免耕和轮作对太平洋内陆区水土保持的影响

在3种不同地形进行作物轮作及休耕试验,通过比较免耕、常规扰动耕作和少耕3种措施在径流量、土壤侵蚀量、作物残留量和总产量上的对比,得出以下结论:在排水和平原试验点各耕作系统中作物产量相差不多,在免耕系统中没有显著的产量损失。3个试验中免耕系统都减少了径流和土壤侵蚀,依次为免耕少耕常规扰动耕作,地面覆盖物下降时侵蚀率增大。在排水试验的背坡上,水土流失超过了允许土壤流失量2.2~11.2 t/(hm2·a)。充足的地面覆盖物在这个地形位置上起关键的作用,免耕和少耕处理覆盖率都大于60%。这说明在坡地试验点,免耕和少耕都能有效防止沟蚀和土壤流失的发生。     

耕作措施对地表径流和产沙量的影响

通过有无地表残余物和是否深翻评价传统耕作和免耕的水土保持效益。传统耕作、免耕、移走残余物、保留残余物、深翻、不深翻组合成8种处理,每种处理重复4次。每个小区进行2 h模拟降雨。连续测量小区上的径流量和泥沙输移量。观测结果表明:免耕小区的径流量至少比传统小区减少2倍,泥沙输移量减少4倍。无残余物覆盖不深翻的传统耕作小区径流量最大,有残余物深翻的免耕小区径流量最小。移走残余物使免耕小区和传统耕作小区径流量增加,深翻使免耕小区和传统小区径流量减少。对照不深翻的传统小区和免耕小区,深翻使径流速率缓慢增加,使土壤密度和土壤强度降低。通过残余物覆盖和深翻措施的结合,来改善土壤性质和增加入渗,减少了传统小区和免耕小区的径流量和土壤流失量,从而提高土壤中作物的有效水量。     

作物残余物留量及气候对免耕土壤碳的影响

作物残余物不但是很好的饲料和生物能源,其覆盖于地表还能防止土壤侵蚀,增加土壤中作物所需养分,减少地表径流。美国土壤学家K.N.Potter等在墨西哥州中部的6个试验区做了多年的作物残余物留量对免耕土壤有机碳含量影响的研究,试区年均气温为16~27℃,年均降雨量618~1099 mm。处理包括常规犁耕和免耕,免耕处理使地表的作物残余物分别为100%、66%、33%、0%。试验结果表明:免耕并保留作物残余物于地表的处理,土壤有机碳含量高于残余物翻入地下的,100%的作物残茬保留并免耕可以提高或保持土壤有机碳水平。年均温<20℃的较冷凉地区,作物残余物能提高土壤碳含量,但年均温超过20℃的地区,则对土壤碳含量影响不显著。     

不同坡度径流小区产流产沙监测结果初报

相同土壤在同一降雨条件下,影响土壤侵蚀的因素是地形及植被。用粮农组织推荐的径流小区观测方法,经过2年对不同坡度上同一耕作方法和同一作物的侵蚀测定表明:10°～24°之间随坡度增大土壤侵蚀量增加,24°～35°之间随坡度增加土壤侵蚀增加趋势不大;径流系数也有同样反映。洋芋是陕北的主要作物,但洋芋作物地中的水土流失量大于其它作物地,甚至在陡坡26°时大于对照裸地。水平沟耕作栽培是一种有效治理措施,它在微地形上改变了地面坡度及坡长,有明显的截流保持水土效益,2年试验结果比坡地传统耕作减少土壤流失量60.3%。     

放牧对作物残余覆盖率的影响

按照 1985年食品安全条例中有关保护条款精神 ,美国制定了许多保护计划 ,其主要部分是耕种后保留土壤表面的作物残余物。在这些计划实施中 ,首先要搞清放牧对作物残余覆盖物有何影响。通过连续 3a分别对放牧和免耕后土壤表面作物覆盖率的实测 ,并与未放牧、无其它破坏因素影响进行比较。结果表明 ,放牧使作物覆盖率平均减少 2 6 % ;放牧和耕作共同作用使作物残余覆盖率减少 37%。在计算类似土地的残余覆盖率时 ,由放牧引起的作物残余覆盖率降低量可用一个简单的放牧降低系数〔0 43%·hm2 / (d·t动物单位)〕来估算。     

耕作侵蚀对农田坡地景观影响的研究进展

耕作侵蚀是农田坡地景观一种重要的土壤侵蚀过程.随着农业生产实践的强化,耕作侵蚀对农业环境的不利影响已经引起了全球关注.该文综述了近年来耕作侵蚀对坡地景观地形、土壤质量、土壤碳库及作物产量影响的研究成果,结合中国土壤侵蚀严重的西部地区探讨了耕作侵蚀引起的坡地景观格局、能流、物流变化及其对水体的危害,分析了耕作侵蚀对坡地景观影响的研究中存在的问题并提出了相应的展望.     

