龙脊梯田蓄水保土灌溉技术与应用

刘圣锋 马建初 果俊宇 范星羽 李荆瑜 吴天楠 唐思毅 方荣杰

摘要：为了解决好龙脊梯田蓄水保土问题，通过采用水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术、水稻“间歇灌溉”技术和常规灌溉在龙脊梯田中进行了对比试验，分析了试验中的水土流失情况。结果表明：在3种不同的灌溉方式下水稻土的平均厚度为“薄、浅、湿、晒”灌溉>“间歇灌溉”>常规灌溉，在各出水口处位置最易造成水土流失。此试验研究结果可为龙脊梯田蓄水保土、维护梯田生态环境可持续发展提供参考。

关键词：龙脊梯田;蓄水保土;灌溉技术

中图分类号：$511 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）14-0005-03

1引言

水土流失一直是我国甚至是世界重点防治的问题。梯田作为山区农业发展的生态工程措施，能够有效的改良由于坡耕地耕作所带来的水土流失和土壤退化，有利于山区农业的发展和为当地农民带来收益，但梯田的水土流失问题也应引起人们的重视，它是由多方面的因素造成的，包括梯田的坡度、土壤性质、农业耕作方式和灌溉方式等因素。研究表明适宜的土壤耕作方式可以改善土壤特性和提高田间水资源利用效率，还可以达到保水增产的目的。邵辉等人研究了中国南方红壤区梯田的水沙和养分流失状况。余双等人运用水稻间歇灌溉的方法，研究土壤肥力的变化情况，表明间歇灌溉比起传统淹灌方式更有益于稻田土壤肥力的可持续发展，因此，有做好梯田的蓄水保土研究具有一定的意义。

本文针对龙脊梯田水土流失现状，运用水稻“薄、浅、湿、晒”、“间歇灌溉”技术措施来研究龙脊梯田的水土流失现状，为龙脊梯田的旅游、生态等可持续发展提供参考。

2试验内容及方法

2.1试验区域概况

龙脊梯田位于广西壮族自治区桂林市龙胜各族自治县龙脊镇平安村龙脊山，距龙胜县城22km，距桂林市区80km。处在东经109°32～100°14，北纬25°35～26°17之间，梯田零散分布在海拔300～1100m之间，梯田占地70.1km2（图1）。

龙脊梯田属于亚热带气候，夏季高温多雨，冬季温和少雨，有着明显的雨旱分期，年平均降雨量一般超过1000mm，给龙脊梯田的蓄水保土造成了一定的影响。在夏季的暴雨天气比较容易造成梯田的水土流失;而冬季的时候，降雨量比较少，水量补给来源少，大部分地表水由于蒸发作用已经消失，只能依靠自流灌溉的方式来解决作物的生长用水问题。

龙脊梯田的坡度范同为25～36°之间，坡度最大处到达50°。坡度越大，土壤的蓄水能力越差，因此龙脊梯田相对其它地区更容易出现水土流失、滑坡甚至崩塌等现象，如图2所示。当坡度过大时也会致使土壤中的养分流失，造成土壤中的肥力降低。

此外，随着旅游经济的发展，旅游产业的兴起也会给水资源带来一定的压力。

2.2试验方法

运用水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术和“间歇灌溉”技术进行试验对比分析。

2.2.1 水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术

水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术是按照水稻不同生育阶段对水分的需求，把握田间水分，保持对禾苗最佳供水状态的一种技术。准确把握灌溉时间和标准是水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术的关键。除插秧至返青期需保持一定的水层，分蘖后期晒田5～10d外，之后的各生育期的灌水只需湿润田块，适当保持薄水层即可。水稻的“薄、浅、湿、晒”灌溉技术分以下6个阶段实行（表1）。

2.2.2水稻“间歇灌溉”技术

水稻“间歇灌溉”技术是一种不仅降低了水的使用量，也降低了水的排放量的技术，其生态效果十分显著。“间歇灌溉”技术可以明显减少水稻病虫害，同时提高水稻的产量。因此，该技术得到了广泛的认可。“间歇灌溉”技术的灌溉周期为7d，4d为有水期，3d为无水期。具体技术措施，见表2。

