《坡耕地治理技術規(guī)范 黃花菜植物籬技術-地方標準編寫編制說明》

坡耕地治理技術規(guī)范黃花菜植物籬技術-地方標準編寫編制

說明

一、任務來源

水利部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目——紅壤侵蝕區(qū)坡面水土綜合整治技術集成與

示范（200901049）

水利部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目——紅壤坡耕地水土流失規(guī)律及調(diào)控技術研究

示范（201301050）

2017年水利先進實用技術推廣目錄——紅壤坡耕地水土流失治理黃花菜植物籬技術

二、編制本標準的必要性

紅壤坡耕地是我國重要的土地資源，該地區(qū)水熱資源豐富，是我國重要的名、優(yōu)、特

農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地。根據(jù)《全國坡耕地水土綜合整治規(guī)劃》，紅壤區(qū)有坡耕地面積867.48萬

hm2，雖占全區(qū)水土流失總面積的10.9%，但坡耕地的土壤流失量幾乎占全區(qū)土壤流失總量

40%以上，是水土流失的主要策源地。坡耕地嚴重的水土流失，一方面導致耕地減少，土

地退化，容易引發(fā)糧食供給危機，威脅區(qū)域和國家糧食安全，影響社會安定和諧；另一方

面導致泥沙下泄，淤積江河湖庫，惡化生態(tài)環(huán)境，危及生態(tài)安全，影響經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)

展，成為發(fā)展“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效”農(nóng)業(yè)的瓶頸，制約了當?shù)亍皬娹r(nóng)惠農(nóng)富農(nóng)”目標的實現(xiàn)。

植物籬作為坡耕地上一種有效的水土保持生物措施，在水土保持領域備受關注。相比

坡改梯工程，植物籬技術具有簡單易行、投資成本低、可操作性強、高效益等特點。等高

植物籬是在坡耕地沿等高線每隔一定距離，布設密植生長速度快、萌生力強的灌木或灌化

喬木以及灌草結(jié)合的植物籬帶，帶間布置農(nóng)作物和經(jīng)濟作物。選擇適宜的植物籬品種不僅

能夠保持水土、減少土壤流失，而且能夠為當?shù)剞r(nóng)民帶來可觀的經(jīng)濟利益。因此，根據(jù)當

地條件，探索、研究和選擇合適的植物籬品種就成為十分關鍵的問題。

黃花菜植物籬技術是一種紅壤坡耕地上低投入、高收益的保護性耕作和可持續(xù)利用技

術。與其他水土保持措施相比，黃花菜植物籬的投入較低，不僅可以有效控制水土流失,

而且能起到增強土壤肥力，促進養(yǎng)分循環(huán)以及抑制雜草生長等作用，同時能帶來一定的經(jīng)

濟效益，成為山地、丘陵等以坡地為主的地區(qū)進行水土保持和生態(tài)建設的一種重要的實踐

形式。等高植物籬技術在水土保持研究和實踐中受到了世界各國的廣泛關注和重視，特別

1

是在發(fā)展中國家，成為土地利用改良的一項重要的工具，并帶來了巨大的經(jīng)濟和生態(tài)效益,

有很大的應用前景。

目前，針對黃花菜植物籬技術的設計、種植施工還沒有現(xiàn)成的國家標準、行業(yè)標準和

地方標準，特別是黃花菜植物籬的帶間距、株行距和種植關鍵技術等關鍵問題，目前國內(nèi)

沒有系統(tǒng)的研究成果和相關的技術規(guī)程。而植物籬技術是紅壤坡耕地綜合治理工程中的一

大關鍵技術，在江西水土保持科技園進行了一系列黃花菜植物籬技術研究與實踐，取得較

好的水土流失治理效果，并形成了系統(tǒng)的黃花菜植物籬技術標準，可為紅壤坡耕地水土流

失治理工程植物籬技術設計、種植施工提供技術支持。

三、編制原則與依據(jù)

1.編制原則

編制遵循“創(chuàng)新性、實用性、統(tǒng)一性”的原則，堅持生態(tài)建設優(yōu)先，貫徹“以人為本、人

與自然和諧共處、可持續(xù)發(fā)展”的理念。以紅壤坡耕地黃花菜植物籬技術研究為基礎，收集

黃花菜的生物學、生態(tài)學習性等資料，以及國內(nèi)外植物籬技術的相關成果，按照《標準化

工作導則》（GB/T1.1－2009）的要求，編制完成本標準，為科學指導紅壤坡耕地植物籬

技術應用推廣示范提供支持。

2.主要依據(jù)

