历史时期长江下游山地丘陵区玉米生产引发水土流失及其成因研究

张祥稳，惠富平，戴家翠

(1.安庆师范大学 马克思主义学院，安徽 安庆 246113；2.南京农业大学 中华农业文明研究院，江苏 南京 210095； 3.安庆师范大学 财务处，安徽 安庆 246113)

长江下游山地丘陵区粮食生产引发的水土流失问题肇始于东汉末年，但直到明末清初问题普遍但并不严重，这是因为“山土高燥多石，不利稻麦”[1]和“石多土薄，不宜黍稻”[2]；当适合山地丘陵区旱地种植的“异谷”——玉米1573年在杭州“多有种之”[3]以来，在杭嘉湖、皖西南、皖东苏西和包括婺源县(婺源县在清代及民国时期隶属安徽省，古代、近代和现当代均属玉米县域种植区，且婺源县集水在长江中下游的分界点湖口注入长江，故笔者将该县视为长江下游地区而纳入研究区域)在内的皖南山地丘陵区逐渐得到广泛种植，并先后形成约40个县域种植区，其中以现当代的县域玉米种植区数量最多、面积最大。

玉米是第一个使该区域出现大范围严重水土流失的旱作物，其水土流失问题凸显于清代乾嘉年间，以新中国成立之后的若干年最为普遍和严重，直到现当代玉米下山后水土流失才逐步得到遏止。那么，长江下游山地丘陵区玉米生产引发的水土流失问题及其成因究竟如何，现当代学界有所关注但研究主要存在两方面问题：一是研究时空上仅关注清代杭嘉湖和皖南部分地区，没有全域性和全程性的专题探讨；二是对于水土流失问题的成因，仅重视梳理部分社会因素，罕有将相关气候、地形、土质和玉米生物学特性等自然因素纳入研究范畴。鉴于此，本研究分析了历史上长江下游山地丘陵区玉米种植引发的水土流失状况，重点梳理造成水土流失的自然和社会因素，以期弥补学界相关研究之不足。

1 历史时期长江下游山地丘陵区玉米生产造成水土流失概况

清代，玉米生产集中在杭嘉湖和皖南种植区，当时人们已经发现了水土流失与玉米生产之间的联系。比如：乾嘉年间，在皖南，玉米等旱作物使祁门县“每遇蛟水，山崩土裂，石走沙驰”[4]；嘉道时期，徽州祁门和婺源等地山民“种苞芦”导致山上“沙土倾泻”[5]的问题更加普遍和严重；嘉庆时期，宁国府山场“垦种苞芦”致使“每值霉雨，蛟龙四发，山土崩溃，沙石随之”[6]；同治年间，建德县山民开挖山土“垦种苞芦”，“每逢骤雨，水势挟沙而行”[7]；清末，东至县玉米地“水土流失严重”[8]。在杭嘉湖，乾嘉时期各种植区因“种植苞芦”等引发了“山顶沙石，乘雨而下”[9]和河水“色类黄河”[10]现象；嘉道时期，山场“开种苞谷，翻掘山土，以致每遇大雨，沙砾尽随流下”[11]现象普遍；光绪时期，孝丰和乌程等县玉米地在种植三五年后发生水土流失导致“石骨尽露”[12]；等等。

民国时期特别是抗战时期，种植玉米等旱作物引发的水土流失问题普遍存在于杭嘉湖、皖南和皖西南地区。如：在杭嘉湖，临安县“扩种山玉米妨害……水土保持”[13]，安吉县“尤其是抗战期间，上山种粮，导致严重水土流失”[14]，临安专区玉米地等“在耕种三年之后即山瘦地薄”[15]；在皖南，东至县水土流失面积达20.17万hm2，占山场总面积的92.6%；在皖西南，岳西县“水土流失逐渐加剧”[16]；等等。

