江西省水土保持生態果園典型建設模式與效應

鄭海金，陳秀龍，宋月君，左繼超

(1.江西省土壤侵蝕與防治重點實驗室，江西 南昌 330029；2.江西省水土保持科學研究院，江西 南昌 330029)

近年來，隨著江西省實施“東棗西桃、南橘北梨中柚”的區域布局和“希望在山”的果業發展主戰略，全省果業開發得到迅猛發展。截至2014年，江西省果園總面積達41.44萬hm2，其中柑橘面積33.67萬hm2；全省水果總產值達114億元，柑橘出口14.97萬t、創匯超過1.6億美元，出口量列我國柑橘產區首位。但由于缺乏水土保持意識和技術指導，近70%的坡地果園存在不同程度的水土流失[1]。據江西水土保持生態科技園10余年的定位觀測，果園開發初期土壤侵蝕模數高達8 285 t/(km2·a)，遠超南方容許土壤流失量標準500 t/(km2·a)，達到強烈乃至劇烈侵蝕等級。嚴重的水土流失導致果園經濟效益低下，果樹產量低而不穩，直接影響坡地利用的成果與效益。為此，推廣應用既能有效減少果園徑流泥沙流失又能滿足果農種植需要的果園水土保持技術與模式勢在必行。

借鑒南方紅壤丘陵區果園建設模式的研究成果[2]，通過對江西省果園經營模式的調查分析，結合江西省不同的自然社會條件，總結、優化和提煉出了2種典型的水土保持生態果園建設模式，即：基于“前埂后溝+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果園模式和基于間套種植或帶狀生草的復合果園模式。筆者主要介紹這兩種水土保持生態果園建設模式的配置思路、模式組成、實施要點、主要成效和適用條件等，以期對江西省乃至南方紅壤丘陵區坡地果園開發有一定借鑒和指導意義。

1 基于“前埂后溝+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果園模式

1.1 配置思路

基于“前埂后溝+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果園模式，主要是結合坡改梯工程，設置內斜式梯面(即梯面外高內低，略成反坡)，以降低地面坡度和縮短坡長；同時，在梯面上種植柑橘、桃、梨等果樹；另外，構筑坎下溝、田埂，并在田埂、梯壁、坎下溝上全部種植混合草籽進行防護處理。若考慮培肥地力和鞏固水土保持效果因素，也可以在田埂和梯壁上種植一些經濟作物或綠肥作物，如黃花菜、金銀花、野菊花、箭舌豌豆、印度豇豆、豬屎豆等。

1.2 技術組成

基于“前埂后溝+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果園模式的核心技術主要包括前埂后溝、梯壁植草、反坡梯田等。

(1)前埂后溝。根據原坡面情況，修建前埂后溝式梯田，既能達到良好的水土保持效果，又能控制修建成本。這是因為田面構筑前田埂，可以更好地攔蓄上部坡面徑流，減少沖刷；而開挖坎下溝，可以攔蓄上部坡面徑流，增加入滲，起到緩解沖刷，攔截和排導徑流的作用。在生產實踐中，多采取前埂后溝田面工程和截、排、蓄、灌等地表徑流調控手段，開展綜合整治，發展果業生產。

(2)梯壁植草。當前我國南方大部分地區梯田為土坎梯田，梯壁、田埂多裸露，極易受水蝕破壞，導致更為嚴重的水土流失，甚至出現崩塌現象，直接威脅梯田的穩定。梯壁與田埂植草可以迅速地覆蓋梯壁和田埂表面，達到蓄水保土的作用，維護梯壁、田埂的穩定[3]。

(3)反坡梯田。旱作梯田以窄條、低坎為宜，田面略呈逆坡，即修筑反坡梯田，田面向內側傾斜3°～5°，可增加蓄水、減少徑流。這種梯田形狀隨地形變化而定，工程量小、造價低，小雨能蓄、大雨能排，穩定性好，管理方便，種植旱糧、經作、果茶等均宜[4]。在降水多和坡面徑流大的情況下，反坡梯田要配套截流排水溝等坡面水系工程。

