旱地农田土壤水分平衡观测结果表明,土壤蒸发量占同期降水量的百分比,冬麦田夏闲期为65%左右,春麦田休闲期(冬前)为80%左右;秋田冬闲期为72%~244%;在农作物生育期间,土壤蒸发量占农田蒸散量的百分比;冬小麦苗期高达70%以上,全生育期约为44%~48%[5]。棉花全生育期的棵间土壤蒸发占同期蒸散量的57.7%。因此,抑制土壤无效蒸发是抗旱增产的主要措施之一。
田间定位试验和生产实践证明,用砂砾、地膜、秸秆等材料覆盖在农田表面,可以有效地抑制土壤蒸发,起到很好的蓄水保墒效果。在中国西北干旱地区,用不同粒径的砾石和粗砂覆盖在土壤表面建造成的砂田,渗水力极强,除暴雨外,降水能全部渗入土壤。而且砂、砾石颗粒比较粗,其下的土壤水分不能以毛管水的形式移动到表面,蒸发失水也很少。砂田的这种增收节支作用,使其土壤含水量明显高于土田。据测定[2],甘肃省景泰县不同使用年数的砂田0~20cm、20~50cm、50~100cm土层的平均土壤含水量分别比土田提高7.01%、8.54%和6.03%。砂田的降水保蓄率比土田高1~3倍。砂田种植菜花、春甘蓝、番茄和白菜,收获期分别比土田提前9d、47d、17d和14d,产量分别提高 13.1%、48.7%、421.9%和3.0%;用作物秸秆覆盖农田,具有明显的培肥改土、蓄水保墒和增产增收效果。据中国农业科学院农业气象研究所试验,农田连续覆盖秸秆两年以上;耕层土壤容重比对照降低0.06~0.12g/cm3,土壤孔隙度增加1.1%~4.6%,有机质含量增加0.08%~0.15%,全氮、全磷分别增加6%~11%和8%~10%。秸秆覆盖对土壤蒸发的抑制率为21.5%~63.2%。麦田夏闲期秸秆覆盖,耕层土壤含水量增加3%~ 5%,0~100cm土层储水量增加18~23mm。麦田冬前秸秆覆盖,土壤比对照多蓄水 24.8mm,土壤给小麦多供水24.1mm,增产10.8%~20.5%,水分利用效率比对照提高 1.65~3.00kg/(mm·hm2)。春玉米拔节初期秸秆覆盖,土壤比对照多蓄水69.3mm,土壤给玉米多供水32.9mm,增产12.0%~58.1%,水分利用效率比对照提高2.25~ 4.65kg/(mm·hm2)[4];地膜具有透光性好、导热性差和不透气的特点。用地膜覆盖农田后,切断了土壤蒸发面与大气之间的水分交换通道,能有效地抑制土壤蒸发,使土壤长期保持较高的含水量。据中国农业科学院棉花研究所试验,土壤含水量为20%的棉田,播种后30d,0~5cm土层的失水量,露地为10.4%,盖膜的为6.8%,盖膜比不盖膜减少 3.6%。在地膜覆盖下,作物出苗早、全、匀、壮,根系发育好,吸收能力强,生长旺盛。地膜覆盖能使农作物早熟5~20d,增产30%~50%,甚至更多。地膜覆盖栽培西瓜,不仅能早熟10~20d,而且病虫害轻,糖度高。地膜覆盖栽培小麦、玉米、棉花、花生,分别比露地栽培增产22.4%~67.6%、17.3%~36.7%、11.6%~100.5%、16.1%~ 26.0%,耗水系数明显下降,自然降水利用率提高30.9%~56.2%。