谷易
摘 要:土壤侵蝕對環(huán)境影響較大,一直是我國的重要環(huán)境問題之一。坡耕地的土壤侵蝕是坡地水土流失的主要源頭,本文所研究的重慶大足區(qū)的耕地中,坡地占比很大。該區(qū)土壤侵蝕比較嚴重,導致沙化、流失的也是坡地。大量種植經(jīng)驗表明,玉米作物根系對增強坡耕地土壤抗侵蝕作用效果顯著,有重要的積極影響,通過試驗研究發(fā)現(xiàn)這種積極影響具體表現(xiàn)在根系對土壤抗水沖刷、抗外界剪力、土壤含水量上較裸露地塊要強。主要表現(xiàn)指標是相對攔截徑流率,相對攔截泥沙率,在玉米生長的各階段雖然增強程度有差異,但種植上了玉米作物的坡耕地塊,抗侵蝕能力在玉米生長的不同時期均優(yōu)于裸露耕地。
關鍵詞:坡耕地;玉米;土壤;侵蝕
中圖分類號:S513 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170332004
土壤侵蝕是指土壤因外力被徑流懸浮、分散,對環(huán)境影響較大,一直是我國的重要環(huán)境問題之一,坡耕地的土壤侵蝕是坡地水土流失的主要源頭,本文所研究的重慶大足區(qū)的耕地中,坡地占比很大。該區(qū)土壤侵蝕比較嚴重,導致沙化、流失的也是坡地。玉米作為坡耕地的主要經(jīng)濟作物,其根系對土壤侵蝕的影響歷來備受關注,因此玉米作物根系對坡耕地土壤侵蝕的影響值得深入研究。
1 研究現(xiàn)狀及研究的價值意義
坡耕地的土壤侵蝕容易引發(fā)地區(qū)洪澇災害,環(huán)境污染等直接問題,并間接影響地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。另外,耕地的生態(tài)效益是由種植的農(nóng)作物決定的,而作物根系是影響水土流失的關鍵因素,直接決定著作物的產(chǎn)量。就現(xiàn)階段對坡地利用來看,玉米種植比較廣泛,因此,對玉米根系與土壤侵蝕之間的影響進行研究是很有價值的,對不斷完善耕地上作物功能的評價體系,指導生產(chǎn)具有重要的意義。
2 試驗研究區(qū)概況
大足區(qū)位于長江上游,重慶西部地區(qū),地處丘陵與平行嶺谷交接帶,介于E10529'~10602',N2924'~2952'之間,海拔高度在270~900m,屬于亞熱帶濕潤季風氣候,熱量豐富、雨量充沛,空氣濕度較大,四季分明??偟牡孛蔡卣鳛椤叭搅鹨环謮巍薄?/p>
3 玉米根系對坡耕地土壤侵蝕的影響研究
3.1 研究對象
本文以重慶大足區(qū)的坡耕地及其地上生長的玉米作為研究對象,采用3種科學可行的試驗方法,認真探索了玉米根系對坡耕地土壤侵蝕的影響,并總結(jié)得出了結(jié)論。
3.2 實驗方法
利用隨機取樣法取樣,在成片坡耕地的上、中、下不同坡度隨機選取地塊,用比重瓶法測定徑流量、泥沙量。
3.3 理論依據(jù)
徑流量、泥沙量的計算公示如下:
V=M/(C+ρ×S×t) M沙=C×V/( S×t)
V是各時段單位面積的徑流量mL/(m2·min);M是每次采集徑流和泥沙水樣的總質(zhì)量g;C是含沙量g/mL;是水的密度g/ml;t是每次取樣時間;S是坡面面積m2;M沙是各時段單位面積上采集的泥沙量g/(m2·min)。
采用室內(nèi)沖刷槽人工模擬降雨進行試驗,多次試驗結(jié)果均證明坡耕地上的玉米具有防止土壤遭侵蝕的作用,增強了土壤的抗蝕性,且與根系數(shù)量及發(fā)達程度,葉片總表面積有一定關系。
3.4 實驗結(jié)果
3.4.1 采用室外徑流進行人工模擬降雨試驗表明,耕地上玉米根系能防止土壤水浸、沙化
試驗選取地質(zhì)差異可忽略不計、大小均等的兩塊坡耕地:D1(裸露地塊),D2(玉米地塊)。試驗得出數(shù)據(jù):D2比D1的攔截徑流率高出16.74%,攔截泥沙率高出47.74%,數(shù)據(jù)充分驗證了室內(nèi)人工模擬降雨得出的結(jié)論。
3.4.2 玉米根系對土壤的抗侵蝕性影響隨著土層深度的增加而減弱
試驗時選取2塊地質(zhì)差異可忽略不計、大小均等的坡耕地:D3(裸露地塊)、D4(玉米地塊)。得出數(shù)據(jù):在地表以下深度為0~10cm時,D4比D3的抗侵蝕能力增強45%,深度為10~20cm時,D4比D3的抗侵蝕能力增強32%
研究表明玉米增強土壤抗侵蝕作用效果顯著,具體表現(xiàn)在根系對土壤抗水沖刷、抗外界剪力、土壤含水量上較裸露地塊要強。相對攔截徑流率,相對攔截泥沙率增強明顯,證實了玉米對土壤侵蝕的防治是通過對降雨的截留,蓄水消能以及根系固結(jié)土體的綜合作用來實現(xiàn)的。在玉米生長的各階段均優(yōu)于裸露耕地。
4 玉米作物在坡耕地土壤保持中的運用
水土保持工作意義十分重大,利用玉米能增強土壤抗侵蝕性能的優(yōu)點來治理水土流失,是有效、可行的手段。在運用時制定合理的種植制度,選擇適宜的玉米品種,這樣既能獲得較好的經(jīng)濟效益也能保持良好的生態(tài)環(huán)境。
5 結(jié)語
土壤侵蝕是影響環(huán)境生態(tài)的重要原因,玉米根系能增強土壤的抗蝕性已經(jīng)在試驗中得到證實,主要表現(xiàn)在相對攔截徑流率,相對攔截泥沙率,對坡耕地的水土保持效果尤為顯著,通過坡耕地種植玉米,利用玉米作物根系來增強土壤的抗蝕性值得我們開展更深入的系統(tǒng)研究,推廣運用農(nóng)作物種植來進行土壤侵蝕的防治具有重要的價值意義。
參考文獻
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