淮北平原砂姜黑土分布对阶段性旱涝的影响

摘 要：淮北平原地处黄淮海平原南侧，自然条件较为优越，是我国重要商品粮生产基地之一，农业发展前景广阔。由于该地区粘粒含量高，质地粘重，适耕期短，并且养分含量低的砂姜黑土的广泛分布，导致该地区下雨则涝，一干就旱，因此，掌握好砂姜黑土的生成原因以及水理特性对当地农作物增产的影响意义重大。

关键词：淮北平原；砂姜黑土；阶段性旱涝；蒙脱石

淮北平原地处黄淮海平原南侧，自然条件较为优越，适合“两高一优”农业综合开发利用，是我国重要商品粮生产基地之一，农业发展前景广阔。作物布局以旱作为主，耕作制度多为两年三熟，也有较大部分一年二熟和三年五熟，复种指数180%左右。淮北平原地区是全省重要的粮、棉、油、烟、麻、果产区，但粮食产量在全省处于中下等水平，低产面积还很大，低产土壤约占耕地面积的60%，其中又以砂姜黑土面积最大，约有1800万亩，棉花单产也较低，但从区内高产典型来看，增产潜力大，有广阔的发展前途，发展多种经营的条件较好。

砂姜黑土的成土母质为河相沉积物，多为壤粘土或粘土，没有明显的沉积层理。沉积物中富含碳酸钙，并且地下水中富含重碳酸钙，这是砂姜形成的重要物质基础。②砂姜的形成是气候，生物，地下水以及母质多重作用的结果。生物呼吸与微生物分解产生的二氧化碳溶于水形成碳酸，从而导致水中碳酸钙的含量增大，使之成为水溶性重碳酸钙往下层淋溶，最终在土体下部聚积沉淀。在当地气候的影响下，这个过程反复进行，从而最终形成大小不一的砂姜，上层的砂姜主要受土壤中的碳酸钙影响，下层的砂姜来自地下水较多。

淮北平原地处温带半湿润地区，下雨则涝，一干就旱，究其原因是地下砂姜黑土的分布。地表以下0-20cm是耕作层，20-40cm由黄泥组成，叫黄泥层，越向下蒙脱石含量越高，土壤粘度变大，容重变高。再往下就是砂姜土，具体的结构见图2。砂姜土的特点是质地较为均一，一般为粒径0.02～0.05mm的粉砂和小于0.002mm的粘粒。砂姜黑土水理性质比较特殊，干缩湿涨，因此易旱易涝。砂姜黑土的矿物组成以蒙脱为主，土体棱柱结构发达，耕层粉沙含量高，有机质含量低，吸热性强，蒸发量大。雨后易板结，旱时易断裂，从而切断了结构体单位之间毛管联系，地下水运移受到影响，水分难以到达耕层，因此导致干旱。湿润时又由于土壤膨胀系数大，使孔隙封闭，又加上土壤透水性差，雨水难以下渗，另外地下水位本身较高，以上原因均导致雨后土壤很快达到饱和从而产生涝渍灾害。显然当务之急便是解决砂姜黑土所带来的阶段性旱涝问题。

涝渍问题比较容易解决，用地面排水系统，在大田外围有大的排水沟，农田里面有比较粗的排水沟，如果雨下的特别大的话中间还会有细沟，每一层每一块都能够保证积水能够尽快的排除农田。因此这个地方特别怕旱，一旦缺少降雨，地面温度升高，便会导致砂姜黑土收缩，孔隙增大，土壤水分加速流失，最终将会导致作物枯死。目前当地的主要解决办法是通过打潜水井把地下水抽上来，然后用细长的水管灌溉，如果有条件进行滴灌将更有利于节约水资源。但是这样的方法面临两个问题：一是由于地下水埋深较浅，缺水时候地下水很快就被抽光了；二是该地区农业生产较为发达，一般采用大机器进行耕作，大范围施肥容易使氮、磷等元素下渗，造成地下水污染。这两大问题解决干旱问题过程中亟待解决的，但是对于灌溉量的多少也是一个很突出的问题。水灌多了便会导致水资源的浪费，甚至会加重当地的涝渍问题。水灌少了又不能满足植物的生长需求，产量得不到最大化。因此，今后的研究还可以通过土壤水分蒸散发量计算农田所需灌溉水量，从而更加高效地规划和利用水资源。

注释

①淮北平原，自然環境[EB/OL].百度百科.

②詹其厚.淮北砂姜黑土的母质特性对其生产性能的影响[J].安徽农业科学，1996，24（3）：251-255.

作者简介：石君明，男，江苏省泰州市兴化县，本科生，河海大学水文水资源学院。