现当代，玉米生产引发的水土流失面积之广、流失量之大，史无前例。其中，除了嘉湖和泾县玉米种植区存在至新中国成立后的一二十年，舒城和临安等县域种植区存在至21世纪，其他种植区均延续至20世纪末。根据现当代各种植区的地方志记载：在皖南，1949—1978年石台县毁林开荒造成水土流失面积达174.4 km2；东至县种植玉米造成严重的水土流失；广德县水土流失面积由新中国成立初的182 km2扩展到1985年的390 km2；1949—1987年，宁国县垦山种粮加速了山区水土流失；铜陵县水土流失面积在新中国成立后迅速增加；泾县在20世纪70年代玉米面积锐减后水土流失情况明显好转。在皖西南，岳西县1985年中等程度以上水土流失面积占土地总面积的52.2%，部分山头沙化；望江和太湖等县因挖山种粮不断，导致水土流失面积猛增；舒城县山上开荒种粮造成水土大量流失。在杭嘉湖种植区，20世纪五六十年代湖州山区毁林种粮、杭州临安等县域种植区扩种山玉米都破坏了生态环境。造成所有这些水土流失，坡地上的主要旱作物均为玉米。

2 玉米生产引发水土流失的原因分析

长江下游山区玉米种植引发水土流失的原因：一是玉米的生物学特性及种植区的地形、气候、土质等自然因素；二是垦山种植玉米和忽视水土保持等人为因素。

2.1 清除山场原生植被引发水土流失

现代科学研究证实，森林、野草和苔藓等原生植被具有较好的保水保土功能。在长江下游山地丘陵区的玉米种植区，原始植被破坏是导致水土流失的主要原因。清代宣城县乡民通过比较发现，原生植被具有良好的保水保土功能，即“未开之山，土坚石固，草树茂密，腐叶积数年可二三寸；每天雨，从树至叶，从叶至土石，历石罅，滴沥成泉，其下水也缓，又水下而土不随其下”[17]；道光时期杭州府淳安知县吴嵰认为，清除原生植被种植玉米过程中的“火耕”是玉米地水土流失的重要推手，因为“山石被焚之后，复经雨雪，则冻泐摧崩”[18]；民国时期，旌德县山民认识到“垦种苞芦”会破坏原生植被造成水土流失，进而导致“每逢骤雨，水势挟沙而行”[7]。现当代种植区的一些地方志编纂者在反思中也认识到当地的水土流失主要是源于植被破坏，比如：民国时期安吉县山上沙石随流而下是因为缺乏涵养水源的野生植被；宁国县(1997年改为宁国市)现当代水土流失原因主要是森林资源受到严重破坏，森林覆盖率降低；广德县(2019年改为广德市)现当代的水土流失诱因除土壤、气候外，主要是人为破坏植被所致。

2.2 山场垦辟引发坡耕地水土流失

将山场垦辟为玉米地，实际上就是将坡地变成坡耕地，结果造成水土流失量猛增，因为“在同等降雨条件下，坡耕地的径流量是封育林草地的1.8倍；土壤侵蚀量是封育林草地的3.4倍，且坡耕地坡度增加1倍，土壤流失量可增加2.6～2.8倍[19]。那么，垦殖坡土过程中如何避免水土流失呢？清代皖南徽州祁门和婺源等县山民在玉米大面积种植前就积累了有效的经验：“大山之所，多垦为田，层累而上指”[20]；晚清包世臣也记载了宣城山民的有益做法，“自山尖以下分为七层，五层以下乃可开种。就下层开起，……两年则易一层，以渐而上，土膏不竭”[21]。但是，各时期各种植区的垦山种植玉米者在乏食、贫困、生产工具简陋和山场租期短暂等因素的驱动下，大多采取顺坡造地种植玉米，且随着时间推移和玉米种植面积扩大新垦玉米地的坡度越来越大，特别是现当代，多垦殖坡度25°以上的旱土种植玉米，直到部分地区实施坡改梯工程后，一些玉米地才得以降坡。