本標準依據(jù)起草組成員多年來黃花菜植物籬技術應用科研成果和相關業(yè)務經(jīng)驗，經(jīng)過

科學的總結(jié)、梳理和提煉而成。規(guī)范在編制過程中，參考的技術文件及技術規(guī)范主要包括：

（1）水利部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目《紅壤侵蝕區(qū)坡面水土綜合整治技術集成

與示范》

（2）水利部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目《紅壤坡耕地水土流失規(guī)律及調(diào)控技術研

究示范》；

（3）GB4285農(nóng)藥安全使用標準；

（4）GB/T8321（所有部分）農(nóng)藥合理使用準則

（5）NY/T496肥料合理使用準則通則

（6）NY/T1276農(nóng)藥安全使用規(guī)范總則

本標準與現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準沒有沖突。

四、主要工作過程

1.試驗研究

（1）試驗小區(qū)

2

該試驗區(qū)位于江西水土保持生態(tài)科技園，建成于2011年。在土層厚度均勻、土壤理

化特性較一致、坡度較均一的同一坡面上，經(jīng)人工修整后，共布設12個長20m×寬5m

標準徑流小區(qū)（見表1），水平投影面積100m2，坡度均為10°，依據(jù)當?shù)仄赂氐霓r(nóng)作

物特點，試驗設計種植花生和油菜代表性坡地旱作物，采用花生+油菜輪作模式。

小區(qū)建設以來，連續(xù)觀測各小區(qū)次降雨條件下坡面地表徑流量和土壤侵蝕量，徑流量

采用翻斗儀自動計數(shù)器計數(shù)，土壤侵蝕量采用稱重法測定。

表1坡耕地試驗小區(qū)一覽

序號處理重復數(shù)備注

1常規(guī)耕作+稻草覆蓋21kg干稻草/m2

2順坡壟作3

3順坡壟作+植物籬3黃花菜植物籬

4橫坡壟作2

5裸露對照2

（2）坡耕地產(chǎn)流產(chǎn)沙特征

利用坡耕地試驗小區(qū)2014、2015年產(chǎn)流產(chǎn)沙監(jiān)測資料分析（圖1），發(fā)現(xiàn)與順坡壟作

相比較，順坡壟作+黃花菜植物籬能夠顯著減少地表徑流和侵蝕量，地表徑流深減少

58.82%，年均侵蝕模數(shù)減少84.09%。且與橫坡壟作、稻草覆蓋措施無顯著差異。說明植物

籬在坡面上形成柵欄，減緩地表徑流，增加土壤入滲，起到減流減沙作用，是一種非常有

效的坡耕地水土流失防治技術。

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圖1不同耕作措施坡耕地年均徑流深與土壤侵蝕模數(shù)