1.3 實施要點

(1)梯田斷面要素。梯田基本要素包括田面、田坎、田埂和坎下溝，其中田面寬度是主要因素，其他斷面要素可由田面寬度來確定。田面寬度的確定，要綜合考慮原地面坡度、田間作業的農機具和減少土石方挖填量等多種因素，選擇斷面規格的目標是梯田安全、田間作業方便、節省投資等。江西紅壤梯田斷面的設計，應因地制宜，結合蓄、排、灌，追求造價低、用途廣和安全穩定，綜合考慮各項技術經濟指標。根據地面坡度條件，田面寬度、埂坎高度、田坎坡度等斷面要素設計參考《水土保持綜合治理 技術規范 坡耕地治理技術》(GB/T 16453.1—2008)相關規定。

(2)改土培肥。新修梯田應采取保留表土、種植綠肥作物、施有機肥等措施進行培肥改良[5]。一是種植綠肥作物，改善土壤結構。主要是種植肥田蘿卜、三葉草等綠肥作物或蠶豆、豌豆、大豆、花生等豆科綠肥作物，秸稈還田既能保水也能增加土壤有機質。二是合理配方施肥。旱坡地經多年水土流失，肥力很低，特別是速效養分缺乏，單純施有機肥不能滿足農作物高產需求，必須配施化肥，補充速效養分。除氮肥外，還要十分重視施用磷肥，在酸性土壤上施用鈣鎂磷肥。三是采取早耕、深耕等，增加土壤蓄水。

(3)配套工程。江西降水多，暴雨頻發，坡面徑流大，為保證梯田安全，修建反坡梯田需要配套一定的蓄排工程。一般梯面每隔20～30 m布置一道與梯面等高線垂直正交的排水溝，通過沉沙池排入蓄水池、塘庫或自然溝道，排水溝按10年一遇24 h最大降雨標準設計，采用草溝或磚砌溝渠，蓄水池、沉沙池均采用混凝土或磚塊砌筑。此外，還需要修建從坡腳到坡頂、從村莊到田間的道路。道路一般寬1～3 m，比降不超過15%。在地面坡度超過15%的地方，道路采用“S”形盤繞而上，減小路面最大比降。

1.4 主要成效

江西水土保持生態科技園的定位觀測研究表明，與直坡果園相比，采取“前埂后溝+梯壁植草+反坡梯田”模式的梯田果園減流率為89.0%、減蝕率為99.5%，1 m土層土壤儲水量增加22.9%，表層土壤有機質和全鉀分別提高了2.4%和3.6%。張展羽等[6]分析了3種典型降雨條件下紅壤坡地梯田果園地表養分流失特征，結果表明，相對裸露坡地，“前埂后溝+梯壁植草+反坡梯田”模式對總氮和總磷流失的攔截率分別在91.9%和92.9%以上。可見，基于“前埂后溝+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果園模式，一方面減少了徑流、泥沙和養分的流失，保持了水土，涵養了水源，改善了環境，提高了土壤肥力水平，增強了土壤抗蝕性，另一方面梯面種植農作物又能提高植被覆蓋度，增加地表枯落物，增強整個模式調控徑流泥沙、控制面源污染、涵養水源、保育土壤的能力，形成良性循環，有利于促進經濟和環境可持續發展。

1.5 適用范圍

一般在坡位較低、坡度小于25°、土層較厚、土質較好的地塊修筑梯田，采用“前埂后溝+梯壁植草+反坡梯田”形式，配套修筑坡面水系工程和田間道路系統。基于“前埂后溝+梯壁植草+反坡梯田”的梯田果園模式廣泛適用于我國南方紅壤坡地水土流失防治和生態農業開發等領域，對合理開發利用紅壤資源、提升水土流失治理的水平和效益、豐富完善我國南方紅壤坡地水土流失防治體系、指導和推動水土保持生態建設的可持續發展具有重要意義。

2 基于間套種植或帶狀生草的復合果園模式

2.1 配置思路

基于間套種植或帶狀生草的復合果園模式主要是在果園生產中營造農林復合系統。具體做法是，沿等高線布設經濟喬木或果樹帶，帶間種植農作物或草類(綠肥作物)；或加大經濟喬木和果樹的株行距，在其空間套種作物或草類(綠肥作物)。

