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基本信息
- 項目名稱：
- 紅壤坡耕地抗旱措施及其增產(chǎn)效益
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 本項目利用特制有機質(zhì)肥與工程措施相結(jié)合整地方式，通過靜態(tài)與動態(tài)研究相結(jié)合，探討土壤水庫庫容特性、蓄水能力及作物產(chǎn)量的變化，有利于深入了解土壤水庫營建后其對土壤水分狀況與產(chǎn)量的影響，闡明提高其有效供水能力的機制，為充分利用和改善土壤水庫，提高其理水抗旱和增產(chǎn)功能提供科學(xué)依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 干旱已經(jīng)成為全球性最嚴重的氣象災(zāi)害之一。建國以來，干旱的受災(zāi)面積占總受災(zāi)面積的60%－70%，每年減產(chǎn)糧食100億kg以上。干旱不僅僅發(fā)生在少雨地區(qū)，即使在年均降雨量大的南方省份，干旱問題也同樣存在，例如自2009年秋季至2010年4月，西南五?。▍^(qū)、市）就遭受了嚴重的干旱災(zāi)害，受災(zāi)人口超過6000萬；2011年1月以來，長江中下游地區(qū)降水達到50年來最低水平，主要江河累計來水量較多年同期偏少一至七成，造成多方用水困難，農(nóng)田受旱嚴重。 紅壤是**省分布最廣、面積最大的地帶性土壤。由于季節(jié)性干旱和水土流失交替發(fā)生，使得紅壤區(qū)水土資源生產(chǎn)潛力無法充分發(fā)揮，農(nóng)民經(jīng)濟收入低下。紅壤坡耕地土地持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)水資源治理的核心是水土保持問題，一方面是水土流失造成水資源的大量浪費，另一方面伏秋干旱嚴重缺水。傳統(tǒng)上應(yīng)對干旱的措施無法解決水土流失問題，而通過營建“土壤水庫”可以達到減少雨季地表徑流沖刷與流失，抗御旱季干旱，使得水土流失和干旱問題有望同時解決。 隨著土地生產(chǎn)力的提高，可以增加農(nóng)民的經(jīng)濟收入和農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟產(chǎn)出，提高農(nóng)村水土資源的可持續(xù)利用和環(huán)境的可持續(xù)維護能力，最終實現(xiàn)區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。 本項目采取不同的整地措施結(jié)合特制有機質(zhì)肥進行坡耕地“土壤水庫”的營建,通過全面衡量不同處理“土壤水庫”的庫容特征、水分動態(tài)、蓄水供水性能與經(jīng)濟產(chǎn)出的差異，對其所產(chǎn)生的效益進行綜合評價，探討提高其有效供水能力的機制，為坡耕地的抗旱保水和土地生產(chǎn)力的提高提供理論依據(jù)和實踐基礎(chǔ)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本項目在**水土保持生態(tài)科技園設(shè)立試驗地，以坡度6°左右不同整地措施的坡耕地作為研究對象，以花生和油菜作為供試作物，建立7塊固定試驗樣地，采取不同的措施進行坡耕地“土壤水庫”的營建。 通過全面衡量不同處理“土壤水庫”的庫容特征、抗御干旱、蓄水供水與經(jīng)濟產(chǎn)出的差異，對其所產(chǎn)生的效益進行綜合評價，為坡耕地的抗旱保水提供技術(shù)支撐，從而得以提高土地生產(chǎn)力，增加農(nóng)民經(jīng)濟收入。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 研究根據(jù)生產(chǎn)實際需要和前期研究發(fā)現(xiàn)進行選題。通過靜態(tài)和動態(tài)研究相結(jié)合、野外定位觀測和室內(nèi)分析測試相結(jié)合的方式，室內(nèi)分析借助**省重點實驗室——水文水資源與水環(huán)境重點實驗室的先進儀器，確保整個研究的科學(xué)性和先進性。 研究的獨特之處在于，提出以坑穴法、柱孔法等整地和拌施特制有機肥相結(jié)合的方式，將兩者緊密結(jié)合，從根本上解決紅壤旱坡地土地持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)水資源治理中水土保持這個核心問題。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 研究成果有利于揭示順坡耕作土地退化特征與機制，提供坡耕地持續(xù)經(jīng)營利用的簡便、經(jīng)濟技術(shù)措施。為包括紅壤在內(nèi)各種土壤類型坡耕地的避旱和水土保持技術(shù)體系的建立提供借鑒和依據(jù)；同時也為下一步在更大范圍的推廣起到了重要的技術(shù)指導(dǎo)作用。 研究成果的應(yīng)用，可以充分挖掘紅壤區(qū)坡耕地的生產(chǎn)潛力，使作物獲得穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，提高單位面積土地的經(jīng)濟產(chǎn)出，獲得良好的經(jīng)濟和社會效益具有很重要的現(xiàn)實意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 紅壤坡耕地季節(jié)性干旱與水土流失的交替發(fā)生嚴重制約了其土地生產(chǎn)力的充分發(fā)揮。本項目以順坡耕作地為對照，不同土壤水庫營建措施坡地為研究對象，對其土壤水庫庫容特性、蓄水功能和作物產(chǎn)量展開研究。結(jié)果表明：梯田Ⅰ、梯田Ⅱ、坑穴Ⅰ、坑穴Ⅱ、柱孔Ⅰ、柱孔Ⅱ土壤水庫總庫容分別比對照的高9.02%、8.76%、0.81%、11.02%、3.51%和4.33%；有效庫容分別是對照的1.22、1.08、0.97、1.10、1.12和1.09倍。不同類型土壤水庫的“庫容”組成，均表現(xiàn)為有效庫容> 死庫容> 通透庫容，坑穴Ⅰ、坑穴Ⅱ、柱孔Ⅰ、柱孔Ⅱ的蓄水量最大值和最小值分別比對照的高19.67%、32.14%、17.61%、17.17%和14.06%、16.46%、10.20%、11.82%?？友ǚ?、柱孔法、梯田法第一個生產(chǎn)年平均產(chǎn)值分別比對照高7701元每公頃、6523元每公頃、5427元每公頃，扣除整地和有機質(zhì)肥成本，坑穴法、柱孔法、梯田法平均產(chǎn)值分別比對照高1327元每公頃、1625元每公頃、247元每公頃。坑穴法土壤水庫蓄水量、產(chǎn)量都比柱孔法、梯田法高，表明其土壤水庫儲蓄水分總能力、增產(chǎn)效益高于后兩者。
