玉米生长期坡耕地耕作措施.docx

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1、玉米生长期坡耕地耕作措施（水土保持研究杂志）2014年第三期研究方法本试验采用野外人工模拟降雨的方法。微小区用来模拟零散坡耕地，其面积设计为，坡度设置为。根据当地农民习惯，在每一试验区内布设平作、横坡垄作和顺坡垄作种措施，以裸地作为对照。横坡垄作和顺坡垄作分别沿水平方向和顺坡方向开沟起垄，垄高，垄距，垄宽，平作对地表进行松土和平整。根据研究区多年水文资料记录的降雨频率及特点，本研究设计降雨强度为，对应降雨历时分别为，。所有试验重复次，共计个小区。试验分别在玉米播种期、苗期拔节期、拔节期抽雄期和抽雄期成熟期进行。在降雨经过中收集地表径流。开场产流后，每收集一次径流泥沙样，采用量筒法测定径流量，采

2、用烘干法测定泥沙量。结果与分析玉米季不同耕作措施坡面产流特征径流总量变化特征由图可知，随着雨强的增加，不同耕作措施坡面径流量均呈增加的变化趋势。在雨强条件下，对照坡面玉米不同生育期径流量均高于施行措施坡面，表明施行措施下玉米不同生育期坡面对径流具有一定的调控作用。不同措施在各生育期存在一定差异，横坡垄作和平作坡面在各生育期径流量均较小，其中平作坡面在种植前径流量最小，主要由于松耕等作业方式，增加土壤入渗能力；而横坡垄作坡面在拔节期抽雄期坡面径流量最小，由于这一时期，玉米叶片支撑角度对降雨的截留作用较大，加上地表微地形的起伏，导致坡面径流量较小。在雨强条件下，除苗期拔节期外，其他生育期对照坡面的

3、径流量均高于施行措施的坡面。玉米种植后，横坡垄作坡面在玉米拔节期抽雄期径流量最小。在雨强条件下，除苗期拔节期外，其他生育期对照坡面的径流量均高于施行措施的坡面。对照及顺坡垄作坡面的径流量均随着玉米生育期推进，坡面径流量呈增加的变化趋势，横坡垄作坡面在玉米苗期拔节期坡面径流量最小。产生此现象的原因是随着玉米生长期的推进，玉米叶片逐步向下倾斜，植株覆盖度下降，对地表的保护能力逐步降低，故导致坡面径流量呈升高的趋势。地表产流经过由图可知，不同雨强条件下，玉米生长期各耕作措施坡面径流量总体表现为随着降雨历时的延长呈逐步上升的趋势，在降雨后期逐步趋于不同程度的下降，不同雨强条件下对照坡面径流量总体高于施

4、行措施的坡面。玉米种植前，对照坡面径流量随着降雨强度的增加，坡面产流有所提早，径流量呈增加的变化趋势，且高于施行措施坡面，各措施坡面径流经过的产流量总体表现为顺坡平作横坡。苗期拔节期，各坡面径流量均有不同程度增加。在雨强条件下，顺坡垄作坡面径流量在降雨开场后内逐步上升，到达峰值，降雨后期出现陡降，产流平均值为；对照坡面径流量降雨期间波动起伏较大，至到达峰值，径流量平均值为；平作和横坡垄作坡面在降雨前期径流量稳定在左右，随着降雨历时的延长，径流量有所增加。在雨强条件下，顺坡垄作坡面的产流最早，至到达峰值，其径流量平均值为；对照和横坡垄作坡面的径流量随降雨的延续总体上呈先增加后降低的变化趋势，到达

