浅谈坡耕地玉米作物根系对土壤侵蚀的影响

谷易

摘 要：土壤侵蚀对环境影响较大，一直是我国的重要环境问题之一。坡耕地的土壤侵蚀是坡地水土流失的主要源头，本文所研究的重庆大足区的耕地中，坡地占比很大。该区土壤侵蚀比较严重，导致沙化、流失的也是坡地。大量种植经验表明，玉米作物根系对增强坡耕地土壤抗侵蚀作用效果显著，有重要的积极影响，通过试验研究发现这种积极影响具体表现在根系对土壤抗水冲刷、抗外界剪力、土壤含水量上较裸露地块要强。主要表现指标是相对拦截径流率，相对拦截泥沙率，在玉米生长的各阶段虽然增强程度有差异，但种植上了玉米作物的坡耕地块，抗侵蚀能力在玉米生长的不同时期均优于裸露耕地。

关键词：坡耕地；玉米；土壤；侵蚀

中图分类号：S513 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332004

土壤侵蚀是指土壤因外力被径流悬浮、分散，对环境影响较大，一直是我国的重要环境问题之一，坡耕地的土壤侵蚀是坡地水土流失的主要源头，本文所研究的重庆大足区的耕地中，坡地占比很大。该区土壤侵蚀比较严重，导致沙化、流失的也是坡地。玉米作为坡耕地的主要经济作物，其根系对土壤侵蚀的影响历来备受关注，因此玉米作物根系对坡耕地土壤侵蚀的影响值得深入研究。

1 研究现状及研究的价值意义

坡耕地的土壤侵蚀容易引发地区洪涝灾害，环境污染等直接问题，并间接影响地区的经济发展。另外，耕地的生态效益是由种植的农作物决定的，而作物根系是影响水土流失的关键因素，直接决定着作物的产量。就现阶段对坡地利用来看，玉米种植比较广泛，因此，对玉米根系与土壤侵蚀之间的影响进行研究是很有价值的，对不断完善耕地上作物功能的评价体系，指导生产具有重要的意义。

2 试验研究区概况

大足区位于长江上游，重庆西部地区，地处丘陵与平行岭谷交接带，介于E10529'～10602'，N2924'～2952'之间，海拔高度在270～900m，属于亚热带湿润季风气候，热量丰富、雨量充沛，空气湿度较大，四季分明。总的地貌特征为“三山六丘一分坝”。

3 玉米根系对坡耕地土壤侵蚀的影响研究

3.1 研究对象

本文以重庆大足区的坡耕地及其地上生长的玉米作为研究对象，采用3种科学可行的试验方法，认真探索了玉米根系对坡耕地土壤侵蚀的影响，并总结得出了结论。

3.2 实验方法

利用随机取样法取样，在成片坡耕地的上、中、下不同坡度随机选取地块，用比重瓶法测定径流量、泥沙量。

3.3 理论依据

径流量、泥沙量的计算公示如下：

V=M/（C+ρ×S×t） M沙=C×V/（ S×t）

V是各时段单位面积的径流量mL/（m2·min）；M是每次采集径流和泥沙水样的总质量g；C是含沙量g/mL；是水的密度g/ml；t是每次取样时间；S是坡面面积m2；M沙是各时段单位面积上采集的泥沙量g/（m2·min）。

采用室内冲刷槽人工模拟降雨进行试验，多次试验结果均证明坡耕地上的玉米具有防止土壤遭侵蚀的作用，增强了土壤的抗蚀性，且与根系数量及发达程度，叶片总表面积有一定关系。

3.4 实验结果

3.4.1 采用室外径流進行人工模拟降雨试验表明，耕地上玉米根系能防止土壤水浸、沙化

试验选取地质差异可忽略不计、大小均等的两块坡耕地：D1（裸露地块），D2（玉米地块）。试验得出数据：D2比D1的拦截径流率高出16.74%，拦截泥沙率高出47.74%，数据充分验证了室内人工模拟降雨得出的结论。

3.4.2 玉米根系对土壤的抗侵蚀性影响随着土层深度的增加而减弱

试验时选取2块地质差异可忽略不计、大小均等的坡耕地：D3（裸露地块）、D4（玉米地块）。得出数据：在地表以下深度为0～10cm时，D4比D3的抗侵蚀能力增强45%，深度为10～20cm时，D4比D3的抗侵蚀能力增强32%

研究表明玉米增强土壤抗侵蚀作用效果显著，具体表现在根系对土壤抗水冲刷、抗外界剪力、土壤含水量上较裸露地块要强。相对拦截径流率，相对拦截泥沙率增强明显，证实了玉米对土壤侵蚀的防治是通过对降雨的截留，蓄水消能以及根系固结土体的综合作用来实现的。在玉米生长的各阶段均优于裸露耕地。

4 玉米作物在坡耕地土壤保持中的运用

水土保持工作意义十分重大，利用玉米能增强土壤抗侵蚀性能的优点来治理水土流失，是有效、可行的手段。在运用时制定合理的种植制度，选择适宜的玉米品种，这样既能获得较好的经济效益也能保持良好的生态环境。

5 结语

土壤侵蚀是影响环境生态的重要原因，玉米根系能增强土壤的抗蚀性已经在试验中得到证实，主要表现在相对拦截径流率，相对拦截泥沙率，对坡耕地的水土保持效果尤为显著，通过坡耕地种植玉米，利用玉米作物根系来增强土壤的抗蚀性值得我们开展更深入的系统研究，推广运用农作物种植来进行土壤侵蚀的防治具有重要的价值意义。

参考文献

[1]曹树星，鲍安红，刘力，等.植物根系对重庆紫色土抗剪强度的影响分析.中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C].2011.

[2]马番.作物植被对坡耕地土壤侵蚀的影响研究[D].西北农林科技大学，2009.