典型黑土侵蚀区不同耕作措施的水土保持功效研究

通过田间定位实验,测定了免耕、少耕、传统耕作和横坡垄作4种措施的地表径流量、侵蚀量、土壤储水量,同步测定了降雨量、降雨强度等指标,综合的评价了4种耕作措施的保水、保土功效.研究结果表明,免耕和横坡垄作年径流量分别比传统耕作少97.7%和96.8%,侵蚀模数分别比传统耕作少98.9%和99.2%,而少耕未降低土壤侵蚀.免耕秸秆覆盖和横坡垄作能够有效地控制土壤侵蚀和地表径流的发生,为作物生长提供更多的土壤有效水分.相关分析表明,4种耕作措施的径流量都与I30和I60达极显著水平;4种耕作措施地表径流主要发生在6-8月份,土壤侵蚀主要发生在6-7月份.     

树冠下的土壤侵蚀

园林作物农业在许多热带国家是一项非常重要的经济活动。如橡胶、油棕、可可等作物,不论是在一些大农场还是一些小种植园中均有种植。多数情况是园林作物还未成熟时,在树间种植一些早期作物或种植一些豆科类的覆盖物。进入成熟期后,茂盛的树冠遮盖了大部分覆盖物和间作作物。因而在这个时期,树冠下肯定会缺少一些其它植被的。 平地和极平缓的坡地更适于进行耕作,园林作物在土地的选择上不得不同粮食作物以及其它一年生作物进行竞争。在许多国家,一些陡坡地也被用于种植作物。一般说来,把那些更陡的坡地用来种植园林作物,这些陡坡地的土壤侵蚀危险是很大的。 土壤最容易遭受侵蚀的时期是现存的植被被清除掉为种植而整理土地的时候,由于政府机构或大农场联合体所执行的土地发展规划,是要开垦大面积的土地,所以这一区域中的整个坡地土壤都裸露出来是必然的。因而有机会测出陡坡底部因大雨而形成的径流体积和加速度。由于在该发展规划中包括了较大面积的土地,种植覆盖植物又需要很长的时间,因此对土壤裸露的时期要给予相当的注意。 当种植作物时,土壤将失掉其表土中有意义的部分。暴露的底土一般是B层土壤剖面,与A土壤剖面相比,其结构更差,因而是不利的。 生长园林作物的土壤与森林土壤相比,自然条件较?     

国外评价土壤侵蚀与土壤生产力关系的模式

土壤侵蚀减少了植物可利用的有效水分,损失了土壤的营养物质,破坏了土壤肥力结构,影响农业耕作制度,从而严重地降低了土壤生产力。土壤侵蚀与土壤生产力关系的模式(EPIC),系统地定量地表达了土壤侵蚀与土壤生产力的相互关系。这个模式包括水文、气象、水蚀和风蚀、氮磷元素、土壤温度、作物生长状况、耕作与作物残茬的处理方法、经济因子和土壤排灌与施肥等9个因子,共36个方程。为了保护和提高土壤生产力,我国需要发展这项研究工作,制定具有中国特色的土壤侵蚀与土壤生产力关系的模式。     

提高土壤抗蚀性措施研究

土壤抗蚀性是影响土壤侵蚀最基本的因素之一。提高土壤抗蚀性的措施主要有：提高土壤胶体的含量和质量　；改良土壤结构；采用少耕法　和免耕法耕作；采用秸秆、砂石、作物残茬、　地膜、青草等覆盖耕作法；　提高土壤有机质含量　；种植根系发达的植物。     

美国减少棉产区土壤侵蚀的农业措施

土壤侵蚀已经导致了美国棉花生产地区棉花产量的下降。为控制土壤侵蚀 ,于 1 996～ 1 998年间在美国阿拉巴马 (Ａｌａｂａ ｍａ)州ＢｅｌｌｅＭｉｎａ阿拉巴马农业试验站开展了一项研究。研究包括三种处理方法 :传统耕作方法、覆盖耕作和免耕 ;两种作物配置系统 :一种是冬棉花     