5、峰值；平作坡面径流量在降雨开场后内不断增加，至到达峰值，径流量平均值为。在雨强条件下，不同耕作措施坡面均在左右开场产流，径流量在降雨开场后内迅速增加，之后增幅较小；对照坡面在到达峰值，之后略有上升，径流量平均值为；顺坡垄作坡面在到达峰值，径流量平均值为。不同雨强条件下，拔节期抽雄期各坡面径流量均表现为先增加后趋于下降的变化趋势；与对照坡面相比，各措施坡面产流时间均有所滞后，且各坡面径流经过的产流量总体低于苗期拔节期。在雨强条件下，抽雄成熟期不同耕作措施坡面的径流量在降雨后内迅速增加，之后迅速下降；随着玉米生育期的推进，不同耕作措施的产流时间逐步延缓且径流变化逐步趋于基本一致。在雨强条件下，各耕

6、作措施坡面均在左右开场产流，在内径流量逐步上升，对照和平作坡面于到达峰值，之后逐步下降，而顺坡和横坡垄作坡面至到达峰值。在雨强条件下，顺坡垄作和对照坡面均在左右产流，径流量在降雨开场后内迅速增加，而顺坡垄作坡面径流量随着降雨历时的增加逐步减少；横坡垄作和平作坡面均在左右开场产流，随着降雨历时的延长，横坡垄作坡面的径流量在降雨开场后内稳定在左右，之后逐步上升，至到达峰值；平作坡面随降雨的延续，径流量呈先增大后减小的趋势，至到达峰值。玉米季不同耕作措施侵蚀产沙特征侵蚀产沙量变化特征由图可知，不同雨强条件下，种植前坡面侵蚀产沙量均低于其他生育期坡面。随着雨强的增加，平作、顺坡垄作及对照坡面侵蚀产沙量

7、呈先增加后降低的变化趋势，横坡垄作坡面侵蚀产沙量变化较为稳定，且最小。在雨强条件下，随着玉米生育期的推进，各措施坡面侵蚀产沙量均呈增加的变化趋势，且对照坡面和顺坡垄作坡面侵蚀产沙量均高于其他措施坡面。在雨强条件下，随着玉米生育期推进，顺坡垄作坡面苗期拔节期和抽雄期成熟期侵蚀产沙量较大，而对照坡面的侵蚀量却呈一直增加的变化趋势。在拔节期抽雄期，施行措施坡面的侵蚀产沙量最小。在雨强条件下，随着玉米生育期推进，顺坡垄作坡面侵蚀产沙量较高且持续稳定，而对照坡面侵蚀量却呈一直增加的变化趋势。这主要由于种植前施行耕作措施坡面，增加地表粗糙度，有利于雨水的下渗，进而有效地减少了地表径流，导致携带的泥沙较少。

8、生长后期，由于前期降雨在地表构成一些分散细沟和浅沟，有利于雨水的聚集，再加上植株后期对地表的保护作用减小，使得雨水对地表的侵蚀加剧，故侵蚀量有所增加。顺坡垄作坡面的侵蚀产沙量最大，产生这一现象的原因是顺坡沟垄平行于坡面，有利于径流在坡面的聚集，加剧了对地表的冲刷。随着降雨强度的增加，侵蚀量呈先增加后降低的变化趋势。这是由于降雨强度与施行耕作措施后地表糙度间的互动作用所致。地表产流经过由图可知，在不同雨强条件下，随着玉米生育期的推进，不同耕作措施坡面的侵蚀量呈逐步增大的趋势。对照坡面的侵蚀量大且波动起伏明显，这是由于对照坡面无地表覆盖及耕作措施的保护，使其易受雨滴的侵蚀和径流的冲刷，导致地表侵蚀

9、量大且随机性强。顺坡垄作坡面的侵蚀量最大，这与它本身沟垄具有较强的汇水作用有关。玉米种植前，在雨强为条件下，顺坡垄作坡面侵蚀量在产沙初期波动较为明显，随着降雨历时的延长，逐步趋于平稳。产生这种现象的原因是由于降雨初期，坡面松懈土粒随地表径流迁移，随着降雨的延续，前期坡面松懈土粒被搬运后，且雨强较小，坡面侵蚀仍以片蚀为主，侵蚀量减小并趋于平稳。在雨强为条件下，平作和横坡垄作坡面的侵蚀量在种植前较小；顺坡沟垄与坡面方向平行，易于侵蚀的产生。在雨强为条件下，横坡垄作侵蚀量最大且波动起伏明显，产生这种现象的原因是横坡的垄沟与坡向垂直，由于降雨强度较大，雨水对沟垄的冲刷能力较强，表层松懈的土粒较易被搬运

