江西省水土保持生态果园典型建设模式与效应

郑海金，陈秀龙，宋月君，左继超

(1.江西省土壤侵蚀与防治重点实验室，江西 南昌 330029；2.江西省水土保持科学研究院，江西 南昌 330029)

近年来，随着江西省实施“东枣西桃、南橘北梨中柚”的区域布局和“希望在山”的果业发展主战略，全省果业开发得到迅猛发展。截至2014年，江西省果园总面积达41.44万hm2，其中柑橘面积33.67万hm2；全省水果总产值达114亿元，柑橘出口14.97万t、创汇超过1.6亿美元，出口量列我国柑橘产区首位。但由于缺乏水土保持意识和技术指导，近70%的坡地果园存在不同程度的水土流失[1]。据江西水土保持生态科技园10余年的定位观测，果园开发初期土壤侵蚀模数高达8 285 t/(km2·a)，远超南方容许土壤流失量标准500 t/(km2·a)，达到强烈乃至剧烈侵蚀等级。严重的水土流失导致果园经济效益低下，果树产量低而不稳，直接影响坡地利用的成果与效益。为此，推广应用既能有效减少果园径流泥沙流失又能满足果农种植需要的果园水土保持技术与模式势在必行。

借鉴南方红壤丘陵区果园建设模式的研究成果[2]，通过对江西省果园经营模式的调查分析，结合江西省不同的自然社会条件，总结、优化和提炼出了2种典型的水土保持生态果园建设模式，即：基于“前埂后沟+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果园模式和基于间套种植或带状生草的复合果园模式。笔者主要介绍这两种水土保持生态果园建设模式的配置思路、模式组成、实施要点、主要成效和适用条件等，以期对江西省乃至南方红壤丘陵区坡地果园开发有一定借鉴和指导意义。

1 基于“前埂后沟+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果园模式

1.1 配置思路

基于“前埂后沟+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果园模式，主要是结合坡改梯工程，设置内斜式梯面(即梯面外高内低，略成反坡)，以降低地面坡度和缩短坡长；同时，在梯面上种植柑橘、桃、梨等果树；另外，构筑坎下沟、田埂，并在田埂、梯壁、坎下沟上全部种植混合草籽进行防护处理。若考虑培肥地力和巩固水土保持效果因素，也可以在田埂和梯壁上种植一些经济作物或绿肥作物，如黄花菜、金银花、野菊花、箭舌豌豆、印度豇豆、猪屎豆等。

1.2 技术组成

基于“前埂后沟+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果园模式的核心技术主要包括前埂后沟、梯壁植草、反坡梯田等。

(1)前埂后沟。根据原坡面情况，修建前埂后沟式梯田，既能达到良好的水土保持效果，又能控制修建成本。这是因为田面构筑前田埂，可以更好地拦蓄上部坡面径流，减少冲刷；而开挖坎下沟，可以拦蓄上部坡面径流，增加入渗，起到缓解冲刷，拦截和排导径流的作用。在生产实践中，多采取前埂后沟田面工程和截、排、蓄、灌等地表径流调控手段，开展综合整治，发展果业生产。

(2)梯壁植草。当前我国南方大部分地区梯田为土坎梯田，梯壁、田埂多裸露，极易受水蚀破坏，导致更为严重的水土流失，甚至出现崩塌现象，直接威胁梯田的稳定。梯壁与田埂植草可以迅速地覆盖梯壁和田埂表面，达到蓄水保土的作用，维护梯壁、田埂的稳定[3]。

(3)反坡梯田。旱作梯田以窄条、低坎为宜，田面略呈逆坡，即修筑反坡梯田，田面向内侧倾斜3°～5°，可增加蓄水、减少径流。这种梯田形状随地形变化而定，工程量小、造价低，小雨能蓄、大雨能排，稳定性好，管理方便，种植旱粮、经作、果茶等均宜[4]。在降水多和坡面径流大的情况下，反坡梯田要配套截流排水沟等坡面水系工程。

