风沙半干旱区风沙土防风蚀技术研究

分类：论文范文 发表时间：2021-05-10 09:12

　　摘要：针对风沙半干旱区风沙土易旱、易风蚀特性,开展了防风蚀技术研究。结果表明,农田防护林网主林带背风面距林缘1～6H处削弱风速约50%,随树高(H)倍数的增加效果递减;林网内扁杏//花生(间作)增强了花生裸茬抗风蚀能力,土壤防风蚀效果达90%;林网内玉米//花生(间作)玉米收获后秸秆站立(农田休闲期)玉米带完全不受风蚀,花生裸茬防风蚀效果达95%;林网内作物残体平伏覆盖防风蚀效果达120%,综合评价作物残体覆盖玉米秸秆站立的防风、保土和保水效果最佳。

　　关键词：半干旱区;风沙土;防风蚀;水土

　　风沙半干旱区主要分布在我国北方的农牧交错区、草原及沙漠边缘区,自然生态系统和农业生态系统脆弱。土地由于受到人类农事活动与自然环境因素的共同影响,导致了植被减少和风蚀沙化,土壤肥力降低,粮食产量不高[1]。风沙半干旱区为一年一季旱作农业区,作物收获后农田有6～7个月的休闲期,农田植被覆盖度低,覆盖物只有少许作物残茬。该时期降水量少、蒸发量大、风大风多,同时由于地表缺乏作物覆盖,土壤在风力作用下水土流失严重,土壤风蚀是影响风沙半干旱区农业生态环境的重要因素。为了遏制风沙土风蚀沙化蔓延,提升农业综合生产性能,实现用地养地、建立生态与生计相结合的人与自然友好型农业生态环境、农业增效、农民增收及农业持续稳定发展的目标,建立风沙土防风蚀模式及技术体系至关重要。为此,笔者针对风沙半干旱区风沙土易旱、易风蚀的特性,开展了农田生物措施、农艺措施防风蚀技术研究,以期为建立风沙土防风蚀模式及技术体系提供理论依据。

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　　1材料与方法

　　1.1试验区概况

　　试验区设在辽宁省风沙地改良利用研究所章古台试验站,位于科尔沁沙地东南缘,其地理位置为42°32′N,122°22′E,海拔高度213m。该地区农业生态系统属于农牧交错区,偏重于农业。农业种植结构较简单,作物主要有玉米、花生、杂粮等。该区属于内陆季风性气候,年均温度6.82°C,无霜期150d左右,风多风大,年均风速3.33m/s,5m/s起沙风达240次,6级以上大风日达46d。年降水量在500mm以内,时空分布不匀,土壤蒸发量约是降水量的4倍[2]。地下水位较低,一般在2～4m,田间持水量0～50cm土层平均为10.19%,毛管水上升高度平均为50cm。土壤质地为风沙土,结构松散,土壤容重10～20cm耕层1.59g/cm3,土层薄,土壤养分含量低,粮食产量不高,易旱、易风蚀。

　　1.2试验设计

　　营造农田防护林网,在林网内立体复合种植(间作)和作物残体覆盖。

　　2结果与分析

　　2.1农田防护林网防风效果

　　2009年4月13日下午2点,用手持风速仪观测了防护林网和无林网空旷农田瞬间风速。风向西北风,地点在扁杏与花生间作的花生裸茬处,观测距地面垂直高度200cm主林带背风面林缘树高(7m,H)1～15倍处和无林网(CK)空旷农田的瞬间风速。由图1可见,距林缘1～3H处削弱风速为78.5%～44.0%,距林缘4～15H处削弱风速为37.7%～25.8%,削弱风速的效果随树高(H)倍数的增加递减,树高(H)倍数与削弱风速效果成反比,主林带背风面距林缘50m内防风效果最佳,距林缘15H处削弱风速有25%的效果与扁杏互作效应有关。这说明营造农田防护林网,林网内果粮间作种植模式削弱风速效果显著[3]

　　2.2立体复合种植防风效果

　　由图2可见(2009年4月13日测定),扁杏(H3m)//花生-扁杏树除50cm高度削弱风速(2.8%)较低外,100～200cm高度削弱风速为35.0%～49.3%,而花生裸茬削弱风速为9.7%～27.5%,说明扁杏树干部防风效果不明显,树冠部防风效果显著。玉米//花生-玉米秸秆站立削弱风速为25.5%～70.3%,花生裸茬削弱风速为30.6%～65.5%。可见,在扁杏//花生、玉米//花生立体复合种植模式下,花生裸茬由于受到扁杏树和站立玉米秸秆的防护有效削弱了风速;玉米//花生立体复合种植模式下玉米秸秆站立防风效果更好。

　　3结论与讨论

　　该研究表明,营造农田防护林网防风效果显著,主林带背风面距林缘树高2H处削弱风速效果最好(78.5%),4H处削弱风速效果递减,13～15H处削弱风速效果平稳,但与无林网空旷农田相比削弱风速应有25%的良好效果。农田防护林网内扁杏//花生、玉米//花生立体复合种植模式下,扁杏树和玉米秸秆本身均是良好的生物防风篱障,同时对花生裸茬减轻土壤风蚀也具有良好的防护效应。作物残体不同覆盖法均有防风、保土和保水效果。综合来看,玉米秸秆立体覆盖(站秆)防风、保土和保水效果最佳,其次是玉米秸秆平伏覆盖。

　　风沙半干旱区年降水量较少,且时空分布不匀,作物收获后覆盖度低,休闲期有6～7个月,地表干燥,春季风多风大,在风力作用下土壤侵蚀严重,风是影响土壤生境的重要因素,对该类型区采取各种措施以提高土壤抗风蚀效能至关重要[4]。近年来,由于市场需求的拉动该区域花生种植面积不断扩大,花生在种植业系统中生态位的变化也影响了土壤生境的变化。花生收获后裸茬,覆盖度为0,地表干燥,风起沙扬,土壤侵蚀严重,从而加剧了土地用养的矛盾[5]。因此,建立花生保护性耕作栽培技术体系是当前面临的重要课题。

　　参考文献

　　[1]陈源泉.农作制度研究进展[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2008.

　　[2]颜景波,于洪波,董敬超,等.风沙土农田防风蚀保护性耕作几点措施[J].辽宁农业科学,2007(2):45-46.

　　[3]赵瑞春.关于我省西北部风沙地区土壤风蚀及其防治的意见[J].沙漠,1988(1):109-114.

　　颜景波1,王慧新1,韩志松1,姜涛1,孙占祥2,何跃1,于洪波1

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