慢”的原因。因此,面對夜間極端低溫和日間高溫灼燒方面,幹播濕出和冬春灌之間應該有不同。
第五、南北疆栽培模式差異在“幹播濕出”中應考慮。
南北疆在一膜三管還是一膜兩管方面存在差異,但是從滴灌水鹽運移和淡鹽區構建的角度還是建議“一膜三管”;另外由于土壤墒情不同,水分入滲過程也不同;因此滴灌帶流量也應當适當調整。
整體上講,個人認為由于南北疆降雪量差異等方面原因,在南北疆“幹播濕出”中應該注意以下幾個問題:
(1)出苗水灌水量應該有差異;
(2)播種後是否應該複水也應該考慮;
(3)滴灌帶流量也應該做出調整;
(4)一膜三管應該優先考慮,覆土方式應該與冬春灌有差别;
(5)注意土壤返鹽,尤其要根據土壤鹽分含量适時補水;
(6)一定要區域協同,統觀統管,否則水鹽與地下水将會交彙影響作物出苗和生長。
作者:梁飛談水肥,本文為個人的一點思考,不一定完全正确,歡迎交流讨論;歡迎大家關注和轉發。
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