全 文 ：第 9卷 第 2期
2 0 O1年 6月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco Agriculture
Vo【．9
June，
No．2
2 0 01
宁南山区隔坡梯田灌溉试验效益分析
李清河 李昌哲
(中国林业科学研究院林业科学研究所 北京 100091)
李亚军 孙立达
(宁夏回旗自冶区酉吉县大坪水土保持试验站 酉吉 756200)(北京林业六学术土保持学院 北京 190083)
摘 要 对宁夏回族自治区南部山区旱作1氍业隔坡梯田灌溉效益进行了试驻研究，试验包括坡面径流试验、土壤音柬
量观照试驻、坡面径流集水试验．节水灌溉试验，并利用观剥数据分析 了隔坡娣田的灌溉效益。结果表明，隔坡梯田具
有明显的阻拦泥沙、保持柬分、增加土壤音水量、培肥土壤养分和提高作物产量等效益．并提出了最佳平坡比t为黄主
高原旱作农业集柬莲溉提供理论依据。
关键词 黄土高原 隔坡梯 田 集水准j既 节水灌覆
Benefit analysis of irrigation experiment of slope -separated terrace Oil Loess plateau al3e8 of Southern Ningxla
Province．LIQing Het LIChang Zhe(ResearchInstitute ofForestry，ChineseAcademy ofForestryt Beijing100091)，
LI Ya-Jun(Soil and Water Conservation Research Site ot Xiji County in Ningxia，Xiji 756200)，SUN Li-Da(College of
Soil andWater Conservationt Beijing ForestryUniversity，Beijing 100083)，CJEA，2001，9(2)：41～蚰
Abet3"act W e have conducted the research on the irrigation benefit，and set up the fo[1owing experiments including
slope runoff experiment，sol1 moisture content observation experiment，runoif-collecting experimentt water—saving Jr-
rigation experiment in the Xiji County of Ningxia．Then irrigation benefits。 re analysed with the observed data．The
result indicates that the slope—separated terrace has the fo[1owing benefits{retaining the runoff and sediment，preserv—
ing the moisture．increasing the soil moisture content，improving the soil nutrient and crop yield，etc一，and the area
ratio of the terrace to slope wss put forward．It provides the essential theoretical foundation for the water—collecting ir—
rigation of dry farm on Loess plateau．
Key W ords Loess plateau，Slope—separated terrace，W ater—col[coting irrigation．Water—saving irrigation
地处我国西北黄土高原的宁夏回族自治区南部山区水资源十分匮乏，年地均水量为 630m ／hm。，为全国
平均水平的2．4 ，严重制约着该区工农业生产的发展。因此发展节水灌溉，提高有限水资源利用效率，已成
为该区乃至整个黄土高原区发展旱作农业的关键。本项研究以宁夏回族自治区南部西吉县大坪水土保持试
验站的定位试验为基础 ，对隔坡梯田灌溉效益进行了分析，为黄土高原旱作农田集水灌溉提供理论依据。
l 试验区概况与研究方法
试验在宁夏回族自治区南部山区西吉县大坪水土保持试验站基地进行，该区处于葫芦河最大支流滥泥
河源头，属黄土丘陵沟壑区，春旱少雨，夏秋多暴雨，冬寒干燥，年均降雨量 402．2ram，且 7o 降水集中于 7
～ 9月份，干旱和水土流失是限制当地农业生产发展的主要障碍因子。土壤为侵蚀性黑垆土，疏松无沉积层
次，抗蚀性差。试验区布设有 1o。坡地、15。坡地、2o。坡地、25。坡地 4级坡度组成的径流小区，各坡度设 3块小
区，每小区水平投影面积为 5m×20m；不同坡度级别的径流小区对应 1块梯田，每块梯田面积为 5m×20m，
