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黃土高原水土保持保護(hù)性耕作措施探討
耀州區(qū)水土保持工作站 張小東 2013/10/28 12:20:08
黃土高原是我國(guó)北方重要的旱作農(nóng)區(qū)，同時(shí)也是我國(guó)水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)。傳統(tǒng)耕作方式對(duì)耕層土壤翻動(dòng)次數(shù)過(guò)多，致使耕地質(zhì)量下降、生產(chǎn)成本增加，并導(dǎo)致水土流失加劇、生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化。該區(qū)是我國(guó)北方重要的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)域，也是我國(guó)人口、資源、環(huán)境矛盾最集中，治理難度最大的區(qū)域之一。該地區(qū)可作為農(nóng)業(yè)利用的水資源量貧乏，大風(fēng)天氣較多，使當(dāng)?shù)貧夂虍惓８稍�，土壤墑情日益變差，春旱�?yán)重，播種困難，加之黃土質(zhì)地疏松，抗蝕能力差，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境惡化，致使作物產(chǎn)量低下。黃土高原降雨集中，地表徑流大，水土流失嚴(yán)重，降水年內(nèi)分布不均、年際變化率大等特點(diǎn)，使得這一地區(qū)干旱發(fā)生的頻率極高［1］。
保護(hù)性耕作是相對(duì)與傳統(tǒng)翻耕的一種新型耕作技術(shù)。國(guó)外通常以秸稈殘茬覆蓋度為標(biāo)準(zhǔn)，指的是在一季作物收獲之后農(nóng)田土壤表面留茬覆蓋不少于30%的耕作方式為保護(hù)性耕作，而秸稈殘茬覆蓋度在15%-30%的耕作方式稱為少耕。我國(guó)的科研工作者通過(guò)自己的科學(xué)研究也提出了通過(guò)少耕、免耕、地表微地形改造技術(shù)及地表覆蓋、合理種植等各種綜合配套措施，從而達(dá)到減少農(nóng)田土壤侵蝕，保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，最終達(dá)到生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益協(xié)調(diào)發(fā)展的可持續(xù)農(nóng)業(yè)技術(shù)。 保護(hù)性耕作技術(shù)不僅僅是一項(xiàng)土壤處理技術(shù)，它還是一項(xiàng)以保土保水保肥為核心，以改善環(huán)境質(zhì)量、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力為主要目的，這項(xiàng)技術(shù)正逐步走向規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。
1保護(hù)性耕作對(duì)土壤蓄水保墑效果的影響
水分是制約旱作農(nóng)業(yè)區(qū)作物產(chǎn)量提高的主要限制因素之一，有限水分資源的高效利用是該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的主要問(wèn)題。同時(shí)也是水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)，黃土高原質(zhì)地疏松，抗侵蝕能力差，降雨量少而比較集中，這是造成該地區(qū)水土流失嚴(yán)重和土地生產(chǎn)力水平低下的主要原因。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)采用的精耕細(xì)作更加劇了該地區(qū)水土流失和生產(chǎn)力水平的降低［2］［3］。
旱地農(nóng)田水分平衡中，降水是土壤水分的主要來(lái)源，而蒸發(fā)、蒸騰、則是土壤水分的支出項(xiàng)。旱地農(nóng)業(yè)蓄水與保墑密切聯(lián)系，因此，應(yīng)盡可能蓄住天然降水，使其轉(zhuǎn)化為土壤水保持在土壤中，并減少它的蒸發(fā)散失，在旱地農(nóng)業(yè)中，保住土壤水分與蓄水同等重要。保護(hù)性耕作最顯著的作用是水土保持作用，它創(chuàng)造了良好的田間環(huán)境，促進(jìn)降雨入滲，并減少了蒸發(fā)而增加了水分儲(chǔ)存量，提高了水分利用效率。
2保護(hù)性耕作對(duì)土壤物理特性的影響
2.1對(duì)土壤容重的影響
土壤容重是指單位體積原狀土樣的干土質(zhì)量，可作為土壤熟化程度的指標(biāo)之一。土壤松緊度土壤容重小，說(shuō)明土壤疏松多孔；反之，土壤緊實(shí)板結(jié)。干旱缺水和水土流失是困擾黃土高原旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的兩大難題，而表土的容重及其入滲性能與土壤水分變化和水土流失關(guān)系密切。容重是土壤的重要物理性質(zhì)，它影響到土壤的孔隙度與孔隙大小分布以及土壤的穿透阻力，進(jìn)而影響土壤水分的入滲。國(guó)內(nèi)外的許多研究表明，實(shí)施了免耕、覆蓋和留茬等保護(hù)性耕作措施后均能減少水土流失，增加土壤入滲率［4］［5］［6］。
2.2土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)特性的影響
土壤團(tuán)聚體即土壤結(jié)構(gòu)，是鑒定土壤肥力的指標(biāo)之一。有良好團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤不僅有高度的孔隙性和持水性，而且有良好的透水性。所以，有良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤在作物生長(zhǎng)期間能很好的調(diào)節(jié)植物對(duì)水分、養(yǎng)分、空氣和溫度的需要，從而促進(jìn)作物獲得高產(chǎn)［7］。傳統(tǒng)的耕作法是用機(jī)械辦法來(lái)改變土壤的構(gòu)造狀況，少耕、免耕則是依靠生物的作用來(lái)達(dá)到改變土壤結(jié)構(gòu)狀況，通過(guò)植物根系的穿插和土壤生物的活動(dòng)創(chuàng)造結(jié)構(gòu)和孔隙
2.3對(duì)土壤溫度的影響
免耕秸稈覆蓋的保護(hù)性耕作措施對(duì)光輻射吸收轉(zhuǎn)化和熱量傳導(dǎo)均有影響，一方面，覆蓋在地表形成一層土壤與大氣熱交換的障礙層，阻止太陽(yáng)直接輻射，減少土壤熱量向大氣散失，同時(shí)，有效地反射長(zhǎng)波輻射；另一方面，免耕形成的土壤結(jié)構(gòu)容重低，不利于熱量向土壤中傳導(dǎo)。
3保護(hù)性耕作對(duì)土壤肥力效應(yīng)的影響
土壤有機(jī)質(zhì)是土壤具有生物學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的基本物質(zhì)，是植物所需的各種無(wú)機(jī)和有機(jī)養(yǎng)料的源泉，同時(shí)也是土壤微生物生命活動(dòng)的源泉。目前對(duì)不同耕作模式土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀的變化規(guī)律已有不少研究。保護(hù)性耕作中覆蓋在地表的作物秸稈不但可以有效地改善土壤性狀，而且隨秸稈的分解而逐漸提高了土壤中的 N、P、K和有機(jī)質(zhì)的含量［8］［9］。免耕較耕作處理，0-l0cm表土層土壤速效磷和速效鉀的含量，分別高29.7%和4.7%。是因?yàn)槊飧幚硐峦寥烙袡C(jī)質(zhì)含量顯著高于常規(guī)耕作處理，而有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的中間產(chǎn)物(有機(jī)酸)及其最終產(chǎn)物(CO2)都能增加土壤溶液的酸度，酸度的增加對(duì)某些固定磷的化合物具有一定的溶解力，并能削弱粘土礦物對(duì)鉀的固定作用，從而增加了土壤中固定態(tài)磷鉀的有效度［10］。
4保護(hù)性耕作對(duì)農(nóng)田生物學(xué)特性的影響（未完，下一頁(yè)）
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