坡耕地种植不同类型牧草对水土保持效应的研究——以黄河流域吕梁段为研究对象

丁继君

(山西省水土保持科学研究所，太原 030013)



坡耕地种植不同类型牧草对水土保持效应的研究
——以黄河流域吕梁段为研究对象

丁继君

(山西省水土保持科学研究所，太原 030013)

实验目的：研究山西省黄河流域吕梁段坡耕地上种植不同种牧草对水土的保持效应；实验方法：在山西省黄河流域吕梁段的坡耕地上分别种植豆类、禾本类、菊类等多种牧草两年，分别与传统的种植作物玉米的水土保持效应相比较，即水、土养分流失情况、径流量、土壤流失情况；实验结论：水土保持效果以禾本类牧草效果最佳，豆类及豆类-禾本类混种的效果居中，菊类牧草的效果稍差。同时种植牧草还能取得一定的经济效益，是坡耕地综合治理水土流失的较好方式。

坡耕地；种植牧草；水土保持；治理效果

山西的生态环境较为脆弱，水土流失现象严重，特别是黄河流域沿线，常年干旱少雨、水土流失、地质灾害频发，也严重影响了山西省生态环境及经济的可持续发展。如何科学的解决黄河流域山西段坡耕地的水土流失问题，是当前的主要任务之一。

1 实验区情况

山西省地处黄土高原，黄河流域吕梁段地处山区，其特殊的地理环境及生态环境造成了当地的水土流失现象严重，此次实验的地区是吕梁地区兴县的蔡家会镇，该地区地貌类为黄河丘陵沟壑区，植被少，土壤以灰褐色土为主，气候属于暖温带大陆性气候。特殊的地理位置、土壤条件及气候造成了该地区的土壤流失特别严重。该地区的主要种植物是玉米、小麦、谷子、大豆等。人民的收入低，主要来源于农业及畜禽养殖，由于产业结构单一、管理能力差，畜禽类养殖也以散养为主，造成了当前农民收入低，生态环境差的现象。

2 研究方法

2.1 实验设计及实施

在相同坡耕地区域，实验种植的对象分为5种：①惯性种植，种植传统的作物(玉米)；②实验种植，豆科牧草(紫花苜蓿)；③实验种植，禾本类牧草(黑麦草)；④实验种植，菊科牧草(菊苣)；⑤实验种植，禾本科牧草和豆科牧草各一半。

2015年5月11号播种。播种方法：将土地耕翻、耕细，每隔2米开墒，每隔30cm开播种沟，将农家肥、细土、牧草种子充分混匀，单位面积称重后均匀播撒，完毕后覆盖2-3cm的土壤随即浇水。玉米的种植按照当地的习惯播种。牧草的施肥：牧草出苗后20天追肥，N260kg/hm2，P2O230kg/hm2，K2O30kg/hm2，刈割后再次追肥，按照上述的肥料，2年总量分别为240kg/hm2,120kg/hm2,120kg/hm2。将刈割牧草的一半还田铺于行间空地，越冬前再次追相同量的肥。玉米小麦的施肥：玉米施一次底肥，追加两次肥，总计用肥料分别为N2300kg/hm2，P2O2135kg/hm2，K2O75kg/hm2。

2.2 检测项目及方法

径流量及土壤侵蚀量的测定：检测时间为2015年6-9月，2016年5-9月。每次降雨后检测水堰内的水深，通过高度与体积的关系计算径流量；经流水搅拌均匀取500-1000ml，过滤产生泥沙，烘干后置于干燥器，余水入冰柜保存，同时标注每次的采集时间。

作物长势及效益测定：重要时期的株高、覆盖率、刈割次数等。

3 结果与分析

3.1作物的生长情况及效益

根据年度的生物统计量及当地市场的价格，来计算作物的产值及经济效益(见表1)。

作物长势：通过表1看出，播种前期，玉米的生长较快，这与玉米属于高杆作物有关。不同种的牧草，除E前期生长相对弱外，其余的差异不大。覆盖率也是玉米的前期覆盖率高，后期的覆盖率开始下降。菊科牧草在所有牧草中的覆盖率最低，与菊科牧草的株型属于大且直立有关。

产值效益：按照当地市场的计算价格，计算出了两年的总产值、总投入和纯收益。从表1中可以看出，玉米在两年的产值较稳定，牧草由于属于多年生植物，第一年的产值相对较低，但是随着时间的增加，牧草所产生的效益也随之增加。在牧草中，纯收益最高的为D(菊苣)，最低的为E(禾本科牧草和豆科牧草各一半)。说明牧草可以产生较好的经济效益。

3.2 牧草的水土保持效应

水土保持效应主要看以下几个方面：径流量、土壤流失量、水土流失总量。两年的水土保持效应见表2。

表2 2016年不同处理的水土保持情况

径流量：2015年的径流量，A>D>E>B>C，牧草与习惯种植作物相比，径流量减少24.67%-30.12%；2016年的径流量，A>D>B>E>C，牧草与习惯种植作物相比，径流量减少30.12%-40.1%。不同牧草的生物学差异大，对于径流量的差异也有所不同，对径流量拦截最好的牧草为禾本科牧草，菊科相对较差。

土壤流失量：趋势与径流量相似。2015年土壤流失量，A>D>E>B>C，种植牧草比习惯种植作物相比，土壤流失量减少24.8%-32.4%；2016年的土壤流失量，A>D>B>E>C，种植牧草与种植习惯种植作物相比，土壤流失量减少49.9%-65.2%。很明显的一个特点，第二年的牧草种植其土壤流失量大大低于种植习惯作物区，土壤流失量下降幅度是2015年的两倍。主要原因在于，牧草属于多年生长植物，第二年的覆盖率增加幅度大，且根系更加发达，对于土壤的保持效果更为明显。

4 结 论

对于山西吕梁地区的坡耕地，种植多年生长的牧草对于当地的水土流失治理效果明显，并且具有一定的经济效益和社会效益、生态效益。在坡耕地上种植多种牧草，可以降低施肥量，增加经济效益。多年生长的牧草连续多年生长，对土壤的扰动小，并且其根系随着时间的增长更为发达，对于水土保持的效果也更为明显。所以，对于山西省吕梁地区的坡耕地带，种植多年生长的牧草是未来调整该地区种植结构的较好方式。

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[3]郑志芳.南郊区的水土保持成效及治理措施[J].山西水土保持科技，2016，3(25)：23-26.

1007-7596(2017)04-0054-02

2017-03-06

丁继君(1982- )，男，山西朔州人，工程师，从事水土保持与荒漠化防治工作。

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