CN105993263A - 红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法 - Google Patents

Abstract

红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法，包括以下步骤：（1）在红壤坡耕地沿坡面从下至上建等高草带；（2）对草带内土地开沟分厢，沟内筑埂，沟床和埂上种草；（3）厢上，作物带状种植，轮种换茬。本发明方法能够提高红壤坡耕地的利用效率，不仅水土流失得到有效控制，年土壤侵蚀量接近允许侵蚀量值，而且土地产出成几倍增长，真正做到红壤坡耕地的高效利用。

Description

红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法

技术领域

本发明涉及一种红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法。

背景技术

红壤是我国面积最广的土壤类型，主要分布在长江以南的热带和亚热带地区，总面积约为2.04×10⁸h㎡，占全国总面积的22.7%；红壤坡耕地是红壤地区耕地资源的重要组成部分，同时，也是水土流失源地之一。据观测，水土流失随坡度的增加而增加，在传统顺坡耕作条件下，坡度分别为5°-10°、10°-15°、15°-20°，坡面年径流量分别为352.5m³/h㎡、784.6m³/h㎡、1047.2m³/h㎡，年土壤流失量为31.52t/h㎡、80.12t/h㎡、110.34t/h㎡；坡度每增加1°，径流量增加20-25%，土壤流失量增加26-32%；红壤坡耕地年土壤流失量与年土壤允许流失量值1.8t/h㎡相差甚远，水土流失严重。

我国南方红壤坡耕地水土流失严重这一问题，一直是人们关注的重点，为了减少水土流失，进行了多种多样的研究，概括起来主要有如下几类，一是生物林草水土保持方法（轮作、间作、带状作、草篱等）、二是耕作水土保持方法（横坡垄作、聚土免耕、垄作区田、垄作草挡区田、秸秆覆盖等）、三是工程水土保持方法（堰、塘、渠、坝、梯田）。这三种方法应用在不同的类型的水土流失中，其对水土保持，缓解水土流失都起到了积极的作用。

现在，各地根据当地的实际情况，将多种耕作措施有效结合起来形成复合耕作措施，发挥了更加良好的水土保持效果。如揭膜+秸秆覆盖+横坡垄作的复合耕作措施对于云南红壤坡耕地的水土保持发挥了良好的调控作用。通过对三峡库区坡耕地采用不同的种植模式，实践证明粮经果复合垄作具有良好的水土保持效益。

以上这些复合耕作措施大多是多个耕作方法的结合，实施中水土保持功能仍然有限，年土壤侵蚀量仍大于允许侵蚀量值，未从根本上解决水土流失问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种能够有效解决水土流失问题的红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法，包括以下步骤：

（1）在红壤坡耕地沿坡面从下至上建等高草带；

（2）对草带内土地开沟分厢，沟内筑埂，沟床和埂上种草；

（3）厢上，作物带状种植，轮种换茬。

进一步，步骤（1）中，所述红壤坡耕地为花岗岩红壤岗地陡坡坡耕地，岗地相对高差30-50m，下坡坡度8.2°-14.5°，中上坡坡度15.3°-25.2°。

进一步，步骤（1）中，所述草带为百喜草带，百喜草带带幅宽25-35cm；上坡段带带间距1.8-2.2m，中下坡段带带间距2.8-3.2m。

进一步，百喜草播种前先用冷水浸种，边浸边搓，使其吸水，然后用35-45℃温水浸10-14h，沥干，拌钛肥兑水液和溶磷菌液。

进一步，所述钛肥兑水液是指1ml钛肥液兑水18-22kg，所述溶磷菌液是指1g溶磷菌粉剂加水180-220g。

进一步，步骤（2）中，上坡段厢面宽0.8-0.9m，中下坡段厢面宽1.3-1.4m，沟深25-35cm；沟内间9-11m筑一条土埂，埂高26-30cm。

进一步，步骤（2）中，沟床种葡茎翦股颖；埂上撒播百喜草。

进一步，步骤（3）中，作物带状种植的规范如下：

（a）茬口安排：一垄种玉米-油菜；另一垄种红薯-混播绿肥；

（b）种植密度：玉米，上坡2-4行，行距0.30-0.35m，中下坡3-5行，行距0.35-0.40m，株距0.35-0.45m，每公顷栽6.66×10⁴-7.57×10⁴株；油菜，上坡2-4行，行距0.30-.0.35m，中下坡3-5行，行距0.35-0.40m，株距0.15-0.25m，每公顷栽13.32×10⁴-15.15×10⁴株；红薯，上坡2-4行，行距0.30-0.35m，中下坡3-5行，行距0.35-0.40m，株距0.35-0.45m，每公顷栽6.66×10⁴-7.57×10⁴株。

