旱作集雨节水高效栽培技术

旱作集雨节水高效栽培示范基地

应用旱作集雨节水高效栽培技术的小麦喜获丰收

洛宁县地处河南省豫西丘陵山区，全县耕地面积5.44 万公顷，其中水浇地不足0.67 万公顷，其余全是旱地，是一个以旱作农业为主体的农业生产大县。洛宁县年降雨量为500 毫米左右，且降水时空分布不均匀，冬干、春旱加伏旱的年份经常发生。“十年九旱”的气候特征，导致洛宁县粮食产量起伏较大，尤其是秋粮，遇到大旱年份减产幅度在50%～60%。干旱缺水、土壤贫瘠、基础设施薄弱和技术体系不完善是制约当地农业绿色高质量发展的主要因素。

旱作集雨节水栽培技术，是把挖储水槽、建集雨窖和作物地膜覆盖栽培三者融成一体的农业生产新技术。洛宁县农技人员在洛小界乡王村1.07 公顷旱作集雨节水栽培技术试验示范田上种植小麦、玉米、蔬菜、烟叶等多种农作物，通过10 多年试验示范和应用推广表明，该技术具有蓄水、保墒、抗旱、节水、减少水土流失的功能，很好地解决了旱地农作物“靠天吃饭”的问题，有效地解决了旱地“蓄水”技术问题，把旱地变成了“土壤水库”，提高了旱地土壤水分利用率，旱地农作物增产效果极其明显。

一、建储水配套设施

洛宁县有王村、赵村、谷圭、官庒和大明五大旱塬，总面积近1.33 万公顷，是洛宁县耕地中的重要生产主力。旱作集雨节水栽培技术的配套设施建设包括以下几方面：首先，在整地前先在地里开挖防渗储水地槽，简称储水槽。挖多少条储水槽可根据地块面积而定。在距地边1 米处开挖一条宽30 ～33厘米、深70 ～80 厘米、长度因地块而定的储水槽，可用挖掘机挖槽。储水槽内铺上1 米宽的防渗塑料薄膜，薄膜厚度0.5 毫米，拉平伸展后在薄膜内回填土壤至地面。然后在距第一条储水槽1 ～2 米处再挖第二条储水槽。每隔1 ～2 米挖一条储水槽，直到整块地挖完。其次，每亩耕地在地边或低凹处再挖2 ～4个储水防渗水窑，简称集雨窑。集雨窑深2 米、宽1米，每个集雨窑容积约2 立方米。在集雨窑内铺塑料薄膜阻止雨水渗漏，窑口铺砖留空隙，设置过滤网，用盖板盖住。集雨窖也可用水泥浇筑。也可每亩耕地建一个6 ～10 立方米用水泥浇筑的集雨窑。集雨窑用于储集下大雨和暴雨时的雨水，以及发生的地表径流。储水槽和集雨窑全部挖好后，然后平整耕地后在地表上种植农作物。其次在耕地上起垄覆盖地膜。也可用起垄铺膜机覆盖地膜。覆盖地膜可达到土壤蓄水保墒、提速增温和抑制杂草等目的。

二、储水机理及效果

旱作集雨节水栽培技术的核心内容有三点：挖储水槽，建集雨窑，地膜覆盖栽培。

挖储水槽的目的是提高农田储水能力。在农田里建储水槽，在槽内铺设地膜，可阻止水分下渗流失，把珍贵的降水蓄积起来，充分接纳和利用天然降水，最大限度地保蓄土壤水分，起到地下“土壤水库”作用。每当干旱时，槽内储存的水分，通过土壤毛细管孔隙，使土壤下层水分上升扩散到耕作层，向槽外左右各扩展50 ～60 厘米，供植物吸收利用，显著提高了降水利用率，提高了土壤储水、保水、集水能力。储水槽的应用改善了土壤理化性状，抗旱保墒功能大为增强。

