刚察县土壤水分状况与春油菜种植思考

侯雨乐，胡　尧

(四川省阿坝师范学院，四川 汶川 623002)



刚察县土壤水分状况与春油菜种植思考

侯雨乐，胡尧

(四川省阿坝师范学院，四川 汶川 623002)

摘要：通过对刚察县青海湖农场土壤的取样打钻、含水量测定以及粒径分析，研究了土壤含水量变化特点、土壤干层与植被种植等问题。结果表明，油菜地土壤剖面含水量变化范围很大，上部60cm深度范围内，由于雨季及灌溉等原因，水分丰富，甚至有重力水存在。60cm深度以下含水量急剧下降，部分剖面有严重干层和中度干层发育，其可表明多年平均的土壤水分含量特点，也指示了大气降水不能完全满足植物正常需求。青海湖农场土壤是粉砂土，土层厚度仅100cm左右，土壤蓄水能力较差，在干旱年容易出现土壤缺水，在暖干化大背景下，这一现象值得警惕。当地必须坚持退耕还草战略，优先发展耐寒耐旱牧草及耗水较少的浅根系灌木。在油菜种植面积大的现实情况下，要大力推广节水灌溉、发展杂交油菜、加大对水源区的保护力度，保证入湖河流径流量稳定。在实现“企业增效、职工增收”的同时，着重保护青海湖良好的生态平衡。

关键词：土壤含水量；土壤干层；青海湖农场；油菜

土壤水分是限制西北地区植物生长的主要因素，是草原畜牧业发展、水环境管理、农牧业节水技术研究的基础。在青海湖地区，土壤水分并不能完全满足牧草生长发育的需要，甚至发育有土壤干层[1]。青海湖被四周高山环抱，地处我国三大自然区的过渡地带，是对气候变化敏感、生态系统较脆弱的地区之一；本区干旱、多风、蒸发能力强等气候特点对土壤干层的形成有促进作用[2,3]。刚察县地处环湖湿地保护核心区，是环湖牧区之一，近几年油菜种植面积不断增加，为保持青海湖地区的生态平衡和生态环境，就须研究清楚该区作物生长的土壤水分条件。因此，研究该区域土壤含水量，对查明该区土壤水分状况、遏制草场退化、稳定青海湖生态系统、草地生态平衡、油菜等经济作物种植有重要的实际指导价值。

1油菜地采样点选取与研究方法

春油菜是青海省重要的油料作物，平均含油量超过45%，年种植面积可达20万hm2，刚察县是青海省内主要的油菜基地之一。油菜花不仅是环湖观光旅游项目之一，也是刚察县主要的油料作物，2013年优质油菜生产基地建设项目也已被青海省农牧厅批准建设。

刚察县位于青海湖北岸，县城驻地沙柳河镇，为典型的高原大陆性气候，年均气温1.3℃，年降水量约370mm，多集中在6～9月[4]。青海湖农场地处青海湖北岸的湖滨平原，地势平坦开阔，平均海拔3230m，耕地约1.25万hm2，土壤为栗钙土，土质较肥沃，植被覆盖率高，但干旱、大风等自然灾害频发，现种植的经济作物主要有燕麦和油菜等[5]。本实验在位于刚察县火车站南的油菜地中选取8个采样点，利用便携式人力钻钻孔取样，每隔10cm深度采样。含水量测定采用精度较高的烘干法，本地区的栗钙土有机质含量多在4.0%以下，符合国家土壤水分测定法标准(有机质含量不超过20%的土壤)，且此方法不会破坏土壤有机质和结构水。实验使用英国马尔文公司生产的Mastersizer-2000激光粒度仪来测定土壤粒度分布特点，重复测量误差控制在3%以内。

2实验结果

现阶段对于青藏高原土壤干层的划分标准研究较少，鉴于本地区的土壤与黄土高原土壤类型一致，质地相差不多，故为了更详细地对本地土壤干层研究，对比其他干旱区的干层特点，特参考前人对黄土高原土壤水分剖面分层和土壤干层的划分依据[6]。青海湖农场土壤以栗钙土为主，质地以粗粉砂为主，因此特将本地土壤干层的含水量划分标准略异于黄土高原的干层标准，本地区土壤含水量整体偏低，故其干层标准要略小，本实验将11%作为干层与非干层的分界值，含水量在11%～8%间的为轻度干层，8%～5%之间的为中度干层，5%以下是严重干层。

