垄沟集雨种植改变垄沟结构对作物生长发育影响的研究进展

在干旱半干旱区,降水有限且时空分布不均,作物产量低而不稳定,严重制约着当地农业生产的发展,如何高效利用该地区的水肥光热等资源,实现农业上的高产稳产及可持续发展是当前该农业区面临的重要问题。垄沟集雨种植技术作为一种高效节水栽培措施,可有效缓解当地降水资源利用率低的问题,显著改善作物生长发育过程中所需的水热环境,因而在当地得到了广泛推广与应用。综合国内外垄沟集雨种植模式的研究进展,从土壤水热环境、作物光合特性、作物养分吸收和作物生长发育四个方面进行归纳总结,分析垄沟集雨种植模式下改变垄沟结构对作物生长发育的影响,并对未来干旱半干旱区集雨农业发展作出展望。

聚土免耕垄沟作物优化结构

聚土免耕技术是针对川中丘陵区高台位旱耕地土薄瘦瘠、易旱、侵蚀严重、作物产量低等问题而提出来的。通过我们6年来的研究证明:聚土免耕技术有增加作物产量,保持水土,增加土壤水贮量,改良和培肥土壤等明显的经济效益和生态效益。被大家认为是开发川中丘陵区农业的一个行之有效的新型生态工程。聚土免耕技术效益的表现基础,在于为作物生长创造了一个不同生态环境的垄沟网格状结构,变常规平作为垄沟耕作。因此合理利用垄沟优势,应用适宜的作物搭配结构及栽培技术。

垄沟集雨种植的研究进展

在降雨量少且分配不均的干旱、半干旱地区,垄沟集雨种植技术的广泛应用有目共睹。在众多学者和农民共同努力下,该技术从最初简单的垄沟不覆盖技术已经衍生出各种应用模式。采用文献分析法,从垄沟结构、覆盖材料、土壤属性、作物产量、水分利用效率和温室气体排放等方面归纳了垄沟集雨种植技术的发展进程,客观地阐释了其对生产和环境的正负效应及发展前景。结果表明,垄沟集雨种植技术通过微地形改变和覆盖方式汇集雨水、减少蒸发面积,平衡不同覆盖材料的增温和降温效应,从而对土壤水热条件、肥力和农田生产力具有调控作用,促进作物生长,提高水分利用效率和产量,目前该技术的研究不仅局限于干旱、半干旱地区的单季作物,也延伸至两熟地区的周年生产中。然而,考虑到该技术未来发展可持续性,认为垄沟集雨种植技术结合环保型覆盖材料和模型模拟等方式将有利于缓解塑料地膜对环境的负效应,改善生产中难于机械化的问题。