土壤管理措施对紫色土坡耕地侵蚀耕层质量的影响_刘颖茜.pdf

土壤管理措施对紫色土坡耕地侵蚀耕层质量的影响(鹿寨县自然资源和规划局，广西 柳州 545600)摘要:为探究土壤管理措施对紫色土坡耕地侵蚀耕层质量的影响，选择广西崇左地区某坡耕地（紫色土坡）为试验地，将其分为 2 块试验样地，对照组予以翻耕犁底层+母岩隔档+后期养护巡田方法，试验组在对照组基础上，结合测土配方技术，予以土壤改良管理措施，对比 2 组试验地不同侵蚀条件下坡耕地土壤质量。结果表明，试验组紫色土坡土壤总孔隙度、容重、土壤紧实度、饱和导水率、抗剪强度、全氮、有机质、全磷指标均优于对照组，其中 t=2.621/3.278/10.828/1.269/3.939/3.009/2.171/3.140，且除饱和导水率对比无差异外（P 0.05），其余指标 P 值均小于 0.05。翻耕犁底层+母岩隔档+土壤改良管理措施+后期养护巡田，可以提升紫色土坡耕地侵蚀耕层质量，增强土壤保水能力。关键词:紫色土坡；耕地侵蚀；耕层质量；土壤管理措施中图分类号:S157.1 文献标志码:A 文章编号：1674-263X(2023)01-0105-03Abstract:In order to explore the influence of soil management measures on the soil erosion quality of purple slope cultivated land,a sloping farmland(purple slope)in Chongzuo area of Guangxi was selected as the test site which was divided into two test plots.The control group was given soil management measures,including plowing plough bottom method,parent rock partition method and patrol maintenance method in later period.On the basis of the control group,the test group was given soil improvement management measures combined with soil testing formula technology.The soil quality of slope farmland under different erosion conditions was compared between the two groups.The results showed that the soil total porosity,bulk density,soil compactness,saturated hydraulic conductivity,shear strength,total nitrogen,organic matter,total phosphorus indicators of the experimental group were all superior to those of the control group,with the t=2.621/3.278/10.828/1.269/3.939/3.009/2.171/3.140.The P values of other indexes were all less than 0.05 except for saturation water conductance(P 0.05).Therefore,it is concluded that the combination of plough bottom,parent rock partition,soil improvement management measures and late maintenance patrol can improve the quality of eroded plough layer of purple soil slope farmland and enhance soil water retention capacity.Key words:purple soil slope;farmland erosion;cultivated-layer quality;soil management measuresInfluence of soil