CN102498779B

CN102498779B - 坡耕地水土保持的耕作组合方法

Info

Publication number: CN102498779B
Application number: CN 201110365233
Authority: CN
Inventors: 韩秉进; 刘洪家; 陈渊; 朱向明
Original assignee: Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS
Current assignee: Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2031-11-17
Also published as: CN102498779A

Abstract

坡耕地水土保持的耕作组合方法，它涉及水土保持的耕作方法。目的是为了解决目前采用单项耕作技术蓄水保水效果不理想的问题。方法：一、将顺坡、斜坡垄耕种的坡耕地调整垄向为横坡垄，采用等高耕作和条带种植；二、修筑地埂，埂上种植护埂植物带；三、深松耕作；四、垄向区田；五、免耕保护性耕作，即完成。本发明根据黑土区土壤和气候特点，运用垄沟深松和垄向区田的技术组合、集成，最大程度上避免或减少了坡耕地的水土流失，保水、保土、提高水分利用效率，并显著提高了作物产量。本发明土壤饱和入渗速率比对照处理提高24.1％，水分利用效率提高15％以上；亩增产粮食30kg，增收100元/亩以上。

Description

坡耕地水土保持的耕作组合方法

技术领域

本发明涉及水土保持的耕作方法。

背景技术

世界范围内每年大约流失掉240亿吨表土，相当于960万公顷的土地(Bakker，1990)，我国每年流失的土壤量达50亿吨，约占全世界每年流失量的1/5。由于风蚀和水蚀、盐渍化、有机质的降低及其土壤压实而至的土壤退化是世界范围内农业生产区所关注的问题。

松嫩平原黑土区目前土壤侵蚀面积达274万公顷，占黑土总面积的37.7％，其中坡耕地侵蚀面积为233万公顷，占黑土侵蚀面积的85％。因此，防止土壤的水土流失与风蚀，以及维护土壤肥力对于提高耕地综合生产能力，促进农业可持续发展具有重要的现实意义和长远意义。

坡耕地综合治理的主要措施有：工程措施、生物措施、耕作措施。其中耕作措施主要包括深松、制作垄向区田等，实践证明，在坡耕地采取的单项耕作措施尽管有效，但在不同坡度、不同降雨条件下所产生的效果是不同的。只有采取组合耕作措施才能达到更理想的保水保土、增加作物产量的效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前采用单项耕作技术蓄水保水效果不理想的问题，而提供坡耕地水土保持的耕作组合方法。

坡耕地水土保持的耕作组合方法按以下步骤实现：

一、将顺坡、斜坡垄耕种的坡耕地按着等高线调整垄向为横坡垄，采用等高耕作和条带种植；二、修筑地埂：沿等高线，按机耕播幅倍数修筑地埂，埂上种植护埂植物带；三、深松耕作：每3年进行秋季深耕一次，每年苗期实施垄沟深松；四、垄向区田：结合最后一次中耕，利用垄向区田犁，沿垄沟间隔60～200cm机械修筑土埂；五、免耕保护性耕作：在大于3°的坡耕地上进行免耕保护性耕作，即完成坡耕地水土保持的耕作组合；

其中步骤二中修筑地埂的埂顶宽为30～50cm，埂高为50～60cm，内外坡比均为1∶0.5；

步骤二中护埂植物带种植的植物为胡枝子、草木樨、马莲或黄花菜；

步骤三中深松耕作的土壤深耕深度为22～25cm；

步骤三中垄沟深松的深度为25～30cm。

本发明中调整垄向的方法能够有效控制坡耕地水土流失。深松耕作能够增加土壤入渗速率，减少降雨引起的地表径流，提高土壤蓄水能力，同时促进土壤养分的释放。修筑土埂能够将雨水截流、阻挡在土埂内，避免或减轻水土流失，起到保墒提高水分利用效率的功效。采用保护性耕作可以降低蒸发、保持土壤水分。因为免耕减少动土次数，并有残茬、秸秆覆盖层，可减少表土的侵蚀，增加降雨后渗透时间，增加水分渗透，减少迳流，降低水土流失。改善土壤水分状况和通气状况，建立合理的土壤气相、液相、固相比例，从而创造更有利于作物生长的土壤环境。在东北黑土坡耕地上实施少耕免耕保护性耕作，可有效降低土壤侵蚀强度，起到保水保土功效。作物秸秆还田能对土壤肥力提高，有机质含量的增加具有十分重要的意义。

