淺談坡耕地玉米作物根系對土壤侵蝕的影響

谷易

摘 要：土壤侵蝕對環境影響較大，一直是我國的重要環境問題之一。坡耕地的土壤侵蝕是坡地水土流失的主要源頭，本文所研究的重慶大足區的耕地中，坡地占比很大。該區土壤侵蝕比較嚴重，導致沙化、流失的也是坡地。大量種植經驗表明，玉米作物根系對增強坡耕地土壤抗侵蝕作用效果顯著，有重要的積極影響，通過試驗研究發現這種積極影響具體表現在根系對土壤抗水沖刷、抗外界剪力、土壤含水量上較裸露地塊要強。主要表現指標是相對攔截徑流率，相對攔截泥沙率，在玉米生長的各階段雖然增強程度有差異，但種植上了玉米作物的坡耕地塊，抗侵蝕能力在玉米生長的不同時期均優于裸露耕地。

關鍵詞：坡耕地；玉米；土壤；侵蝕

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332004

土壤侵蝕是指土壤因外力被徑流懸浮、分散，對環境影響較大，一直是我國的重要環境問題之一，坡耕地的土壤侵蝕是坡地水土流失的主要源頭，本文所研究的重慶大足區的耕地中，坡地占比很大。該區土壤侵蝕比較嚴重，導致沙化、流失的也是坡地。玉米作為坡耕地的主要經濟作物，其根系對土壤侵蝕的影響歷來備受關注，因此玉米作物根系對坡耕地土壤侵蝕的影響值得深入研究。

1 研究現狀及研究的價值意義

坡耕地的土壤侵蝕容易引發地區洪澇災害，環境污染等直接問題，并間接影響地區的經濟發展。另外，耕地的生態效益是由種植的農作物決定的，而作物根系是影響水土流失的關鍵因素，直接決定著作物的產量。就現階段對坡地利用來看，玉米種植比較廣泛，因此，對玉米根系與土壤侵蝕之間的影響進行研究是很有價值的，對不斷完善耕地上作物功能的評價體系，指導生產具有重要的意義。

2 試驗研究區概況

大足區位于長江上游，重慶西部地區，地處丘陵與平行嶺谷交接帶，介于E10529'～10602'，N2924'～2952'之間，海拔高度在270～900m，屬于亞熱帶濕潤季風氣候，熱量豐富、雨量充沛，空氣濕度較大，四季分明。總的地貌特征為“三山六丘一分壩”。

3 玉米根系對坡耕地土壤侵蝕的影響研究

3.1 研究對象

本文以重慶大足區的坡耕地及其地上生長的玉米作為研究對象，采用3種科學可行的試驗方法，認真探索了玉米根系對坡耕地土壤侵蝕的影響，并總結得出了結論。

3.2 實驗方法

利用隨機取樣法取樣，在成片坡耕地的上、中、下不同坡度隨機選取地塊，用比重瓶法測定徑流量、泥沙量。

3.3 理論依據

徑流量、泥沙量的計算公示如下：

V=M/（C+ρ×S×t） M沙=C×V/（ S×t）

V是各時段單位面積的徑流量mL/（m2·min）；M是每次采集徑流和泥沙水樣的總質量g；C是含沙量g/mL；是水的密度g/ml；t是每次取樣時間；S是坡面面積m2；M沙是各時段單位面積上采集的泥沙量g/（m2·min）。

采用室內沖刷槽人工模擬降雨進行試驗，多次試驗結果均證明坡耕地上的玉米具有防止土壤遭侵蝕的作用，增強了土壤的抗蝕性，且與根系數量及發達程度，葉片總表面積有一定關系。

3.4 實驗結果

3.4.1 采用室外徑流進行人工模擬降雨試驗表明，耕地上玉米根系能防止土壤水浸、沙化

試驗選取地質差異可忽略不計、大小均等的兩塊坡耕地：D1（裸露地塊），D2（玉米地塊）。試驗得出數據：D2比D1的攔截徑流率高出16.74%，攔截泥沙率高出47.74%，數據充分驗證了室內人工模擬降雨得出的結論。

3.4.2 玉米根系對土壤的抗侵蝕性影響隨著土層深度的增加而減弱

試驗時選取2塊地質差異可忽略不計、大小均等的坡耕地：D3（裸露地塊）、D4（玉米地塊）。得出數據：在地表以下深度為0～10cm時，D4比D3的抗侵蝕能力增強45%，深度為10～20cm時，D4比D3的抗侵蝕能力增強32%

研究表明玉米增強土壤抗侵蝕作用效果顯著，具體表現在根系對土壤抗水沖刷、抗外界剪力、土壤含水量上較裸露地塊要強。相對攔截徑流率，相對攔截泥沙率增強明顯，證實了玉米對土壤侵蝕的防治是通過對降雨的截留，蓄水消能以及根系固結土體的綜合作用來實現的。在玉米生長的各階段均優于裸露耕地。

4 玉米作物在坡耕地土壤保持中的運用

水土保持工作意義十分重大，利用玉米能增強土壤抗侵蝕性能的優點來治理水土流失，是有效、可行的手段。在運用時制定合理的種植制度，選擇適宜的玉米品種，這樣既能獲得較好的經濟效益也能保持良好的生態環境。

5 結語

土壤侵蝕是影響環境生態的重要原因，玉米根系能增強土壤的抗蝕性已經在試驗中得到證實，主要表現在相對攔截徑流率，相對攔截泥沙率，對坡耕地的水土保持效果尤為顯著，通過坡耕地種植玉米，利用玉米作物根系來增強土壤的抗蝕性值得我們開展更深入的系統研究，推廣運用農作物種植來進行土壤侵蝕的防治具有重要的價值意義。

參考文獻

[1]曹樹星，鮑安紅，劉力，等.植物根系對重慶紫色土抗剪強度的影響分析.中國農業工程學會2011年學術年會論文集[C].2011.

[2]馬番.作物植被對坡耕地土壤侵蝕的影響研究[D].西北農林科技大學，2009.