“大横坡＋小顺坡”耕作模式对氮及径流流失的影响-论文.pdf

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1、第38卷第3期西南师范大学学报(自然科学版)2013年3月Vo1．38No．3JournalofSouthwestChinaNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Mar．2013文章编号：1000—5471(2013)O3—0107一O6“大横坡+小顺坡’’耕作模式对氮及径流流失的影响①张怡，何丙辉，唐春霞西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400715摘要：以重庆市忠县水土保持试验站为研究平台，对小区尺度下“大横坡+小顺坡”耕作模式对氮及

2、径流流失的影响进行研究，结果表明：与全顺坡模式比较，6m顺坡+2m横坡模式，5In顺坡+3m横坡模式和4m顺坡+4m横坡模式径流量分别减少了41．74，45．84和59．63；在总氮流失上，在降雨历时为6．62～16．32h，3种“大横坡+tbJl~坡”耕作模式之间无显著差异，当降雨历时小于5．12h时，4m顺坡+4m横坡模式与其他3种模式差异性显著，以4m顺坡+4m横坡模式保持总氮效果最好，其中当降雨历时为2．51h和3．22h时，4种耕作模式之间彼此均存在显著差异；径流中氮的流失以可溶性氮为主，可

3、溶性氮占总氮的比例受降雨强度和降雨历时的共同制约；“大横坡+小顺坡”耕作模式总氮以及可溶性氮单位面积流失总量显著小于全顺坡耕作模式．关键词：“大横坡+小顺坡”；耕作模式；氮；径流流失；特征分析中图分类号：S157．42文献标志码：A人类的农耕活动，特别是对坡地的开发利用会进一步加剧土壤侵蚀，从而相应增加了坡地非点源污染物的输出风险Ⅱ]．为应对农业耕作引起的水土流失，已提出并应用了大量保护性耕作措施，横坡垄作是防治坡耕地土壤侵蚀的传统措施之一，通过横坡垄台就地拦蓄降落在垄台和垄沟的雨水，以垄沟暂存未及入

4、渗的雨水，缓和了大瞬时雨率与人渗率低的矛盾，其防治土壤侵蚀的效益和机制已得到了大量田间试验的支持r5。。，且横坡垄作对土壤养分流失的影响也有广泛研究l1卜]．但横坡垄作较顺坡耕作导致可耕种面积减少，在操作上有一定的技术要求，山区农民对此接受程度不高．“大横坡+小顺坡”耕作技术结合了横坡与顺坡的优点，通过控制细沟侵蚀有效减少土壤流失和面源污染的风险，农民更乐意接受．探讨“大横坡+小顺坡”耕作技术对氮及径流流失的影响，对坡地保育及山区农业可持续发展具有重要意义．氮是植物生长发育的必需营养元素口，氮元素流失

5、过多会不利于作物的生长及降低产量，而氮的流失又与径流过程紧密联系，径流过程除造成土壤侵蚀外，还是农田养分流失的主要途径¨1引．在养分流失中，氮是最主要的成分之一，据估计我国有将近5O的氮肥在施入土壤后通过水土流失等途径损失口引．在耕作体系中，合理的顺坡兼套横坡长度可以有效减少氮及径流的流失，且有效维持土地生产力．本文研究了在天然降雨条件下，不同“大横坡+小顺坡”耕作模式下的氮及其径流流失特征，以期为坡耕地设计合理的顺坡长度提供参考依据．1材料与方法1．1试验区概况试验径流小区位于重庆市忠县石宝镇新政村

6、中科院山地所水土保持试验站，108。1038”E，3O。2528”N，①收稿日期：2O12—03—01基金项目：国家自然科学基金(40971166)，国家科技支撑计划项目(2011BAD31B03)，农业部公益性行业科研项目(201003014-6—3)资助，西南大学“光炯”项目，西南大学生态学重点学科“2l1工程”三期建设项目．作者简介：张怡(1991一)，女，四JII宜宾人，学士，主要从事土壤侵蚀与水土保持研究．通信作者：何丙辉，博士，教授．108西南师范大学学报(自然科学版)第38卷地处三峡库区

7、中游，四川盆地东部平行岭谷区，地貌为浅丘地貌，岩层为侏罗系沙溪庙组砂岩、粉砂岩和泥岩，土壤属中性紫色土，气候属亚热带东南季风气候，年均气温19．2℃，无霜期320d左右，年均降雨量1150mm，但年内降雨分配不均匀，70以上降雨集中于4—10月．1．2径流小区设置径流小区设计规格为内径长8m，内径宽3iTI，面积为24m。，小区顶部、小区间隔墙浆、小区周围采用M．浆砌砖的形式修建，砌砖露出地面0．3m，埋深地下0．3m，以防止小区外部及小区间出现径流互串和养分交换现象．小区底部设计一条0．2rn深、0

8、．2m宽的截水沟，以便}[集小区产生的地表径流及侵蚀泥沙，再通过PVC管排入径流池(设计容积为1ITI×1i"12×1m)．1．3实验处理设计试验在同一坡度(1O。)上进行，共分为4个处理，T1为对照处理，T2，T3，T4处理设3个重复．T1：对照处理，全顺坡种植；T2：4m顺坡种植+4m横坡种植；T3：5m顺坡种植+3nl横坡种植；T4：6m顺坡种植+21Tt横坡种植；各小区顺坡种植按照当地农民习惯，设置行窝距为100crll×50cm，横坡种植设置行