獲獎情況
- 1、第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽**賽區(qū) 二等獎； 2、第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽校級競賽 一等獎。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1] 黃榮珍,李鳳,謝錦升,岳永杰,楊玉盛.福建閩江上游不同林地類型土壤水庫蓄水量動態(tài)變化[J].水土保持學(xué)報,2006, 20(6)：50-53 [2] 黃榮珍,楊玉盛,謝錦升,等.福建閩江上游不同林地類型土壤水庫“庫容”的特性研究[J]. 中國水土保持科學(xué), 2005, 3(2): 92- 96. [3] 王燕.江西干旱特點、成因及防旱抗旱對策[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005， 27(5)：964-967 [4] 黃道友，王克林，黃敏，陳洪松，吳金水，張廣平，彭廷柏.我國中亞熱帶典型紅壤丘陵區(qū)季節(jié)性干旱[J].生態(tài)學(xué)報， 2004,24(11)：2516-2523 [5] 郭慶榮，鐘繼洪，張秉剛，譚軍，黃湘蘭.南亞熱帶丘陵赤紅壤區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的土壤水分管理探討[J].水土保持通報，2004,24(1):53-56 [6] 楊艷生，王明珠.南方水土流失區(qū)水資源生態(tài)庫恢復(fù)重建研究[J].水土保持研究，2000，7(3）:131-133 [7] 熊德祥，武心齊.減緩丘陵紅壤旱地季節(jié)性干旱影響的綜合配套技術(shù)[J].水土保持通報，2000，20(4）:31-32 [8] Six J., Paustian K. , Elliott E.T.,et al.,2000. Soil Structure and Organic Matter，I. Distribution of Aggregate-Size Classes and ggregate-Associated Carbon. Soil Sci. Soc. Am. J. 64:681–689
同類課題研究水平概述
- 國外對“土壤水庫”的研究主要在于利用土壤水庫的調(diào)蓄功能與植物吸收水分相互關(guān)系，進行植物水分的需水、節(jié)水管理與決策：植物需水量計算、灌水時間與頻率決策、每次灌水定額與總灌水量預(yù)算、以及建立土壤水庫水分平衡模型等。在減少地表徑流、增加土壤入滲方面主要采取水土保持工程技術(shù)（梯田、水平溝、集水面整地等）和耕作技術(shù)（免耕少耕、耕作輪休）。在抗旱方面主要有覆蓋技術(shù)（利用覆蓋抑制蒸發(fā)，延長水在土壤水庫中的集蓄時間）及集流技術(shù)（利用自然和人工營造集流面把降雨徑流收集到特定場所），后者包括集水、貯水、高效利用等方面，其中吸水劑、保水劑、抗旱劑等作為作物集水保墑和促進作物增產(chǎn)得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)最早把土壤當(dāng)作“水庫”進行研究是在北方平原農(nóng)田上，認為土壤水庫中的水是一種重要的水資源，不僅貯量豐富，而且對作物供水有顯著的調(diào)節(jié)功能。 近幾年，研究者也提出了一些攔蓄暴雨徑流、改善土壤水分狀況的土壤水庫建立的方法和措施，包括：全方位深松、旋耕深松、營造根坯暗溝、挖抗旱豐產(chǎn)溝等。對于亞熱帶的紅壤坡耕地“土壤水庫”，研究者也進行了初步的探索。全斌（2002）等對福建紅壤旱地土壤水庫容狀況及水分問題進行研究，結(jié)果表明，紅壤旱地的貯水性能比黑土和潮土低很多，并提出了深松、工程和生物措施攔蓄地表徑流、采用復(fù)合農(nóng)林業(yè)技術(shù)、增施有機肥及改進灌溉技術(shù)等措施，調(diào)控紅壤旱地特殊的水分物理性質(zhì)，以解決伏秋旱土壤水分虧缺、植物易受旱害問題。黃道友（2004）也提出等高梯土、深溝撩壕、挖竹節(jié)溝、梯面覆蓋作物秸稈、凋落物結(jié)合“整梯”工程入土深埋、梯埂設(shè)置生物籬等改善和強大“土壤水庫”的坡地水土保持措施，可以起到良好的貯水、減少地表徑流、增加抗旱能力等作用。綜上所述，當(dāng)前國內(nèi)外所研究的“土壤水庫”，在實際應(yīng)用中常常伴隨著大量的工程整地措施，成本投入過大。而通過坑穴法、柱孔法等簡約整地和拌施特制有機肥相結(jié)合的方式所營建的“土壤水庫”，可以達到解決坡耕地干旱和土壤侵蝕的簡約經(jīng)營方式，與其他抗旱保水措施相比具有一定的優(yōu)勢。 本項目的研究，有利于揭示順坡耕作土地退化特征與機制，提供坡耕地持續(xù)經(jīng)營利用的簡便、經(jīng)濟技術(shù)措施，為紅壤坡耕地的避旱和水土保持技術(shù)體系的建立提供借鑒和依據(jù)，可在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用，獲得良好經(jīng)濟及社會效益。