management measures on soil erosion quality of purple slope farmlandLIU Yingqian(Luzhai County Natural Resources and Planning Bureau，Liuzhou 545600,China)土坡耕地是当前农业建设的重要耕地资源之一，但是由于坡地耕层与平原地带相比侵蚀性更高，且土层浅薄，即使是成土速度快、矿质养分丰富、土壤生产力高的紫色土壤，也必然出现相应地力退化问题，极易遇到水土流失，再加之不合理的人类活动，在一定程度上更降低土坡耕地侵蚀工程质量，致使犁底层增厚，农作物产量下降，坡耕地面积逐年降低。为有效维持土壤生态健康，调控土壤质量，需对耕地进行科学化土壤管理1-2。依据当前物理性质特点和肥力状况，以增加生产性能和稳定性为根本，对坡地补肥施肥，并加大巡田管理与养护，才可进一步抑制土坡耕地侵蚀耕层质量下降问题。本文以紫色土坡耕地为例，总结土壤管理措施对侵蚀耕层质量的影响。收稿日期：2022-11-24 作者简介：刘颖茜（1989），女，研究生，工程师，研究方向：土地资源管理。Vol.36 No.1202303第 36 卷 第 1 期202303HEILONGJIANG HUANJING TONGBAO黑 龙 江 环 境 通 报刘颖茜106第 36 卷指标对照组试验组tP砂粒/%42.670.6242.710.610.1780.960粉粒/%45.330.4145.330.440.0001.000容重/(gcm-3)6.340.116.330.120.2380.814毛管孔隙度/%34.010.0634.040.061.3690.182土壤抗剪强度/(kgcm-2)16.350.1416.340.120.2100.835侵蚀年限土层深度 1015cm：20 年土层深度 1520cm：15 年土层深度 1015cm：20 年土层深度 1520cm：15 年注：其中 t 指 T 检验，检验为双侧检验，符合正态分布；P 为所得到样本观察结果或更极端结果出现的概率，P 0.05为组间有差异，P 0.05为组间无差异表 1 2 块试验坡耕地土壤基本概况表 2 2 组试验地不同侵蚀条件下坡耕地土壤质量对比指标对照组试验组tP总孔隙度/%4.961.014.581.042.6210.009容重/(gcm-3)4.3250.8113.9620.7543.2780.001土壤紧实度/%31.944.2525.863.6710.8280.001饱和导水率/%17.918.5816.368.691.2690.206抗剪强度/(kgcm-2)12.082.3610.742.453.9390.001全氮/（gkg-1）12.393.5113.893.543.0090.003全磷/（gkg-1）11.512.6612.702.703.1400.002有机质/（gkg-1）11.37 3.5812.463.522.1710.031pH 值8.450.177.240.151资料与方法1.1 一般资料选择广西崇左地区某坡耕地为试验地，将其分为 2 块试验样地，对照组面积 15 亩，试验组面积 15 亩，2 组试验地坡度均在 1722之间，海拔均在 350m 以下，土壤均为紫壤，土层 1025cm，有机质含量 1%1.5%，PH 值 7.58.5，盐基饱和度80%90%，碳酸钙含量均小于 30g/kg，保水抗旱能力较差，常受到冲刷和侵蚀影响，具体土壤情况见表 1。由表 1 可知，2 组试验地基础信息数据未见统计学差异（P 0.05），可比。1.2 方法对照组：予以翻耕犁底层+母岩隔档+后期养护巡田方法，具体措施为：1）深翻土层，尤其打碎土壤板结地土壤，进一步增加土层土壤容重，提高后续毛管孔隙度。2）将发生侵蚀的浅薄土壤层下母岩挖出并敲碎，每年挖掘沟内母岩，利用耕作工具沿等高线抛沟筑垄，次年变换沟与垄的位置。垄下未被挖掘的母岩带可延长雨水停留时间，且沿等高线形成母岩隔档，沟内设置土挡，以此形成地面起伏状态，使得母岩处于长期湿润状态，加快母岩碎屑风化成土，以此增加土壤层厚度，并快速补充受侵蚀土壤。3）深入落实田长制，开展针对性巡田活动，加大高标准农田建设力度，提高政治站位，承担管田、治田、护田责任，科学合理利用耕地资源，尤其针对坡耕地受侵蚀的土壤层，需及时观测地表层土壤流失情况，致力于土壤生态修复，以此提高土壤墒情，增加土壤通透性。试验组：在对照组基础上，增加土壤改良管理措施，具体措施为：1）利用测土配方技术，对地力极低区域（有机质小于 6g/kg，碱解氮小于 30g/kg，速效磷小于3mg/kg，速效钾小于 30mg/kg），施加腐熟农家粪肥2500kg/667m2，并在农作物定植前 7d 施加优质氮磷钾复合肥 250kg/667m2。