2.1含水量测定结果分析

图1是从这8个采样点中挑出具有代表性、变化规律较典型的4个剖面点的土壤含水量变化图。图1a剖面深100cm，最大含水量达30.8%，属重力水；最小值也有13%，无干层分布，含水量值随着深度的加深而呈降低趋势，根据曲线变化特点，可分为10～50cm、60～100cm两部分，其平均含水量分别为26.4%、14.3%。图1b钻孔剖面深100cm，最大含水量达24.4%，属重力水；最小值仅3.9%，出现干层，含水量值随着深度的加深也呈降低趋势，根据其有无干层分布的特点，可划分为10～50cm、60～100cm两部分，平均含水量分别为19.3%、6.0%，下部出现中度干层分布。图1c点剖面深80cm，最大含水量达26.1%，最小值也达19.3%，大部分深度都出现重力水，无干层分布，含水量值随着深度的加深也呈降低趋势。图1d剖面深100cm，最大含水量达24.6%，属重力水；最小值仅3.7%，出现干层，含水量值随着深度的加深也呈降低趋势，在70cm处含水量急剧降低至11%以下，故根据其有无干层分布的特点，可划分为10～60cm、70～100cm两部分，平均含水量分别为22.1%、3.9%，下部出现严重干层分布。

a-d是各点剖面的土壤含水量变化曲线图1　油菜地采样点剖面的土壤含水量变化曲线

由上可知，研究区土壤剖面上部至下部含水量差异较大，约在3%～30%之间。60cm深度附近大致是含水量剧烈变化的分水岭深度，60cm深至地表含水量多大于15%，70cm深度以下土壤含水量明显减小，有些点位甚至出现干层。表层土壤含水量明显偏高是由于采样工作基本是在7～8月份开展，降水偏多，且多连阴雨天气，故降雨天气下雨水的下渗、河道侧渗和油菜地存在人为灌溉等管理行为是本地土壤表层出现重力水的主要诱因；但是当年降水的下渗一般不会或很少可以到达土层下部[7]，这也就导致土壤含水量变化曲线在中部深度时急剧降低，变化幅度很大。从本次实验可以得出，60～70cm深度以下土壤含水量可代表该区真实的正常年土壤含水量状况，反映出当地土壤水分总体不足状况。

2.2土壤粒度分析

对第4个剖面d的土样进行粒度分析实验，可得出各粒级在不同深度的变化特点，做出该地土壤粒径含量(%)变化(见图2)。从图2可分析出，各级粒径在此剖面中都不曾缺失，在不同深度的含量大小有变化而已，即土壤各深度的粒度分布不均匀。从各级粒径的百分比含量多少可以得出，该剖面粒度组成仍以粗粉砂为主，其平均含量最高，可达到34%；只是细砂含量比黄土高原的稍大，有此可基本确定本采样点地区的土壤仍是粉砂土为主。

图2　油菜地土壤剖面粒径含量变化曲线

3讨论

3.1油菜地土壤干层分布

油菜地虽定时有灌溉等管理，但土壤干层在60～70cm深度以下仍会出现，且有部分剖面出现的深度比较大，前人有研究表明[8]，土层越厚，干层就越厚。这说明本地区大气降水往往不能通过下渗到达下部土层，尤其是在60～70cm深度以下，土壤水分并不能充分满足油菜生长发育的需要。土壤干层发育是本地区降水不足的反应，是在土壤水分的支出大于收入的条件下产生的，土层越厚，下部干层越强也表明了该区水分处于“亏损”状态，这对青海湖水位的影响是消极的，要保证湖区周边地下水水位不持续下降，就应严格限制对青海湖周边河湖水资源的过度开发和耗水作物的大面积种植。

3.2当地农牧业发展与生态保护

青海湖周边地区气候有暖干化发展趋势[9]，虽然近两年青海湖区降水量有所增加，但土壤下部仍有干层发育，加上土层较薄，土壤水分总体较为匮乏，所以在发展现代农牧业的同时，必须高度关注当地的生态平衡，土壤水分平衡，防治出现草场退化等危机。

