土壤中的水、肥、氣、熱四性失調(diào)

土壤中的水、肥、氣、熱四性失調(diào)

1日本的排水模式目前采用的土地利用排水類型主要包括三種類型：明排水、黑排水和現(xiàn)代化排水。1.1機械操作的改進明排又稱地表淺排、地表排水,采用干、支、斗、農(nóng)各級排水渠道配套,縱橫排列分布于灌區(qū),是稻田排水的主要設(shè)施。優(yōu)點是施工方便、造價低,但占用耕地面積大,且有礙農(nóng)田機械操作,主要用以排地面水,排地下水和土壤水的效果不如暗排。明渠排水一般只能降低溝渠附近的地下水位,而對中間地帶的地下水影響較小,如欲使地下水位較均勻地降至臨界深度以下,則需使每條排水溝所控制的面積減小,開挖的排水溝數(shù)量增多,這樣占用的耕地更多;如果加大排水溝的深度,每條溝的控制面積也可增大,但易塌方,養(yǎng)護困難。因此生產(chǎn)上采用明暗結(jié)合的排水方式,干、支、斗溝用明溝深排,稻田下埋設(shè)暗管暗排,明溝暗管取長補短,相輔相成,以提高稻田排水效果。常見的稻田明排系統(tǒng)及其應(yīng)用范圍如下:1.1.1配套的排水系統(tǒng)目的是排除土壤表面多余的水。在平整土地作業(yè)期間有時要考慮到這一排水系統(tǒng)。除土壤透水性較強的稻田外,這種排水系統(tǒng)對所有稻田都是重要的。1.1.2地表淺排系統(tǒng)這是一種與為臨界期降低地下水位而設(shè)計的較深系統(tǒng)相結(jié)合的地表淺排系統(tǒng),較深的系統(tǒng)通常是由深1m、間隔50~100m的明溝組成。在稻田根系層存在不利條件、加速滲漏的深排水道以及需要淋洗的情況下采用這種系統(tǒng)。1.1.3暗管排水暗管這是與用于控制地下水位的地下系統(tǒng)相結(jié)合的地表淺排系統(tǒng),例如在需要控制鹽分的地區(qū)或存在其他問題的地區(qū)要建立這種系統(tǒng)。在日本的許多低洼地水稻田采用地下排水暗管以保證越冬苗生長及排除有毒物質(zhì)以防爛根,即在距地表約1m的深處鋪設(shè)直徑6cm的陶管或水泥管,其間隔為:有機質(zhì)含量高的土壤7~12m;砂質(zhì)粘土12~18m;輕壤土18~25m。在每條管線的下游端,安裝帶有閥門的直立管,僅當(dāng)水稻需要排水時,才打開閥門,必要時,使用水泵將水排走。1.2土壤治理型暗排具有節(jié)省耕地,便于機械化耕作,格田土壤水分或地下水位下降速度快、深度大、較均勻等優(yōu)點。尤其對治理漬害效果顯著,但一次性投資較大。暗排可分為暗管排水和暗溝排水兩種形式。1.2.1凍融破壞的治理難點暗管排水因管材不同分為塑料暗管、陶瓦暗管、混凝土暗管等多種。我國江蘇、廣東、湖南等省市,正廣泛地進行試驗、示范和推廣,北方地區(qū)由于凍融破壞,應(yīng)用尚有一定的困難。暗管排水的管理維護較為不便,容易出現(xiàn)管道中水流受阻以及由此引發(fā)的超壓問題,排水管道淤塞(包括土粒淤塞、化學(xué)沉積物淤塞、植物根淤塞)等問題。1.2.2旱作稻田的選擇暗溝因用材不同分為木、竹材料暗溝,粘土、碎石等材料暗溝和鼠道溝等。前兩種在我國南方部分稻田已廣為應(yīng)用,取材方便、經(jīng)濟耐用,后一種是運用鼠道犁靠中型拖拉機牽引在稻田旱作期間形成,省工省料,但要求土質(zhì)較粘重,耐壓力較強,否則易塌或淤塞。1.3提排排洪、養(yǎng)殖、排漬當(dāng)格田一級的排水溝出水口的水位低于下一級排水溝的水位,水流不能自流排泄,此時必須利用人力、畜力、機電力等把水位抬高水出外,這種排水設(shè)施叫提排。許多低洼地稻田排洪、排澇、排漬都設(shè)置了提排設(shè)備。它的優(yōu)點是使用方便,根據(jù)需要安排排水時間,但需要基建和動力設(shè)備,費用較高,并且必須與明排或暗排結(jié)合進行。若排出的水質(zhì)較好,全鹽在0.15%以下,并無其他有毒物質(zhì)時,一般再度用作稻田或其他作物的灌溉,實行排灌結(jié)合,一機兩用,充分利用回歸水資源。我國南方沿江濱湖稻田的提排站,大都灌排兩配套。