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坡度对农业耕作措施水土保持作用的影响分析

发表时间：2020/9/23 来源：《基层建设》2020年第17期作者：刘晓强

[导读] 摘要：目前我国正大力开展水土保持工作，其中农业耕作措施的水土保持工作的措施之一，尤其是在坡耕地的水土保持上发挥的作用更加明显。

        黄陵县行政审批服务保障中心陕西延安 727300
        摘要：目前我国正大力开展水土保持工作，其中农业耕作措施的水土保持工作的措施之一，尤其是在坡耕地的水土保持上发挥的作用更加明显。基于此，本文结合实际，对不同坡度下农业耕作措施的水土保持作用进行分析，并在此基础上讨论不同坡度下耕作措施的合理配置，旨在进一步强化水土保持的效果。
        关键词：坡度；农业耕作措施；水土保持；作用；合理配置
        坡耕地是人类农业生产的主要场所，但是随着水土流失问题日益突出，使得耕作地土壤中的营养物质流失，并降低土地生产力，进而阻碍农业生产效率提高及农业经济的发展。为了有效改善耕坡地水土流失的情况，提高土地生产力，我国各地区采取了农业耕作措施，以此对地表的微地形进行整改，目的是通过增加地表的粗糙程度，这样在遇到强降雨时可以增加耕作地土壤的蓄水能力，进而达到水土保持的作用。另外，农业耕作措施的水土保持作用还体现在地形影响方面，在遇到降水汇集的情况下，会使得土壤发生一定变化，随之泥沙侵蚀、沉积等也会发生变化，这样可以增加汇流时的泥沙沉积量和拦蓄量，进而降低含沙量和流经量。由此可见，农业耕作措施在水土保持方面的重要作用。
        1、某县坡耕地情况及治理现状
        某县地处黄土高原，地势特点为西北高、东南低，相对高差是300多m，总面积是2288km²，其中耕地面积是160km²，坡耕地面积是30km²。该县主要以农业发展为经济来源，主要的农作物是高粱、玉米等，农业生产总值12亿元。根据调查显示，坡耕地主要分布在丘陵、中低山区，其中在中低山区，皮耕地一般是在山坡坡脚和山腰处，而在丘陵地区主要是呈片区分布。山区坡面坡耕地土层厚度自下而上逐渐变薄，总体范围为15-150cm，随着土壤可塑性和黏性度降低，土壤的粒径也不断增大；中低山区坡耕地分散分布，整体呈现带状式分布；丘陵区坡耕地土壤可塑性和粒径适中，土层厚度在50-70mm之间，较均匀。
        2、不同坡度下农业耕作措施的水土保持影响分析
        2.1 坡度对产沙量和产流量的影响
        在坡耕地中，坡面的产沙量和产流量并不是固定的，主要因为随着坡度的变化，坡面的产沙量和产流量也会表现出不同程度的变化。其中，在产沙量方面，在坡度的影响下，不同的农业耕作措施会表现在不同的特征，从耕作方式来看，主要分为人工掏挖、人工锄耕、高耕作等，随着坡度的增加，坡面的产沙量也会随之增加，尤其是人工掏挖和人工锄耕这两个耕作方式，产沙量更高，且相比较耕地坡度为5°时，耕地坡度在25°时采用人工掏挖和人工锄耕的产沙量能够高出3~10倍，耕地坡度是15°时，产沙量增加更明显。可见，产沙量会随着耕地坡面的坡度增加而不断增加。对于产流量方面，随着耕作坡面的减小，人工锄耕和高耕作等措施会逐渐减少产流量，而如果耕作坡面较大，则所有区域的产流量就会较大，并呈上升趋势。另外，随着坡面坡度的增加，耕作土地的蓄水能力也会逐渐减弱，尤其是在遇到强降雨的情况下，地表流经量会非常大，所以在坡度越大的情况下，耕作方式与产流量之间的影响作用并不是很明显。
        2.2 坡度对农田耕作方面的影响
        在小区域坡耕地的水土流失治理中，主要采用改变土壤物理性质、耕作方式变更、增加地面种植面积与作物类型等措施进行，比较常用的农业耕作措施则有免耕或少耕、等高线种植、横坡耕作、垄作区田等。经过相关数据表明，在拦沙蓄水方面，农田耕作与坡度之间的关系为负相关性，可见下图1。

