美國艾奧瓦州保護性耕作與農田暗管排水技術配套應用

今年六月以來，東北黑土地遼寧省、吉林省等多地，由于連續(xù)超量降雨，耕地土壤蓄水能力弱，排水渠道不暢，包括一部分玉米、大豆保護性耕作地塊在內，積水排流不出，玉米、大豆被漬泡，嚴重影響后期農作物生長，造成大幅度減產，或成災。

在雨養(yǎng)農業(yè)區(qū)域，農民最大的擔憂就是氣候的變化無常。隨著全球氣候變暖，各種極端天氣發(fā)生的頻率越來越高，風調雨順的年頭實在難得，有什么辦法能盡量做到旱澇保收，減少氣候變化對農業(yè)生產的影響呢？在美國越來越多的農場除了通過保護性耕作等措施提高土壤的健康，從而提高土壤滲水能力之外，同時，他們還有一個重要的秘密武器，就是在農田中大量建設暗管排水系統(tǒng)，從而增強了抗御超量降雨和持續(xù)干旱的能力，成為抵御氣候變化降低種植風險的秘密武器，值得在我國東北黑土地易澇地塊高標準農田建設中借鑒參考。

我曾經考察過美國艾奧瓦州（也有稱為愛荷華州），不僅是全美保護性耕作、大豆種植面積第二大州，艾奧瓦州以少耕面積全美最多、免耕播種面積增長最多，兩項指標居位第一，是美國保護性耕作發(fā)展水平領先的州。到2017年少耕加免耕面積達到1.09億畝，保護性耕作水平已經提升到約占主要農作物面積的78%，是美國保護性耕作水平最高的州。

同時，與保護性耕作相配套，也是農田暗管技術應用第一大州。在美國重要的農業(yè)州鋪設暗管排水系統(tǒng)的農田的份額達到或超過30％，艾奧瓦州名列榜首，53％的農田都鋪設了暗管。

美國暗管排水的做法可追溯到200年前。當歐洲人定移民定居美國中西部時，伊利諾伊州，俄亥俄州，印第安納州，明尼蘇達州，艾奧瓦州和密蘇里州的大部分地區(qū)都是不適合正常種植的沼澤地。阿肯色州東北部的大片地區(qū)，德克薩斯州的海灣平原以及密西西比州和路易斯安那州的三角洲地區(qū)最初也都是沼澤和溢洪區(qū)。來自蘇格蘭的移民約翰·約翰斯頓（John Johnston）是美國的暗管之父，他于1821年將暗管排水技術引入美國。

新的暗管排水系統(tǒng)，在本世紀初又開始流行，艾奧瓦州在種植關鍵時期田地經常太澇，嚴重影響播種和作物生長。農場主們勒緊褲腰帶也要進行這項農田基本措施的建設，與推廣應用保護性耕作相得益彰。

該州采用暗管技術的效果體現(xiàn)在：

一是降低種植風險。美國黃金玉米帶和五大湖的農業(yè)州，已經有較長的應用暗管排水技術的歷史。盡管他們的農田很肥沃，產出能為足夠強，但是也重視通過修建鋪設暗管技術，來排出多余的水分，以降低種植風險。

二是盡快滲降田間雨水，確保植物根系在有氧狀態(tài)下生長。從圖片一看，左邊是未排水的田地作物根系生長示意圖，右邊是經過排水的田地作物根系，比左圖發(fā)達很多，顯而易見，如果在作物生長初期土壤中水分飽和，水位過高，作物根系處在缺氧狀態(tài)，當然就會限制根系和植株生長，產量自然高不了。

三是可以使進產量提高。美國農業(yè)專家很早就開始做農田排水和不排水對不同作物產量對比。其權威科研機構的研究結果證明，采取暗管排水系統(tǒng)農場可以提高作物產量。精確的田間排水可改善作物產量和質量，對比結果是玉米增產34％，苜蓿增產27％，大豆增產32％，小麥增產47％。