1.3 实施要点

(1)梯田断面要素。梯田基本要素包括田面、田坎、田埂和坎下沟，其中田面宽度是主要因素，其他断面要素可由田面宽度来确定。田面宽度的确定，要综合考虑原地面坡度、田间作业的农机具和减少土石方挖填量等多种因素，选择断面规格的目标是梯田安全、田间作业方便、节省投资等。江西红壤梯田断面的设计，应因地制宜，结合蓄、排、灌，追求造价低、用途广和安全稳定，综合考虑各项技术经济指标。根据地面坡度条件，田面宽度、埂坎高度、田坎坡度等断面要素设计参考《水土保持综合治理 技术规范 坡耕地治理技术》(GB/T 16453.1—2008)相关规定。

(2)改土培肥。新修梯田应采取保留表土、种植绿肥作物、施有机肥等措施进行培肥改良[5]。一是种植绿肥作物，改善土壤结构。主要是种植肥田萝卜、三叶草等绿肥作物或蚕豆、豌豆、大豆、花生等豆科绿肥作物，秸秆还田既能保水也能增加土壤有机质。二是合理配方施肥。旱坡地经多年水土流失，肥力很低，特别是速效养分缺乏，单纯施有机肥不能满足农作物高产需求，必须配施化肥，补充速效养分。除氮肥外，还要十分重视施用磷肥，在酸性土壤上施用钙镁磷肥。三是采取早耕、深耕等，增加土壤蓄水。

(3)配套工程。江西降水多，暴雨频发，坡面径流大，为保证梯田安全，修建反坡梯田需要配套一定的蓄排工程。一般梯面每隔20～30 m布置一道与梯面等高线垂直正交的排水沟，通过沉沙池排入蓄水池、塘库或自然沟道，排水沟按10年一遇24 h最大降雨标准设计，采用草沟或砖砌沟渠，蓄水池、沉沙池均采用混凝土或砖块砌筑。此外，还需要修建从坡脚到坡顶、从村庄到田间的道路。道路一般宽1～3 m，比降不超过15%。在地面坡度超过15%的地方，道路采用“S”形盘绕而上，减小路面最大比降。

1.4 主要成效

江西水土保持生态科技园的定位观测研究表明，与直坡果园相比，采取“前埂后沟+梯壁植草+反坡梯田”模式的梯田果园减流率为89.0%、减蚀率为99.5%，1 m土层土壤储水量增加22.9%，表层土壤有机质和全钾分别提高了2.4%和3.6%。张展羽等[6]分析了3种典型降雨条件下红壤坡地梯田果园地表养分流失特征，结果表明，相对裸露坡地，“前埂后沟+梯壁植草+反坡梯田”模式对总氮和总磷流失的拦截率分别在91.9%和92.9%以上。可见，基于“前埂后沟+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果园模式，一方面减少了径流、泥沙和养分的流失，保持了水土，涵养了水源，改善了环境，提高了土壤肥力水平，增强了土壤抗蚀性，另一方面梯面种植农作物又能提高植被覆盖度，增加地表枯落物，增强整个模式调控径流泥沙、控制面源污染、涵养水源、保育土壤的能力，形成良性循环，有利于促进经济和环境可持续发展。

1.5 适用范围

一般在坡位较低、坡度小于25°、土层较厚、土质较好的地块修筑梯田，采用“前埂后沟+梯壁植草+反坡梯田”形式，配套修筑坡面水系工程和田间道路系统。基于“前埂后沟+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果园模式广泛适用于我国南方红壤坡地水土流失防治和生态农业开发等领域，对合理开发利用红壤资源、提升水土流失治理的水平和效益、丰富完善我国南方红壤坡地水土流失防治体系、指导和推动水土保持生态建设的可持续发展具有重要意义。

