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蔗园坡改梯综合效果分析及技术

2016-12-08张刚云南省农业科学院甘蔗研究所开远661699

中国糖料 2016年2期
关键词:蔗区田面坡耕地

张刚(云南省农业科学院甘蔗研究所,开远661699)

蔗园坡改梯综合效果分析及技术

张刚
(云南省农业科学院甘蔗研究所,开远661699)

在蔗园建设中,坡改梯工程是最重要的基础工程,从水土保持、生态蔗田建设、节本增效、改善甘蔗农业基础等方面对蔗园坡改梯的综合效果进行深入分析,并对坡改梯技术及施工方法进行探讨。

蔗园;坡改梯;综合效果;技术;施工

在云南西南部蔗区,坡耕地一直以来是最主要的耕种土地,由于干旱、水土流失等原因,坡耕地肥力低、持水量小,甘蔗单产一般只有3~4t/667m2。如何把坡耕地低产蔗地改造成高产蔗地、合理利用山地资源,提高山地蔗园的产出率,这直接影响到蔗区的建设和可持续发展。

自古以来,我国西南部少数民族地区有很多古老的梯田,是完全依靠高山原始森林和次生林蓄集吐放的山泉、溪水、河流,经人工开沟引水自流灌溉而成,可谓“山有多高,水有多高”。梯田耕种是少数民族千百年来主要的生产方式,梯田景观是少数民族独特的农耕文明景观。

梯田景观给了我们怎样的景象和惊喜?思考这些问题,最后得到三个字,就是:坡改梯。那么,坡改梯的效益如何呢?怎么样做好坡改梯?这就是本文要分析和探讨的问题。

1 蔗园坡改梯综合效果分析

1.1蔗园坡改梯工程是创建生态蔗园的主体工程

坡耕地蔗园水土流失是很严重的,以防止坡耕地水土流失、提高土地肥力为前提实施的坡改梯工程,通过改变坡面地貌、分段拦蓄雨水,增加水分的渗入量、减缓地表径流的流速,有效地减少水流对土壤的冲刷,拦蓄的水分渗入地下成为深层土壤水或地下水,提高了土壤的持水量和地层含水量。

同时,配套建设沟、渠、管、池、窖等山地水利工程,有效拦蓄地表径流和泥沙,减少坡面冲刷和水土流失,变跑水、跑土、跑肥的“三跑地”为保水、保土、保肥的“三保田”,有利于创造蔗区良好的水、土生态环境,是创建生态蔗园的主体工程。

1.2坡改梯工程是山地蔗区生产发展的龙头工程

坡地由于水土流失严重,土壤肥力匮乏,致使土地产出率低。坡改梯工程的实施,一方面改善了土地结构,增加了土壤肥力;一方面实现了耕地的平整优化,还配套建设了机耕路,极大地促进了农业机械和先进耕作技术的应用,因而进一步提高了生产效率。因此,坡改梯工程是蔗区生产发展的“搭台工程”,龙头工程。

1.3坡改梯工程在蔗区经济发展中的作用

1.3.1提高了甘蔗产量,增加了甘蔗种植业收入坡耕地改造为梯田,遏制了水土流失,减少了土壤中氮、磷、钾、微量元素和有机质的流失,梯田比坡耕地减少土壤流失量97%,土壤有机质含量提高16.6%,全氮提高21.4%,随着时间的推移和各种生产要素的输入,劣质的侵蚀坡地逐渐转变为优质的高产梯田。

以云南蔗区创建高产高糖“双高”甘蔗种植基地为例:以改造坡耕地为突破口,配以小型水利水保工程,兴建了大批的高产蔗田,极大地改善了蔗区农业生产条件,增强了甘蔗种植业乃至甘蔗糖业发展后劲和经济收入。根据对多个坡改梯监测点增产数据分析调查:坡改梯后甘蔗单产与同等条件下的坡耕地相比,坡改梯平均增产2.9t/667m2,平均增产幅度为41%,特别是2011—2013年连续3年干旱,降水量仅为多年平均值的72%,坡改梯比坡耕地单产净增2.7t/667m2,增产幅度达到40%,增产效益十分明显。在甘蔗价格略有上涨的情况下,甘蔗种植业的收入增长也达到40%以上。

