淺談坡耕地玉米作物根系對(duì)土壤侵蝕的影響

谷易

摘 要：土壤侵蝕對(duì)環(huán)境影響較大，一直是我國(guó)的重要環(huán)境問(wèn)題之一。坡耕地的土壤侵蝕是坡地水土流失的主要源頭，本文所研究的重慶大足區(qū)的耕地中，坡地占比很大。該區(qū)土壤侵蝕比較嚴(yán)重，導(dǎo)致沙化、流失的也是坡地。大量種植經(jīng)驗(yàn)表明，玉米作物根系對(duì)增強(qiáng)坡耕地土壤抗侵蝕作用效果顯著，有重要的積極影響，通過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)這種積極影響具體表現(xiàn)在根系對(duì)土壤抗水沖刷、抗外界剪力、土壤含水量上較裸露地塊要強(qiáng)。主要表現(xiàn)指標(biāo)是相對(duì)攔截徑流率，相對(duì)攔截泥沙率，在玉米生長(zhǎng)的各階段雖然增強(qiáng)程度有差異，但種植上了玉米作物的坡耕地塊，抗侵蝕能力在玉米生長(zhǎng)的不同時(shí)期均優(yōu)于裸露耕地。

關(guān)鍵詞：坡耕地；玉米；土壤；侵蝕

中圖分類(lèi)號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332004

土壤侵蝕是指土壤因外力被徑流懸浮、分散，對(duì)環(huán)境影響較大，一直是我國(guó)的重要環(huán)境問(wèn)題之一，坡耕地的土壤侵蝕是坡地水土流失的主要源頭，本文所研究的重慶大足區(qū)的耕地中，坡地占比很大。該區(qū)土壤侵蝕比較嚴(yán)重，導(dǎo)致沙化、流失的也是坡地。玉米作為坡耕地的主要經(jīng)濟(jì)作物，其根系對(duì)土壤侵蝕的影響歷來(lái)備受關(guān)注，因此玉米作物根系對(duì)坡耕地土壤侵蝕的影響值得深入研究。

1 研究現(xiàn)狀及研究的價(jià)值意義

坡耕地的土壤侵蝕容易引發(fā)地區(qū)洪澇災(zāi)害，環(huán)境污染等直接問(wèn)題，并間接影響地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。另外，耕地的生態(tài)效益是由種植的農(nóng)作物決定的，而作物根系是影響水土流失的關(guān)鍵因素，直接決定著作物的產(chǎn)量。就現(xiàn)階段對(duì)坡地利用來(lái)看，玉米種植比較廣泛，因此，對(duì)玉米根系與土壤侵蝕之間的影響進(jìn)行研究是很有價(jià)值的，對(duì)不斷完善耕地上作物功能的評(píng)價(jià)體系，指導(dǎo)生產(chǎn)具有重要的意義。

2 試驗(yàn)研究區(qū)概況

大足區(qū)位于長(zhǎng)江上游，重慶西部地區(qū)，地處丘陵與平行嶺谷交接帶，介于E10529'～10602'，N2924'～2952'之間，海拔高度在270～900m，屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，熱量豐富、雨量充沛，空氣濕度較大，四季分明。總的地貌特征為“三山六丘一分壩”。

3 玉米根系對(duì)坡耕地土壤侵蝕的影響研究

3.1 研究對(duì)象

本文以重慶大足區(qū)的坡耕地及其地上生長(zhǎng)的玉米作為研究對(duì)象，采用3種科學(xué)可行的試驗(yàn)方法，認(rèn)真探索了玉米根系對(duì)坡耕地土壤侵蝕的影響，并總結(jié)得出了結(jié)論。

3.2 實(shí)驗(yàn)方法

利用隨機(jī)取樣法取樣，在成片坡耕地的上、中、下不同坡度隨機(jī)選取地塊，用比重瓶法測(cè)定徑流量、泥沙量。

3.3 理論依據(jù)

徑流量、泥沙量的計(jì)算公示如下：

V=M/（C+ρ×S×t） M沙=C×V/（ S×t）

V是各時(shí)段單位面積的徑流量mL/（m2·min）；M是每次采集徑流和泥沙水樣的總質(zhì)量g；C是含沙量g/mL；是水的密度g/ml；t是每次取樣時(shí)間；S是坡面面積m2；M沙是各時(shí)段單位面積上采集的泥沙量g/（m2·min）。

采用室內(nèi)沖刷槽人工模擬降雨進(jìn)行試驗(yàn)，多次試驗(yàn)結(jié)果均證明坡耕地上的玉米具有防止土壤遭侵蝕的作用，增強(qiáng)了土壤的抗蝕性，且與根系數(shù)量及發(fā)達(dá)程度，葉片總表面積有一定關(guān)系。

3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.4.1 采用室外徑流進(jìn)行人工模擬降雨試驗(yàn)表明，耕地上玉米根系能防止土壤水浸、沙化

試驗(yàn)選取地質(zhì)差異可忽略不計(jì)、大小均等的兩塊坡耕地：D1（裸露地塊），D2（玉米地塊）。試驗(yàn)得出數(shù)據(jù)：D2比D1的攔截徑流率高出16.74%，攔截泥沙率高出47.74%，數(shù)據(jù)充分驗(yàn)證了室內(nèi)人工模擬降雨得出的結(jié)論。

3.4.2 玉米根系對(duì)土壤的抗侵蝕性影響隨著土層深度的增加而減弱

試驗(yàn)時(shí)選取2塊地質(zhì)差異可忽略不計(jì)、大小均等的坡耕地：D3（裸露地塊）、D4（玉米地塊）。得出數(shù)據(jù)：在地表以下深度為0～10cm時(shí)，D4比D3的抗侵蝕能力增強(qiáng)45%，深度為10～20cm時(shí)，D4比D3的抗侵蝕能力增強(qiáng)32%

研究表明玉米增強(qiáng)土壤抗侵蝕作用效果顯著，具體表現(xiàn)在根系對(duì)土壤抗水沖刷、抗外界剪力、土壤含水量上較裸露地塊要強(qiáng)。相對(duì)攔截徑流率，相對(duì)攔截泥沙率增強(qiáng)明顯，證實(shí)了玉米對(duì)土壤侵蝕的防治是通過(guò)對(duì)降雨的截留，蓄水消能以及根系固結(jié)土體的綜合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在玉米生長(zhǎng)的各階段均優(yōu)于裸露耕地。

4 玉米作物在坡耕地土壤保持中的運(yùn)用

水土保持工作意義十分重大，利用玉米能增強(qiáng)土壤抗侵蝕性能的優(yōu)點(diǎn)來(lái)治理水土流失，是有效、可行的手段。在運(yùn)用時(shí)制定合理的種植制度，選擇適宜的玉米品種，這樣既能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益也能保持良好的生態(tài)環(huán)境。

5 結(jié)語(yǔ)

土壤侵蝕是影響環(huán)境生態(tài)的重要原因，玉米根系能增強(qiáng)土壤的抗蝕性已經(jīng)在試驗(yàn)中得到證實(shí)，主要表現(xiàn)在相對(duì)攔截徑流率，相對(duì)攔截泥沙率，對(duì)坡耕地的水土保持效果尤為顯著，通過(guò)坡耕地種植玉米，利用玉米作物根系來(lái)增強(qiáng)土壤的抗蝕性值得我們開(kāi)展更深入的系統(tǒng)研究，推廣運(yùn)用農(nóng)作物種植來(lái)進(jìn)行土壤侵蝕的防治具有重要的價(jià)值意義。

參考文獻(xiàn)

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