东北黑土区土壤侵蚀对土地生产力影响试验研究

东北黑土是我国最肥沃的土地资源之一,但开垦后的加速侵蚀正在导致土壤持续退化,生产力不断下降.本研究根据侵蚀和耕作对土壤剖面的综合影响过程,模拟不同侵蚀程度的耕作土壤,以研究土壤侵蚀对黑土土地生产力的影响.模拟侵蚀深度分为0,10,20,30,40,50,60,70cm共8个水平,每个侵蚀深度又分为施肥与不施肥两种情况.供试作物为大豆.通过2005～2007年的试验,结果表明大豆产量随侵蚀深度的增加呈指数递减函数的形式变化.在侵蚀10,20,30,40,50,60,70cm时的减产率,在施肥情况下分别为28.8%,37.8%,43.5%,52.6%,53.1%,52.9%,64.1%,不施肥情况下分别为32.6%,42.2%,53.0%,54.0%,65.8%,69.7%,72.6%.平均每侵蚀10cm土壤的减产量,在侵蚀深度分别为10,20,30,40,50,60,70cm时,施肥情况下分别为28.8%,18.9%,14.5%,13.2%,10.6%,8.8%,9.2%,平均14.9%,不施肥情况下分别为32.6%,21.1%,17.7%,13.5%,13.2%,11.6%,10.4%,平均17.1%.按当地推荐的大田施肥标准施肥,可以显著提高侵蚀土壤的大豆产量,但不能完全补偿侵蚀造成的产量损失.在侵蚀10,20,30,40,50,60,70cm时,施肥情况下的产量分别相当于侵蚀为0cm不施肥产量的92.8%,81.0%,73.6%,61.7%,61.1%,61.3%,46.8%.大豆产量随侵蚀深度减产的主导因素是土壤有机质含量、土壤氮、磷养分含量随侵蚀深度的增加而降低,其次为土壤容重增大,持水能力下降.本研究结果对制定有效的水土保持战略,进行土地退化预警,估算土壤允许流失量,定量评价土壤侵蚀的经济成本以及农地分等定级等提供基础资料.