劉 芬
(武穴市水利和湖泊局,湖北 武穴 435400)
中國是世界上水土流失嚴(yán)重的國家之一。水土保持是生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分,堅持人與自然和諧相處是我國生態(tài)文明建設(shè)的重要途徑。水土保持是生態(tài)建設(shè)的主體,是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的生命線。水土保持和生態(tài)安全具有重要意義和緊迫性。水土保持工作應(yīng)通過因地制宜,合理調(diào)整人與自然之間的關(guān)系,積極實施各種措施,科學(xué)布局,并嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)防性維護(hù)、管理、保護(hù),防止盲目無序開發(fā)利用水土資源,有效地促進(jìn)資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會的協(xié)調(diào)發(fā)展,促進(jìn)人與自然的和諧共處。
在人類社會和工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中,對耕地、林木等自然資源的開采量越來越大,造成了在降雨時積水會在地表沖刷土壤,從而引發(fā)土壤中水土流失問題[1]。在相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果中,我國有30%的土地存在水土流失問題,并且這一現(xiàn)象還在逐漸加重。水土流失現(xiàn)象形成的原因有很多種,其中最主要的原因之一就是水力侵蝕,而這一因素也造成土地水土流失高達(dá)60%。從當(dāng)前農(nóng)耕現(xiàn)狀來看,坡耕地在各種耕地中的水土流失現(xiàn)象最為嚴(yán)重,而這種情況也造成了耕地中出現(xiàn)耕地層減少、土壤肥力消失、土壤退化等問題,從而使耕地的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量逐漸減少,更造成了一些土地對化肥產(chǎn)生了嚴(yán)重的依賴性,但施加化肥只能解一時之急,而且同樣會使土壤的情況變得更糟,最終使耕地陷入一個惡性循環(huán)中。造成土壤侵蝕的主要因素之一就是自然氣候,在降水量較大的季節(jié),土壤受到的雨水侵蝕更加嚴(yán)重。另外,水土流失在很大程度上也受到地形因素的影響,坡度大的地形則容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
水土流失問題的出現(xiàn),會嚴(yán)重地侵蝕當(dāng)?shù)氐耐寥馈R虼?,?yīng)結(jié)合不同地區(qū)的實際情況,采取適當(dāng)?shù)拇胧源_保水土保持耕作。下邊,簡要介紹幾種有效的措施。
橫坡耕作通過開鑿蓄水池的方式保留水資源,并按照與等高線平行的方向?qū)π钏剡M(jìn)行開鑿,這種方式也叫等高耕作[2]。通過這種耕作方式,可以有效地將水分留在土壤中,在橫坡壟中對匯水坡長進(jìn)行縮短,從而使坡面土壤受到的侵蝕效果減小。相比于在坡地耕作中所采用的順坡耕作方式,這種方式可以有效解決地表徑流對水土的侵蝕現(xiàn)象,將水土資源盡可能地留存在土壤中。
在農(nóng)耕工作的水土保持耕作環(huán)節(jié)中,目前受到廣泛推廣的一種耕作方式是農(nóng)作物秸稈覆蓋,該種耕作方式的實施具有規(guī)模化特點,并且充分符合節(jié)水、生態(tài)、有機、環(huán)保等多方面要求。通過農(nóng)作物秸稈覆蓋,可以有效提升土壤表面的粗糙度,從而減少風(fēng)蝕對土壤的影響,同時秸稈經(jīng)過一段時間的分解以后還可以作為肥料融入土壤中,增強土壤中的養(yǎng)分,從而促進(jìn)農(nóng)作物的生長。相關(guān)研究顯示,農(nóng)作物秸稈覆蓋法不僅可以促進(jìn)地表減緩風(fēng)速、阻擋沙塵、增加空氣動力學(xué)粗糙度等,而且可以有效保護(hù)耕地中的土壤結(jié)構(gòu)。
等高種植是指沿著坡地的等高線方向進(jìn)行農(nóng)作物耕作,其耕作方向是垂直于水流方向橫向進(jìn)行的,這種農(nóng)耕方法可以有效促進(jìn)地表覆蓋度和粗糙度的提升。相比于在沒有任何措施的平整坡面進(jìn)行耕作,等高種植方式有效增加了地表雨水的滲入并減少了地表的徑流,從而實現(xiàn)了更好的耕作效果。相關(guān)研究表明,在水土保持耕作方法中,順坡耕作是耕作效果最差的一種耕作方式,不能有效攔蓄地表徑流,土壤中不能及時地吸收地表的水分,并且使地表徑流對土壤的侵蝕強度增大。另外,為了對地表進(jìn)行更加全面的覆蓋,該地區(qū)可以采用種植灌木這種方式,灌木叢可以有效鎖住土壤中的水分和土壤的結(jié)構(gòu),土壤的生產(chǎn)力在其根系的影響下也得到提升。在耕地中,可以按照合適的間距種植灌木,從而使耕地實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙重價值。相比于工程措施,采用等高種植耕作方式所需的投入更少,并且不會對周圍農(nóng)業(yè)生態(tài)造成嚴(yán)重的影響;同時,灌木叢可以作為農(nóng)業(yè)耕地的天然屏障,避免各種病蟲害影響作物的生長。