2.3 翻挖玉米地和一些田间管理行为造成水土流失

长江下游山地丘陵区水土流失存在于各时期的玉米地上，以翻挖玉米地引发的水土流失最为严重。这是因为翻挖玉米地一般是在降雨量大和雨水集中的春夏季进行，疏松且裸露的边坡遇大雨极易产生水土流失。嘉庆年间，宁国、广德、池州和徽州等府山土“种植苞芦，逐年翻犁，不免土松”[22]，水土流失接踵而至；晚清时期，宣城种植玉米等山土“以锄犁疏其土，一雨未毕，沙石随下”[17]；清代杭嘉湖和皖南种植区流行林粮套种，当时人们多认为它能“涵养水源，保持水土”[23]，但现当代长江流域的生产实践证明，由于必须翻挖土壤，因此“在坡度过大的地方大量播种粮食作物，也会引起剧烈的冲刷”[24]。玉米田间管理引发的水土流失在清代和民国时期较轻，因为当时流行玉米“出苗后删苗除草，靠天生长”[25]，罕有田间管理行为；新中国成立后，人们日益重视玉米中耕除草和玉米根部培土等措施，加剧了水土流失，如皖南在玉米栽培中有锄草和培土等做法，皖东来安县等地玉米田间管理有“头交晒、二交盖，三交四交把根埋”[26]的做法，等等。

2.4 生物学特性使玉米成为最易引发水土流失的旱作物

在长江下游山地丘陵区玉米种植区，坡地旱作物主要有玉米、甘薯、马铃薯、花生、芝麻、烟叶、小麦、大豆等。笔者发现，独有的生物学特性使玉米成为最易引发水土流失的旱作物。其主要原因是：

一是玉米在旱作物中具有独一无二的强大根系。在所有旱作物中，玉米的根系最为强大，由初生根、次生根和支持根组成。其中，次生根中地上根不但粗大，还由于表面硬化、有胶质，厚膜组织特别发达，坚韧不折，可深入土壤1～2 m，根系横展达1 m以上，这显然有利于秆高、茎粗、叶片和籽粒大小等超过其他谷类作物[27]的玉米吸收土壤养分，也更容易导致土壤贫瘠化、结构破坏和抗蚀力降低；在山区大风频繁的环境中，玉米强大的根系易于使根部大范围和深层土壤因植株摇摆而疏松。对此，嘉道时期的杭嘉湖和皖南民众有直观体会，“包谷最耗地力，根入土深，使土不固”[12]，“苞芦苗壮根长，沙土易于掀松”[22]。

二是种植者收割旱作玉米的行为。生物学特性决定了玉米秸秆比其他旱作物高大粗壮，收割时不能像其他旱作物那样从根部割断，只能用力砍断或连根拔起，以备下一轮播种和收获饲料、燃料等。玉米拥有强大的地下和地上根系，在被拔起过程中会导致根部大范围和深层土壤松动，一遇大雨容易发生水土流失，即道光时期淳安知县吴嵰所说的玉米“苗壮根深，割刈时易于掀动沙土”[18]现象。

三是玉米根系超强的有机酸分泌能力。晚清包世臣有言：“玉米在生地、瓦砾、山场皆可植……不须厚粪[21]”，其原因除了玉米具有强大的根系，还在于玉米的根毛分泌出的有机酸(包括草酸、苹果酸和柠檬酸等)常较其他谷类作物为多，这对于促进吸收土壤中的矿物质有着非常重要的作用[27]，但大量的有机酸酸化了玉米根际土壤，并使土壤和砂石因酸蚀而疏松，更易于流失。

四是玉米的种植方式和植株结构。研究发现，玉米属于喜光和喜肥旱作物，“种稠了长不起来，不结棒”[28]。因此，长江下游种植区一直流行“稀大窝”的散播种植，直到现当代杂交玉米出现后才实行密植。散播稀植使玉米地裸露比例大，提高了雨滴对土壤的直接击溅几率，增加了水流对裸露地表的冲刷面积，减弱了植株对地表径流的拦截作用，而实行密植的其他旱作物则不同，且后者在植株结构上也有着保土优势，如甘薯“扑地传生，一茎蔓延至数十百茎，节节生根。……枝叶附地，随节生根”[29]，马铃薯和花生等植株低矮并长有浓密羽状复叶，保土功能明显优于稀植、高秆和叶片稀疏的玉米。