本发明根据黑土区土壤和气候特点，运用垄沟深松和垄向区田的技术组合、集成，解决了目前采用单项耕作技术蓄水保水效果不理想的问题，最大程度上避免或减少了坡耕地的水土流失，保水、保土、提高水分利用效率，并显著提高了作物产量。本发明通过坡耕地实施机械深松技术、等高耕作条带种植技术、垄向区田保水技术、留茬免耕技术等，构建黑土农田保水土壤耕作技术模式；提高农田地表覆盖度，增加降雨的入渗，有效遏制坡耕地水土流失，显著提高侵蚀黑土农田保水保土能力，提高水分利用效率，使作物持续高产稳产。本发明使土壤饱和入渗速率比对照处理提高24.1％，水分利用效率提高15％以上。2009年-2011年海伦市前进乡光荣村累计试验示范面积1960亩。亩增产粮食30kg，增收100元/亩以上。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式坡耕地水土保持的耕作组合方法按以下步骤实现：

步骤三中深松耕作的土壤深耕深度为22～25cm；

步骤三中垄沟深松的深度为25～30cm。

实验：

2010年试验调查结果：7月15日12小时38mm强度降水，横坡垄区田无冲毁现象，3°以上顺坡垄无深松1.5m、1.9m区田都有不同程度的冲毁。因此，建议3°以上顺坡垄一定要修筑1.1m以下的区田。

增产效果：垄向区田+垄沟深松水土保持功效良好，在雨季可以最大程度遏制地表径流，增加土壤有效水分，提高土壤水分利用效率，显著提高了作物产量。如表1所示，4°顺坡垄制作垄向区田增产3.1％-7.3％，0.7m区田+垄沟深松比无区田无深松处理增产9.3％。

表1 垄向区田对作物产量的影响 (kg/亩)

区田长度	深松	％	无深松	％
					0.7m	642.9	107.3	610.0	103.7
1.1m	631.9	105.5	606.3	103.1
					1.5m	639.2	106.7	628.2	106.8
1.9m	630.1	105.2	610.0	103.7
					无区田	599.0	100.0	588.1	100.0

结果：2009年-2011年海伦市前进乡光荣村累计试验示范面积1960亩；亩增产粮食30kg，增收100元/亩以上。由此可见，垄沟深松+垄向区田水土保持耕作组合技术，能够保水保肥，不仅减少水土侵蚀，有利于解决水土流失带来的生态环境问题，同时也大幅度提高了粮食产量，促进社会可持续发展。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中调整垄向为横坡垄应遵循的原则：①根据不同地形、土质、坡度和气候条件，将顺坡、斜坡垄耕种的坡耕地按等高线，大弯就势，小弯取直，便于机耕作业调整垄向为横坡垄；②改垄应视立地条件与截流沟、地埂植物带、深松水土保持措施配套使用；③将原有顺坡垄、斜坡垄改为横坡垄，应先深翻、耙平，耙平后，踏勘测定出基线，沿基线开好第一犁；条带种植是高秆与矮秆作物间作。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

本实施方式中调整垄向的方法能够有效控制坡耕地水土流失。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中修筑地埂应遵循的原则：①护埂植物带适用于3°～5°坡耕地；②护埂植物带应沿等高线布设，埂间距按机耕播幅倍数38～42m布设；③修筑地埂应满足下列要求：a、埂顶宽为30～50cm，埂高为50～60cm，内外坡比均为1∶0.5；b、若遇水线洼兜，地埂应适当加高、夯实；④地埂修成后，应在地埂上种植护埂植物带；所述护埂植物带种植的植物为胡枝子、草木樨、马莲或黄花菜；播种量或株行距为：胡枝子或草木樨在埂上的播种量为40～60kg/hm2；马莲或黄花菜采用分根栽植，株距30～50cm；地埂毁损应及时修复。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

本实施方式中护埂植物带种植的植物为经济价值高的护埂植物。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中深松耕作的步骤是：①视生产和土壤改良需要，每3年进行秋季深耕一次，土壤深耕深度根据土壤质地、地形、栽培作物种类及深耕方法确定为22～25cm，每年苗期实施垄沟深松；②苗期实施垄沟深松，作物苗期结合中耕管理，及时深松，深度为25～30cm，以打破犁底层为宜。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

