貴州是我國西部的一個多山省份,也是全國喀斯特分布最為廣泛的地區之一.貴州是我國西南地區的一個多山省份,山地和丘陵占97%,貴州省國土廳土地詳查結果:貴州耕地面積490.35萬hm2,占全國耕地面積的3.67%,旱耕地占耕地面積69.53%,6°~25°的坡耕地占耕地面積61.17%,水土流失嚴重,全省水土流失面積占全省總面積41.6%[1,2].傳統耕作方式\\(順坡種植,重氮輕磷無鉀的耕作方式\\)不僅導致嚴重的水土流失還造成坡耕地土壤中氮、磷、鉀養分的含量急劇下降[3],因此特在貴州山區坡耕地上進行降雨對不同種植制度鉀素影響的研究.

1材料與方法

1.1 研究區概況

試驗于2011-2013年在貴州喀斯特山區羅甸縣興隆鄉\\(E106°8'10"-E106°37'10";N35°33'10"- N35°34'50"\\)進行.小區投影面積105m2\\(21m×5m\\),小區四周用水泥板隔離,下設集水池及分水池,同時設立自記雨量計1臺.該研究區海拔為600~630m,坡度為11.3°.土壤容重分別為1.23g/kg和1.24g/kg,全鉀\\(K\\)含量為16.3~20.1g/kg,緩效鉀\\(K\\)含量為230.73~265.98mg/kg,有效鉀\\(K\\)為54.40~72.41mg/kg.根據貴州省土壤養分含量分級參考指標[4],供試土壤全鉀含量豐富 ,而有效鉀含量較低.

1.2 田間試驗

1.2.1 田間試驗設計

田間試驗設3個處理:處理1為黃花菜+平衡施肥+橫坡種植\\(簡稱條帶種植\\),植物籬條帶間種植玉米;處理2為平衡施肥+橫坡種植\\(簡稱橫坡種植\\)整個地塊種植玉米;處理3為農民習慣種植\\(為對照,順坡種植\\),整個地塊種植玉米,試驗4次重復,隨機排列.

1.2.2 田間試驗施肥量

在玉米播種前,把磷肥、鉀肥和圈肥作為基肥施用.氮肥作為追肥,處理的施肥、灌溉、病蟲害防止、作物收獲等一切農事活動均相同,肥料用量:尿素 \\(含N46%\\)25kg/667m2,鈣鎂磷肥\\(含P2O516%\\)50kg/667m2,氯化鉀\\(含K2O60%\\)12.5kg/667m2,農家肥\\(根據測定含N 0.30%,P2O50.03%,K2O 0.50%\\)1 000kg/667m2.

1.2.3 田間試驗測定項目

每日記錄降水情況,每次降水產生徑流時進行水土流失測定,于玉米收獲后分小區取土樣測定土壤養分含量.記錄作物生育期、施肥等農事活動,收獲后取樣考種測產.

2結果與分析

2.1 坡耕地地表徑流的鉀素流失

試驗結果表明:每年雨季坡耕地產生地表徑流1 780.70~3 167.07t/hm2,改良的水土保持和農藝措施都比傳統的農民習慣種植減少地表徑流.其中條帶種植可減少地表徑流43.77%,橫坡種植可減少地表徑流22.44%.每年雨季坡耕地由地表徑流輸出的有效鉀為4.46~9.35kg/hm2,各處理徑流帶走的有效鉀不一樣,從高到低的排列為:對照>橫坡種植>條帶種植 ,改良的水土保持和農藝措施都比傳統的種植制度減少有效鉀流失,其中條帶種植可減少有效鉀流失35.84%,橫坡種植可減少有效鉀輸出14.67%\\(表1\\).

坡耕地地表徑流是有效鉀輸出的主要途徑之一 ,有效鉀是植物可直接利用的鉀素養分 ,坡耕地雨季由地表徑流在較短的時間內輸出有效鉀 ,將會造成坡耕地短時期內土壤供鉀不足 ,影響植物生長,造成產量下降.

2.2坡耕地土壤侵蝕的鉀素流失

坡耕地每年雨季產生土壤侵蝕35 171.00~102 330.00kg/hm2,改良的水土保持措施都有較好的土壤保持效果,與農民習慣\\(對照\\)可減少土壤侵蝕47.71%~65.63%\\(表2\\).土壤侵蝕產生的鉀素流失是貴州山區坡耕地鉀素損失的重要途徑.用每年雨季每次侵蝕泥沙中的鉀素量相加求和與侵蝕前土壤耕層\\(指與全年侵蝕泥沙總量相同總量的耕層土壤\\)所含的鉀素量比較,可看出每年通過土壤侵蝕而造成的土壤耕層鉀素輸出為:全鉀686.00~1 561.55kg/hm2,緩效鉀5.55~11.94kg/hm2,有效鉀4.64~9.35kg/hm2.泥沙中全鉀、緩效鉀分別是侵蝕前耕層土壤的86.88%~96.79%,50.21%~59.35%,而有效鉀是侵蝕前耕層土壤的157.35%~192.33%\\(表3\\).

3結論

3.1坡耕地地表徑流是有效鉀輸出的主要途徑之一,每年雨季坡耕地產生地表徑流1780.70~3167.07t/hm2,由地表徑流輸出的有效鉀為4.46~9.35kg/hm2.

3.2土壤侵蝕產生的鉀素輸出是貴州山區坡耕地鉀素損失的重要途徑.坡耕地每年雨季產生土壤侵蝕35171.00~102330.00kg/hm2.每年通過土壤侵蝕而造成的土壤耕層鉀素輸出為:全鉀616.28~1 561.55kg/hm2,緩效鉀5.05~11.94kg/hm2,有效鉀5.94~9.35kg/hm2.

參考文獻

[1]陳正剛,朱青,王文華,等.南方紅黃壤區經濟植物籬配合平衡施肥的水土保持效應研究[J].水土保持研究,2006\\(13\\):248-251.

[2]陳正剛,李劍,朱青.貴州山區坡耕地鉀素輸入與輸出研究[J].水土保持學報,2009\\(23\\):20-23.

[3]楊艷生,史德明,呂喜璽.長江三峽庫區土壤退化的研究[J].

水土保持學報,1991,5\\(3\\):53-62.

[4]童倩倩,何騰兵,高雪,等.貴州省耕地土壤養分狀況 [J].貴州農業科學,2011.39\\(2\\):82-84.