降雨强度对农业耕作措施水土保持作用的影响

2021-12-26黄萍萍

农村科学实验 2021年23期

黄萍萍

(辽宁省现代农业生产基地建设工程中心，辽宁沈阳 110031)

我国是一个农业大国，农业的发展与我国的经济发展和社会稳定有着十分紧密的联系。坡耕地在我国农业生产中扮演着十分重要的角色，是当前人们进行农业生产的重要场所之一。由于人类活动以及土壤本身等各种因素的影响，坡耕地存在着十分普遍的水土流失现象，这在很大程度上降低了土壤的肥力，切实降低了农业生产的整体质量和综合产量。针对这种情况，种植人员必须根据当地的降雨强度以及水土流失现状，对农业耕作措施进行全面优化，从而为水土保持工作的全面落实奠定坚实的基础。

1.水土保持耕作措施概述

全面落实水土保持耕作措施，对我国农业以及生态环境的可持续发展均有十分深远的影响。首先，全面落实水土保持耕作措施，可以改变土地地表的微地形，增大土地地表的粗糙程度，延缓天然降雨的流动速度，增大地表的实际填洼量，强化天然降雨的实际入渗，优化土地自身的保水蓄水能力，从而达到防治水土流失的根本目的。其次，全面落实水土保持耕作措施，可以改变地表汇流的整个过程，使得径流对泥沙的搬运机制、侵蚀机制以及沉积机制均发生较为明显的变化，切实增加地表径流的泥沙沉积量，有效降低泥沙的潜在流失量，从而达到降低坡面总产沙量以及总径流量的根本目的。目前，我国水土保持耕作措施的类型主要包括横坡耕作、秸秆覆盖、等高种植以及水平梯田等。其一，横坡耕作。横坡耕作又被称之为等高耕作，主要是指在平行于等高线的方向设置大量的蓄水沟，切实增加土地的透水性，对现有水源进行有效涵养。横坡耕作不仅能够增加农业生产的实际产量，同时还能有效减少种植区域的水土流失，从而达到水土保持的根本目的。其二，秸秆覆盖。秸秆覆盖是一种集环保、生态、有机以及节水于一体的耕作方式，目前已经在我国很多地区得到了十分广泛的应用；秸秆覆盖不仅能够切实改善种植区域的土壤质量，增加种植区域的土壤肥力，同时还能有效优化种植区域的微生物循环，改善农作物的生长环境，在冬季起到良好的保温保暖作用，对种植区域的水土保持具有非常积极的影响。其三，等高种植。等高种植主要是指根据当地的气候条件和地理环境，以适宜的间距种植灌木等作物。等高种植不仅能够提高土壤的生产力，有效保护现有的土地资源，同时还具有成本投入小、生态破坏小以及减少病虫害传播等内在优势。其四，水平梯田。水平梯田在我国农业生产中的发展历史十分悠久，它可以使得地表径流充分渗入到土壤的下层部位，同时还能有效减少地表径流对土壤的冲刷力度，从而达到水土保持的根本目的。

2.降雨强度对农业耕作措施水土保持作用的影响

2.1 降雨强度对耕作坡地平均产流量的影响

对于不同降雨强度而言，不同耕作方式下的坡地平均产流量变化存在着较大的差异。根据相关研究数据显示，当降雨强度由60mm/h增加至90mm/h时，人工掏挖的坡地平均产流量增加了1.51倍，人工锄耕的坡地平均产流量增加了1.51倍，而等高耕作的坡地平均产流量则增加了2.28倍；当降雨强度由90mm/h增加至120mm/h时，人工掏挖的坡地平均产流量增加了1.82倍，人工锄耕的坡地平均产流量增加了1.67倍，而等高耕作的坡地平均产流量则增加了1.99倍。由此可见，降雨强度与耕作坡地的平均产流量之间有着十分紧密的联系。随着降雨强度的不断增大，人工掏挖、人工耕锄以及等高耕作的坡地平均产流量均会呈现出增长的趋势，并且等高耕作的增长幅度明显大于人工掏挖，人工掏挖的增长幅度明显高于人工耕锄。对于平整坡地而言，人工掏挖、人工耕锄以及等高耕作的坡地平均产流量呈现出降低趋势，这说明人工掏挖、人工耕锄以及等高耕作均对降低坡地平均产流量具有一定的作用。