在長緩坡地形的耕作中,可以采用沿著緩坡耕作方向建造梯田的方式,以各個梯田對耕地坡度進(jìn)行減緩,從而使地表徑流可以有更多時間停留在地表,提升土壤對水資源的吸收,降低徑流流過土壤的速度,從而提升耕地土壤對水土資源的留存率。
在水土保持耕作措施中,主要是借助外部機械力對土壤物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變,通過增加地表粗糙度、擴(kuò)大植物覆蓋面積、改變坡面微小地形等方式,實現(xiàn)土壤抗侵蝕能力的提升,并讓土壤吸收更多秸稈分解后產(chǎn)生的肥料,在對水土侵蝕予以有效控制的同時,使土壤的肥力得到顯著增強。在實施農(nóng)業(yè)水土保持技術(shù)措施過程中,可以通過人為因素加以控制,再與水土保持工程措施以及林草措施有機結(jié)合,可以實現(xiàn)水土保持效益的最大化。當(dāng)前階段,在水土保持措施的實施過程中,對土壤產(chǎn)生的影響主要包括以下幾個方面。
在當(dāng)前農(nóng)業(yè)耕作過程中,通常通過機械壓實的方式種植作物,土壤受到壓力逐漸下沉,土壤松緊度的平衡性被打破,造成土壤中存在的空隙減少,土壤中的大空隙逐漸減少使得土壤的容重增加,一些好氣微生物的生存受到影響,養(yǎng)分也不能及時釋放出來,從而對作物根系的下扎造成了困難。相關(guān)的測量結(jié)果顯示,每經(jīng)過一次降雨,土壤中的容重會比之前增加約10.1 g/cm3,而對土壤進(jìn)行一次灌水則可以增加相當(dāng)于0.12~0.16 g/cm3的土壤容重。這種情況造成土壤容重經(jīng)過降雨和灌水而逐漸加大,水分更難深入土壤中,在地表徑流加劇情況下,對地表土壤的沖刷也更嚴(yán)重,水土流失現(xiàn)象逐漸加重。因此,針對這種現(xiàn)象,應(yīng)定期對耕地進(jìn)行松土處理,對土壤進(jìn)行松碎,讓地表可以更快吸收水分,從而減輕水土流失的產(chǎn)生。
通過對耕作層進(jìn)行翻轉(zhuǎn),可以對耕作層土壤中的生物學(xué)特性予以改善,將肥料和殘渣翻埋到土壤內(nèi)部,從而讓養(yǎng)分垂直分布在土壤中,實現(xiàn)對土壤肥力的增強。用鏟子鏟起土壤并打散,可以增加土壤的松軟度,促進(jìn)雨水更快地下滲到地下,并減少徑流對地表土壤的沖刷。
運用壁犁和旋耕犁等工具進(jìn)行耕作,采用圓盤耙或者齒耙作為耙地的工具,在土壤中均勻加入肥料并混拌開,從而讓肥料均勻分布在土壤中,使作物在均勻的營養(yǎng)環(huán)境中生長,避免植物根莖在生長過程中分布不均,而有序分布的根莖往往又有助于對土壤結(jié)構(gòu)的固定,避免水土大量流失。
在耕作層減少土壤的面積,使土壤與外界的接觸面積減少,降低水分從土壤中的蒸發(fā)量,從而有利于耕地保護(hù)土壤留住水分。另外,在一些地勢相對較低的地形中,可以對耕地地表進(jìn)行平整處理,避免在出現(xiàn)大量降雨時雨水都聚集在低洼處,這種雨水聚集如果長時間得不到治理就會出現(xiàn)細(xì)溝侵蝕的現(xiàn)象,進(jìn)而造成土壤的肥力逐漸減弱,并且土壤受到的侵蝕也會逐漸加重,從而使耕地的作物產(chǎn)量降低[3]。
在一些特殊條件的影響下,對土壤進(jìn)行翻耕會導(dǎo)致土壤的松軟程度過大,從而造成過多的大孔隙結(jié)構(gòu)存在于耕作層土壤中。當(dāng)耕地中出現(xiàn)這種土質(zhì)疏松的現(xiàn)象時,應(yīng)對耕地進(jìn)行壓實處理,防止地表徑流出現(xiàn)時輕易地帶走大量土壤。
在耕作過程中,地面微觀形貌的變化可以通過培壟的方式實現(xiàn),這是一種常見的耕作措施,可以有效地治理耕地水土流失問題,在一些高緯度和高海拔地區(qū),土地培壟還可以提高地表的溫度。在一些高溫多雨的地區(qū),通過開溝培壟做高畦,可以有效地排水;在一些塊根和塊莖作物的耕作中,可以在地表上開溝培壟,在一定程度上增加土壤耕作層的面積;在一些水澆地上,可以采用打埂做畦的耕作措施,打造平整的地面,以便于后期培育過程中對作物進(jìn)行澆水;在一些有嚴(yán)重風(fēng)沙氣候的地區(qū),可以采用挖溝培壟的耕作措施,提升地表的粗糙度和風(fēng)阻,從而降低大風(fēng)天氣對土壤的影響。
通過以上分析可知,在我國農(nóng)耕工作中,隨著水土流失問題逐漸加重,長期以來相關(guān)人員一直嘗試各種治理水土流失的措施,在工作中也取得了一些成效。隨著各種水土保持耕作措施的開展,對耕地土壤造成了一定的影響。本文對此種影響進(jìn)行了簡要分析,希望對相關(guān)部門人員有所幫助。