黑土坡耕地不同水土保持耕作措施的土壤水蚀特征研究

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坡耕地水土流失是制约我国北方旱区粮食持续增产的主要因素,研究坡耕地水土保持耕作措施的蓄水保土效应,对我国北方旱区的农业生产和生态环境保护具有重要意义。黑龙江省坡耕地水土流失严重,所以治理坡耕地水土流失和开展坡耕地水土保持工作是一项长期的工作。本文针对黑龙江省西部黑土坡耕地严重的水土流失问题,采取垄向区田、深松、横坡种植、免耕播种等水土保持耕作措施,以黑龙江省齐齐哈尔市东兴村5°坡耕地径流场为研究基点,研究了不同耕作措施对地表径流、土壤侵蚀、降雨入渗以及水分利用效率的影响。综合评价了几种耕作措施的蓄水保土功效。以期为当地节水农业的发展提供必要的理论支持。研究结果如下:(1)不同耕作措施的水土保持效果不同,横坡免耕处理效果最优,具有明显的蓄水减沙的功能,按蓄水减沙效果优劣依次为:横坡种植>深松区田>垄向区田>免耕播种>少耕深松>常规耕作>裸地。(2)同一耕作措施下,降雨历时长、强度小,其水分入渗率较大,稳定入渗点出现较早,入渗曲线变化较平稳,随着历时的增加径流系数逐渐增大。反之,雨强较大,历时较短时,雨水来不及入渗,径流量较大,雨滴对坡面土壤的冲蚀破坏作用强烈,径流含沙率相对增加。(3)不同耕作措施的蓄水保土效果不同,按储水量变化由大到小依次为:横坡免耕>横坡种植>深松区田>垄向区田>少耕深松>免耕播种>常规耕作>裸地。不同耕作措施不同深度土层的储水量差异显著,表层土体受降雨、蒸腾作用影响大,土壤储水量变化程度大;深层土体由于雨水向深层的入渗延迟,以及冻融作用,土壤水分变化小,储水量变化程度小。(4)不同耕作措施对作物蒸散量有较大影响,耕作措施对雨水的调蓄作用越强、径流越少,作物的长势越好,其蒸散量越大。反之,如果径流大,降雨得不到有效利用,作物生育期需水得不到有效供给,植株长势不好,蒸散量小。(5)采用水土保持耕作技术可以减少坡面土壤水蚀,增加土壤水分入渗,起到蓄水保土作用,有效利用天然降雨,大大提高了土壤水分利用效率。
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