2.2 降雨强度对耕作坡地平均产沙量的影响

对于不同降雨强度而言，不同耕作方式下坡地的平均产沙量变化存在着较大的差异。与坡地平均产流量相似，随着降雨强度的增加，坡地的平均产沙量会呈现出增长的趋势，但是二者之间的增长幅度存在着一定的差异。根据相关研究数据显示，当降雨强度由60mm/h增加至90mm/h时，人工掏挖、人工锄耕以及等高耕作的平均产沙量增加了1.75倍，当降雨强度由90mm/h增加至120mm/h时，人工掏挖、人工锄耕以及等高耕作的平均产沙量增加了1.81倍，并且耕作坡地的平均产沙量明显大于平整坡地。与此同时，当坡度为5°时，对于人工锄耕而言，其在不同降雨强度下的实际产沙量存在着明显的差异；对于人工掏挖和等高耕作而言，二者在60mm/h和90mm/h降雨强度下的实际产沙量并无明显差异，但是其他降雨强度下的实际产沙量存在着较为明显的差异。在坡度为15°时，对于人工锄耕、人工掏挖以及等高耕作而言，三者在60mm/h和90mm/h降雨强度下的实际产沙量并无明显差异，但是在其他降雨强度下的实际产沙量存在着较为明显的差异。

2.3 降雨强度对农业耕作措施坡面减流减沙效益的影响

根据相关研究数据显示，在不同的降雨强度下，对于等高耕作而言，其减流效益较为明显，并且其减流效益会随着降雨强度的增加而降低，但是从其整体减流效益来看，其减流量均保持在15%以上；对于人工锄耕和人工掏挖而言，其减流效益会随着降雨强度的变化呈现出较大的差异。在90mm/h和120mm/h降雨强度下，人工锄耕和人工掏挖的减流效益都较为明显，在60mm/h降雨强度下，人工锄耕和人工掏挖的减流效益没有明显的变化。对于等高耕作、人工锄耕以及人工掏挖三者而言，等高耕作在不同降雨强度下的减流效益最为显著。根据相关研究数据显示，在坡度为5°的情况下，人工掏挖和等高耕作在不同降雨强度下的减沙效益都较为明显，并且人工掏挖和等高耕作的减沙效益均保持在25%以上，但是二者减沙效益随着降雨强度的增加，会呈现出不同的变化特征。对于人工掏挖而言，随着降雨强度的不断增加，其坡地减沙量也会呈现不断增加的趋势；对于等高耕作而言，随着降雨强度的不断增加，其坡地减沙量的变化趋势并不十分明显。而对于人工锄耕而言，其在不同降雨条件下的减沙效益都不明显，并且也没有较为明显的减沙规律。在坡度为15°的情况下，当降雨强度为60mm/h和90mm/h时，等高耕作的减沙效益较为明显，但是人工掏挖和人工锄耕的减沙效益都不是十分明显，当降雨强度为120mm/h时，等高耕作、人工掏挖以及人工锄耕的减沙效益都没有出现显著降低，反而出现了一定程度的增加。

以上结果可以充分说明，随着降雨强度的不断增加，人工锄耕、人工掏挖以及等高耕作坡地的平均产沙量和平均产流量均会呈现出增长的趋势，但是对于不同的耕作方式而言，其平均产沙量与平均产流量增长与降雨强度之间的变化特征存在着较大的差异。

对于不同的耕作方式而言，其地表的粗糙程度也各不相同。随着地面粗糙程度的不断增加，坡面的产流量和产沙量就会呈现出明显的下降趋势。不同耕作措施对地表粗糙程度的影响不同，那么不同耕作措施造成的泥沙沉积以及蓄水保水效果也存在着较大的差异。在坡度和降雨强度较小的情况下，农业耕作措施均具有一定的水土保持作用，但是当坡度和降雨强度大于一定范围之后，农业耕作措施的水土保持作用就会出现大幅度下降。对于裸露的陡坡地而言，在降雨强度较小时，农业耕作措施会在一定程度上减缓水流的速度，其坡面的实际产沙量会出现明显减少，但是当降雨强度较大时，农业耕作反而会增加坡面的实际产沙量。除此之外，农业耕作措施也会对地表形态产生一定的影响，并在坡面上形成不同大小的洼地。在降雨强度较小的情况下，洼地会对地表径流产生一定的拦截作用，有效增加地表径流在土地上的入渗作用，在降雨强度较大的情况下，洼地的蓄水拦截以及泥沙沉积效果就会明显减弱，并且随着降雨强度的不断增加，雨滴对土地的击打力度以及径流造成的冲刷力度都会明显增加，因此土壤自身的稳定性就会出现不同程度的下降。