科技成果——东北坡耕农田植物篱埂垄向区田水土氮磷保持农作技术

科技成果——东北坡耕农田植物篱埂垄向区田水土
氮磷保持农作技术
技术开发单位
中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所
成果简介
保护性土壤耕作原理、植物篱原理和垄作区田技术原理三结合。

保护性土壤耕作是指通过少耕、免耕、地表微地形改造技术及地表覆盖、合理种植等综合配套措施,从而减少农田土壤侵蚀,保护农田生态环境。

其核心技术涉及少耕、免耕、缓坡地等高耕作、沟垄耕作、残茬覆盖耕作、秸秆覆盖等农田土壤表面耕作技术及其配套的专用机具等，配套技术包括绿色覆盖种植、作物轮作、带状种植、多作种植、合理密植、沙化草地恢复以及农田防护林建设等。

植物篱是无间断式或接近连续的狭窄带状植物群，由木本植物或一些茎干坚挺、直立的草本植物组成。

植物篱是一种传统的水土保持措施，具有分散地表径流、降低流速、增加入渗和拦截泥沙等多种功能，生态效益、经济效益均显著。

植物篱具有一定的密集度，在地面或接近地面处是密闭的，可减少6%的地表径流和75%的泥沙。

垄作区田是在缓坡地或旱塬地，在沿等高线翻耕时，加深加宽沟垄，并横向修筑土档，使田块形成小区，就建成了垄作区田，垄作区田可以增加拦蓄雨水能力。

本技术不仅解决了横垄种植区田，而且也解决在顺垄种植情况下，技术应用范围扩大。

工艺流程
1、植物篱埂技术
由于东北农田表土疏松，土埂容易被降雨冲垮，因此，筑埂的同时在土埂上种植苜蓿、三叶草、或大豆，筑埂应适时早进行，在雨季来临之前地上部长高8-10cm。

种子应播在土埂的两个侧坡面的中部，以提高护埂效果。

在植物根系的保护下，土埂稳定性大大提高，抵抗踩踏能力增强，控制水土流失功能得到大大提升。

另外，长期轮换筑埂与种植豆科植物也有助于土壤有机碳累积。

2、顺坡垄作筑埂技术
顺坡垄作筑埂适宜间距应大于1.5m，小于1.5m间距的应改为横坡垄作，对应的坡度为6度（10.5%）；筑埂间隔小于0.7m为不适宜筑埂，对应的坡度为12度（21.3%）；3-5度（5.2-8.7%）为次适宜筑埂坡度；小于2度（3.5%）为适宜筑埂坡度。

3、横坡垄作筑埂技术
由于绝对横坡垄作很难，因此，横坡垄作筑埂也是必要的，筑土埂有助于护垄，预防大暴雨冲垮。

横垄两端筑埂，向内间隔5米，筑埂2-3个；中间地带间距8-10米。

由于受地形地势影响，在横坡垄作中出现顺坡情况时，在横坡与顺坡链接部分筑埂分割，横坡一端采用前述技术，顺坡一端根据坡度选择合适的间距筑埂；在坡度大于13度且坡长大于5m，位于地头改为横坡垄作；坡度小于13度位于中间
地带小于5m采用人工加高垄高。

4、机械筑埂技术
顺坡垄作情况下，采用机械筑埂的坡度不超过6度。

一方面机械磨损与油耗大幅度增加，机组的生产率急剧下降，另一方面由于拖拉机轮子附着力降低，耕作和深松时较为困难，机械稳定性降低，作业危险性加大。

尤其是后轮承重在50%以下的拖拉机更为严重。

因此，大于6度的坡耕地不宜机械筑埂，最好是横坡垄作。

植物篱埂垄向区田技术的示意图如下。

植物篱埂垄向区田技术的水土保持效果很好，坡底下沿带没有水土流失冲刷痕迹，玉米长势明显好于对照。

适用范围
植物篱埂垄向区田水土氮磷保持农作技术在坡度8-15º之间，生态效益与经济效益达到最佳，随坡度增加生态效益增加，经济效益下降。

不同坡度、垄高、筑埂间距及拦截降雨量关系见下表。

表不同坡度下的筑埂间距及拦截降雨量
典型案例
应用单位：黑龙江方正县农技推广中心
实际应用案例介绍：2016年，该技术在黑龙江方正县德善乡示范面积13公顷，在土埂上种植苜蓿等，在苜蓿根系的保护下，土埂稳定性大大提高，抵抗踩踏能力增强，控制水土流失功能得到大大提升。

长期轮换筑埂与种植豆科植物也有助于土壤有机碳累积。

植物篱埂垄向区田技术的水土保持效果很好，坡底下沿带没有水土流失冲刷痕迹，玉米长势明显好于对照。

但主要问题增加种植成本，主要表现为人力成本，在种植效益不景气情况下，需要予以适当补助。