【摘要】本文根據(jù)攀枝花市干溝水利水保綜合試驗(yàn)場(chǎng)2010~2012年對(duì)7個(gè)徑流小區(qū)的水土流失的觀測(cè)資料,探討了該地區(qū)坡耕地水土流失特征及其防治措施。
【關(guān)鍵詞】耕地水土流失;防治;措施
1、研究區(qū)概況
研究區(qū)位于攀枝花市鹽邊縣紅格鎮(zhèn)昔格達(dá)村“國(guó)家級(jí)水土保持監(jiān)測(cè)點(diǎn)-鹽邊紅格坡面徑流場(chǎng)”內(nèi),地處東經(jīng)101°56′19″,北緯26°34′55″,為低緯度南亞熱帶季風(fēng)河谷干熱氣候。區(qū)內(nèi)年平均氣溫20.5℃,年日照2 700h,空氣相對(duì)濕度59%,四級(jí)變化不明顯,干、雨季分明,終年無(wú)雪,霜期短,年均降雨量800~850mm。該區(qū)土層薄,石礫含量較高,保水性差;PH值為7.71,屬于堿性土壤,土壤容重為1.11g/cm3,含水量為0.1%,堿解氮、速效磷、速效鉀分別為59.86mg/kg、7.30mg/kg、32.91mg/kg。
2、研究方法
根據(jù)自動(dòng)氣象儀,詳細(xì)記錄每次降雨量及降雨歷時(shí)。在某次徑流產(chǎn)生后,記錄集流池中徑流水位線,并根據(jù)集流池的規(guī)格推算出徑流小區(qū)的某次地表徑流量和徑流系數(shù);將集流池中部球閥空用布堵塞,讓球閥微開(kāi),使水緩慢流出(水流緩慢,且用布堵塞的情況,流出的是清水,泥沙則沉積在池底);接著,將集流池底部球閥空用布堵塞,讓球閥微開(kāi),使水緩慢流出,將底部沉淀的泥沙(含水量較高)風(fēng)干若干小時(shí)后,用口袋全部裝完稱重,用鋁盒在口袋的中間部位取樣,直接烘干后,測(cè)定泥沙量,從而推算出某次降雨產(chǎn)生的土壤侵蝕量。
3、結(jié)果與分析
3.1 坡度對(duì)土壤侵蝕的影響
土壤侵蝕是指土壤或成土母質(zhì)在外力(水、風(fēng))作用下被破壞剝蝕、搬運(yùn)和沉積的過(guò)程,受干熱河谷氣候的影響,攀枝花坡耕地土壤侵蝕量較大,且多集中在短歷時(shí)暴雨較為強(qiáng)烈時(shí)段,2010~2012年不同農(nóng)作物年土壤侵蝕量見(jiàn)圖1。
從圖1可知,玉米地(坡度在10°~20°之間,常規(guī)耕作)土壤侵蝕量在2892~4250 t/km2·a 之間,為中度侵蝕區(qū)。小麥地(坡度在10°~12°之間,常規(guī)耕作)土壤侵蝕量在1558~1607t/km2·a 之間,為輕度侵蝕區(qū);坡度在15°~20°之間時(shí),其土壤侵蝕量在3741~3948t/km2·a 之間,為中度侵蝕區(qū);黃豆地(坡度在10°~15°之間,常規(guī)耕作)土壤侵蝕量在328~396t/km2·a 之間,為微度侵蝕區(qū);坡度在20°時(shí),土壤侵蝕量為878t/km2·a,屬于輕度侵蝕。
3.2 植被對(duì)土壤侵蝕的影響
禁墾坡度(25°)以上的未擾動(dòng)地表由于植被覆蓋度高(草本植物),土壤侵蝕量在17~29t/km2·a 之間,屬于微度侵蝕區(qū)。禁墾坡度(25°)采取種植芒果及黃連翹2種植物措施,由于芒果還處于幼林階段(截至2012年,苗齡僅為3年),不能形成有效的林冠層,減少降雨強(qiáng)度,故水土流失量較大。由于土壤侵蝕的發(fā)生,土層越來(lái)越薄,可供流失的土壤越少,故土壤侵蝕量越來(lái)越少,從2010年的2635t/km2·a下降至2012年的763t/km2·a。小灌木(黃連翹)形成冠層并完全覆蓋土表,冠層對(duì)雨水動(dòng)能的減緩和收集,使雨水沿著桿莖緩流至地表,水勢(shì)降低;且灌木根系發(fā)達(dá),根系的活動(dòng)使土壤結(jié)構(gòu)較為松散,涵養(yǎng)水源的能力較強(qiáng)產(chǎn)生地表徑流較少,基本不產(chǎn)生土壤侵蝕。
3.3 耕種方式對(duì)土壤侵蝕的影響
坡改梯由于坡度趨于0,基本無(wú)地表徑流產(chǎn)生,不會(huì)發(fā)生面蝕,土壤侵蝕量為0 t/km2·a。
3.3.1 在使用地膜覆蓋時(shí),應(yīng)橫向水平鋪設(shè)
順坡鋪設(shè)的地膜,壟溝為順坡溝,無(wú)任何減緩水勢(shì)的措施,徑流量和土壤侵蝕量較大。根據(jù)2012年的觀測(cè)結(jié)果,順坡鋪設(shè)地膜的徑流系數(shù)為0.28,土壤侵蝕量為2725 t/km2·a,分別是同一坡度常規(guī)耕作的2.55倍,8.31倍。在地膜鋪設(shè)時(shí),應(yīng)等高橫向形成壟和溝,并在壟上鋪設(shè)地膜,利用壟對(duì)水流的阻擋作用,減緩水勢(shì)減少地表徑流,從而降低了土壤侵蝕量(2013年試驗(yàn)內(nèi)容)。
3.3.2 坡耕地上應(yīng)禁止順坡種植,采取等高橫坡種植
等高橫坡種植起著攔截雨水和泥沙的作用,使雨水下滲,減少水土和養(yǎng)分的流失,為作物生長(zhǎng)提供更多的水和肥,達(dá)到提高產(chǎn)量的目的。根據(jù)2011年的觀測(cè)結(jié)果,在12°的坡耕地上,等高橫坡種植的土壤侵蝕量為1607t/km2·a,是順坡種植的0.58倍;農(nóng)作物產(chǎn)量為1.18 t/hm2·a(夏季,花生)和1.04 t/hm2·a(冬季,小麥),分別是順坡種植的1.42和1.33倍。
3.3.3 實(shí)行高桿+矮桿作物套種種植模式
豌豆、花生、小麥、黃豆等矮桿作物在侵蝕發(fā)生季節(jié)(雨季)的郁閉度大于玉米等高桿作物的郁閉度,攔截降雨的能力較強(qiáng);其二是玉米等高桿作物葉片能夠匯集降雨雨滴,將小雨滴積成大水滴,從較高處落下,對(duì)地表的濺蝕能力增強(qiáng),如果與低桿作物套作,從玉米葉面落下的水滴動(dòng)能消耗在低桿作物葉面上,從而有效地防止濺蝕及沖刷,降低了坡耕地的土壤侵蝕量。選用低桿作物或低桿作物與高桿作物間作或套作,可有效減小土壤侵蝕。