西北地区农田防护林的作用
2015-08-15包长荣
包长荣
(西北农林科技大学,陕西咸阳 712100)
1 西北地区农田防护林存在的胁地问题
农田防护林对农田的保护作用不言而喻,对提高农业生产的产量和品质有着十分显著的作用。但是防护林在生长过程中对农业生产也会产生严重的影响。其影响主要表现为林带会使得林带附近的农作物生长发育受到影响,林木的生长年龄越高,其对周围农作物的影响越大。这种现象通常情况下就成为林带的胁地问题,出现这种问题的原因:一方面是由于林木在生长过程中其根向着两侧的农田生长,掠夺了农田作物的养分,另一方面林木逐渐成长起来之后,其树冠产生的树荫会影响到作物正常的光合作用。这种问题一般对秋季作物、林带荫蔽面积比较大的、农田土壤比较贫瘠的地块影响最大。要想彻底消除此情况对农业生产产生的危害,首先,要保证农田防护林的布局科学合理,主副林应该严格按照设计的要求进行,实行综合治理和防治,农田林网、水系林网和道路林网一定要进行过全面的论证和规划之后才能实施,并要保证尽量少的占用耕地;其次,根据西北地区的实际造林情况选择树冠较小,侧根幅度较小,树叶面积小的树种和经济林,一般情况下速生杨和枣树是一种不错的选择;再次,树木在种植过程中应该进行深耕和施肥,保证树木的根系向着深层生长,减少对农田的危害;最后,在林带和作物之间应该开挖一条深50~60cm的断裂带或挡浸沟,避免树根伸展到农田的浅层危害农田作物。
2 农田防护林的作用分析
2.1 保护土壤,减少土壤侵蚀
农田防护林是保障农业生产的天然屏障,是防止农田沙化的重要措施。西北地区风沙天气严重,在风沙严重的地区,大风可以吹蚀农田肥沃的土壤,造成土壤沙化现象,积沙会淹没幼苗,情况严重时会造成大片的良田被沙土吞食,颗粒无收。而农田防护林能够有效地降低风速,在迎风面10H林带高度到背风面20H的林带高度范围内能够显著的降低风速,在30H处风速能够恢复到旷野的水平。农田防护林不仅能够降低林网内部的风速,同时也能够在一定程度上降低水分的流失,起到防止或者减缓土壤被风蚀的作用。
2.2 改善区域农田气候,增加农业生产产量
相关的研究数据表明,在农田防护林的保护之下,农田的土壤水分蒸发量和作物叶面的蒸腾量明显减少,农田土壤的水分得到了明显的改善。在林缘附近的土壤蒸发量减少程度最低,可以减少至少30%的蒸发,特别是透风结构的林带对土壤蒸发的减少作用最佳。其中在林带高度为25H范围的土壤蒸发量平均能够减少18%~20%左右。此外农田林网还能够切实改善农业生产的生态环境,优化作物的生长环境。在农田防护林的保护之下,玉米可以增产6%~8%左右,苜蓿增产可达100%~200%左右,水稻平均增长8%,黄豆平均增产25%以上。同时农田防护林对蔬菜和果树种植有着更为明显的保护作用。
在农田防护林的保护之下,由于外界的林外的风速大大降低,使得林内农田中的土壤蒸发量明显降低,水分在土壤和环境中含量增加,因此,在林网接近地面的空气中其绝对湿度常常大于旷野的绝对湿度。通过检测发现,由于有农田防护林的保护,在每年的5~6月份之间,西北地区农田土壤的含水量在1.78%~3.45%之间,林内近地面的绝对湿度与旷野相比较,可以增加水气压在 50~100Pa之间,绝对湿度提高了 2%~3%左右。林带内部风速降低了至少50%以上,盛夏日平均温度降低了3~4℃,农田中的地面水分蒸发量降低了30%~57%左右。在冬季受到农田防护林的保护,农田积雪量比无林带保护的积雪量增加了10%~20%左右,土壤的含水量也可以增加到6%~10%左右。总之,农业防护林减少林网内部的土壤水分蒸发量,增加了土壤的湿度,在林带背风高度为5H的地方,土壤的相对湿度比旷野提高了至少2%。
2.3 改良土壤,提高土壤肥力
农田防护林具有改善农田周围小气候的功能,此时土壤的水、热条件会发生相应的改变,加上树根系的活动和农田中作物的生长,有机物的积累,势必会对土壤中的微生物群体和活产生积极影响,并使得土壤的肥力的持久性和结构发生改变。林带具有明显的生物排水作用,生物排水的过程就是通过树木的根系从土壤中吸收大量的水肥,然后经过树木枝叶的蒸腾作用,将吸收到的水分排放出去,从而降低了地下水位的过程。树木对盐渍土壤的改良作用,在很大程度上取决于林带的生物排水功能。林带通过蒸腾作用不断的消耗地下的水分,从而控制了地下水位的升高,限制了土壤中反盐作用。此外,农田防护林通过减弱土壤蒸发量同样能够降低了这个作用的发生。
在盐碱地区营造农田防护林,在树木生长过程中,由于树木枯枝落叶积累,可以增加了盐碱地区土壤的物理性质,降低土壤的盐碱程度,增加土壤空隙程度和土壤的团粒结构,持续提高土壤的肥效。同时因为树木具有庞大的根系,能够增加水的渗透能力,从而能够有效地促进土壤的淋溶过程,加速土壤脱盐,为农业增收和稳产奠定坚实的基础。
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