耕作及残余物管理对土壤冰冻形成的影响

在哥伦比亚盆地和俄勒冈及华盛顿高原区,冰冻土壤是促使强土壤侵蚀的主要因素。在地面无雪时经常出现冬天最冷温度。在缺少雪覆盖情况下,地面作物残余物能隔离土壤热,减轻土壤冰冻的发生率和严重性。我们在东北部俄勒冈州,进行了四个冬天土壤冰冻的测量。残余物及耕作处理包括:持续留茬地、秋耕、秋凿、稻草覆盖和冬小麦。持续留茬地比裸露地始终平均减少冰冻侵入土壤深度35％。秋耕或凿地留茬地二者间冰冻侵入土壤深度几乎没有差别。在晴天和温暖气温出现且变成解冻天气时,裸露表面处理的热量流动比持续留茬地处理大40％。即使裸露处理土壤冰冻侵入较深,但是裸露地和留茬地处理同时解冻。相反,在低气温和多云下的解冻天气时,持续留茬地处理土壤解冻比裸露地面处理土壤解冻早四天。在解冻土壤上,这些情况与充满水分的气旋风暴的推进有联系。而这种气旋风暴能引起降雨及随之而来的侵蚀。     

耕作土壤侵蚀模型简介

耕作引起的侵蚀与耕作搬运系数关系密切 ,耕作搬运系数取决于耕作工具和土壤之间的相互作用。耕作工具的特性直接影响土壤的运动。耕作土壤的运动可模拟为牵拉、掷跳和翻滚 3种状态 ,土壤侵蚀专家D .Torri等人通过试验 ,将其运动的 3种系列方程装配成计算机模型 ,即耕作土壤侵蚀模型 (SETi) ,此模型可以说明铧式犁的特性参数 ,从而用来计算很多经验模型的耕作搬运系数 ,也可用来设计减少耕作侵蚀的耕作工具。     

美国关于免耕和轮作周期对侵蚀影响的研究

与传统耕作相比 ,免耕可减轻土壤侵蚀、提高燃料利用率和劳动效率 ,并有助于减少温室气体排放量和碳的流失 ,但会一定程度地降低作物产量。所以很多农民不愿采用免耕。不同作物品种间轮作可提高作物产量 ,防止病虫害。免耕与作物轮作科学地相结合 ,既能保护环境、防止土壤侵蚀 ,又可改善土壤理化性质、提高作物产量 ,进而增加农民收入 ,提高农民采用免耕措施的积极性     

几种保护性耕作措施在黄土高原旱作农田的实践

自2001年起,甘肃农业大学的研究者在甘肃省定西市安定区李家堡镇布设了不同保护性耕作措施下春小麦→豌豆和豌豆→春小麦轮作系统的定位试验,以研究免耕不覆盖(NT)、传统耕作秸秆还田(TS)、免耕秸秆覆盖(NTS)、传统耕作地膜覆盖(TP)和免耕地膜覆盖(NTP)等保护性耕作措施在黄土高原旱作农田生态系统中的效应。本文就近10年依托该试验获取的相关研究结果进行综述,重点阐述特定土壤、气候、农作制度下土壤理化性状、土壤微生物及其酶活性、土壤温室气体排放、作物生理生态等对上述几种保护性耕作措施的响应。初步得到免耕秸秆覆盖措施有助于形成良好的土壤结构、减少土壤侵蚀、改善土壤持水特性、提高土壤养分利用效率、改善土壤微生物区系、增强作物光合效能、增加作物产量等结论,对筛选出当地适宜的耕作模式、改善区域土壤质量、促进农业可持续发展有重要意义。在此基础上,提出目前该项研究存在的问题和今后重点关注的方向:1)保护性耕作土壤碳循环机理;2)覆盖方式的创新;3)温室气体排放测量方法的改进与完善。     

西营子小流域保护耕作对改善下游水质的影响

项目区位于西营子小流域,多年平均降雨量450 mm,试验期间种植冬小麦,并在夏季休耕,经济效益稳定。多种耕作方式虽可控制杂草种子并保留种子区土壤湿度,但耕作扰动土壤产生侵蚀。用免耕(NT)或少耕(MT)代替传统扰动耕作(DT),并辅以增加耕作强度,比较DT、NT和MT三种耕作方式下试验田径流、土壤侵蚀、作物残留和产量之间的差异及其对下游水质的影响。     

