土壤中的水、肥、气、热四性失调

土壤中的水、肥、气、热四性失调

1日本的排水模式目前采用的土地利用排水类型主要包括三种类型：明排水、黑排水和现代化排水。1.1机械操作的改进明排又称地表浅排、地表排水,采用干、支、斗、农各级排水渠道配套,纵横排列分布于灌区,是稻田排水的主要设施。优点是施工方便、造价低,但占用耕地面积大,且有碍农田机械操作,主要用以排地面水,排地下水和土壤水的效果不如暗排。明渠排水一般只能降低沟渠附近的地下水位,而对中间地带的地下水影响较小,如欲使地下水位较均匀地降至临界深度以下,则需使每条排水沟所控制的面积减小,开挖的排水沟数量增多,这样占用的耕地更多;如果加大排水沟的深度,每条沟的控制面积也可增大,但易塌方,养护困难。因此生产上采用明暗结合的排水方式,干、支、斗沟用明沟深排,稻田下埋设暗管暗排,明沟暗管取长补短,相辅相成,以提高稻田排水效果。常见的稻田明排系统及其应用范围如下:1.1.1配套的排水系统目的是排除土壤表面多余的水。在平整土地作业期间有时要考虑到这一排水系统。除土壤透水性较强的稻田外,这种排水系统对所有稻田都是重要的。1.1.2地表浅排系统这是一种与为临界期降低地下水位而设计的较深系统相结合的地表浅排系统,较深的系统通常是由深1m、间隔50~100m的明沟组成。在稻田根系层存在不利条件、加速渗漏的深排水道以及需要淋洗的情况下采用这种系统。1.1.3暗管排水暗管这是与用于控制地下水位的地下系统相结合的地表浅排系统,例如在需要控制盐分的地区或存在其他问题的地区要建立这种系统。在日本的许多低洼地水稻田采用地下排水暗管以保证越冬苗生长及排除有毒物质以防烂根,即在距地表约1m的深处铺设直径6cm的陶管或水泥管,其间隔为:有机质含量高的土壤7~12m;砂质粘土12~18m;轻壤土18~25m。在每条管线的下游端,安装带有阀门的直立管,仅当水稻需要排水时,才打开阀门,必要时,使用水泵将水排走。1.2土壤治理型暗排具有节省耕地,便于机械化耕作,格田土壤水分或地下水位下降速度快、深度大、较均匀等优点。尤其对治理渍害效果显著,但一次性投资较大。暗排可分为暗管排水和暗沟排水两种形式。1.2.1冻融破坏的治理难点暗管排水因管材不同分为塑料暗管、陶瓦暗管、混凝土暗管等多种。我国江苏、广东、湖南等省市,正广泛地进行试验、示范和推广,北方地区由于冻融破坏,应用尚有一定的困难。暗管排水的管理维护较为不便,容易出现管道中水流受阻以及由此引发的超压问题,排水管道淤塞(包括土粒淤塞、化学沉积物淤塞、植物根淤塞)等问题。1.2.2旱作稻田的选择暗沟因用材不同分为木、竹材料暗沟,粘土、碎石等材料暗沟和鼠道沟等。前两种在我国南方部分稻田已广为应用,取材方便、经济耐用,后一种是运用鼠道犁靠中型拖拉机牵引在稻田旱作期间形成,省工省料,但要求土质较粘重,耐压力较强,否则易塌或淤塞。1.3提排排洪、养殖、排渍当格田一级的排水沟出水口的水位低于下一级排水沟的水位,水流不能自流排泄,此时必须利用人力、畜力、机电力等把水位抬高水出外,这种排水设施叫提排。许多低洼地稻田排洪、排涝、排渍都设置了提排设备。它的优点是使用方便,根据需要安排排水时间,但需要基建和动力设备,费用较高,并且必须与明排或暗排结合进行。若排出的水质较好,全盐在0.15%以下,并无其他有毒物质时,一般再度用作稻田或其他作物的灌溉,实行排灌结合,一机两用,充分利用回归水资源。我国南方沿江滨湖稻田的提排站,大都灌排两配套。北方许多井灌稻区靠提取地下水种稻,实际也是排灌结合的一种形式。2日本电视台的排水效果2.1生态效果2.1.1降低地下水位,防止地表径流我国南方一些稻区,如珠江三角洲、江苏等地,水稻生长期间地下水位离地面一般10~15cm。雨季常接近地表,形成地下水与地面水连接,重力水长期停滞在土壤孔隙里,得不到排除和更新,使有毒物质积累。通过排水尤其是暗管排水,一般可把地下水位降低至田面以下40~60cm。使地下水与田面水分开,形成较大的水头差,对渍水稻田土壤所积累的有毒物质,能不断进行淋洗而加以排除。2.1.2改善土壤通气状况,提高氧化还原电位当土壤空隙全部充满水时,气体被排挤出外,水、气间的矛盾变得尖锐化。此种条件下,氧化还原电位值将大为降低。通过排除过多的地面水、土壤水和地下水,可使地下水面以上土层固、液、气三相中的气相容量相应增大。由于排水改善了土壤的通气状况,土壤氧化还原电位值也相应提高。据测定,在同样晒田条件下,有排水设施的稻田比无排水设施的稻田土层10cm处的Eh值提高30~50毫伏;20cm处提高50~114毫伏。2.1.3排水设施和时间短,影响产量的技术难点因沿江滨湖水网圩区的稻田和山区下湿冷浸田,由于地下水位高,加以长期种稻淹水,土壤潜育化和次生潜育化都有程度不同的发生和发展,成为低洼稻田产量不高的主要障碍。在无完整排水设置的情况下,不仅过多的水分无法排除,落干晒田技术措施也难进行。但在有排水设施的条件下,尤其是暗沟排水,晒田所需时间短,无论田中和田边,表层和下部都晒得较透、较均匀。所以渍水稻田,有了排水设施,不仅可以排除地面水、土壤中的重力水,而且可以提高晒田质量,改善土壤缺氧的条件,减轻次生潜育化的发生和发展。2.2涝渍危害的防治建议涝渍会对农作物的整个生长发育产生不利影响,导致农业减产。若春涝发生在播种前,将会推迟播期,影响产量,播种机下不了地,对于机械化程度较高的地区影响更大。若发生在播种后,则由于土壤中水分过多,土壤中的冻层隔水,会使地温降低,种子处于低温和无氧状态,时间一长,许多种子不出苗,影响后期生长而减产。另外,目前我国农业生产尚摆脱不了天时影响,天时好,产量多,有钱购买化肥及生活用品,如果发生涝渍,不但没有粮卖,还要吃返销粮,农业生产的投入减少。因此发生大面积的涝渍灾害,除当年粮食大幅度减产外,还要影响次年,甚至第三年的农业生产。排水治理低洼稻田的涝渍危害,可以带来显著的社会经济效益。结语我国的水稻生产是气候型农业,靠天吃饭的局面还没有从根本上得到转变,频繁的洪涝、低温冷害是制约我国水稻发展的重要因素。实践证明,经济越发展,涝渍灾害造成的损失就越大。此外,我国水稻生产基础设施薄弱,承担自然灾害风险能力不大。尽管近年来,加大了对排水工程的投资,在一定程度上和一定范围内减轻了涝渍给水稻生产带来的危害,但这种能力仍是十分有限的。所有这些因素,导致我国水稻生产发展相对缓慢,特别是近年来稻米产量徘徊不前,与