本实施方式中深松耕作能够增加土壤入渗速率，减少降雨引起的地表径流，提高土壤蓄水能力，同时促进土壤养分的释放。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中深松耕作应遵循的原则：①适用于耕作层薄，土壤质地为中、重壤土或黏土的坡耕地；②深松耕作技术应结合作物轮作制，耙茬、深松相结合，尽量减少耕翻次数；③深松耕时应逐步加深，深松耕后进行耙压，蓄水保墒。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤四中垄向区田的修筑步骤是：①对于坡形不规整、坡度为5°～6°、难以实现用改垄的方式遏制水土流失的地块，结合最后一次中耕，利用垄向区田犁，采取在沿垄沟间隔60～200cm机械修筑土埂；②修筑区田方法：修筑土埂时，取垄沟下坡土向上推出土埂，土埂的高度应低于垄台2～3cm，高度为14～16cm，底宽为30～45cm，顶宽为10～20cm；③区田规格：区田土埂间距随区域降雨量的增加，间距缩小；随坡度增加，间距缩小；黑龙江省黑土区降水量在450～550mm，土埂间距为60～70cm；3°～4°坡耕地土埂间距为100cm，2°坡耕地土埂间距为200cm；④区田的土埂应从田块最高处开始修筑；垄向区田修筑土埂的时期在6月下旬～7月上旬，机械修筑时封垄前结合最后一次中耕进行，人工修筑时在封垄前的最后一次中耕后进行。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

本实施方式中修筑土埂能够将雨水截流、阻挡在土埂内，避免或减轻水土流失，起到保墒提高水分利用效率的功效。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤五中免耕保护性耕作的步骤是：①秋季作物收获时留茬原垄越冬，不进行秋、春整地；②第二年春季利用免耕播种机直接播种；除播种或注入肥料外，不再搅动土壤，且不进行中耕作业。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

本实施方式中采用保护性耕作可以降低蒸发、保持土壤水分。因为免耕减少动土次数，并有残茬、秸秆覆盖层，可减少表土的侵蚀，增加降雨后渗透时间，增加水分渗透，减少迳流，降低水土流失。改善土壤水分状况和通气状况，建立合理的土壤气相、液相、固相比例，从而创造更有利于作物生长的土壤环境。在东北黑土坡耕地上实施少耕免耕保护性耕作，可有效降低土壤侵蚀强度，起到保水保土功效。作物秸秆还田能对土壤肥力提高，有机质含量的增加具有十分重要的意义；所述秸秆还田采用的方式为覆盖还田或混土还田；覆盖还田是留茬越冬，形成地表覆盖；混土还田是在秋季利用收获机，结合收获随即将玉米、小麦秸秆粉碎、旋施于农田中。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤五中免耕保护性耕作应遵循的原则：①免耕应与等高种植结合；②应在大于3°的坡耕地上进行免耕保护性耕作；③免耕保护性耕作，要喷洒化学除草剂除草，只收获籽实，作物残留物留在地表覆盖。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

Claims

1.坡耕地水土保持的耕作组合方法，其特征在于坡耕地水土保持的耕作组合方法按以下步骤实现：

步骤三中深松耕作的土壤深耕深度为22～25cm；

步骤三中垄沟深松的深度为25～30cm。

2.根据权利要求1所述的坡耕地水土保持的耕作组合方法，其特征在于步骤四中垄向区田的修筑步骤是：①对于坡形不规整、坡度为5°～6°、难以实现用改垄的方式遏制水土流失的地块，结合最后一次中耕，利用垄向区田犁，采取在沿垄沟间隔60～200cm机械修筑土埂；②修筑区田方法：修筑土埂时，取垄沟下坡土向上推出土埂，土埂的高度应低于垄台2～3cm，高度为14～16cm，底宽为30～45cm，顶宽为10～20cm；③区田规格：区田土埂间距随区域降雨量的增加，间距缩小；随坡度增加，间距缩小；黑龙江省黑土区降水量在450～550mm，土埂间距为60～70cm；3°～4°坡耕地土埂间距为100cm，2°坡耕地土埂间距为200cm；④区田的土埂应从田块最高处开始修筑；垄向区田修筑土埂的时期在6月下旬～7月上旬，机械修筑时封垄前结合最后一次中耕进行，人工修筑时在封垄前的最后一次中耕后进行。