用水土保持耕作法控制大暴雨侵蚀

南部山区发生的少数几次特大暴雨,致使典型薄层湿润风化土的土壤水蚀已经超过土壤流失允许值(T).一套I9年的流域资料是用来确定双季作物水保耕作对11次特大暴雨的抗蚀作用的.1972年6月～1991年6月间发生的那些大暴雨,其降雨量都超过100mm或侵蚀指数为1000MJmm/hm~2.h.加强水土保持耕作管理,能改善土壤的碳元素、水稳性团聚体及土壤保水性.早在20年前(1940年～1959年)就收集径流小区的资料,发展了通用土壤流失方程式,并验证了特大暴雨的发生次数和传统耕作措施对加速土壤侵蚀的作用.实践证明,水土保持耕作法成功地控制了南部山区由特大暴雨引起的土壤侵蚀.     

基于FRN技术的我国不同地区典型土壤保持措施的有效性评价

选择中国西南-东北样带4个典型土壤侵蚀区,包括位于长江上游的西昌,黄土高原延安,北方风蚀区的丰宁和东北黑土区的拜泉,应用环境放射性核素(FRN)技术研究了不同土壤保持措施在减少土壤侵蚀、改善土壤质量方面的作用。在西昌,137Cs和210Pbex的测定结果表明,不同植被覆盖结构减少土壤侵蚀的作用为:灌木>有地被物的乔木>草类>无地被物的乔木;在延安,利用137Cs示踪技术对坡地景观的产沙量估算结果表明,梯田和林草地相对于坡耕地产沙量分别减少了49%和80%,林草地的土壤有机质、碱解氮和速效磷含量相对于坡耕地分别增加了255%、198%和18%,梯田土壤有机质、碱解氮和速效磷含量分别增加了121%、103%和162%,而土壤容重分别降低了1.6%和6.4%;在丰宁,对7Be的测定结果表明,与传统耕作方式相比,4年免耕+作物高留茬(50～56cm)和免耕+作物低留茬(25cm)分别使土壤侵蚀速率下降44%和33%;在拜泉,通过137Cs测定结果发现,坡改梯使土壤流侵蚀降低14%,等高耕作使土壤侵蚀量减少了34%。研究结果说明,灌木林覆盖、林草复合结构是控制西南侵蚀山地土壤侵蚀的优选生物配置措施,梯田和林草复合结构在控制黄土高原土壤侵蚀和改善土壤质量方面有重要作用,免耕+高留茬措施是我国北方风蚀区防治土壤侵蚀退化的有效措施,等高耕作应当成为防治东北黑土区土壤侵蚀的关键措施。     

137Cs法估算宁镇山脉地区黄棕壤侵蚀作用的初步研究

宁镇山脉地区的土壤主要是由下蜀黄土母质发育形成的黄棕壤,不合理的开发和利用导致植被覆盖坡坏严重,致使该地区长期以来遭受强烈的土壤侵蚀作用.137Cs示踪法是目前运用较多的一种有用工具,在国内外已经广泛地应用于估算中长期(50余年)以来的土壤侵蚀量.该研究采集了江苏省句容市某一小流域的土壤样品,利用137Cs技术首次确定了该地区土壤中的137Cs背景值为1 820 Bq/m2.并结合相关的非耕作土和耕作土的侵蚀模型,对该流域的土壤侵蚀量进行了初步估算.结果表明,该地区非耕作土壤侵蚀速率的大小依次为:次生林地稀疏马尾松林稀疏灌木林荒草地,耕作土壤侵蚀速率的大小依次为:菜地旱地水田.非耕作土的侵蚀强度多为轻度侵蚀,由于人类活动的干扰,耕作土的侵蚀强度为中度和强度侵蚀,实施退耕还林工程可以减轻土壤侵蚀速率.     

137Cs在黄土高原地区土壤侵蚀示踪中的应用研究

利用137Cs示踪法详细研究了黄土高原地区南沟小流域的土壤侵蚀状况。结果表明: 黄土高原地区不同利用方式下的土壤侵蚀速率都较大,耕作土壤与非耕作土壤相比由于大部分是坡地种植而具有较高的侵蚀速率。土壤侵蚀速率的空间变异较大且较为复杂。通过对土壤侵蚀类型分类可知,研究区域大部分属于极强度侵蚀。