2.2 技術組成

基于間作套種或帶狀生草的復合果園模式的核心技術主要包括農林間作套種技術、帶狀生草覆蓋技術等。江西省用于復合果園模式的主要果樹有臍橙、柑橘、柚、桃、梨、棗、杏、獼猴桃、柿等；主要農作物有花生、大豆、蠶豆、豌豆、馬鈴薯、紅薯、蘿卜等，尤其是間作大豆，對維護地力和促進果木生長有積極意義；主要草類有假儉草、百喜草、狗牙根及豆科綠肥作物等。江西省水土流失治理區已形成的復合果園模式主要有獼猴桃-花生間作模式、柑橘-大豆或西瓜(蘿卜)輪作模式、柑橘-生草覆蓋模式等。

2.3 實施要點

(1)復合果園模式遵循的原則包括因地制宜原則、種類合理搭配原則、增產增收原則等[5，7-8]。

(2)復合果園模式的結構設計包括物種搭配設計、系統組分的配比設計、空間結構設計、時間結構設計等[7-8]。

(3)果園帶狀生草技術要點：①在果樹行間種植一、二年生豆科、禾本科植物，可行行種植也可隔行種植；②果樹不要太密植，最好株間距小、行間距大，這樣利于草的生長；③科學施肥和灌水，既要保證草的生長，又要控制草不能長得過旺；④對種植的草要進行刈割管理，一般草長至30 cm以上可進行刈割，割下的雜草覆蓋樹盤[9]。

2.4 主要成效

基于間套種植或帶狀生草的復合果園模式是“平面式農業”向“立體式農業”的發展，它充分利用各種農作物、林木、牧草等在生育過程中的時間差和空間差，并進行合理組裝、精細配套，組成各種類型的具有多功能、多層次、多途徑特征的高優人工生產系統。該模式保持水土的效果主要來自3個方面：①等高生物帶的固土與減緩沖蝕作用；②枯枝落葉與草被植物對地表的保護作用；③林冠對雨水的截留作用[8]。江西水土保持生態科技園的定位觀測研究表明，與清耕果園相比，采取果園帶狀生草、果園帶狀生草+橫坡間種農作物、果園橫坡間作農作物和果園順坡間作農作物等復合果園模式后，地表徑流泥沙量大幅度減少，減流率為50.7%～94.7%，減蝕率為39.6%～99.7%，1 m土層土壤儲水量增加18.9%～20.4%，表層土壤有機質、全氮、全磷和全鉀含量也有不同程度提高。張展羽等[6]研究表明，相對于裸露坡地，復合果園對總氮、總磷流失的攔截率分別在77.3%和75.1%以上。

2.5 適用范圍

一般在坡度較緩(20°以下)、為節省投資不修筑梯田或地形復雜不宜修筑梯田的地塊，主要采取基于間套種植和帶狀生草的復合果園模式，并配套修筑坡面水系工程和田間道路系統。其中，基于帶狀生草的復合果園系統主要用于土質條件較差、坡度相對較陡、水土流失較嚴重的果園，如在山頂和山腰上開發的果園；而基于間作套種的復合果園系統主要用于土質條件相對優越、坡度相對較緩、水土流失相對較輕的果園，如在坡麓或坡底開發的果園。這兩種技術尤其適合幼齡果園，宜采用帶狀覆蓋。

3 結 語

通過對以上水土保持生態果園建設模式的分析可以看出，在果園實施“前埂后溝+梯壁植草+反坡梯田”模式，或采取間套種植、帶狀生草及其組合的復合經營模式，都具有較好的調控徑流泥沙、控制面源污染、涵養水源、保育土壤的能力。所篩選的2種典型模式各有優勢，適合不同的立地類型，在果園開發時應根據具體情況，在保持水土的前提下，因地制宜對各種模式的核心技術進行集成和優化，依據不同的立地類型配置適宜的建設模式，以期獲得最佳的生態效益和經濟效益。