共同构成1个隔坡梯田，同时设 1个面积为 5m×20m的对照梯田，共 5个处理。在集水池到试验梯田之间全
部采用封闭式输水管道输水以减少水源损失，集水池每集1次径流就自流漫灌 1次，并在相应梯田上试验种
植 2种农作物(土豆和小麦)。西红柿试验采用点灌、膜下沟灌，并与对照梯田作物产量进行比较。试验主要
内容一是暴雨后观测径流场设置的不同坡度和不同利用方式下的坡面径流量及冲刷量；二是每月利用烘干
法测定O~50cm土层土壤含水量 三是每年测定各种农业措施相同的各坡度隔坡梯田的作物产量。
· 八五 ～ 九五 国家科技攻关项 目(96—004—05—10)部分研究内容
收稿 日期 t1999-12—81 改回 日期 ：2000-04-17
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42 中 国 生 态 农 业 学 报 第9卷
2 结果与分析
2．1 不同坡度径流小区集水产沙■变化
坡度是影响径流产沙量最主要的地形因子，它制约着径流侵蚀力大小和土壤物质稳定性，各年度典型降
雨下径流产抄状况见表 1。试验结果表明，产流产沙量与坡度呈正相关，即坡度越大其水平投影面积相等下
的坡长越长，则产流产沙量越高，这是由于较长坡面上的径流有较大累积，增加了径流剥离能力和输移能力，
这些径流和泥沙均被隔坡带下方水平梯田所拦蓄，因此隔坡梯田具有明显的阻拦泥沙、保持水分的效益。
衰 1 不同坡地典型降雨下径流产沙状况
Tab．1 The runoff and sediment for the typical rainfal under different slopes
盛
“ 卺墓 毒 曼 毒 曼蛊 。” 毒 。”
08—22 0．16 1．68 0．25 3 39 0． 4 4．36 0．66 16．1O 2 ．4
一 07—09 0．33 4 62 1．93 11．O2 0． ’6 l2 94 0—80 14．21 1 ．9
一 08-07 0．10 2．60 0．43 4 96 0． ：2 5．27 0．35 8．43 1 ． 2
一 08-05 1．37 4．35 l_57 5．68 2． 5 8 33 1．84 5．08 1 ．8
一 07—07 1．O0 10．49 3．22 22．80 4． 2 26．60 4．82 33．10 9 ．7
_o9—17 0．08 4．88 0．18 6．55 0． |8 10．34 0．55 10．57 1 ．4
2．2 不同坡直径流小区梯田集流麓滠土壤水分状况
土壤水分处于不断的动态变化中，在相同立地条件下土地利用方式(如灌溉)是影响土壤水分的重要因
子。表 2为灌溉后梯田0~50cm土层土 衰2 不同坡度梯田酒精平均土壤含水量
壤含水量的测定结果。试验结果表明，各 Tab·2 Ayerage soil moisture under diferent slope terace irigations
坡度对应下的梯田4年平均土壤含水量
r
伢
s 量f l 梯田平均击蕞蠡豁言 窖 i：s。tu_域re地co梯nte口nt：；馓地梯口
比对照梯田增加 4．3 ～15．9 。这是 !! 竺 ! !：! 竺竺 ! 竺竺 堕竺竺 ! ： 堡 竺
由于隔坡带坡度越大，径流量也大，在梯：。9 =器 ： ： ：： ：：
田土壤未达饱和持水量前其土壤含水量 。9。9 =器 ： 3 ：： ； ：
则大。 均-—旦二三旦_—— —— ——生_— 一—旦 一
2．3 不同较度径流小区梯田集水麓滠作物产■
黄土高原区农15大部分为旱作农15，因此土壤水分的调节功能非常重要，由表 3可知，采用坡面集水自
衰 3 不同坡度梯田集水自流翟焉作物产量
Tab．3 Crop yield under different slope terrace irrigations
售。 1旷艟n梯口1 锎甜 C2ro5墩py id梯d口 梯口
1 0 D ter~e 15脚 m∞20"s 妞 噼 25蛳 眦m∞ Cenlrol t目Ⅲe
均又比对应坡地全N增加 69．6 ，全 P增加40．4 ，全 K
增加 6．21 ，有机质含量增加 82．6 ，这说明隔坡梯田的
水平田面比单纯水平梯田或隔坡带的土壤养分均高。
2．4 不同灌溉方式效益分析
结合隔坡梯田集水灌溉试验，重点进行了点灌(一穴一
勺)和膜下沟灌等节水灌溉试验，各灌溉方式下相应的作物
产量见表 5。结果表明，在西红柿生长关键期(扯蔓期、开花
期和果实膨大期)点灌 3次总用水量为 112．5～i17．0
m。／hm。，1次用水量仅 37．5～39．Om ／hm ；膜下沟灌 3次
总用水量为 247．5～315．Om ／hm ，1次用水量 82．5～
105．0m。／hm 。若用隔坡梯田达到自流灌溉 lhm 的目的，
灌水深度按8cm计，lhm 地至少用水量801m。以上。点灌
流灌溉条件下隔坡梯田小麦产量较对照梯田平均
增产 15．0 ～25．7 ，土豆增产6．6 ～64．4 ，
这是因为梯田土壤含水量提高了，大量土壤养分
随坡面径流就地下渗或停留在梯田表面使梯田土
壤养分也提高。坡地及梯田土壤养分测定值 见
表4，由表 4可知，各坡度对应下的梯田平均比对
照梯田全 N增加 80．9 ，全 P增加 71．8 ，全 K