黑 龙 江 环 境 通 报107第 1 期2）对地力中等区域（有机质 620g/kg，碱解氮 3090/kg，速效磷 310mg/kg，速效钾 30100mg/kg），施加腐熟农家粪肥 1500kg/667m2，并在农作物定植前 7d 施加优质氮磷钾复合肥 150kg/667m2。3）对地力较高区域（有机质大于 20g/kg，碱解氮大于 90/kg，速效磷大于 10mg/kg，速效钾大于 100mg/kg），施加腐熟农家粪肥 1000kg/667m2，并在农作物定植前 7d 施加优质氮磷钾复合肥100kg/667m2；以此有效缓解由于水土流失和雨水冲刷而加剧耕地耕层侵蚀的问题，最大限度提高耕地耕层养分，减少侵害程度，最终保证地力生产能力。1.3 观察指标对比 2 组试验地不同侵蚀条件下坡耕地土壤质量，具体观察指标为总孔隙度、容重、土壤紧实度、饱和导水率、抗剪强度、全氮、有机质、全磷、pH值。1.4 统计学方法利用SPSS 25.0软件，以（s）、%形式描述计量、计数数据，行 t、2 检验；P0.05 存在统计学意义。2结果试验组紫色土坡土壤总孔隙度、容重、土壤紧实度、饱和导水率、抗剪强度、全氮、有机质、全磷指标均优于对照组，除饱和导水率对比无差异外（P 0.05），其余指标 P 值均小于 0.05，数据见表 2。3讨论多数山地丘陵区，在平原面积有限的情况下，必须在坡面开垦耕地，通过修筑田埂、修筑梯田等方式，提高田间生产面积和生产力3-4。但是由于紫色土坡抗侵蚀能力不强，且饱水稳定性差，一旦耕地耕层浅薄，受冲刷和侵蚀指数更高，更容易受到土壤侵害，从而加剧水土流失，同时在水土冲刷情况下，养分逐渐消散，不利于农作物根系吸收和苗期生长。为有效提高耕地土壤层团聚体稳定性，加强其渗透性能和土壤质地，必须结合一系列土壤管理措施，不断增加养分和有机质含量，才更能有利于形成上松下紧耕层构造，提高土壤改良效果，同时在改良之后需强化管控，以维持当前土壤地力，才能进一步促进农作物根系生长。在本次试验研究中，试验组通过翻耕犁底层+母岩隔档+土壤改良管理措施+后期养护巡田方式，最终提高坡耕地耕层质量，其内在原理为：1）受到水土流失侵蚀，坡耕层土壤质量必然出现退化，甚至导致化学性质、物理性质的恶化，最终致使土壤生产力下降。而通过土壤改良、母岩阻隔、犁底层深翻等方法，可有效排除影响土壤质量指标的障碍因素，经过后期增施肥料，有效降低土壤紧实程度和容重，避免土壤孔隙结构被破坏，且通过测土配方技术的应用，在降低土壤紧实度的同时，增加氮磷钾含量和有机质含量，可充分发挥土壤养分供给能力。即使后续受到风化程度大、自身质地重等影响，也不会对耕层产生障碍5。2）通过后期巡田养护，可长久性、持续性、常态化维持土壤地力，避免由于后续长期耕作或连作而引发土壤质量退化问题，经过长期监管和巡田，及时发现土壤受侵蚀问题，可避免地表径流侵蚀现象，从而有利于农作物根系生长。因此，在今后工作中，相关部门应进一步提高紫色土坡耕层资源保护意识，不断强化监督与管理，开展针对性紫色土坡耕作层土壤剥离和再利用保障措施，发挥田长制巡田、护田、管田作用，不断强化技术指导，在当地管理部门和技术研究员、田长支持与带动下，进一步改善侵蚀层耕层土壤属性指标，增加后续土壤可蚀性，有效规避耕层浅薄化和大量水土流失问题。4结语综上所述，通过“翻耕犁底层+母岩隔档+土壤改良管理措施+后期养护巡田”方式，可进一步提高坡耕地耕层质量，能有效提高耕地土壤层团聚体稳定性，在维持当前土壤地力前提下，进一步促进农作物根系生长，可有效规避耕层浅薄化和大量水土流失问题，效果良好，值得推广。参考文献：1张健乐,曾小英,史东梅,倪书辉,夏蕊,王荣浩.生物炭对紫色土坡耕地侵蚀性耕层土壤有机碳的影响J.环境科学,2022,43(04):2209-2218.2陈正发,龚爱民,张刘东,王建雄,相彪,宁东卫.基于质量评价的省域尺度坡耕地质量调控体系构建 J.农业工程学报,2021,37(20):136-145.3宋鸽,史东梅,蒋光毅,江娜,叶青,张健乐.土壤管理措施对坡耕地侵蚀退化耕层的恢复作用 J.中国农业科学,2021,54(08):1702-1714.4叶青,史东梅,曾小英,司承静,江娜,张健乐.土壤管理措施对紫色土坡耕地侵蚀耕层质量的影响 J.水土保持学报,2020,34(04):164-170+177.5江娜,史东梅,蒋光毅,宋鸽,司承静,叶青.土壤侵蚀对紫色土坡耕地耕层物理及力学特性的影响 J.中国农业科学,2020,53(09):1845-1859.刘颖茜：土壤管理措施对紫色土坡耕地侵蚀耕层质量的影响