垄沟覆盖在武威市玉米种植中的应用和影响

富丰泽

（甘肃省民勤县农业技术推广中心，甘肃民勤733300）

武威市地处甘肃西北，面积3.23 万km2，地处黄土高原、青藏高原和蒙新高交汇地带，全年平均降雨量只有212.2 mm，水资源极度匮乏。玉米是武威一直以来种植的主要农作物品种，开发和利用新技术提升作物产量，增加农业效益，增长农民收入，是农业发展的关键。在我国干旱和半干旱区大力推广的垄沟覆盖技术是否适合在武威推广应用，是农业技术创新的重要课题。

1 垄沟覆盖技术的优劣

1.1 垄沟覆盖技术应用的正面效应

垄沟覆盖技术在农作物种植中被广泛应用，比如在种植小麦、玉米、高粱、马铃薯、紫花苜蓿、胡麻等农作物时都有应用这一技术。

1.1.1 垄沟覆盖技术的应用有利于集水、贮水、抑蒸在种植大田作物时应用垄沟覆盖技术，对于干旱、半干旱地区来讲，最大的益处就是垄沟覆盖的集水、贮水、抑蒸功效。垄沟覆盖主要是通过“垄面产流、沟内集流、覆盖抑流”来实现对水资源的最大利用。现在最常用的是地膜垄沟覆盖，它的集雨效果是最佳的。有研究表明：地膜垄沟覆盖技术可收集低于10 mm的降水，并且将这些水分提供给农作物，这对于干旱和半干旱地区来讲至关重要。

1.1.2 垄沟覆盖技术的应用具有贮水的功效 贮水功效也是垄沟覆盖对土壤水环境改善的体现。最主要的是其可以使土壤水分保持平衡，这对于农作物的生长来讲非常重要。地膜覆盖可以在地表形成一个地膜与土壤之间的水循环空间，在这个空间里水分因地膜变热蒸发成为水蒸气，水蒸气遇冷后会凝结为水滴，这些水滴附着在地膜上，形成一个简单的水循环，这会让土壤保持一个相对高水平的湿润度。

1.1.3 垄沟覆盖可以阻止土壤水分蒸发，也就是抑蒸功效 抑蒸的效果因覆盖物的不同而不同。常见的覆盖物有秸秆、砂石、地膜、卵石、枯草等等，现在最常用的是地膜覆盖。有研究表明：地膜覆盖可减少土壤水分蒸发23.04 mm，如果利用“秸秆+砂石覆盖”“秸秆+地膜覆盖”“砂石覆盖”“砂石+地膜覆盖”模式，土壤水分累积蒸发量较无覆盖分别减少了60.9%、74.0%、75.3%、79.4%[1]，但是这一技术的推广具有一定的难度。

1.1.4 垄沟覆盖技术的应用有利于提高土壤养分，促进热循环 土壤养分是土壤肥力的指标之一，主要是指农作物生长所需的营养物质，比如矿物质、微量元素等。垄沟覆盖可以更高效地利用土壤肥力，虽然不会增加土壤的肥力总数，但是肥力的利用率会大大提升。另外，垄沟覆盖还可以提高土壤氮磷钾等矿物质的含量，主要表现在以秸秆为覆盖物的农田上，秸秆还田对土壤结构和土壤养分的改善已经被大量证实，尤其是减少了土壤养分损失，增加了土壤矿物质含量，使土地更适合农作物的生长。

作物的生长需要适宜的温度，垄沟覆盖技术在土地热量的调节上作用非凡。尤其是地膜覆盖，因为材质的特殊性，太阳辐射可以通过地膜被土壤吸收，同时隔断了热量的流失，进而使土壤温度提升，也减慢了夜间、阴天土壤温度的下降，保证了农作物出苗期的土壤温度，适宜的温度对于农作物出苗、健苗、壮苗都很有利[2]。

1.1.5 垄沟覆盖技术的应用有利于作物生长，提高产量 垄沟覆盖技术应用于农作物种植，可显著改善农作物生长环境，特别是地膜垄沟覆盖效果最为突出。主要是因为地膜垄沟覆盖可有效改善土壤肥力利用，土壤水分、温度适宜，且农作物光合作用大幅提高，对于农作物的生长非常有利。比如地膜垄沟覆盖可以使农作物的株高、叶大、茎粗显著增加。因此，根据当地实际，有效利用垄沟覆盖技术，选择适宜的覆盖物，可以很大程度上促进作物的生长。

农作物的种植效益除了市场供需之外，最关键的是产量，其与土壤的肥力、水、热等密切相关。垄沟覆盖技术恰恰为作物的生长提供了所需要的这些必备条件，促进了作物的生长，同时也增加了农作物的产量[3]。数据显示，地膜垄沟覆盖用于大田耕作中产量提高明显，就玉米而言，较传统种植模式最高增产90.99%，最低也有20.90%。

