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【摘 要】晋北高寒区存在大量的旱薄地，生态环境恶劣，因地温低、耕层浅、肥力薄、墒情差等问题致土壤肥力低下，严重影响了当地的农业生产和农民收入。近年来，我们在总结群众经验的基础上，经过大量的试验示范，探索出了针对晋北高寒区旱薄地特点的起垄覆盖耕作技术，改土培肥增产效果较好。
【关键词】晋北高寒区；旱薄地；起垄覆盖耕作法；应用效果
1 旱薄地特点及起垄覆盖耕作法技术原理
所谓旱薄地，指高寒旱区大面积存在的缓坡地和部分旱坪地，在农业生产上存在的主要问题是冷、旱、浅、贫、跑、流。冷，即气候寒冷地温低，年均气温4～7℃，春天解冻晚，地温回升慢，不能早播种或播种后出苗慢、苗不全，且秋天落霜早，冻害常发生。旱，即多风少雨，蒸发强，土壤干旱缺墒，保蓄水肥性能差。浅，即耕层浅薄，大多数耕地因地形和生产条件限制，得不到机耕，故耕层大都只有12～15cm，犁底层较明显，保蓄水性能较差。贫，即土壤中有机质及养分贫乏，有机质含量大都小于6g/kg，全氮小于0.5 g/kg，有效磷小于5g/kg，难以满足作物生长及高产对养分的需求。跑，即春播阶段跑墒严重，几天风吹日晒使本来就不够充足的土壤水分散失，直接影响播种与出苗。流，即表土的冲刷流失，缓坡地区虽不像沟壑区那么严重，但不起垄耕作，都存在不同程度的水土流失现象，尤其是雨季更为严重。
旱薄地起垄覆盖耕作法的技术原理是：以秋深耕春免耕防止跑墒，以有机无机肥料混合条施聚肥提供养分，以起垄耕作增温、截流、加厚活土层，以地膜覆盖增温保墒，以规范栽培管理促进作物高产。可以看出，起垄覆盖耕作法就是针对晋北高寒区耕层浅薄的缓坡地以及肥力贫瘠的旱坪地，以改土培肥、增温保墒为中心，集旱作农业与覆盖农业为一体，通过起垄耕作、集中施肥、地膜覆盖、垄沟间作、规范栽培、秸秆还田，以及沟垄换位等一系列技术配套措施，使耕层重叠，肥聚垄中，有效地解决地温低、耕层浅、肥力薄、墒情差等问题，既有利于当年增产，又有利于改土培肥。经连续2年在岢岚县等地试验示范，增产效果显著。
2 主要技术环节与措施
本技术适用于晋北高寒区15?左右的缓坡地、二坡地、梯田台地及一些肥力贫瘠、土质较砂的旱坪地。
2.1 免耕施肥
在秋深耕蓄水春耙耱保墒的基础上，播种前不作普遍浅耕，只把有机、无机肥料混合后集中条施于种植带上，施肥数量按照测土配方施肥建议卡要求，一般毎667㎡施有机肥2000～3000kg，纯N12kg，P2O55kg，K2O3kg。
2.2 起垄覆盖
在施肥的同时，以1m一带沿等高线从带两侧各向中间扣一犁或起垄机械起垄。修成平行等距，高约20cm，底宽约60cm的半圆形大垄背，从而把2倍耕层土壤叠在一起，肥料聚于垄中。然后用80cm宽地膜覆盖在垄背上，垄沟浅串一犁，以压实膜边，并熟化土层。
2.3 打扎播种
播种期，在垄背两边半腰处打孔点种2行玉米或撮种2行高粱，或点种2行西瓜、甜瓜等。这样垄背窄行为40cm，垄沟宽行为60cm。玉米株距40cm，毎667㎡留苗3300株。高粱穴距40cm，一穴2株，毎667㎡留苗6600株。甜瓜穴距50cm，毎667㎡留苗2600株。西瓜每2m一带，一垄2行，株距50cm，毎667㎡留苗1300株。在垄沟中间生土上，点种或犁种一行芸豆或大豆，以利改良熟化土熟。
2.4 适时播种，精细管理
因起垄覆膜使地温升高，可提早播种3～5d，一般在4月25日至5月5日播种。打孔播种覆土后，要防止板结，出苗不好的要人工辅助放苗。拔节期至孕穗期可用磷酸二氢钾、那氏齐齐发、多元微肥等进行根外追肥，并注意及时防治病虫害。
2.5 沟垄换位
秋收后，把垄背上的2倍活土层通过秋一犁、春一犁，翻在上年得到初步熟化的垄沟上，使原垄背变成垄沟。生土层出露，而原垄沟成为3倍活土层的大垄背。
2.6 秸秆沟覆或沟压
秋收后拆垄前，割倒秸秆铺在垄沟内，然后将垄背左一犁、右一犁翻在垄沟上，使秸秆整秆埋压直接还田。第二年春在原垄背上继续左右各翻一犁，从而把秸秆深埋于新的垄背之中。深埋的秸秆经一年的沤制腐熟，大大增加土壤有机质含量。