3结果与分析

3.1灌溉技术对比分析

“薄、浅、湿、晒”灌溉技术在水稻各个生长期的灌溉量是不同的，其中插秧至返青期水稻灌溉量最大，早稻需保持在10～20mm之间，晚稻则是在20～30mm之间。分蘖前期至黄熟期灌溉量较少，分蘖前期、拔节孕穗至抽穗扬花期和乳熟期这3个生长阶段只需要对田间进行湿润管理。分蘖后期和黄熟期，稻田则不需要保持水量，属于自然晒干阶段。利用水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术既可控制稻田水分，保持对禾苗的最佳供水状态，还可以节约水量，避免盲目灌溉造成水土流失问题。

“间歇灌溉”技术分为5个阶段，除了黄熟期和分蘖末期没有灌溉外，其它阶段中，早稻和晚稻的灌溉周期相同，只是灌溉水量不同，其中晚稻所需的水量更多;分蘖末期早稻和晚稻的晒田周期也有所差异;在插秧至返青期，禾苗矮小且根系还没有生长稳定，为防止水稻被淹没以及造成“漂稻”，因此这个阶段的灌溉量相对较少;到了分蘖前期禾苗根系生长稳定后灌溉量也相应提高，为水稻生长提供了充足的水分;分蘖末期进行晒田措施，提高田问温度，促进了水稻分蘖芽的生长;拔节孕穗至乳熟期，正是水稻急需营养和水分的时候，这时候灌溉不仅能够促进幼穗的形成和分化，同时也能够促进水稻的受精作用，提高水稻的产量;黄熟期进行自然落干。通过“间歇灌溉”技术既可以节约水量，还可以控制水量过多造成对土壤的冲蚀，进而防止水土流失的情况。

3.2现场观测结果对比分析

通过现场观测分别对梯田的3个试验点进行了水稻土流失情况的调查，并分别运用常规灌溉技术、“薄、浅、湿、晒”灌溉技术和“间歇灌溉”技术。其观测结果如表3和表4所示。

由表3可知，梯田中部水稻土的厚度普遍比出水口位置和田边（外缘）位置的水稻土厚度要大，田中部平均土厚>出水口平均土厚>田边（外缘）平均土厚。在梯田3个位置土厚的比较中，出水口平均土厚的离势系数最大，达到2.22%。由此可知在出水口处土厚受灌溉方法影响较大。

由表4可知，在3种不同的灌溉方式下，常规灌溉中水稻土平均厚度最小，其次到“间歇灌溉”下的梯田，说明了不同的灌溉技术对梯田中水稻土的流失情况有一定影响。常规灌溉的离势系数最大为6.11%，常规灌溉>“薄、浅、湿、晒”灌溉>“间歇灌溉”，这说明了在常规灌溉下，水稻土平均厚度稳定性相对较差。在3种灌溉方式中，常规灌溉下的出水口平均土厚与均值土厚差值最大，由此得出在常规灌溉下出水口处易造成水土流失。

3.3生态环境效益

（1）稻田的渗漏水量损失有所减少，从而很大程度上减少渠道用水量，相应地，随渗漏水渗入地下水及流走的化肥损失量亦有所减少，从而能够有效地减轻化肥对水土环境的污染，有效地改善农业生态环境。利用这两项目技术，水稻的抗病、抗倒伏能力增强，从而减少農药的用量，达到减轻环境污染的目的，有效地保证了土壤的水环境平衡。

（2）灌溉用水减少，使稻田土壤能透性增加，渗漏水量减少，地下水位下降，土壤温度提高和昼夜温差加大，从而有利于土壤肥力的提高与冷浸田、低湿田的改良。

3.4社会效益

可以有效地解决当地群众、牲畜的饮水问题，进一步达到安全饮水标准，使农民生活条件有所改善，生活质量有所提高，同时也可以提高当地农作物的产量，增加农民的收入，促进农村生活和经济稳步发展。

4结语

（1）龙脊梯田受气候影响导致其降水量季节分配不均、梯田坡面和梗中的植被少，梯田土壤类型多为渗水性较差的红土壤和黄红土壤，都对其水土保持有很大影响。此外，梯田的坡度大也导致其蓄水能力差、水土流失严重和土壤肥力有所下降。

（2）运用水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术灌溉水稻，既能在一定程度上减少水资源浪费，也能保证水稻各生长阶段所需水量和正常生长，同时也达到了蓄水保土的目的。

（3）水稻“间歇灌溉”技术通过调节用水量和排水量改善了龙脊梯田的水土流失问题。