1.2 垄沟覆盖技术应用的负面效应

地膜垄沟覆盖虽然可以显著增加农作物的产量，但同时也伴随着一定的负面效应。首先，地膜残留于耕地。通过一季作物的生长，地膜被风化侵蚀难以全部回收，残留在耕地中的地膜很难自然降解，成年累月的积累对于农田生态环境的污染很严重，会破坏土壤性质结构，不利于作物种子生根发芽，妨碍农机具作业。因此，为了保证耕地长久高效的利用，必须思考解决这个难题。其次，土壤水分、养分消耗过度。虽然垄沟覆盖技术的应用可以将有限的降水充分收集并利用，但因为作物生长和产量都大幅提高，对于水的需求远远大于自然补给量，长此以往就会使得土壤含水量下降。同理，土壤养分也面临着这个困境，大量的超前消费，滞后的有效补给，并不利用土地长期高效利用。最后，农作物容易早衰。垄沟覆盖充分利用了土壤原有的水、热、养分，农作物在适宜生长的环境中快速生长，生长快的弊端是水、肥的需求也会大量提升，如果不能满足作物快速生长的水肥需求，作物就会出现早衰现象，所以在作物生长的中后期，需要大量补给水肥。

2 垄沟覆盖技术在武威市的推广应用

武威市属于干旱半干旱地区，是历史上有名的粮食主产区，现在也是一个农业大市，农业的发展事关武威200 万人民群众的民生大计，所以推广利用农业种植新技术非常必要。垄沟覆盖技术在武威地区并不少见，推广利用多见于种植西瓜、哈密瓜、白兰瓜等瓜类作物，也有部分用来种植马铃薯，很少见在小麦、玉米等农作物中推广应用。

2.1 找到适合武威的垄沟覆盖技术指标

垄沟覆盖技术在玉米、小麦、马铃薯、紫花苜蓿等大田作物种植中被广泛应用，不同地区垄沟比例不同，覆盖物选择也有差异。在武威历史上，古浪山区曾经在种植小麦时使用石砾覆盖，据当地人讲，可以很大程度上提高土壤保墒能力，对于旱地小麦抗旱提产非常有效。近些年在凉州区也有农民使用垄沟覆盖种植玉米，但是这一技术并没有普及。

有研究称，不同地区适合的垄沟大小尺寸比例是不同的。比如在甘肃皋兰，玉米垄沟的最佳比例是60 cm∶60 cm；在陕西关中，玉米垄沟的最佳比例是60 cm∶90 cm。因此，地理位置不同，垄沟宽度和高度的最佳比例也是不同的。在武威推广利用垄沟覆盖技术就要研究分析最适合的垄沟比例，真正做到提产增效。所以，必须设定不同垄沟比例与传统播种方式进行试验对比，找到最合适的技术指标。

2.2 试验中观察垄沟覆盖在武威的适应性

武威全年降水量在60～610 mm，缺水干旱是武威市发展的最大瓶颈。农业生产离不开水资源，农作物生长也需要大量的水。从气候状况来讲，武威是一个非常适宜种植农作物的地区，因为昼夜温差较大，土壤的特殊性，农作物的品质非常好，但是水资源的缺乏制约了武威农业的发展，所以节水农业是发展农业必须要攻克的难关。

垄沟覆盖是针对缺水干旱地区的一项种植技术。在试验中要对气候进行观测，了解降水量、气温昼夜差异、平均温度等。另外，要观测不同试验田中的种苗成长情况。在这个过程中要监控的还有土壤的水分补给与耗损、土壤的温度适宜状况、土壤的养分变化情况等。

3 垄沟覆盖技术应用到玉米种植中的价值

3.1 垄沟覆盖可有效提高玉米产量

垄沟覆盖技术多用于黄土高原旱作雨养农作物区，也就是人们通常说的“靠天吃饭”。这些地方因为环境因素的制约，玉米出苗不齐，间苗也很困难，导致玉米产量不高。主要原因是土壤水分储备贫乏，玉米出苗后经历“倒春寒”，过低的温度影响了玉米的生长。垄沟覆盖技术的应用从根本上解决了这些地区在种植玉米和其他农作物时存在的问题，技术本身所具备的“高蓄水、强抑蒸、促积温”有效缓解了该地区玉米生长期水分不足和温度过低的问题。

武威市年均降水量不高，分布不均匀，地貌地形复杂多样，大多数地方土壤贫瘠，水土流失也比较严重，农业生产环境较差，农业生产大多数还是小农经济，投入高、产出少，农业的回报率不高，农民的纯收入有限。一直以来，地方农业部门和农科院也针对地方实际进行了大量的研究和尝试，主要有蓄水、覆盖、农作物品种等方面，甚至耗费大量财力发展设施农业，利用温室大棚来提高农业产出。这些尝试都是农业未来发展的路子，但是大田作业还是武威市农业的主要经营模式，因此垄沟覆盖技术的完善和推广，对未来武威农业的发展具有深远意义。

3.2 垄沟覆盖技术可最大限度发挥地力优势

突破传统的地膜覆盖技术，垄沟覆盖技术从平铺覆盖到起垄覆盖，从垄上种植到垄沟内种植，这一全新的旱作农业技术可以有效缓解玉米播种期降雨量少带来的水分不足问题，也可以缓解春旱、倒春寒这些频繁发生的气候问题带来的不利影响，还可以最大限度的发挥土壤养分的作用，让土壤养分充分被农作物利用吸收，可以提高土壤养分的利用效率。这些改变带来的最终结果是提高作物产量，增加农民收益。

垄沟覆盖技术在很多地方被推广应用，使作物产量大幅提升，善加利用也可以在武威市产生同样的效果，优化土壤供水和作物需水的关系，平衡调节土壤养分，调控平衡土壤热量，最终实现农作物的丰产丰收。