3 应用效果
在岢岚县阳坪乡郝家沟和城关镇刘家湾村等缓坡、旱坪地上进行的试验表明，起垄覆盖耕作与常规平铺覆盖耕作对比，采用起垄覆盖耕作法，具有如下优点。
3.1 明显提高地温
起垄后，接受太阳辐射面积加大，加之垄上覆膜，使地温明显提高。播种至出苗期，于5月20日测定，起垄覆盖耕作的5cm地温为21.8℃，10cm地温为20.4℃，分别比对照增加2.2℃和1.6℃。拔节期于6月25日测定，起垄覆盖耕作5cm地温为20.9℃，10cm地温为19.8℃，分别比对照增加1.4℃和1.7℃。以后温差渐不明显。
3.2 截流防蚀，蓄水保墒
通过沿等高线起垄，对于缓坡漫岗地可有效截留拦蓄地表径流，防止水土流失。同时能够对降雨进行再分配，即垄背上雨水沿地膜集蓄于垄沟，再通过膜侧渗于垄背作物根系周围，增加膜下土壤水分，而地膜呈弓形覆盖，不易蒸发散失。经苗期雨后4d测定，起垄覆盖耕作的作物根系旁10cm土层含水量15.74%，比对照田高2.61%。另外，起垄覆盖耕作在春天耙耱后免耕直接起垄，减少一次普遍浅翻，起垄后随即覆膜，可以有效防止土壤跑墒。
3.3 改土培肥，熟化土壤
通过起垄耕作，便于集中施用肥料，充足供应养分，肥料利用率提高15%～25%。起壟覆盖耕作，还能够把种植带的耕层加厚，活土层增厚达30～35cm，同时还能够使犁底层及生土层暴露，经日晒雨淋以及豆科作物根系作用和秸秆还田，达到熟化土壤，提高土壤肥力的目的。
3.4 显著提高产量
经观察记载与考种测产表明，起垄覆盖耕作的玉米比常规平铺覆盖耕作对照，出苗期提早2d，出苗率提高15%～25%，而且苗齐苗壮。在岢岚县推广示范玉米29.3hm2，经多点观察统计，平均毎667㎡产451kg，毎667㎡增产69kg，增产率18.1%；示范推广西瓜2.1hm2，平均毎667㎡产3240kg，毎667㎡增产448kg，增产率16.1%。
试验示范结果表明，起垄覆盖耕作法的主要优点是能够增温、保墒、聚肥、改土、集流、防蚀，有效地解决了晋北高寒区旱薄地地温低、墒情差、肥力薄、水土流失等问题，不仅具有良好的土壤熟化培肥作用，而且具有显著的增产效果，是适宜于广大晋北高寒区的一项新的优化耕作模式。
【关键词】晋北高寒区；旱薄地；起垄覆盖耕作法；应用效果
1 旱薄地特点及起垄覆盖耕作法技术原理
所谓旱薄地，指高寒旱区大面积存在的缓坡地和部分旱坪地，在农业生产上存在的主要问题是冷、旱、浅、贫、跑、流。冷，即气候寒冷地温低，年均气温4～7℃，春天解冻晚，地温回升慢，不能早播种或播种后出苗慢、苗不全，且秋天落霜早，冻害常发生。旱，即多风少雨，蒸发强，土壤干旱缺墒，保蓄水肥性能差。浅，即耕层浅薄，大多数耕地因地形和生产条件限制，得不到机耕，故耕层大都只有12～15cm，犁底层较明显，保蓄水性能较差。贫，即土壤中有机质及养分贫乏，有机质含量大都小于6g/kg，全氮小于0.5 g/kg，有效磷小于5g/kg，难以满足作物生长及高产对养分的需求。跑，即春播阶段跑墒严重，几天风吹日晒使本来就不够充足的土壤水分散失，直接影响播种与出苗。流，即表土的冲刷流失，缓坡地区虽不像沟壑区那么严重，但不起垄耕作，都存在不同程度的水土流失现象，尤其是雨季更为严重。
旱薄地起垄覆盖耕作法的技术原理是：以秋深耕春免耕防止跑墒，以有机无机肥料混合条施聚肥提供养分，以起垄耕作增温、截流、加厚活土层，以地膜覆盖增温保墒，以规范栽培管理促进作物高产。可以看出，起垄覆盖耕作法就是针对晋北高寒区耕层浅薄的缓坡地以及肥力贫瘠的旱坪地，以改土培肥、增温保墒为中心，集旱作农业与覆盖农业为一体，通过起垄耕作、集中施肥、地膜覆盖、垄沟间作、规范栽培、秸秆还田，以及沟垄换位等一系列技术配套措施，使耕层重叠，肥聚垄中，有效地解决地温低、耕层浅、肥力薄、墒情差等问题，既有利于当年增产，又有利于改土培肥。经连续2年在岢岚县等地试验示范，增产效果显著。
2 主要技术环节与措施
本技术适用于晋北高寒区15?左右的缓坡地、二坡地、梯田台地及一些肥力贫瘠、土质较砂的旱坪地。