2.5 玉米种植区的气候、地形和土质

研究表明，长江下游山体在原生“植被破坏后，土壤流失的强度取决于降水、地形和土壤本身的特性”[30]，即气候、地形、土质和土层厚度是诱发玉米地水土流失的重要自然因子。

一是降水。研究发现，我国南方山区降雨侵蚀力与土壤侵蚀强度之间呈正相关[19]，且降水量大小与海拔呈正比。长江下游玉米种植区年降水量普遍较大，如皖南和杭嘉湖年降水量分别为1 200～1 700、1 100～2 000 mm，杭嘉湖山区降水量“随海拔上升而增加，而且降水量比平原要多”[31]。皖西南、皖南和杭嘉湖山区属暴雨区，种植区降雨集中在玉米播种和发育期，暴雨容易诱发玉米地水土流失。

二是地形。长江下游玉米种植区集中在山地丘陵区，因为玉米单产不及水稻且当地民众已形成以大米为主食的生活习惯，所以绝大部分玉米种植在地力较差的旱坡地，加之上述玉米生物学特性、原生植被破坏、翻挖土壤、田间管理和收割因素的存在，使清人赵仁基所说的玉米种植区“山势既陡，略无平衍，设遇霖雨，则水势建瓴而下，草去土浮，挟之以行”[32]的现象在长江下游普遍存在。

三是土质、土层厚度。在相同的气候、植被和耕种方式等条件下，不同土质抗蚀力不一。其中，红壤、黄壤和棕壤等结构疏松、抗蚀力弱和可蚀性高，一遇雨水土壤易于流失，而长江下游玉米种植区的土壤多属此类。比如，湖州以红壤为主，杭州以红壤和黄壤为主，皖西南以黄红壤和棕壤为主且多粗骨土、石质土等。同时，各种植区土层浅薄，而“山地无土，则不能蓄水”[12]，一遇降雨容易形成水土流失，进而形成土层变薄与水土流失之间的恶性循环。

四是山风。大风是山区常见的灾害性天气，多风是长江下游玉米种植区一个规律性的气象特征。在同等风力下，山风对高秆、粗茎和肥大叶片的玉米产生的摇晃力大于其他旱作物，强大根系和粗壮茎秆虽然提升了玉米抗倒伏能力，但同时却使植株根部大范围和深层的土壤疏松，容易发生水土流失。

2.6 玉米种植区水土保持工作的缺失或寡效

清代乾隆时期至现当代，长江下游玉米生产中的水土流失与水土保持工作的缺失或寡效密切相关。仅在清代乾嘉年间有过短暂的雷声大雨点小的禁种玉米举措，新中国成立后仅少数种植区在小范围内开展了坡改梯、挖沉沙凼和建拦沙坝等，且实际上是一边治理一边破坏，直至20世纪末退耕还林还草工程的实施，才使得玉米地的水土流失问题逐步得到有效治理。

结合其他相关史料分析，明末清初特别是乾隆年间至现当代，长江下游山地丘陵区的玉米生产在促进山区土地资源开发、增加粮作品种、缓解人地粮矛盾、吸引流民进山、增加山民收入、改善民食结构、丰富饮食文化、推动山场综合经济和商品经济发展等的同时，也引发了严重的水土流失问题。虽然不能把水土流失问题全部归咎于玉米生产，因为玉米种植区也少量种植甘薯、马铃薯、花生、芝麻、烟草、小麦、大豆等旱作物，但完全有理由说玉米是造成长江下游种植区水土流失的第一旱作物。水土流失是诸多自然因素与社会因素合力作用的结果。从时间上看，水土流失贯穿于各种植区玉米生产全程甚至在玉米下山之后，以现当代最为普遍和严重；从地域上看，水土流失存在于各种植区，其中以地形起伏较大的湖州、皖南和皖西南种植区最为常见和严重；从引发水土流失的行为主体上看，清代和民国时期以入山流民为主、土著为辅，现当代则是种植区的居民和地方政府。至此，笔者油然想起恩格斯一语：“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都对我们进行报复。”