增加 5．28 ，有机质含量增加 65．1 i而梯田平
衰l 土壤井分状况
Tab．4 Soil nutrient stuati0rm
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第2期 李清河等：宁南山区隔坡梯田灌溉试验效益分析 43
和膜下沟灌的 1次用水量仅为自流漫灌的 1／2o-1／lo，而西
红柿产量点灌和膜下沟灌分别 比对照梯田增产 13．3 和
37．5 ，自流漫灌小麦和土豆分别比对照梯田增产 20 和
35．1 。据 4年试验径流资料，水平梯田与隔坡带面积之比为
1：1的不同地类年综合径流量为 11 5．5m。／hm ，1：2的为
232．5ITI。／hm 。采用节水灌溉法 1：1基本保证 lhm 地 3次
点灌，1：2基本保证 lhm。地 3次膜下沟灌用水量
3 小 结
衰 5 不同灌水方式作袖产量
Tab．5 The crop yield under diferent irrigation types
。
自
．
流＆ 一 1189
． 5 24139．5
膜下{勾 109890
． 0 一
宴 ． 80576．0 一 一
79818 5 991．5 ]7866．5
隔坡梯田可聚集雨水泥沙，水保效益明显，且改良土壤性能，集水灌溉措施下土壤含水量、土壤养分和作
物产量均增加。将隔坡梯田流水利用各种小型水利设施蓄集起来，实行节水灌溉可保证 lhm 农田1年的用
水量，且点灌有余 ，沟灌满足 根据作物需水要求，最优平坡比为点灌 1：1～1 t1．5，膜下沟灌 1：2～1：3为宜
参 考 文 献
1 中国科学院南京土壤研究所．土壤理化分析．上海：上海科学技术出版社，1978．469~5oo
张家口市蚬上地区生态农业发展对策
河北省张家口市坝上地区是内蒙古高原的一部分，被称为坝上高原，该区总土地面积 1．82万 km。，占河北省总土地面积
的 1／10，其中耕地面积 5O万 hm ，草场面积 80万 hm ，分别占总土地面积的 27．5 和 “ ，总人口 194．2万人(1997年统
计)，人口密度 10．7人／kinz，粮食平均单产 0．7～1．St／}．m。，年人均收入 1350元，是河北省最贫困地区之一。该区气候条件恶
劣，自然灾害频繁，属大陆性季风气候，受西伯利亚玲空气南下影响常刮强烈西北大风，年大风日数达 15~60 d，年均风灾、雹
灾面积 6．7万 hm：，常出现沙尘暴，降雨步且集中，年均降雨量 350~480mm，冬季和春季降雨稀步，年蒸发量大于 1500mm，干
燥度 3～4，屠半干旱地区。春旱机率为85 ，夏旱机率为46 ，大旱机率为 3O 。气温低，年均气温 1．0～9．2℃，冬季漫长，夏
季短促，年积温 2383．9~3996．7"C，年无霜期 90~150 d，气候玲凉。该区土壤为钙土类，土质粗，多为沙壤、沙土和轻壤，少部
分为中壤，土壤速效养分含量低且分解慢，土壤肥力差，大部分耕地为低产 田，土体中的钙积层影响作物特别是林木根系生
长。该区水赍霭c贫乏，水浇地不足耕地的 1O ，属雨养农业区。由于过度垦荒，草场面积锐减，开垦种粮后产量低而不稳，地面
植被遭受破坏，地表裸露．造成蒸发作用加剧，风抄加大；土壤受风蚀影响使肥力降低．结构破坏，导致土壤沙化。由于过去只
注重粮食生产，生产结构单一，忽视了对农业生态环境的综合治理，导致农、林、牧三者之间矛盾尖锐、关系失调，水土流失严
重，土地沙漠化愈演愈烈，草场退化，加剧了生态环境的恶性循环，如 2000年春季 l2趺沙尘暴袭击我国西北、华北地区，给人
民生命安垒和财产造成严重损失。针对该医生态环境脆弱和农业发展中存在的问题，提出了改善生态环境，提高生态环境质
量，加强生态农业建设的农业发展思路，即依据该区资源优势和地域特点．建立农、林、牧大农业结构，实现农林牧全面发展，
调整农林牧结构和布局I加大农业生态工程建设力度，以退耕还林还草为中心，并注重保存已有的农业生产潜力大的耕地资
源。大力发展旱作农业，采用优良品种和节水灌溉技术，改造中、低产田，对小藏域进行综合开发与治理。建立农田防护林带，
灌木为主．灌木乔木兼羼发展，充分发挥灌木林改良土壤、防风固抄固N的作用。针对草场退化，采取围栏、种草和严格以畜
定草，加大对退化草场重建和物力投入的力度，优化用地结构，农、林、牧用地比例以1，1 25，1为宜，农林牧各业以其优势项
目为龙头，配套组装进行推广应用，实行区域化、专业化、一体化经营，实现经济、生态和社会三大效益的统一}近期发展重点，
畜牧业为饲养小尾寒羊I旱作农业为地膜覆盖玉米、间作豆类}优良种子生产包括马斡薯、莜麦、豆类、春小麦、亚麻等作物种
子及柠条、枸杞、豆科、禾本科等植物种子}农副产品加工以马转薯探加工为主，生产淀糟、薯条和薯块I发展胡麻榨油和饲料
加工业，加大亚麻生产基地建设。通过实施上述措施，形成种养加、农工贸配套的农村产业体系 ，使张家口市埂上地区农业持
续、稳定、协调发展。
(吴 珂 孝克文 张家口市埂下农生科学研究所 张家口 075131)
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