2.1 免耕施肥
在秋深耕蓄水春耙耱保墒的基础上，播种前不作普遍浅耕，只把有机、无机肥料混合后集中条施于种植带上，施肥数量按照测土配方施肥建议卡要求，一般毎667㎡施有机肥2000～3000kg，纯N12kg，P2O55kg，K2O3kg。
2.2 起垄覆盖
在施肥的同时，以1m一带沿等高线从带两侧各向中间扣一犁或起垄机械起垄。修成平行等距，高约20cm，底宽约60cm的半圆形大垄背，从而把2倍耕层土壤叠在一起，肥料聚于垄中。然后用80cm宽地膜覆盖在垄背上，垄沟浅串一犁，以压实膜边，并熟化土层。
2.3 打扎播种
播种期，在垄背两边半腰处打孔点种2行玉米或撮种2行高粱，或点种2行西瓜、甜瓜等。这样垄背窄行为40cm，垄沟宽行为60cm。玉米株距40cm，毎667㎡留苗3300株。高粱穴距40cm，一穴2株，毎667㎡留苗6600株。甜瓜穴距50cm，毎667㎡留苗2600株。西瓜每2m一带，一垄2行，株距50cm，毎667㎡留苗1300株。在垄沟中间生土上，点种或犁种一行芸豆或大豆，以利改良熟化土熟。
2.4 适时播种，精细管理
因起垄覆膜使地温升高，可提早播种3～5d，一般在4月25日至5月5日播种。打孔播种覆土后，要防止板结，出苗不好的要人工辅助放苗。拔节期至孕穗期可用磷酸二氢钾、那氏齐齐发、多元微肥等进行根外追肥，并注意及时防治病虫害。
2.5 沟垄换位
秋收后，把垄背上的2倍活土层通过秋一犁、春一犁，翻在上年得到初步熟化的垄沟上，使原垄背变成垄沟。生土层出露，而原垄沟成为3倍活土层的大垄背。
2.6 秸秆沟覆或沟压
秋收后拆垄前，割倒秸秆铺在垄沟内，然后将垄背左一犁、右一犁翻在垄沟上，使秸秆整秆埋压直接还田。第二年春在原垄背上继续左右各翻一犁，从而把秸秆深埋于新的垄背之中。深埋的秸秆经一年的沤制腐熟，大大增加土壤有机质含量。
3 应用效果
在岢岚县阳坪乡郝家沟和城关镇刘家湾村等缓坡、旱坪地上进行的试验表明，起垄覆盖耕作与常规平铺覆盖耕作对比，采用起垄覆盖耕作法，具有如下优点。
3.1 明显提高地温
起垄后，接受太阳辐射面积加大，加之垄上覆膜，使地温明显提高。播种至出苗期，于5月20日测定，起垄覆盖耕作的5cm地温为21.8℃，10cm地温为20.4℃，分别比对照增加2.2℃和1.6℃。拔节期于6月25日测定，起垄覆盖耕作5cm地温为20.9℃，10cm地温为19.8℃，分别比对照增加1.4℃和1.7℃。以后温差渐不明显。
3.2 截流防蚀，蓄水保墒
通过沿等高线起垄，对于缓坡漫岗地可有效截留拦蓄地表径流，防止水土流失。同时能够对降雨进行再分配，即垄背上雨水沿地膜集蓄于垄沟，再通过膜侧渗于垄背作物根系周围，增加膜下土壤水分，而地膜呈弓形覆盖，不易蒸发散失。经苗期雨后4d测定，起垄覆盖耕作的作物根系旁10cm土层含水量15.74%，比对照田高2.61%。另外，起垄覆盖耕作在春天耙耱后免耕直接起垄，减少一次普遍浅翻，起垄后随即覆膜，可以有效防止土壤跑墒。
3.3 改土培肥，熟化土壤
通过起垄耕作，便于集中施用肥料，充足供应养分，肥料利用率提高15%～25%。起壟覆盖耕作，还能够把种植带的耕层加厚，活土层增厚达30～35cm，同时还能够使犁底层及生土层暴露，经日晒雨淋以及豆科作物根系作用和秸秆还田，达到熟化土壤，提高土壤肥力的目的。
3.4 显著提高产量
经观察记载与考种测产表明，起垄覆盖耕作的玉米比常规平铺覆盖耕作对照，出苗期提早2d，出苗率提高15%～25%，而且苗齐苗壮。在岢岚县推广示范玉米29.3hm2，经多点观察统计，平均毎667㎡产451kg，毎667㎡增产69kg，增产率18.1%；示范推广西瓜2.1hm2，平均毎667㎡产3240kg，毎667㎡增产448kg，增产率16.1%。
试验示范结果表明，起垄覆盖耕作法的主要优点是能够增温、保墒、聚肥、改土、集流、防蚀，有效地解决了晋北高寒区旱薄地地温低、墒情差、肥力薄、水土流失等问题，不仅具有良好的土壤熟化培肥作用，而且具有显著的增产效果，是适宜于广大晋北高寒区的一项新的优化耕作模式。