保墒

定义

“墒”在农学中指土壤的湿度，即耕作层含水量的多少；保墒则指设法减少耕层土壤水分的损耗，使存留在土壤中的水分尽可能被作物吸收利用^[1]。与保墒紧密相关的概念是墒情，即耕作层土壤含水量多寡的状况，它受大气、土质和植被等条件影响，可用于指导灌溉^[1]。

在中国古代农学文献中，保墒被称为“务泽”，意为“经营水分”，即通过深耕、细耙、勤锄等方式压减水分的无效蒸发，让更多水分用于作物蒸腾^[2]。这一表述把保墒看作对土壤水分的主动管理，而非单纯防止失水。

保墒的对象是作物主要根系所在的耕层，其水分补给来自降水和灌溉，消耗则包括土壤蒸发、植物蒸腾以及向深层的渗漏^[1]。因此保墒既包括减少蒸发，也包括增强土壤接纳和保存降水的能力。

原理

土壤水分的散失主要有两条路径：一是毛管水上升到表层后汽化，二是水分在土体内汽化后经孔隙扩散到大气^[3]。前者的速率主要受气象条件影响，后者则主要取决于土壤类型、结构和孔隙度，保墒措施正是针对这两条路径分别设计^[3]。

土壤蒸发一般经历三个阶段：含水量较高时蒸发速率由气象因子主导；含水量下降后转为气象与土壤因子共同控制；含水量很低时毛管失去输水作用，蒸发只能靠水汽扩散，速率由土壤因子决定^[3]。对应的措施也不同：水分充足的阶段以松土、耕翻切断毛管为主，水分偏低的阶段则以镇压减小孔隙、阻断水汽通道为主，覆盖则从总体上阻断水分进入大气的路径^[3]。

从物理机制看，松土后表层毛管半径变大，水柱上升高度降低，水分上移减弱；同时疏松层使汽态水必须穿过较厚的土层才能逸出，从而削减蒸发损失。相关研究给出的适宜容重指标约为每立方厘米 1.1 至 1.25 克，耕后土块直径一般不宜大于 5 厘米^[4]。

覆盖类措施的机理可分为封闭与固持两种效应：前者是在土表形成物理阻隔层，阻碍下层水分向大气转移；后者是通过成膜物质与表层土壤结合，改变松散结构、固持水分^[5]。地膜覆盖阻断了土壤水分的垂直蒸发与乱流交换，使水分转为横向迁移，增大蒸发阻力，抑蒸力可达 80% 以上^[6]。

发展历程

以土壤耕作为中心的保墒技术被认为是中国农民长期积累的经验，并在生产实践中不断充实^[2]。抗旱保墒的耕作制度主要包括伏秋深耕、冬春碾耢、深中耕，以及深耕结合施肥和坑种等方法^[2]。

用泥沙、卵石、秸秆、树叶、枯草、粪肥等材料覆盖地表在中国有悠久历史，近几十年又出现地膜、草纤维膜、乳化沥青和土面增温保墒剂等新材料^[7]。地膜覆盖自 1978 年从日本引入中国，到 1989 年覆盖面积已接近 200 万公顷，此后仍以每年 15% 至 20% 的速度扩大^[7]。

近年来保墒技术与节水灌溉、化学制剂相结合，形成了更系统的技术组合。以乌兰察布推广的“四墒”技术为例，其内容包括集雨补墒、深松储墒、保水剂锁墒和覆盖保墒 4 类措施^[8]。

应用

耕作保墒是最基础的一类应用。春季土壤水分充足、尚未完全解冻时进行顶凌耙耱，可切断毛管并把表层压成细碎干土层，各地试验显示其比不耙地块可增加土壤水分 2% 至 3%^[9]。在早春耙耱基础上于播种前后镇压，可压碎较大的土块、减弱土壤与空气的对流，表层 5 厘米土壤水分一般可提高 2% 至 3%，干土层厚度减少 2 至 3 厘米^[9]。

覆盖保墒在农田和果园中应用广泛。秸秆覆盖通常将秸秆整株或铡成 3 至 5 厘米的小段铺于行间和株间，兼有保墒、保温、促根、抑草和培肥作用，但覆盖量过少难以见效，过多则可能压苗、烧苗并影响下茬播种^[6]。在旱地苹果园的比较试验中，秸秆覆盖、起垄覆膜和有机肥覆盖在 0 至 60 厘米土层分别把土壤含水量提高 14.7% 至 16.9%、21.2% 至 22.5% 和 17.9% 至 20.9%^[10]。

林业和园艺也大量采用保墒措施。土壤蓄水保墒能力被视为决定林木生长好坏的重要因素和抗旱造林要解决的技术问题之一，措施包括覆盖、整地松土、增施有机肥与土壤改良剂，以及对结构差的黄土采取防渗漏处理^[7]。地膜的选择与铺设方式随目的而变：以增温兼顾蓄水为主时铺在表面，以蓄水保墒为主时铺在表土以下并压土 2 至 3 厘米，还可延长使用寿命^[7]。

化学覆盖与集雨补灌是补充手段。土面增温保墒剂为黄褐色或棕色膏状物，属油型乳液，稀释后喷洒于土表可形成均匀薄膜，直接阻挡水分蒸发^[7]。在无灌溉条件的旱地，可通过旱井、水窖、蓄水池等设施收集雨水，保障播种用水和严重干旱时的补灌^[8]。

局限

保墒措施受土壤条件制约。镇压对整地粗糙、土块多的地块效果较好，但轻质砂土宜在较潮湿时进行，干旱时越压越松；低洼盐碱地水分含量较高，镇压后容易返盐碱，一般不宜采用^[9]。耙地的时间窗口也很窄：过早解冻太浅，只能耙松表土；过晚解冻过深，松土层过厚会加强空气对流，反而失墒更多，一般以化冻深度 3 厘米左右为宜^[9]。

覆盖材料各有短板。草纤维膜虽可被土壤微生物降解，但韧性差、横向易裂，后期增温和保墒性能明显低于聚乙烯地膜；地膜覆盖保墒效果明显，但成本较高^[7]。秸秆覆盖虽有利保持肥力，但受秸秆来源限制，且容易引发病虫害^[10]。

保墒只能减缓水分损耗，不能补充水源。研究显示，在持续干旱条件下覆盖的保墒效果会减弱，只能起到延缓作用^[11]。此外，起垄覆膜等措施若只在局部覆盖、垄沟与行间裸露，裸露部位的蒸发依然强烈，会削弱整体保墒效果^[10]。

参见

• 墒情 —— 耕作层土壤含水量的状况，是判断是否需要保墒的依据。

• 地膜 —— 覆盖保墒中使用最广的材料之一，兼具增温与抑蒸作用。

• 秸秆覆盖 —— 以作物秸秆覆盖地表的保墒方式，同时可培肥地力。

• 抗旱造林 —— 在半干旱地区借助蓄水保墒措施提高苗木成活率的技术。

• 节水灌溉 —— 与保墒配合使用、提高农业水分利用效率的灌溉方式。