变化环境下河套灌区秋浇适宜模式的思考

王 霞，李 忠，兰进芳，胡 振，霍轶珍

（1.河套学院，内蒙古自治区 巴彦淖尔 015000；2.河套水务集团公司，内蒙古自治区 巴彦淖尔 015000；3.武汉湖振煜环境科技限公司，湖北 武汉 430000；4.内蒙古自治区河套灌区灌溉排水工程技术研究中心，内蒙古自治区 巴彦淖尔 015000）

1 开展河套灌区秋浇适宜模式研究的必要性

1.1 秋浇是河套灌区特有的灌水制度

内蒙古河套灌区是全国三大灌区之一，引黄灌溉的水量约占黄河过境水量的1/6，而其中农业用水量占总用水量95%以上。每年引用黄河水灌溉带入河套灌区土壤中大量的盐分，加之河套灌区降水少、蒸发量大、地下水位较高、排水不畅等原因，使得灌区土壤长期处于积盐状态，土壤次生盐碱化问题比较突出，严重影响了灌区农业的可持续发展[1]。

河套灌区特有的灌溉模式是在摸索如何规避农作物因土壤盐碱化受到影响这一实践中渐渐形成的，依据灌溉时间将1 a 的灌溉分为春灌、夏灌、秋灌、秋浇4个阶段[2]。其中秋浇是河套灌区特有的灌水制度，也是河套农业灌溉的关键一环，该方法不仅可以贮存水资源为次年作物生长做准备，还有利于淋洗耕层的盐分。

1.2 秋浇是河套灌区农业丰产不可或缺的环节

1.2.1 对耕作层土壤进行淋洗、脱盐

秋浇的重要作用之一是对河套灌区春季返盐现象进行淋盐、洗盐、脱盐。有学者曾提出，在冻融情况下，土壤中的盐分、水分迁移的动力即为温度[3]。位于下层的水分在整个冻结过程内将会在土水势降低的作用下移向冻结区，与此同时，盐分跟着水分迁移到上部区域，这个区域土壤的含盐量将因此而增加；表层的土壤基质势会在融化的过程中因地表的剧烈蒸发而下降。表层盐量因靠近下部的水分迁移向上而增加，返盐便形成了。秋浇就是利用大定额的灌溉淋洗维持耕作层盐分，保持其动态平衡。

1.2.2 为春季播种和作物幼苗生长提供墒情

贮存水资源以便次年农作物生长，也是秋浇的优势之一。小麦是河套灌区众多的重要作物的一种，通常在3月的下旬开播，小麦的健康生长需要适宜的土壤含水量，一方面每年春季黄河流凌水在3 月中旬结束，灌区4月下旬渠道整修结束后才可引水，导致小麦播种前不能引黄河水来春灌[4]；另一方面，在下部土壤还没有完全解冻且上部土壤融化不久这种情况下，灌溉将使得小麦因无法自由呼吸而生长受限，错过了4月灌水的黄金期，对小麦的影响是消极的。而秋浇则是为第二年春季小麦播种幼苗生长贮水的重要手段。

1.2.3 秋浇可以有效提升土壤质量

秋浇除了洗盐、压盐、储水、保墒之外，冰冻松土还能增强土壤的质量。位于河套地区的土壤，板结程度高，钠离子的含量也较多，固结土块在土地翻耕之后易显，而秋浇后土层中含水率会大大提升，土壤在封冻期会因水的冻结而疏松膨胀，播种过程又因土质的优化而更加理想。数年来的经验和科学研究都显示秋浇可以有效提升作物耕作层土壤质量[5]。

秋浇是河套灌区秋季淋洗、脱盐、春季贮水保墒，提升土壤质量、促进作物生长必不可少的环节，在变化环境下对秋浇灌水模式进行研究，探索科学高效的秋浇灌水模式，具有很重要的现实意义。

2 河套灌区现有秋浇制度存在的问题

2.1 秋浇灌水定额过大，造成水资源浪费严重

秋浇是河套灌区农业生产必不可少的环节，一般秋浇是用水最多的一个环节，定额是其他轮次灌水定额的2～3倍。但多年来，大部分农民错误地认为多浇才能多贮，多浇就等于来年好墒，而且以邻为壑撵碱压盐，所以灌水定额过大，不仅使水的供需矛盾、管用矛盾还日渐突出[6]，而且还容易引起次年土壤潮塌返浆现象。灌区灌溉管理数据统计和大量实验研究表明，河套灌区秋浇用水量几乎占到全年用水量的1/3，水量浪费严重，秋浇灌水模式的改变是河套灌区现阶段农业节水潜力所在[7]。