10、；对照坡面侵蚀量随着降雨的延续呈先上升后下降的趋势；顺坡垄作坡面侵蚀量随降雨历时的延长呈逐步增加的变化趋势，平作坡面侵蚀量在降雨经过中变化较为稳定。在苗期拔节期，雨强为条件下，平作、横坡垄作和对照坡面侵蚀量在降雨经过中变化较为平缓，而顺坡垄作坡面侵蚀量在降雨后期迅速上升，产生这种现象的原因是由于随着降雨历时的增加，雨滴对顺坡垄作坡面侵蚀加剧，逐步由片蚀转变为细沟侵蚀，侵蚀量迅速增加。在雨强为条件下，顺坡垄作侵蚀量在降雨开场内迅速上升，侵蚀产沙量平均值为，产生这种现象的原因是由于部分坡面侵蚀方式由片蚀演化为细沟侵蚀，侵蚀量有所增加；对照和横坡垄作坡面侵蚀量随着降雨历时的增加呈先增加后降低的变化趋

11、势，侵蚀产沙量平均值分别为和。在雨强为条件下，顺坡垄作坡面侵蚀量在降雨开场内上升至左右，在侵蚀量基本保持不变，之后侵蚀量又逐步升高。在拔节期抽雄期，由于植株覆盖度较大，对地表的保护作用较强，对照坡面与玉米种植坡面的侵蚀量差异较大。在抽雄期成熟期，雨强为条件下，横坡垄作坡面侵蚀量呈先增加后降低的变化趋势，主要是由于雨水的不断冲刷，沟垄可能出现部分毁坏，故导致侵蚀量的增加。在雨强为条件下，顺坡垄作坡面侵蚀量在降雨开场后内迅速增加，之后趋于平稳；横坡垄作侵蚀量随降雨历时的延长呈逐步增加变化趋势。在雨强为条件下，平作和横坡垄作坡面的产沙量在降雨经过中稳定在和左右；顺坡垄作坡面侵蚀量在降雨前期稳定在左右

12、，在之后出现陡升，产沙平均值为，这与其冠层截留及径流作用的大小密切相关。结论在雨强条件下，其中平作坡面在种植前径流量最小，横坡垄作坡面在拔节期抽雄期坡面径流量最小。随着玉米生育期的推进，各措施坡面侵蚀产沙量均呈增加的变化趋势，且对照坡面和顺坡垄作坡面侵蚀产沙量均高于其他措施坡面。在雨强条件下，除苗期拔节期外，其他生育期对照坡面的径流量均高于施行措施的坡面，横坡垄作坡面在玉米拔节期抽雄期径流量最小。随着玉米生育期推进，顺坡垄作坡面苗期拔节期和抽雄期成熟期侵蚀产沙量较大，而在拔节期抽雄期，施行措施坡面的侵蚀产沙量最小。在雨强条件下，对照及顺坡垄作坡面的径流量均随着玉米生育期推进，坡面径流量呈增加的变化趋势，横坡垄作坡面在玉米苗期拔节期坡面径流量最小。随着玉米生育期推进，顺坡垄作坡面侵蚀产沙量较高且持续稳定，而对照坡面侵蚀量却呈一直增加的变化趋势。可见，不同降雨条件下，各措施坡面在玉米不同生育期存在临界侵蚀条件。因而，在坡耕地水土流失防护经过中，不仅要选择合理的耕作措施，而且还应考虑种植作物的各生育期水土流失特征，这样才能够有效地阻控坡耕地水土流失。