与现有技术相比，本发明的优点如下：采取建草带，沟床种草、沟埂种草、带状间作、轮作换茬等措施，提高红壤坡耕地的利用效率，不仅水土流失得到有效控制，年土壤侵蚀量接近允许侵蚀量值，而且土地产出成几倍增长，真正做到红壤坡耕地的高效利用，有利于改变当地经济落后、农民收入低的局面。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

本实施例使用的钛肥液由北京万春金太有限责任公司生产，溶磷菌粉剂购自台湾联发生物科技股份有限公司大陆劳动中心或南京联发生物科技有限公司。

本实施例包括以下步骤：

（1）选花岗岩红壤岗地陡坡坡耕地，岗地相对高差45m，下坡坡度为10.5°-12.3°，中上坡坡度为16.2°-20.5°；在红壤坡耕地沿坡面从下至上建等高百喜草带，百喜草带带幅宽30cm；由于坡度大小不一样，上坡段带带间距2m，中下坡段带带间距3m；百喜草播种前先用冷水浸种，边浸边搓，使其吸水，然后用40℃温水浸12h，沥干，拌钛肥兑水液（1ml钛肥液兑水20kg）和溶磷菌液（1g溶磷菌粉剂加水200g）。建草带的目的就是减少水土流失，尤其是减少土壤流失；

（2）百喜草带内土地开沟分厢，上坡段厢面宽0.85m，中下坡段厢面宽1.35m，沟深30cm，沟内间10m筑一条土埂，埂高28cm，沟床种葡茎翦股颖（多年生禾本科牧草，秆基部平卧，长有葡萄茎，草高30cm，耐湿）；埂上撒播百喜草；

沟床和埂上种草，使沟床不下切，土埂不至于被降雨冲毁而降低保水保土功能，并过滤沟内流水，阴天控水中悬移质流出，达到保土保肥目的；

（3）厢上，作物带状种植，轮种换茬。

作物带状种植是指两种以上作物，各按一定宽度（幅宽）呈条带状相间种植，它与间（套）作的主要区别是：相同作物均是种两行以上呈带的，而不是单行，实际上它是间作、套种的发展，即带状种植是在整块地的狭长带上种植不同作物的水保措施，各个狭长带形似植被过滤带，它能产生较好的农业与环境效益，发挥着潜在的水土保持功能。

带状种植的规范：

（a）茬口安排：一垄种玉米-油菜；另一垄种红薯-混播绿肥；

（b）种植密度：玉米，上坡3行，行距0.33m，中下坡4行，行距0.375m，株距0.4m，每公顷栽6.66×10⁴-7.57×10⁴株；油菜，上坡3行，行距0.33m，中下坡4行，行距0.375m，株距0.2m，每公顷栽13.32×10⁴-15.15×10⁴株；红薯种植密度与玉米完全相同。

由茬口安排可以看出，相邻两带作物一高（玉米、油菜）一矮（红薯、混播绿肥），能充分利用边际效应，一是比较常规单种，玉米、油菜、红薯的单位面积株数提高近30%，这无疑对提高作物产量有利；二是带状间作，每一带都有边际效应，比较全田单种只田块周围有边际效应要多的多。每条草带内的两带作物每年轮作换茬，不是将玉米-油菜或红薯-绿肥人为固定在某1带内，这有利土壤肥力的平衡。

地块（花岗岩红壤岗地陡坡坡耕地的最小地理单元）周边混播百喜草、白三叶草等牧草，使百喜草夏天为白三叶遮阴，白三叶为百喜草提供氮肥，二者共荣，增加坡面植被盖度，防止地块水土流失。