1.3.2促进了产业结构的调整,增强了蔗糖产业发展后劲坡改梯工程的实施,改善了土地资源状况,随着土地资源合理开发,蔗区产业结构将得到调整,开始向种、施一体化,产、供、销一条龙的现代化农业迈进。

农业生产发展中产业结构的不合理主要是生产资料的短缺和不足。山区广种薄收的粗放耕作,加之一直以来水肥投入低下,贫瘠的土地处于一种水肥俱缺的状况。坡改梯工程的实施,带动了蔗糖企业和种植业投资者对甘蔗种植的投入,随着市场的回暖和科技创新,整个蔗糖产业将迎来新的发展时期。

1.3.3提高了机械化程度,解放了劳动生产力坡耕地改造成梯田,同时通过田间道路和五小水利工程的合理配置,为机械化作业和节水灌溉设施的推广运用创造了条件,极大地提升了土地耕作科技含量和劳动效率,为集约化经营和高效开发打下了坚实的基础。

在目前,大部分农户都购置了小型农业机械,如旋耕机、小型中耕机、小型播种机、小型耙犁机等;农机补贴政策驱动下,有的种植业主还添置了运输车辆和中型收获机械。农业机械的使用,大大提高了工作效率,减少了劳动力的投入,解放了劳动生产力,剩余劳动力可以转身投入副业,加快致富的步伐,或外出打工,用收入补贴家用。

据随机抽样调查,每667m2坡改梯梯田比坡耕地年减少投劳12~16个工日,如云南省新增200万亩(13.3万hm2)坡改梯工程,按照每667m2年减少14个工日计算,每年可减少投劳2800万个工日,按120元/工日计算,每年可节约33.6亿元。

1.4有效拦截泥沙有利于下游河流污染的治理

坡耕地是山区河流泥沙的主要来源地,将肥力低下的坡耕地改造为肥力高的优质梯田,改变了耕地的几何形态,极大地遏制了坡耕地的水土流失,成为控制河流泥沙的重要手段。

通过对所修梯田效益的调查监测,坡耕地改成梯田后可减少水土流失量95%以上,一般可以减少坡地泥沙流失量90%以上。一方面,拦蓄的肥沃表土可提高土壤肥力,为作物的高产稳产创造了有利条件;另一方面,可以大幅度减少下游河流的泥沙含量,有利于下游河流污染的治理。

表1  梯田设计断面指标对照

2 蔗园坡改梯技术及施工方法

以上分析表明,坡改梯工程是蔗园实行机械化、保障甘蔗稳产高产的基础,是水土保持生态环境建设的最有效环节,在水土流失严重的蔗区大力实施坡改梯工程,可以突破蔗区农业生产的瓶颈,使蔗区农业生产跃上新的台阶。在国家富民政策、蔗糖产业扶持政策和国家多项扶持建设资金推动下,新建或即将兴建的蔗区土地整理项目很多。以下对蔗园坡改梯技术及施工方法进行探讨。

2.1地块布设技术要求

(1)地块布设顺山坡地形、沿等高线垒埂,按设计要求合理打破地界,埂形美观、牢固,田埂外坡栽种高效牧草等经济作物进行生物护埂;一般埂高不超过2m,地埂坡度以1∶0.5计。(2)梯田田面坡度为1/500~1/300。田块长度在50 m~100 m之间,最小长度不小于50m。(3)保留表土,增施有机肥以改善土壤结构,逐年培肥地力,达到高产稳产要求。一般土层厚度要达到60 cm~80 cm,熟土层20 cm以上。

2.2坡地改造断面的计算及成果

蔗园坡地改造依据《水土保持综合治理技术规范》《坡耕地治理技术》GB/T16453.1-1996设计标准。坡改梯断面尺寸根据地质条件、种植类型、坡度等确定(表1)。坡改梯各要素间的计算关系和成果如下:

地坎高度:H=Bm×sinθ(Bm为坡面毛宽、θ为坡度);梯田毛宽:B=Bm×cosθ;地坎占地宽:b=H×ctgα(α为地坎坡度);田面净宽:Bj=B-b

2.3梯田设计工程量

坡改梯工程,主要内容为土方工程。依据《水土保持综合治理技术规范》及《坡耕地治理技术》GB/T16453.1-

1996设计标准,挖填工程量均按下列公式计算:

V=5000H

式中:V为每公顷土方挖填量;H为平台高度。

在实际工程中,由于土方的施工方法是挖高填低,用不着全挖全填,因此土方工程量的计算应结合施工方法来计算,工程量要小一些。缩减的幅度在理论计算值的1/3左右。

2.4坡改梯的施工方法

根据规划先进行蔗区道路、沟渠布置放线,将蔗区耕地划分为若干个坡改梯地块,施工时以地块为单元,分步骤进行施工:表层熟土土方推运及集中堆放→生土开挖与回填→地面平整→熟土回铺等几个阶段。

坡改梯工程中主要采用人工和机械相结合的方式进行施工。坡改梯有两种常用方式。

2.4.1表土逐台下移法该法适用于坡度较陡田面较窄10m以下的梯田。方法:整个梯田坡面逐台由下向上依次修建,先将最下一台梯田修平,保留表土至其它地方待用;将第二台拟修梯田田面的表土置第一台田面上均匀铺好,把原来第一台表土恢复;第二台梯田修平后,将第三台拟修梯田田面的表土,置于第二台田面上均匀铺好;……依次逐台修建,直到各台修平。

2.4.2表土逐行置换法适用于坡面坡度较缓,梯田田面20~30m较宽的情况。方法:先将田面中部宽2m左右修平,将其上下两侧各约1m宽表土铺在上面;取1m宽上侧田面土填至下侧1m宽田面,将平台扩大为4m宽;按照前述方法再向上下两端各发展1m宽,将平台扩大为6m;如此继续进行下去直到把整个田面修平。

操作说明:①在坡改梯作业中,以合理调配、节省高效、优化选择为原则,科学地进行分块、分层、分段,有计划有秩序作业,确保施工质量。②作业中对地形局部条件差的地块做调整,调整原则:工程量最省、面积最能满足设计和农业生产需求。③坡改梯时要注意未来的发展和升级,如对道路路基工程的预留及原有工程措施的利用衔接做周详的考虑,避免重复施工等耗物劳民。④一般地原有条件较好的地块采取人工平埂,理顺大田块,以不动或少动原有耕作层的方式来实现田块规整。

3 结论和建议

坡改梯工程在蔗区经济发展中的效果分析表明,坡改梯工程是水土保持生态环境建设的最基础工程,是实现蔗园农业机械化、保障甘蔗稳产高产的基础,是实现甘蔗农业产业结构调整、夺取甘蔗丰收、提高土地产出率的前提。

建议:有关单位应组织相应的知识讲座和技术培训,使相关人员学习土地整治、坡改梯及配套工程的知识,掌握坡改梯及配套工程的技术,在水土流失严重的坡耕地蔗区大力实施坡改梯工程,才能以此为开端,从根本上改变蔗园农业生产的基础条件,促进甘蔗生产的高产稳产可持续发展。

[1]云南省农业厅.云南省中低产田地改造技术[M].昆明:云南科技出版社,2010.

[2]张跃彬.中国甘蔗产业发展技术[M].北京:中国农业出版社,2011.

[3]昝逢刚,吴转娣,吴才文,刘家勇,杨昆.滇西南地区甘蔗生产调查报告[J].中国糖料,2010(3):43-45.

Effect Analysis and Techniques of Sugarcane Field Slope-to-terrace

ZHANG Gang
(Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kaiyuan 661699)

In construction of sugarcane field,slope-to-terracing project is the most important.The integrated effect of slope-to-terracing of sugarcane field from follow aspects:conservation of water and soil,construction of ecological sugarcane field,cost decreasing and effect increasing,improvement of sugarcane agriculture basis,and its techniques and construction methods were introduced.

cane field;slope-to-terracing;integrated effect;techniques;construction

S566.1

B

1007-2624(2016)02-0063-03

10.13570/j.cnki.scc.2016.02.024

2015-10-28

张刚(1969-),男,云南建水人,工程师,主要从事甘蔗农艺的研究及工程咨询。E-mail:1105314512@qq.com

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