在油菜地仍有土壤干层发育的情况下，应当首先以保证天然草场、人工草场植被大面积覆盖为宜，发展现代化高技术农牧业。春油菜是刚察县现今主要经济作物之一，种植面积广，由于当地降水量少，故主要分布于人工水渠附近等方便灌溉的地区，多属青海湖农场、黄玉农场等辖地。然而油菜耗水量要高于其它草本植物耗水量[10]，所以当地政府必须推广普及节水灌溉，用杂交春油菜替代普通油菜种植，提高对水资源利用率，保证入湖河流径流量，维持当地水循环平衡。

土壤水分不足、土层薄等限制因子决定了必须要合理规划当地的载畜量和农牧业规模，防止土壤水分过度蒸发、损失而导致生态环境恶化。同时应不断探索多种经营路子，发展农场经济，如培育耐寒耐旱的经济林，如沙棘等；建设藏香猪、藏羊、牦牛、土鸡等有机认证农畜产品基地，完善圈养畜牧业；依托自身区位和资源优势，着力打造绿色食品深加工产业；发展环湖牧家乐，深挖旅游业潜力，加快推动本地特色农牧业规模化产业化发展，在实现“企业增效、职工增收”的同时，维持当地良好的生态平衡。

4结论

(1)土壤上部含水量较高是由于采样时在雨季、河道侧渗和灌溉等因素所致，表层土壤普遍出现了重力水。但是下部土壤仍有干层发育，开始发育深度约为60～70cm，发育中度干层和严重干层。

(2)青海湖农场土壤仍是类似于黄土高原地区的粉沙土，厚度多在80～120cm之间，土层较薄，土壤水分调蓄能力较差，在平水年更易出现缺水现象。尤其是在暖干化大背景下，土壤干层可能会持续存在甚至加重。

(3)青海湖农场油菜地土壤剖面含水量上高下低，曲线变化剧烈，下层土壤有干层发育，因此本地区应优先发展耐寒耐旱牧草、耗水较少的浅根系灌木、优质草地。在油菜种植面积广的现实情况下，必须推广普及节水灌溉，用杂交春油菜替代普通油菜种植，提高对水资源利用率，保证入湖河流径流量，维持当地水循环平衡。

(4)本地区必须合理规划农牧业规模，防止土壤水分过度损失而导致生态恶化。不断探索多种经营方式，如培育耐寒耐旱的沙棘等经济林；建设藏香猪、藏羊、牦牛、土鸡等有机认证农畜产品基地，完善圈养畜牧业；依托区位和资源优势，着力打造绿色食品深加工产业；发展环湖牧家乐，深挖旅游业潜力，加快推动本地特色农牧业规模化产业化发展，实现“企业增效、职工增收”的同时维持当地良好的生态平衡。

参考文献：

[1]马延东,赵景波.青海环湖地区草原土壤含水量及富集规律[J].中国农业科学,2015,48(10):1982-1995.

[2]李玉山.黄土区土壤水分循环特征及其对陆地水分循环的影响[J].生态学报,1983,3(2):91-101.

[3]张杰，李栋梁，王文.夏季风期间青藏高原地形对降水的影响[J].地理科学，2008，28(2)：235-240.

[4]刚察县志编纂委员会.刚察县志[M].西安:陕西人民出版社,1997:16-79.

[5]张忠孝.青海地理[M].北京：科学出版社(第二版),2009：67-87.

[6]赵景波，杜娟.陕西咸阳人工林地土壤干层[J].地理科学，2005，25(3)：322-328.

[7]成爱芳.青海湖北侧刚察县土壤水环境[D].西安:陕西师范大学,2011.

[8]赵景波,牛俊杰,杜娟,等.咸阳三原县新庄不同植被土层含水量研究[J].地理科学，2008，28(2)：247-252.

[9]伏洋,张国胜,李凤霞,等.青海省草地生态环境变化态势及驱动力分析[J].草业科学,2007,24(5):31-36.

[10]于振文.作物栽培学各论(北方本)[M].北京：中国农业出版社,2003:98-101.

收稿日期：2015-12-9

作者简介：侯雨乐(1983-)，男，讲师，硕士，主要从事自然地理研究。E-mail：houyule0358@163.com。