                      图1 能量消减变化特征图
        图1中的（a）反映的是在1.00mm/min雨强不变的情况下地表水能量消减率与坡度的关系，（b）反映的是坡度为10°时坡耕地地表水能量消减率与降雨强度之间的关系。通过（a）可得知，在坡度是15°时能量消减率达到了最大，说明坡度在15°时耕坡地的土壤侵蚀程度最低，因此也说明了随着坡度的增大，能量消减率会逐渐减少，在进行坡耕地水土流失治理过程中，不应设置坡度过高。同时，根据（b）可得知，在降雨强度越大的情况下，地表水能量消减率越低，其中变化最明显的是雨强在1.5mm/min时。
        3、不同坡度农业耕地措施的合理配置
        根据上述可得知，不同坡度对农业耕作措施水土保持作用有着较大的影响，所以需要合理配置有效的农业耕作措施，以此达到水土保持的作用。
        3.1 平地措施
        对于平地的农业耕作措施，可采取保护性耕地的措施进行水土保持，可以有效减少扬尘风沙、土壤损失率和地表径流量，其中在坡度较小的坡面中，采用横坡耕作措施的水土保持效果最明显，其拦沙效率能够达到60％以上。同时，对于坡度在3°-7°的缓坡中，可采取沿坡体实施垄作措施，其泥沙拦截率能够达到90％-100％，径流量拦截率能达到85％-100％，且该县在实施垄作措施后，玉米产量提高了16％，大豆产量提高了15％。
        在抑制土壤侵蚀方面，可通过修建水平梯田、植物篱等措施进行，但是水土保持效益与缓坡耕地的耕作方式的效益相差并不大，且修建植物篱和水平梯田后续需要花费较多是维护费用，且会占用缓坡耕地的作物空间，使得土地资源利用率降低。因此，在充分考虑各方面条件后，对于坡度低于5°的浅丘地和平地，应采取传统的耕作方式，其具有较高的土地利用率，且投资少，长期耕耘作用下土地较平整，因此可以有效抑制土壤侵蚀，达到良好的水土保持效果。
        3.2 缓、中坡措施
        由于缓、中坡耕地的水保效果较差，且在坡度低于25°时，采取植物篱、水平梯田等措施的水保效果的差别并不大，所以如果是从土壤保持层面来看，在坡度为5°-15°之间的耕坡地中采取植物篱、水平梯田等措施效果更好，尤其是梯坎高度不超过的水平梯田，其耕地使用效率较高、蒸发量较低，且具有良好的稳定性，一般会在坡度在15°以下的坡耕地中应用。另外，水平梯田能够有效提升作物的抗旱能力，且水保效果稳定，地表径流拦截率也较高，有利于提升作物产量。总而而言，针对该县缓、中坡耕地，采取修建水平梯田的措施的水土保持效果最佳，能够有效增加土壤肥沃力，提升农作产量和农业收入。
        3.3 陡坡地措施
        对于陡坡地的农业耕作措施，考虑到坡面稳定性较差，且土少石多，如果修建地埂高度超过3m的梯田，则容易出现崩塌的情况，同时这一措施在治理陡坡时，会造成土壤损失率增大，进而进一步增大土地资源压力，所以不适用于陡坡地治理中。为此，可通过植物篱措施进行该县陡坡耕地的治理，该措施水土保持效果较好，横坡植物篱可以提高土壤的有机含量，且土壤流失拦截效果较为明显。需要注意的是，在实际应用该措施时，应尽量选择生命力强、能够增加农民经济收入的植物类型种植，同时还要合理确定植物篱的间距，从而最大程度地抑制水土流失。
        3.4 较陡坡地措施
        根据水土保持法的规定要求，对于坡度超过25°的坡耕地，必须采取退耕还林、退耕还草的措施，禁止开垦、耕地，从而最大程度地抑制水土流失。
        结语：
        综上所述，不同坡度情况下农业耕作措施的水土保持效果并不同，一般情况下坡度越大，土壤流失率越高，因此需要充分考虑这一情况，然后基于这一基础上采取有效的农业耕作措施，有效抑制水土流失，提高水土保持的效果，进而促进当地农业经济的发展。
        参考文献：
        [1]郑鹏.降水强度及坡度对不同土壤产流产沙影响[J].水土保持应用技术,2020(04):15-16.
        [2]方乾,赵龙山,吴发启.降雨强度对农业耕作措施水土保持作用的影响[J].干旱地区农业研究,2019,37(02):215-219+228.