集雨窖可蓄积降大雨、暴雨时形成的地表径流，并配套补灌设备，在作物生育期需水的关键时期，适时灌溉补充水分，起到增产增收的关键作用，也可用于实施滴灌和水肥一体化灌溉。同时，有效地解决了耕地水土流失问题。

通过实施地膜覆盖栽培，能有效地抑制土壤水分蒸发，具有明显的保湿增温、保墒促墒、集流聚肥作用，同时具有良好的土壤熟化培肥作用，增产效果显著，是适合干旱地区的优化耕作模式。

三、试验示范生产效果

1.节水效果。2012 年以来，洛宁县农业农村局和农业产业服务中心技术人员对小界乡王村1.07 公顷旱作集雨节水栽培技术试验示范区耕作层土壤进行了长期监测，通过测定土壤含水量，结果表明：实施旱作集雨节水栽培技术，能显著增加土壤含水量。2021 年，小麦地平均含水量21.08%，比对照11.84%提高了52.70%；玉米地平均含水量25.65%，比对照14.82%提高了73.08%。在干旱时，如2021年5 月10 日，通过对试验区地膜覆盖辣椒地测定土壤平均含水量达17.09%，而对照只有8.61%，比对照提高了98.49%；小麦地土壤平均含水量达12.94%，而对照只有6.67%，比对照提高了94%。

2.增产效果。从2012 年以来，采用旱作集雨节水栽培技术先后种植了小麦、玉米、辣椒、番茄、红薯、烟叶、药材等多种作物，均表现出良好的增产增收效果。2020 年种植的小麦平均亩产512.6 千克，地膜玉米平均亩产698.3 千克。2022 年种植的小麦平均亩产496.7 千克，亩增产110 千克，增产率28.5%。2022 年在玉米生产前期严重干旱的情况下，地膜玉米平均亩产仍达到508.6 千克，比对照田的亩产255.5 千克增长1 倍多，增产幅度达99.1%。2018-2022 年5 年间，试验示范区种植的小麦平均亩产518.4 千克，亩增产156.3 千克，增产率43.1%。玉米连续5 年平均亩产610.8 千克，亩增产192.6 千克，增产率46.1%。2018 年种植的旱地番茄亩产3500 千克，比对照田的亩产1500 千克增长1.5 倍，增产幅度达133.3%。2013 年在王村塬采用该模式栽培的7公顷烟叶示范田平均亩产191.3 千克，亩增产50.5 千克，增产35.9%，优质烟率在50%以上。由此可见，旱作集雨节水栽培技术增产效果显著，增产幅度在30%～50%。

四、推广应用前景及建议

应用旱作集雨节水栽培技术的一次性投资较大，每亩设施建设投资需1500 元左右，但可以连续使用30 年以上。2012 年以来，洛宁县累计推广应用旱作集雨节水栽培技术种植小麦、玉米、烟叶、蔬菜等0.67万公顷以上，其中小麦、玉米0.37 万公顷，平均亩增产粮食208.9 千克，累计增产粮食1159.4 万千克，增加收入3478.2 万元。种植经济作物效益更加可观，累计增加收入8800 万元以上。旱作集雨节水栽培技术的试验示范和推广应用，使降水利用率大幅度上升，提高了土壤储水、保水、节水、抗旱、保墒能力，提高了旱地农作物产量，经济效益和社会效益十分显著。该技术措施在减少耕地水土流失治理方面效果突出，表现出了良好生态效益，应用前景也非常广阔。

为使该技术发挥出更好的作用，可配合采取滴灌、水肥一体化、科学施肥等旱作节水技术措施。如：大力推动有机肥替代化肥、秸秆还田以增加土壤有机质含量，提升耕地地力等级；做好雨雪后锄耙等土壤耕作，优化耕层结构，改善理化性状，提高土壤蓄水保水能力；使用新型农机具耕作，引进抗旱节水农作物新品种，改善旱作区农业生产条件，使旱作区农业得以可持续发展。