（3）坡耕地養(yǎng)分伴隨徑流泥沙遷移特征

①地表徑流

不同坡耕地水土保持措施對徑流中氮的流失量和形態(tài)有明顯影響，徑流中氮即為可溶

性總氮，其平均流失量在6.7-42.7kg/km2（圖2），與順坡壟作相比較，順坡壟作+植物籬、

橫坡壟作可溶性總氮分別減少為20.9%、71.4%，可溶性有機氮分別減少16.3%、72.7%，

可溶性無機氮分別減小29.9、68.9%。

圖2不同措施徑流中可溶性氮形態(tài)組成

4

通過圖3可知，坡耕地不同措施可溶性磷的平均流失在0.04-0.19kg/km2，橫坡壟作、

順坡壟作+植物籬相對傳統(tǒng)的順坡壟作，可以明顯減小可溶性磷，分別為72.9%、26.4%。

圖3不同措施徑流中可溶性磷含量

②侵蝕泥沙

不同坡耕地水土保持措施對泥沙中氮的流失量和形態(tài)有明顯影響，泥沙中總氮平均流

失量在90.6-1066.7kg/km2（圖4），相對順坡壟作，順坡壟作+植物籬、橫坡壟作泥沙結(jié)合

態(tài)總氮減少56.7%、87.1%，泥沙結(jié)合態(tài)無效氮減少56.6%、86.9%，泥沙結(jié)合態(tài)有效氮減

少56.8%、89.6%。

圖4不同措施流失的泥沙中氮素形態(tài)分析

5

由圖5可知，坡耕地不同措施泥沙中全磷的平均流失在53.9-630.7kg/km2，速效磷的

平均流失在0.56-13.5kg/km2，相對傳統(tǒng)的順坡壟作，橫坡壟作、順坡壟作+植物籬，可以

明顯減小泥沙中全磷和速效磷的流失，結(jié)合態(tài)全磷減少86.2%、44.3%，結(jié)合態(tài)速效磷減少

88.6%、57.1%。

圖5不同措施泥沙攜帶磷流失

由圖6可知，坡耕地不同措施泥沙中有機質(zhì)的流失平均在1074-12853kg/km2，相對傳

統(tǒng)的順坡壟作，橫坡壟作、順坡壟作+植物籬明顯減小坡面有機質(zhì)的流失，分別為86%、

54.6%。

圖6不同措施泥沙攜帶有機質(zhì)流失

（4）坡耕地作物產(chǎn)量產(chǎn)值

對坡耕地試驗區(qū)2012～2014年連續(xù)3的作物收獲和稱重分析（表2），發(fā)現(xiàn)順坡壟作

+黃花菜植物籬措施下花生的產(chǎn)量低，主要是由于黃花菜籬占用土地面積，直接導致每小

區(qū)實際種植花生的面積減少，調(diào)查數(shù)據(jù)顯示至2014年每小區(qū)黃花菜籬占地面積達25.6%，

方差結(jié)果顯示，四種保護型耕作措施下的花生產(chǎn)量差異未達到顯著水平（P<0.05）。

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表2不同保護型耕作處理措施的作物產(chǎn)量與產(chǎn)值

花生產(chǎn)量（干重）/kg作物（含黃花菜）產(chǎn)值/元

措施類型

201220132014平均201220132014平均

常規(guī)耕作+

稻草覆蓋25.1225.12150.75150.75

順坡壟作+

植物籬18.2015.2718.7817.41180.79210.13312.08234.34

橫坡壟作23.9018.7619.9220.86143.40112.55119.51125.15

順坡壟作24.7318.9423.2122.29148.40113.64139.24133.76

根據(jù)當?shù)剞r(nóng)作物市場價格，按花生3元/斤、黃花菜18元/斤的單價計算每個小區(qū)作物

的產(chǎn)值，結(jié)果見圖7。由圖可知，采取常規(guī)耕作+稻草覆蓋、順坡壟作+黃花菜植物籬、橫

坡壟作和順坡壟作措施的坡耕地作物平均產(chǎn)值分別為150.75元、234.34元、125.15元和

133.76元，折合產(chǎn)值依次為1.51萬元/hm2、2.34萬元/hm2、1.25萬元/hm2和1.34萬元/hm2。

可以看出，順坡壟作+黃花菜植物籬措施下的作物產(chǎn)值最高，比其他三種措施下的作物產(chǎn)

值高出44.66%～48.19%。因此，順坡壟作+黃花菜植物籬措施可作為紅壤丘陵區(qū)坡耕地保

護型耕作措施單位面積產(chǎn)值的成功典范，值得在紅壤丘陵區(qū)大力推廣使用。

圖7不同保護型耕作措施試驗區(qū)作物平均產(chǎn)值

2、技術推廣

該項目的研究成果結(jié)合國家坡耕地水土流失綜合治理工程，先后在贛北、贛南縣（市、

區(qū)）建立3個推廣示范區(qū)（表3），坡耕地治理總面積達15200hm2，黃花菜植物籬總面積

658.35hm2。

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表3推廣面積、單位與區(qū)域、經(jīng)濟效益等情況表

面積（hm2）經(jīng)濟效益（萬元）

單位坡耕地治黃花菜植新增利節(jié)支總

新增利潤

理面積物籬面積稅額

修水縣水土保持局6300328.45105.4521.0912.45

贛縣水土保持局5400186.2384.3216.8611.45

寧都縣水土保持局3500143.6778.6515.737.85

合計15200658.35268.4253.6831.75

五、標準實施后生態(tài)、社會、經(jīng)濟效益

（1）生態(tài)效益

紅壤坡耕地水土流失治理黃花菜植物籬技術具有低投入、高收益和可持續(xù)利用等特

點，種植黃花菜植物籬后，坡面地表徑流量減少50%以上，土壤侵蝕模數(shù)減少80%以上。水

土流失可以得到有效控制，涵養(yǎng)凈化水源能力改善，同時增強了耕地抗御自然災害的能力，

養(yǎng)分流失明顯減少，土壤肥力明顯提高，土地生產(chǎn)率顯著提高。

（2）社會效益

推動和促進了農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件明顯改