黑土区埂带植物筛选及其效益评价

摘要

东北黑土区是我国最重要的粮食产区和最大的商品粮基地，水土流失对区域粮食生产造成了严重的威胁。黑土区水土流失明显有别与其他区域，主要是由其独特的地形地貌、土壤、降雨特征、农作特点所决定，故东北黑土区坡耕地采取治理的措施也不同，梯田、改垄并结合地埂植物带是最常见最有效的措施。然而，无论是修建地埂植物带还是修筑梯田，土埂将占用耕地都在5％以上，这是农民所不能接受的，致使修筑后的地埂损毁复耕，成为阻碍水土保持建设的主要障碍因素，在埂带上种植水保高经济效益植物是破解这一问题的惟一途径。本研究通过三年长期定位田间试验，筛选出适合东北黑土区种植的高水保效益、高经济效益的埂带植物，旨在为东北黑土区，特别是水土流失严重区域进行推广提供可参考的有利依据。取得主要研究成果如下:
　　(1)根据埂带植物引进筛选原则，包括生物学特性、水保效益特性、经济效益特性，考虑试验区各项因素（气候条件、土壤条件），并结合对原有资料及向专家借鉴从50余种东北地区野生乡土种、当地栽培种和外来引入种中初选了12种植物为地埂植物筛选备用资源，分别为石刁柏、大果榛子、食用大黄、黄花菜、刺嫩芽、灯笼果、枸杞、黑加仑、树莓、草莓、紫花苜蓿、东方山羊豆。同时对埂带植物进行水保及经济效益评价，筛选出适宜在东北黑土区埂带种植的植物。
　　(2)通过对埂带植物3年水土流失监测得出，埂带植物栽种可以有效减小埂带土壤受降雨冲刷影响，部分植物在种植第三年达到稳定状态，埂带水土流失各项指标（径流系数、土壤侵蚀模数）均可达到允许侵蚀状态，只有少数植物受大强度降雨和暴雨影响下发生地埂土壤流失，并且径流系数和土壤侵蚀模数非常小，如食用大黄径流系数、土壤侵蚀模数分别为0.08％、2.11t/km2/a。
　　利用原状土壤抗冲试验，模拟植物根系受雨水冲刷过程，得出不同地埂植物和坡度对土壤抗冲性的影响有显著差异，地埂植物根系对土壤抗冲性的作用非常明显。可以选择紫花苜蓿作为坡面护埂坎植物，修筑地埂时，保持地埂坎不能太陡峭，否则会影响整个地埂的水土保持能力。
　　埂带植物使地埂在土壤含水量、土壤容重等土壤理化状况改善，既增加地埂土壤保水能力，又提高相邻田间蓄水能力，合理改善土壤结构，增加土壤肥力。
　　(3)埂带植物引进不仅凸显水保效益，还可以收获经济效益，在栽种第二年（2013年）就可获得经济产出，在第三年（2014年）达到显著经济产出。2014年埂带植物经济产出较高的为大果榛子、食用大黄、石刁柏，年收益分别为10000元/km、8000元/km、6000元/km。黑加仑、宁夏枸杞、刺嫩芽年收益也分别可达5200元/km、5000元/km、4000元/km，紫花苜蓿年收益较少，为1500元/km。
　　(4)通过埂带植物系统评价，得出石刁柏、大果榛子、食用大黄、刺嫩芽、黑加仑、树莓、紫花苜蓿，综合效益指数高，可作为黑土区埂带植物栽种首选植物。灯笼果、黄花菜、枸杞，这三种植物作为埂带备选植物，因其植物本身特定因素，需特别对待才能保证其正常生长，并且在水保或者经济效益上不突出，如黄花菜虽生长较好，并不受杂草影响，但植株丛生，种群冠层较差，经济产量也不高。草莓、东方山羊豆在各个方面表现均较差，不建议在东北区埂带种植。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景、目的及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究目的与意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 国外研究动态

1．2．2 国内研究进展

1．3 研究内容、特色拟解决的关键问题以及创新点

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 拟解决的关键问题

1．3．3 研究特色及主要创新点

1．4 技术路线

2 材料与方法

2．1 试验区概况

2．1．1 试验区地理位置、气候条件及其土壤条件

2．2 试验区布设

2．2．1 埂带植物引进筛选原则

2．2．2 埂带植物选择种类

2．2．3 埂带植物引进

2．2．4 埂带植物种植

2．2．5 埂带植物适宜性评价

2．2．6 埂带植物水土流失监测

2．2．7 埂带植物土壤抗冲性影响

2．2．7 土壤理化性质试验

3 结果与分析

3．1 埂带植物水土保持效益评价

3．1．1 埂带水土流失监测

3．1．2 埂带植物土壤抗冲性影响

3．2 埂带植物对土壤理化性质影响

3．2．1 对土壤含水量影响

3．2．2 对土壤容重的影响

3．3 埂带植物经济效益评价

3．4 埂带植物效益综合评价

4 讨论

4．1 扩大地埂植物资源引进

4．2 加强地埂植物前期田间管护

4．3 地埂冬季融雪侵蚀

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文