原州区新修水平梯田水肥变化规律及增产效益研究

李雁霞

(固原市原州区水务局，宁夏 固原 756000)

原州区新修水平梯田水肥变化规律及增产效益研究

李雁霞

(固原市原州区水务局，宁夏 固原 756000)

新修水平梯田；土壤肥力；增产效益；原州区

对宁夏固原市原州区上滩项目区坡改梯工程实施后新修水平梯田土壤肥力、土壤含水量变化情况及特色作物马铃薯产量进行了监测研究，结果表明：实施坡改梯后，新修水平梯田土壤含水量较坡耕地有所提高，但由于修建过程中土壤理化性质被改变，加之配套的培肥措施跟不上，导致新修水平梯田土壤肥力下降，马铃薯产量较坡耕地有所降低，但经过合理的培肥耕作，3年后土壤肥力有所提高，5年后土壤肥力提高更为显著，马铃薯产量也显著增加。

1 原州区概况

固原市原州区地处宁夏南部，为固原地区的政治、经济、文化中心，辖7镇4乡3个街道办事处，总人口48.6万人，其中回族人口22.0万人。原州区海拔在1 450～2 500 m之间，地势东南高、西北低，地貌类型多样；气候类型属暖温带半干旱气候，年平均气温6.3～7.5 ℃，无霜期120～160 d，年平均降水量300～450 mm，降水时空分布不均，由南向北递减，其中7—9月降水量占总降水量的68%。原州区是一个典型的以种植业为主的农业区，2014年农业用地面积为10.36万hm2，占土地总面积的37.6%，主要种植作物有玉米、马铃薯等。

2 原州区水平梯田建设情况

原州区土地总面积2 756 km2，其中水土流失面积2 072 km2，占土地总面积的75.2%。为解决水土流失严重的问题，多年来原州区先后开展了茹河一期、马什好、开城、杨达子沟、冬至河等水土保持综合治理工程，探索出了一条以建设水平梯田为主的治理水土流失的路子。截至2013年底，建设水平梯田41 228 hm2，不仅满足了当地的粮食需求，取得了显著的经济和社会效益，而且水土保持效果也十分明显。通过坡耕地水土流失综合治理，耕地小块变大块，坡地变水平梯田，改善了山区坡耕地就地拦蓄径流和泥沙的能力，变跑水、跑土、跑肥的“三跑田”为保水、保土、保肥的“三保田”；在修建过程中，坚持宽、大、平的整地标准，采用人修和机修相结合的办法[1]，有效地改善了农业生产条件，推动了农业机械化进程，提高了耕地的综合生产能力，增加了农民的经济收入。

3 新修水平梯田土壤肥力变化情况

为研究新修水平梯田的土壤肥力、水分变化情况和增产效益，选取固原市原州区上滩项目区为研究区进行监测，监测内容有新修水平梯田土壤肥力、土壤含水量和马铃薯产量等。

原州区上滩项目区不同地类土壤肥力监测结果见表1。由监测结果可知：新修梯田土壤肥力各项指标除水解氮外，均低于对照坡耕地，全氮、速效钾、全磷、有效磷、有机质含量比坡耕地分别降低了13.49%、14.11%、11.24%、42.93%、5.85%；新修梯田经过3年培肥耕作后，土壤肥力有所提高，全氮和有机质含量分别比坡耕地提高了14.29%、15.66%，与修建当年比较，全氮、速效钾、全磷、有效磷、有机质含量分别提高了32.11%、18.66%、5.06%、65.41%、22.85%；培肥耕作5年后，土壤肥力提高更为显著，肥力各项指标与坡耕地和新修梯田的差异达显著水平(P<0.05)，全氮、水解氮、速效钾、全磷、有效磷、有机质含量比坡耕地分别提高了33.33%、17.62%、4.11%、2.25%、20.48%、40.38%，比修建当年分别提高了54.13%、15.20%、21.21%、15.19%、111.10%、49.10%。

表1 上滩项目区土壤肥力监测结果

4 新修水平梯田土壤含水量变化情况

原州区上滩项目区2014年4—10月坡耕地和新修梯田土壤含水量监测结果见表2。监测结果显示，将7个月监测数据进行总体平均后，坡耕地10、30、50、100 cm深度土壤平均含水量分别为19.64%、20.26%、18.90%、19.03%，新修梯田相同深度土壤平均含水量分别为21.18%、21.71%、21.43%、20.10%。可以看出，坡地改梯田后，不同深度土壤平均含水量都有所提高，计算可知，在10、30、50、100 cm深度新修梯田平均土壤含水量较坡耕地分别提高了7.84%、7.16%、13.39%、5.62%。

表2 上滩项目区2014年坡耕地和新修梯田土壤含水量监测结果

5 新修水平梯田作物产量分析

原州区上滩项目区坡耕地和新修梯田马铃薯产量监测结果见表3。由监测结果可知：新修梯田马铃薯产量为31 509.8 kg/hm2，较坡耕地减产7.34%。这是修建初期土壤理化性质发生变化，加之相应的培肥措施不到位，土壤肥力较坡耕地有所下降所致。梯田经过3年培肥耕作后，马铃薯产量较新修梯田增产10.98%；培肥耕作5年以上，增产更为显著，较坡耕地和新修梯田分别增产23.86%和33.67%，与各地类的差异均达显著水平(P<0.05)。

表3 上滩项目区坡耕地和新修梯田马铃薯产量监测结果

6 结论与建议

(1)新修水平梯田在修建过程中由于大量的生土裸露，土壤理化性状发生了改变，造成修建初期土壤肥力下降[2]。固原市原州区上滩项目区新修梯田土壤肥力各项指标除水解氮外，均低于坡耕地(对照)。经过合理的培肥耕作，3年后土壤肥力有所提高，5年后土壤肥力提高更为显著，土壤肥力各项指标显著高于坡耕地和修建初期。

(2)研究结果表明，修建水平梯田可有效地提高雨水利用效率、增加土壤蓄水量、减少水土流失[2-3]。固原市原州区上滩项目区坡地改梯田后，不同深度土壤平均含水量都有所提高，在10、30、50、100 cm深度，新修梯田平均土壤含水量较坡耕地分别提高了7.84%、7.16%、13.39%、5.62%。

(3)实施坡改梯后，新修水平梯田土壤含水量提高，但由于修建过程中动土量大，土壤理化性质被改变，加之配套的培肥措施跟不上，导致新修水平梯田土壤肥力下降，马铃薯产量较坡耕地有所降低。经过3年培肥耕作后，马铃薯产量增加；培肥耕作5年后，马铃薯增产更为显著。

(4)建议在进行梯田建设的同时，注重修建后的培肥与改良工作，合理运用生物培肥、化学培肥、物理培肥、管理措施培肥等关键技术，全面提升宁南山区新修水平梯田的耕地质量。

[1] 岳自慧,刘平,刘学军,等.宁南山区新修水平梯田土壤快速培肥技术调查研究[J].中国水土保持,2015(2):25-27.

[2] 岳自慧,刘永军,刘平,等.宁夏南部山区新修水平梯田耕地质量提升技术研究[J].环境与可持续发展,2014,39(3):156-157.

[3] 蔡进军,张源润,火勇,等.宁南山区梯田土壤水分及养分特征时空变异性研究[J].干旱地区农业研究,2005,23(5):83-87.

(责任编辑 徐素霞)

S157.31

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1000-0941(2015)11-0043-03

李雁霞(1968—)，女，河北磁县人，高级工程师，主要从事水利工程的施工管理工作。

2015-09-20