北方許多井灌稻區(qū)靠提取地下水種稻,實際也是排灌結(jié)合的一種形式。2日本電視臺的排水效果2.1生態(tài)效果2.1.1降低地下水位,防止地表徑流我國南方一些稻區(qū),如珠江三角洲、江蘇等地,水稻生長期間地下水位離地面一般10~15cm。雨季常接近地表,形成地下水與地面水連接,重力水長期停滯在土壤孔隙里,得不到排除和更新,使有毒物質(zhì)積累。通過排水尤其是暗管排水,一般可把地下水位降低至田面以下40~60cm。使地下水與田面水分開,形成較大的水頭差,對漬水稻田土壤所積累的有毒物質(zhì),能不斷進行淋洗而加以排除。2.1.2改善土壤通氣狀況,提高氧化還原電位當(dāng)土壤空隙全部充滿水時,氣體被排擠出外,水、氣間的矛盾變得尖銳化。此種條件下,氧化還原電位值將大為降低。通過排除過多的地面水、土壤水和地下水,可使地下水面以上土層固、液、氣三相中的氣相容量相應(yīng)增大。由于排水改善了土壤的通氣狀況,土壤氧化還原電位值也相應(yīng)提高。據(jù)測定,在同樣曬田條件下,有排水設(shè)施的稻田比無排水設(shè)施的稻田土層10cm處的Eh值提高30~50毫伏;20cm處提高50~114毫伏。2.1.3排水設(shè)施和時間短,影響產(chǎn)量的技術(shù)難點因沿江濱湖水網(wǎng)圩區(qū)的稻田和山區(qū)下濕冷浸田,由于地下水位高,加以長期種稻淹水,土壤潛育化和次生潛育化都有程度不同的發(fā)生和發(fā)展,成為低洼稻田產(chǎn)量不高的主要障礙。在無完整排水設(shè)置的情況下,不僅過多的水分無法排除,落干曬田技術(shù)措施也難進行。但在有排水設(shè)施的條件下,尤其是暗溝排水,曬田所需時間短,無論田中和田邊,表層和下部都曬得較透、較均勻。所以漬水稻田,有了排水設(shè)施,不僅可以排除地面水、土壤中的重力水,而且可以提高曬田質(zhì)量,改善土壤缺氧的條件,減輕次生潛育化的發(fā)生和發(fā)展。2.2澇漬危害的防治建議澇漬會對農(nóng)作物的整個生長發(fā)育產(chǎn)生不利影響,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。若春澇發(fā)生在播種前,將會推遲播期,影響產(chǎn)量,播種機下不了地,對于機械化程度較高的地區(qū)影響更大。若發(fā)生在播種后,則由于土壤中水分過多,土壤中的凍層隔水,會使地溫降低,種子處于低溫和無氧狀態(tài),時間一長,許多種子不出苗,影響后期生長而減產(chǎn)。另外,目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)尚擺脫不了天時影響,天時好,產(chǎn)量多,有錢購買化肥及生活用品,如果發(fā)生澇漬,不但沒有糧賣,還要吃返銷糧,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入減少。因此發(fā)生大面積的澇漬災(zāi)害,除當(dāng)年糧食大幅度減產(chǎn)外,還要影響次年,甚至第三年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。排水治理低洼稻田的澇漬危害,可以帶來顯著的社會經(jīng)濟效益。結(jié)語我國的水稻生產(chǎn)是氣候型農(nóng)業(yè),靠天吃飯的局面還沒有從根本上得到轉(zhuǎn)變,頻繁的洪澇、低溫冷害是制約我國水稻發(fā)展的重要因素。實踐證明,經(jīng)濟越發(fā)展,澇漬災(zāi)害造成的損失就越大。此外,我國水稻生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,承擔(dān)自然災(zāi)害風(fēng)險能力不大。盡管近年來,加大了對排水工程的投資,在一定程度上和一定范圍內(nèi)減輕了澇漬給水稻生產(chǎn)帶來的危害,但這種能力仍是十分有限的。所有這些因素,導(dǎo)致我國水稻生產(chǎn)發(fā)展相對緩慢,特別是近年來稻米產(chǎn)量徘徊不前,與