2.2 秋浇后地下水位过高造成翌年春季返盐

河套灌区中灌溉面积的集中度和灌水定额，均会对地下水上升幅度产生影响。秋浇不仅是地下水位高峰期，也是河套灌区用水量最集中的一段时期。张玉英等[8]研究表明，秋浇用水集中、面广量大，秋浇完毕大地即将或开始封冻，此时地下水位高低决定着翌年春季返盐程度。若秋浇水量过大则地下水位较高，使大量水分和盐分积聚和冻结在土壤表层，加重翌年春季返盐。所以，必须降低封冻初期灌区的地下水位。

河套灌区是地下水没有水平出路的平原地区，灌溉把表层土壤中的盐分冲洗到较深土层中，必须通过田间排水工程及时排除多余土壤水，有效控制地下水位。但目前情况下河套灌区田间排水工程配套程度还较低，其结果是秋浇后地下水位过高，土壤结构破坏，盐渍化程度加重，以及翌年春季返盐严重等[9]。

2.3 秋浇加重了春季灌溉水的供需矛盾

近年来，河套灌区的灌溉引水量逐年减少、种植结构也有所改变，一些经济作物的种植面积逐年增加。在这种新的农业种植模式下，农户主观上认为对于5月中下旬才播种的作物完全可以在第二年春季进行播前灌溉，不必在秋收后最忙碌的季节进行秋浇，这样的观念导致秋天预留干地逐年增加，河套灌区正在形成局部秋浇的局面。在局部秋浇的情况下，没有秋浇的耕地地下水位和地下水含盐量都显著升高，第二年春季返盐比较严重，预留干地第二年的春灌虽然可以保证作物播种所需墒情，但盐分的累积明显高于秋浇地[10]。

另外，随着巴彦淖尔市工农业的迅猛发展，河套灌区的工业用水和生态用水都在逐年增加，而且在黄河水资源的严重短缺的情况下，局部秋浇改变了河套灌区生育期灌溉用水量和秋浇用水量的分配比例，预留干地的比例会直接影响到春灌时灌溉水的供需矛盾。

3 变化环境下河套灌区秋浇适宜模式的研究

近年来，随着水权转让及节水改造等项目在大型灌区的落实，河套灌区的引黄水量也逐渐降低、种植结构不断改变、地下水位持续下降、水土环境污染日趋严重，土壤水盐分布规律发生了较大的变化。要想不断改善耕地土壤质量，保证作物高产稳产，在保证农业生产可持续发展的同时，满足灌区生态用水的需求，就迫切需要研究变化环境下科学合理的秋浇制度。针对河套灌区现有的秋浇制度中存在的问题，本文主要研究秋浇定额、秋浇时间，秋季预留干地面积比例、秋浇后地下水位适宜深度控制等内容。

3.1 适宜秋浇灌水定额和预留干地比例的确定

秋浇的结果取决于水量，但要取得更好的效果，还要看秋浇时间和水文、土壤的质地。不仅如此，水分蒸发、气温和降水等气候因素也特别重要。因此，秋浇定额要做到因地制宜。应依据各区域盐化程度来确定秋浇量，土壤盐渍化不严重，应采取较小的秋浇定额。秋浇不仅要实现淋洗和调节盐分，还要贮存保墒，定额太大则会导致潮塌反浆，还有可能引起返盐、影响作物生长播种和土壤盐渍化。

3.2 适宜秋浇时间和地下水控制深度的确定

传统观念认为秋浇越晚越好，但是，浇水过晚会造成渠道闸坝大程度损坏。此时，由于农活在封冻后暂停，土壤还会因灌溉、平整土地后土层蒸发量的相对增加而促成返盐。因此，秋浇时间应根据封冻时间、计划控制的地下水位标准和秋浇定额的大小来确定。需要强调的是，河套灌区的地下水的状态应该归为灌溉（降雨）入渗—蒸发型，因其取决于灌水的定额、时间，以及排水量和土质等，地下的水位之所以上升，很大程度上是因为灌溉水的入渗，也使得地下水保持充裕，提升田间排水力度，保证地下的水位保持在临界深度以下。

4 结语

要想合理匹配河套灌区在变化的情况下农业生产发展的需要，应着力开展秋浇灌溉制度的相关研究，合理确定秋浇时间和秋浇灌溉面积，使秋浇、秋收、秋翻的矛盾减少到最小程度，适当降低灌水定额，加强田间排水，保证秋浇后不形成地下水高峰，并争取封冻时地下水埋深达到临界深度以下，秋浇后还应该结合保墒、调墒措施保证第二年春季土壤水分、盐分适宜于播种和幼苗生长，这是开展秋浇适宜模式研究的最终目标。