本实施例选择当地有代表性的花岗岩红壤岗地陡坡坡耕地作为试验红壤坡耕地复合种植（简称一窄二宽）方法的对象，并采取建百喜草带，沟床种草、沟埂种草、带状间作、轮作换茬，提高红壤坡耕地的利用效率。试验结果证明，不仅水土流失得到有效控制，年土壤侵蚀量接近允许侵蚀量值，而且土地产出成几倍增长，真正做到红壤坡耕地的高效利用，有利于改变当地经济落后、农民收入低的局面。

以下是实践种植中的对比试验。

1.草带：种植草带的目的是减少径流、减少土壤侵蚀、减少养分流失，同时也增加经济收益，即草带能带来显著的生态效益和经济效益。实施例种植草带经3年后，土壤流失从以前的11.8t／h㎡，年减少到2.7t/h㎡，年减少77.1%；0-20cm土层平均含水率提高3.7%；0-20cm土层平均碱解氮含量提高23mg/kg，堤高23.9%；作物产量提高27.3%。另外，种草带后，坡地可以逐渐形成梯地，试验结果表明，在坡度为8.2°-14.5°（下坡）坡地上，每间隔3-5m种植一草带，3年后，可以形成15.2-17.3cm的自然地埂（天然梯埂），拦截泥沙在梯埂上方沉积，年淤积泥沙厚度2.13-3.26cm，带内坡度年降低1.8°-2.5°，而对照（裸地）在3年中被冲刷的土层深度达4.6cm-7.4cm。

2.埂上和沟床种草，厢沟中筑埂，能使厢沟局部（一段一段）水平，对水土保持有利，但是，在南方，由于坡耕地坡度大，年降雨量又多，且多强降雨，易造成厢沟中的土埂发生水蚀，沟床易下切，而降低水土保持作用，尤以砂岩红壤、花岗岩红壤丘陵区最明显，为此，我们将土埂上种植早熟禾和百喜草，保护土埂全年少被水蚀，沟床种草保护它不下切，悬移质被草篱沟床草层阻控而不流失，实践检验结果，埂上种草这一耕作措施在南方红壤区很有实用价值。

本发明的试验田设沟床及埂上种草（简称草埂，处理1）、沟床及埂上不种草（简称土埂，处理2）、不筑埂和沟床不种草（简称无埂，Ck）3个处理，每处理1个小区，面积100㎡，每小区下方建径流池，测定径流量、泥沙量，结果：2年中3个小区的产流产沙总次数相同，共48次（2009年为29次，2010年为19次），产生的年均径流量、年均产沙量最小的为草床与草埂（处理1），分别为15.97m3、36.15kg，为无埂（Ck）的23.9%、15.5%，差异达显著水平；其次为土埂（处理2），产生的年均径流量、年均产沙量分别为39.49m3、102.59kg，为Ck的44.2%、44%，差异也达显著水平（参见表1）。

表中，a表示差异小，b表示差异较大，bc表示差异大，不具有相同字母的处理之间差异显著，具有相同字母的处理差异不显著，P<0.05（表示差异性<0.05）LSD（方差）检验。

3.边际效应：我国著名生态学家马世骏先生将边际效应定义为，在两个或多个不同性质的生态系统（或其他系统）交互作用处，由于某些生态因子或系统属性的差异和协合作用而引起系统某些组分及行为的较大变化，称为边际效应。边际效应是一种普遍存在的自然现象，当然也广泛存在于作物生产过程中，本发明种植的玉米、油菜、红薯、绿肥亦然。成熟时，将边1行、边2行分别测产，以上4种作物边1行比边２行增产，增产幅度分别为6.3%、5.2%、5.6%、11.5%，经方差分析，玉米、油菜、红薯边际效应差异达显著水平（P<0.05），绿肥差异达极显著水平（P<0.01）。

