黑土區(qū)等高種植模式下土壤水分保持效果分析

李鈺婉 崔楊 王爍

摘要：為研究等高種植模式的保水能力，本文選擇黑龍江省友誼縣某坡耕地作為研究對象，獲取研究區(qū)高程和土壤體積含水率，通過與傳統(tǒng)直壟種植在含水量、空間變異性等方面進(jìn)行對比，對黑土區(qū)開展等高種植技術(shù)的保水能力進(jìn)行多角度分析。分析結(jié)果表明等高種植模式可以起到保持土壤水分的作用。

關(guān)鍵詞：黑土區(qū)；等高種植；水土保持；土壤水分

東北地區(qū)作為我國最大的商品糧基地，其黑土層厚度逐年遞減。早期壟向以順坡為主，一方面方便耕作，另一方面便于黏性黑土積水排出。但同時也促進(jìn)了侵蝕溝的形成，造成嚴(yán)重土壤肥料流失。等高種植技術(shù)適合于長緩坡的耕作區(qū)，可用于大豆、果樹、茶樹等作物。本文通過對2020年黑龍江省友誼農(nóng)場內(nèi)順壟和等高兩種耕種方式進(jìn)行定性分析，明確了等高種植技術(shù)在保持水土方面的顯著成效。

圖1表明，不同深度土壤體積含水量不同，但深層土壤水分與表層水分的整體趨勢相似，深層土壤體積含水量平均值總體高于表層土壤體積含水量。對兩種耕種方式進(jìn)行比較，等高地塊土壤含水量高于對照地塊，表現(xiàn)為直壟種植模式下，等高耕作表層水分6月提升92.24%、8月提升41.36%、9月提升56.46%；深層水分6月提升54.23%、8月提升32.51%、9月提升34.17%。由上述數(shù)據(jù)可知，表層土壤提高程度較高。土壤深層含水量變異系數(shù)較小，因此，深層土壤水分分布相對穩(wěn)定。等高地塊不同月份的深層含水量變異程度均低于對照地塊。比較兩個地塊不同月份之間土壤含水量均值的變異程度，分別是0.328、0.201、0.161、0.093，等高地塊總體變異程度較小。

表1為高程與不同深度的土壤含水量的相關(guān)性分析。由表知，高程較高處水分流失現(xiàn)象嚴(yán)重，高程較低處容易匯聚水分。高程與深層土壤含水量的相關(guān)性比表層土壤水分高，直壟地塊高程與土壤含水量相關(guān)性較高，說明在直壟地塊，土壤含水量受到高程的影響較大，微地形沿坡向改變，容易形成縱向凹陷，加速地表徑流的產(chǎn)生。而等高種植采用橫向起壟方式，彎曲的壟溝可以對上方水土起到攔截作用，有利于抑制地表徑流的形成，減緩水土運移速度，改變水土運移方向。加之作物根系對土壤水分的吸收、攔截作用，弱化高程對土壤含水量的影響，有利于優(yōu)化坡耕地土壤水分再分配。

本文通過對兩種種植模式下土壤水分含量比較，得到等高種植模式可以減弱土壤水分的空間變異，平衡內(nèi)部水肥狀況，起到保持土壤水分的作用。研究成果肯定了等高種植技術(shù)在黑土區(qū)保持水土的重要意義，對農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的改進(jìn)提供了新思路。

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（4167012020）；黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目（202010224024）。