2 基于间套种植或带状生草的复合果园模式

2.1 配置思路

基于间套种植或带状生草的复合果园模式主要是在果园生产中营造农林复合系统。具体做法是，沿等高线布设经济乔木或果树带，带间种植农作物或草类(绿肥作物)；或加大经济乔木和果树的株行距，在其空间套种作物或草类(绿肥作物)。

2.2 技术组成

基于间作套种或带状生草的复合果园模式的核心技术主要包括农林间作套种技术、带状生草覆盖技术等。江西省用于复合果园模式的主要果树有脐橙、柑橘、柚、桃、梨、枣、杏、猕猴桃、柿等；主要农作物有花生、大豆、蚕豆、豌豆、马铃薯、红薯、萝卜等，尤其是间作大豆，对维护地力和促进果木生长有积极意义；主要草类有假俭草、百喜草、狗牙根及豆科绿肥作物等。江西省水土流失治理区已形成的复合果园模式主要有猕猴桃-花生间作模式、柑橘-大豆或西瓜(萝卜)轮作模式、柑橘-生草覆盖模式等。

2.3 实施要点

(1)复合果园模式遵循的原则包括因地制宜原则、种类合理搭配原则、增产增收原则等[5，7-8]。

(2)复合果园模式的结构设计包括物种搭配设计、系统组分的配比设计、空间结构设计、时间结构设计等[7-8]。

(3)果园带状生草技术要点：①在果树行间种植一、二年生豆科、禾本科植物，可行行种植也可隔行种植；②果树不要太密植，最好株间距小、行间距大，这样利于草的生长；③科学施肥和灌水，既要保证草的生长，又要控制草不能长得过旺；④对种植的草要进行刈割管理，一般草长至30 cm以上可进行刈割，割下的杂草覆盖树盘[9]。

2.4 主要成效

基于间套种植或带状生草的复合果园模式是“平面式农业”向“立体式农业”的发展，它充分利用各种农作物、林木、牧草等在生育过程中的时间差和空间差，并进行合理组装、精细配套，组成各种类型的具有多功能、多层次、多途径特征的高优人工生产系统。该模式保持水土的效果主要来自3个方面：①等高生物带的固土与减缓冲蚀作用；②枯枝落叶与草被植物对地表的保护作用；③林冠对雨水的截留作用[8]。江西水土保持生态科技园的定位观测研究表明，与清耕果园相比，采取果园带状生草、果园带状生草+横坡间种农作物、果园横坡间作农作物和果园顺坡间作农作物等复合果园模式后，地表径流泥沙量大幅度减少，减流率为50.7%～94.7%，减蚀率为39.6%～99.7%，1 m土层土壤储水量增加18.9%～20.4%，表层土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量也有不同程度提高。张展羽等[6]研究表明，相对于裸露坡地，复合果园对总氮、总磷流失的拦截率分别在77.3%和75.1%以上。

2.5 适用范围

一般在坡度较缓(20°以下)、为节省投资不修筑梯田或地形复杂不宜修筑梯田的地块，主要采取基于间套种植和带状生草的复合果园模式，并配套修筑坡面水系工程和田间道路系统。其中，基于带状生草的复合果园系统主要用于土质条件较差、坡度相对较陡、水土流失较严重的果园，如在山顶和山腰上开发的果园；而基于间作套种的复合果园系统主要用于土质条件相对优越、坡度相对较缓、水土流失相对较轻的果园，如在坡麓或坡底开发的果园。这两种技术尤其适合幼龄果园，宜采用带状覆盖。

3 结 语

通过对以上水土保持生态果园建设模式的分析可以看出，在果园实施“前埂后沟+梯壁植草+反坡梯田”模式，或采取间套种植、带状生草及其组合的复合经营模式，都具有较好的调控径流泥沙、控制面源污染、涵养水源、保育土壤的能力。所筛选的2种典型模式各有优势，适合不同的立地类型，在果园开发时应根据具体情况，在保持水土的前提下，因地制宜对各种模式的核心技术进行集成和优化，依据不同的立地类型配置适宜的建设模式，以期获得最佳的生态效益和经济效益。