丁繼君

(山西省水土保持科學研究所，太原 030013)

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坡耕地種植不同類型牧草對水土保持效應的研究
——以黃河流域呂梁段為研究對象

丁繼君

(山西省水土保持科學研究所，太原 030013)

實驗目的：研究山西省黃河流域呂梁段坡耕地上種植不同種牧草對水土的保持效應；實驗方法：在山西省黃河流域呂梁段的坡耕地上分別種植豆類、禾本類、菊類等多種牧草兩年，分別與傳統(tǒng)的種植作物玉米的水土保持效應相比較，即水、土養(yǎng)分流失情況、徑流量、土壤流失情況；實驗結(jié)論：水土保持效果以禾本類牧草效果最佳，豆類及豆類-禾本類混種的效果居中，菊類牧草的效果稍差。同時種植牧草還能取得一定的經(jīng)濟效益，是坡耕地綜合治理水土流失的較好方式。

坡耕地；種植牧草；水土保持；治理效果

山西的生態(tài)環(huán)境較為脆弱，水土流失現(xiàn)象嚴重，特別是黃河流域沿線，常年干旱少雨、水土流失、地質(zhì)災害頻發(fā)，也嚴重影響了山西省生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。如何科學的解決黃河流域山西段坡耕地的水土流失問題，是當前的主要任務之一。

1 實驗區(qū)情況

山西省地處黃土高原，黃河流域呂梁段地處山區(qū)，其特殊的地理環(huán)境及生態(tài)環(huán)境造成了當?shù)氐乃亮魇КF(xiàn)象嚴重，此次實驗的地區(qū)是呂梁地區(qū)興縣的蔡家會鎮(zhèn)，該地區(qū)地貌類為黃河丘陵溝壑區(qū)，植被少，土壤以灰褐色土為主，氣候?qū)儆谂瘻貛Т箨懶詺夂?。特殊的地理位置、土壤條件及氣候造成了該地區(qū)的土壤流失特別嚴重。該地區(qū)的主要種植物是玉米、小麥、谷子、大豆等。人民的收入低，主要來源于農(nóng)業(yè)及畜禽養(yǎng)殖，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、管理能力差，畜禽類養(yǎng)殖也以散養(yǎng)為主，造成了當前農(nóng)民收入低，生態(tài)環(huán)境差的現(xiàn)象。

2 研究方法

2.1 實驗設計及實施

在相同坡耕地區(qū)域，實驗種植的對象分為5種：①慣性種植，種植傳統(tǒng)的作物(玉米)；②實驗種植，豆科牧草(紫花苜蓿)；③實驗種植，禾本類牧草(黑麥草)；④實驗種植，菊科牧草(菊苣)；⑤實驗種植，禾本科牧草和豆科牧草各一半。

2015年5月11號播種。播種方法：將土地耕翻、耕細，每隔2米開墑，每隔30cm開播種溝，將農(nóng)家肥、細土、牧草種子充分混勻，單位面積稱重后均勻播撒，完畢后覆蓋2-3cm的土壤隨即澆水。玉米的種植按照當?shù)氐牧晳T播種。牧草的施肥：牧草出苗后20天追肥，N260kg/hm2，P2O230kg/hm2，K2O30kg/hm2，刈割后再次追肥，按照上述的肥料，2年總量分別為240kg/hm2,120kg/hm2,120kg/hm2。將刈割牧草的一半還田鋪于行間空地，越冬前再次追相同量的肥。玉米小麥的施肥：玉米施一次底肥，追加兩次肥，總計用肥料分別為N2300kg/hm2，P2O2135kg/hm2，K2O75kg/hm2。

2.2 檢測項目及方法

徑流量及土壤侵蝕量的測定：檢測時間為2015年6-9月，2016年5-9月。每次降雨后檢測水堰內(nèi)的水深，通過高度與體積的關(guān)系計算徑流量；經(jīng)流水攪拌均勻取500-1000ml，過濾產(chǎn)生泥沙，烘干后置于干燥器，余水入冰柜保存，同時標注每次的采集時間。

作物長勢及效益測定：重要時期的株高、覆蓋率、刈割次數(shù)等。

3 結(jié)果與分析

3.1作物的生長情況及效益

根據(jù)年度的生物統(tǒng)計量及當?shù)厥袌龅膬r格，來計算作物的產(chǎn)值及經(jīng)濟效益(見表1)。

作物長勢：通過表1看出，播種前期，玉米的生長較快，這與玉米屬于高桿作物有關(guān)。不同種的牧草，除E前期生長相對弱外，其余的差異不大。覆蓋率也是玉米的前期覆蓋率高，后期的覆蓋率開始下降。菊科牧草在所有牧草中的覆蓋率最低，與菊科牧草的株型屬于大且直立有關(guān)。

產(chǎn)值效益：按照當?shù)厥袌龅挠嬎銉r格，計算出了兩年的總產(chǎn)值、總投入和純收益。從表1中可以看出，玉米在兩年的產(chǎn)值較穩(wěn)定，牧草由于屬于多年生植物，第一年的產(chǎn)值相對較低，但是隨著時間的增加，牧草所產(chǎn)生的效益也隨之增加。在牧草中，純收益最高的為D(菊苣)，最低的為E(禾本科牧草和豆科牧草各一半)。說明牧草可以產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。

3.2 牧草的水土保持效應

水土保持效應主要看以下幾個方面：徑流量、土壤流失量、水土流失總量。兩年的水土保持效應見表2。

表2 2016年不同處理的水土保持情況

徑流量：2015年的徑流量，A>D>E>B>C，牧草與習慣種植作物相比，徑流量減少24.67%-30.12%；2016年的徑流量，A>D>B>E>C，牧草與習慣種植作物相比，徑流量減少30.12%-40.1%。不同牧草的生物學差異大，對于徑流量的差異也有所不同，對徑流量攔截最好的牧草為禾本科牧草，菊科相對較差。

土壤流失量：趨勢與徑流量相似。2015年土壤流失量，A>D>E>B>C，種植牧草比習慣種植作物相比，土壤流失量減少24.8%-32.4%；2016年的土壤流失量，A>D>B>E>C，種植牧草與種植習慣種植作物相比，土壤流失量減少49.9%-65.2%。很明顯的一個特點，第二年的牧草種植其土壤流失量大大低于種植習慣作物區(qū)，土壤流失量下降幅度是2015年的兩倍。主要原因在于，牧草屬于多年生長植物，第二年的覆蓋率增加幅度大，且根系更加發(fā)達，對于土壤的保持效果更為明顯。

4 結(jié) 論

對于山西呂梁地區(qū)的坡耕地，種植多年生長的牧草對于當?shù)氐乃亮魇е卫硇Ч黠@，并且具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益、生態(tài)效益。在坡耕地上種植多種牧草，可以降低施肥量，增加經(jīng)濟效益。多年生長的牧草連續(xù)多年生長，對土壤的擾動小，并且其根系隨著時間的增長更為發(fā)達，對于水土保持的效果也更為明顯。所以，對于山西省呂梁地區(qū)的坡耕地帶，種植多年生長的牧草是未來調(diào)整該地區(qū)種植結(jié)構(gòu)的較好方式。

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1007-7596(2017)04-0054-02

2017-03-06

丁繼君(1982- )，男，山西朔州人，工程師，從事水土保持與荒漠化防治工作。

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