坡耕地治理措施及其组合对水土环境及养分流失的影响

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1、2015年1月农机化研究第1期坡耕地治理措施及其组合对水土环境及养分流失的影响1，31，321，3柴宇，魏永霞，张宝丽，白杨(1．东北农业大学水利与建筑学院，哈尔滨150030;2．黑龙江农垦北安分局红星农场水务局，黑龙江北安164000;3．黑龙江省高校节水农业重点实验室，哈尔滨150030)摘要:针对松嫩平原漫岗黑土区坡耕地严重的水土流失问题，以深松、秸秆还田、垄向区田3项耕作技术和鼠道、暗管2种工程技术为核心，并将其有机组合形成了4个坡耕地治理技术集成模式，于2011－2012年，以黑龙江省农垦北安分局红星农场3°坡耕地为研究对象，对天然降雨条件下的降雨产

2、流及产沙过程进行了试验研究，并分析了不同技术模式下玉米生育期内的土壤侵蚀与养分流失特征。结果表明，各单项措施及其组合对水土环境及养分流失均有不同程度的影响，其中“鼠洞+暗管+垄向区田”组合模式效果最好。与常规耕作相比，地表2径流量、土壤侵蚀量分别减少了71．27mm和11．839t/(hm·a)，其有机质、碱解N、速效P、速效K流失量分别占常规耕作的0．16%、0．14%、0．04%、0．04%。关键词:丘陵漫岗黑土区;坡耕地;天然降雨;水土保持措施;径流;土壤侵蚀;养分流失中图分类号:S157．2文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)01－01

3、77－06DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.01.042特点，以及机械作业特别是黑龙江垦区的大型机械化0引言作业的要求，使得传统的梯田、地埂等水保措施无法水土流失是影响当今人类生存与社会发展的全球应用。以往的坡耕地治理多局限于单一的耕作措施，性环境问题。水土流失可导致土壤退化、土地生产力并且对养分的流失研究较少。本次尝试将几种耕作降低、生态退化、江河淤积、水体污染、洪涝灾害的加措施和曾被用于农田排水的鼠道、暗管等工程措施有［1－6］机结合，改善土壤结构与环境，强化土壤入渗，减少地剧。东北黑土区为我国主要的粮食生产基地，坡耕地面积为128

4、0万hm2，占耕地总面积60%，坡度多表径流，从而达到减少水土流失和养分流失的目的，为3°～5°、坡长为500～2000m，是产生水土流失的主同时，寻求适合该地区的坡耕地治理技术模式，以期要源地。研究区属温带半湿润大陆性季风气候区，降为黑龙江省丘陵漫岗黑土区坡耕地综合治理提供基水集中，夏季降水占全年降水量的90%左右，降雨强础数据和技术支撑，实现坡耕地水土资源的有续利用。度大，极易产生地表径流，造成水土流失。我国学者［7］赵明等认为保护性耕作法的作用是减少地表径流，1材料与方法减轻土壤水蚀，增加土壤有机质含量，改善水土环境。［8－11］1．1研究区概况袁希平等分

5、析了水土保持耕作措施对于减少径试验于2011－2012年在黑龙江省农垦北安分局流和土壤侵蚀产沙的影响，发现水土保持耕作措施明［12］红星农场进行，研究对象选择了本区具有代表性的3°显提高了减沙率和减流率。陈磊认为土壤侵蚀造坡耕地。红星农场位于黑龙江省北安市境内，属寒温成耕地耕层变薄，并带走大量营养元素，是造成土壤带大陆性季风气候，四季分明，全年平均降水量555．3肥力下降的主要因素。泥沙中养分流失以泥沙结合mm，最大冻深3．0m，地下水埋深约40m;土地面积3．9态为主，且显著高于径流中的养分含量。222万hm，耕地2．23万hm，草原面积0．5万hm。耕地鉴于

6、研究区耕地具有坡缓坡长、土质粘重等自然多为丘陵漫岗，土质肥沃，宜于耕作，并极有利于农作收稿日期:2014－01－20物生长;土壤以黑土为主，质地黏重，入渗困难。降雨基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2007BAD88B01);东北集中在7－9月份，占全年降雨量的90%，降雨集中且农业大学博士基金项目(2010ＲCB65);国家农业综合开发历时短，暴雨强度大，整个地区坡耕地水土流失严重，东北黑土区水土流失综合治理项目(2011－2013)作者简介:柴宇(1986－)，男，黑龙江大庆人，硕士研究生，(E－旱涝灾害频发。mail)dbndcy1@163．com

7、。1．2试验设计通讯作者:魏永霞(1961－)，女，黑龙江海伦人，教授，博士生导师，(E－mail)wyx0915@163．com。试验在径流小区内进行，以深松、秸秆还田、垄向·177·2015年1月农机化研究第1期区田3项耕作技术和鼠道、暗管2种工程技术为核心，别测定有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的单位含量，将各单项技术有机组合，形成“鼠洞+暗管”(SA)、并结合土壤侵蚀总量计算养分流失总量。土壤有机“鼠洞+垄向区田”(SL)、“鼠洞+暗管+垄向区田”质检测采用重铬酸钾—硫酸法;碱解氮采用扩散法;(SAL)、“深松+秸秆还田+垄向区田”(SJL)4种坡耕速效磷

8、采用碳酸氢钠浸提—钼锑抗