4.轮作换茬：土地轮作换茬是农业生产中作物布局的中心环节，是保证农作物高产稳产，增加经济效益的重要措施之一。轮作换茬有以下几方面优点：（1）轮作换茬可培肥地力，因为不同的农作物吸收营养元素是不一样的，烤烟对钾需求量大，玉米对氮的需求量大，油菜、胡豆等除需求氮、磷、钾外，还对微量元素硒需求量大，如果一块土长期重复栽培某一种作物，就会造成对土壤中所含的某种元素过份摄取，造成土壤养分含量失衡，地力下降。（2）轮作换茬可使土层养分得到充分利用，因为不同作物根系分布在不同的土层。（3）轮作换茬可使不同作物相互轮流利用养分、水分。如烟草、马铃薯会大量消耗磷、钾元素，而十字花科作物的根部分泌物能分解土壤中难溶解的磷，提高土壤有效磷的含量；如小麦、甜菜只能利用土壤中易溶性磷化物，而燕麦、马铃薯、荞麦及豆科、十字花科作物对利用土壤中难溶性磷化物能力较强；如小麦、棉花的蒸腾系数大，高粱等浅根型作物的蒸腾系数小，大豆较芝麻耐涝，芝麻较大豆抗旱，高梁的抗旱能力比玉米强等。（4）轮作换茬可防除病虫和杂草。因为不同作物轮作，将破坏其病虫、杂草适生环境，斩断其繁殖链条，抑制其病虫害、杂草的繁殖。

本发明轮作换茬试验于××××年在湖南省宁乡县×××乡进行，土地为花岗岩红壤岗地陡坡坡耕地，土质松散，地势较陡（17.2°-23.4°），肥力均衡、前茬为油菜；2个处理（轮作、连作），试验采取大区对比，大区面积600㎡（20m×30m），不设重复；施肥水平一样，农事活动一样。结果玉米农艺性状各项，轮作区均比连作区优，单位面积产量，轮作区比连作区提高13.3%，差异达极显著水平（参见表2）。

农艺性状均是百株、百穗平均值，产量是实测值。

本发明将建草带、沟床、沟中土埂种草、增强作物、牧草种植的边际效应、轮作换茬等技术集成在同一块地，成为坡耕地一窄二宽复合种植技术体系，既有保水保土、改良培肥土壤的作用，又能充分利用空间和水土养分资源，达到增产增收的目的。

本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在红壤坡耕地沿坡面从下至上建等高草带；

（2）对草带内土地开沟分厢，沟内筑埂，沟床和埂上种草；

（3）厢上，作物带状种植，轮种换茬。

2.如权利要求1所述的红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述红壤坡耕地为花岗岩红壤岗地陡坡坡耕地，岗地相对高差30-50m，下坡坡度8.2°-14.5°，中上坡坡度15.3°-25.2°。

3.如权利要求1或2所述的红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述草带为百喜草带，百喜草带带幅宽25-35cm；上坡段带带间距1.8-2.2m，中下坡段带带间距2.8-3.2m。

4.如权利要求3所述的红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法，其特征在于：百喜草播种前先用冷水浸种，边浸边搓，使其吸水，然后用35-45℃温水浸10-14h，沥干，拌钛肥兑水液和溶磷菌液。

5.如权利要求4所述的红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法，其特征在于：所述钛肥兑水液是指1ml钛肥液兑水18-22kg，所述溶磷菌液是指1g溶磷菌粉剂加水180-220g。

6.如权利要求1-5之一所述的红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法，其特征在于：步骤（2）中，上坡段厢面宽0.8-0.9m，中下坡段厢面宽1.3-1.4m，沟深25-35cm；沟内间9-11m筑一条土埂，埂高26-30cm。

7.如权利要求1-6之一所述的红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法，其特征在于：步骤（2）中，沟床种葡茎翦股颖；埂上撒播百喜草。

8.如权利要求1-7之一所述的红壤坡耕地一窄二宽复合种植保土增产的方法，其特征在于：步骤（3）中，作物带状种植的规范如下：

（a）茬口安排：一垄种玉米-油菜；另一垄种红薯-混播绿肥；

（b）种植密度：玉米，上坡2-4行，行距0.30-0.35m，中下坡3-5行，行距0.35-0.40m，株距0.35-0.45m，每公顷栽6.66×10⁴-7.57×10⁴株；油菜，上坡2-4行，行距0.30-.0.35m，中下坡3-5行，行距0.35-0.40m，株距0.15-0.25m，每公顷栽13.32×10⁴-15.15×10⁴株；红薯，上坡2-4行，行距0.30-0.35m，中下坡3-5行，行距0.35-0.40m，株距0.35-0.45m，每公顷栽6.66×10⁴-7.57×10⁴株。