蔗園坡改梯綜合效果分析及技術(shù)

張剛（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，開遠(yuǎn)661699）

蔗園坡改梯綜合效果分析及技術(shù)

張剛
（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，開遠(yuǎn)661699）

在蔗園建設(shè)中，坡改梯工程是最重要的基礎(chǔ)工程，從水土保持、生態(tài)蔗田建設(shè)、節(jié)本增效、改善甘蔗農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)等方面對蔗園坡改梯的綜合效果進(jìn)行深入分析，并對坡改梯技術(shù)及施工方法進(jìn)行探討。

蔗園；坡改梯；綜合效果；技術(shù)；施工

在云南西南部蔗區(qū)，坡耕地一直以來是最主要的耕種土地，由于干旱、水土流失等原因，坡耕地肥力低、持水量小，甘蔗單產(chǎn)一般只有3～4t/667m2。如何把坡耕地低產(chǎn)蔗地改造成高產(chǎn)蔗地、合理利用山地資源，提高山地蔗園的產(chǎn)出率，這直接影響到蔗區(qū)的建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展。

自古以來，我國西南部少數(shù)民族地區(qū)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，經(jīng)人工開溝引水自流灌溉而成，可謂“山有多高，水有多高”。梯田耕種是少數(shù)民族千百年來主要的生產(chǎn)方式，梯田景觀是少數(shù)民族獨特的農(nóng)耕文明景觀。

梯田景觀給了我們怎樣的景象和驚喜？思考這些問題，最后得到三個字，就是：坡改梯。那么，坡改梯的效益如何呢？怎么樣做好坡改梯？這就是本文要分析和探討的問題。

1　蔗園坡改梯綜合效果分析

1.1蔗園坡改梯工程是創(chuàng)建生態(tài)蔗園的主體工程

坡耕地蔗園水土流失是很嚴(yán)重的，以防止坡耕地水土流失、提高土地肥力為前提實施的坡改梯工程，通過改變坡面地貌、分段攔蓄雨水，增加水分的滲入量、減緩地表徑流的流速，有效地減少水流對土壤的沖刷，攔蓄的水分滲入地下成為深層土壤水或地下水，提高了土壤的持水量和地層含水量。

同時，配套建設(shè)溝、渠、管、池、窖等山地水利工程，有效攔蓄地表徑流和泥沙，減少坡面沖刷和水土流失，變跑水、跑土、跑肥的“三跑地”為保水、保土、保肥的“三保田”，有利于創(chuàng)造蔗區(qū)良好的水、土生態(tài)環(huán)境，是創(chuàng)建生態(tài)蔗園的主體工程。

1.2坡改梯工程是山地蔗區(qū)生產(chǎn)發(fā)展的龍頭工程

坡地由于水土流失嚴(yán)重，土壤肥力匱乏，致使土地產(chǎn)出率低。坡改梯工程的實施，一方面改善了土地結(jié)構(gòu)，增加了土壤肥力；一方面實現(xiàn)了耕地的平整優(yōu)化，還配套建設(shè)了機(jī)耕路，極大地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械和先進(jìn)耕作技術(shù)的應(yīng)用，因而進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。因此，坡改梯工程是蔗區(qū)生產(chǎn)發(fā)展的“搭臺工程”，龍頭工程。

1.3坡改梯工程在蔗區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用

1.3.1提高了甘蔗產(chǎn)量，增加了甘蔗種植業(yè)收入坡耕地改造為梯田，遏制了水土流失，減少了土壤中氮、磷、鉀、微量元素和有機(jī)質(zhì)的流失，梯田比坡耕地減少土壤流失量97%，土壤有機(jī)質(zhì)含量提高16.6%，全氮提高21.4%，隨著時間的推移和各種生產(chǎn)要素的輸入，劣質(zhì)的侵蝕坡地逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)的高產(chǎn)梯田。

以云南蔗區(qū)創(chuàng)建高產(chǎn)高糖“雙高”甘蔗種植基地為例：以改造坡耕地為突破口，配以小型水利水保工程，興建了大批的高產(chǎn)蔗田，極大地改善了蔗區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，增強(qiáng)了甘蔗種植業(yè)乃至甘蔗糖業(yè)發(fā)展后勁和經(jīng)濟(jì)收入。根據(jù)對多個坡改梯監(jiān)測點增產(chǎn)數(shù)據(jù)分析調(diào)查：坡改梯后甘蔗單產(chǎn)與同等條件下的坡耕地相比，坡改梯平均增產(chǎn)2.9t/667m2，平均增產(chǎn)幅度為41%，特別是2011—2013年連續(xù)3年干旱，降水量僅為多年平均值的72%，坡改梯比坡耕地單產(chǎn)凈增2.7t/667m2，增產(chǎn)幅度達(dá)到40%，增產(chǎn)效益十分明顯。在甘蔗價格略有上漲的情況下，甘蔗種植業(yè)的收入增長也達(dá)到40%以上。

1.3.2促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，增強(qiáng)了蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展后勁坡改梯工程的實施，改善了土地資源狀況，隨著土地資源合理開發(fā)，蔗區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將得到調(diào)整，開始向種、施一體化，產(chǎn)、供、銷一條龍的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)邁進(jìn)。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不合理主要是生產(chǎn)資料的短缺和不足。山區(qū)廣種薄收的粗放耕作，加之一直以來水肥投入低下，貧瘠的土地處于一種水肥俱缺的狀況。坡改梯工程的實施，帶動了蔗糖企業(yè)和種植業(yè)投資者對甘蔗種植的投入，隨著市場的回暖和科技創(chuàng)新，整個蔗糖產(chǎn)業(yè)將迎來新的發(fā)展時期。

1.3.3提高了機(jī)械化程度，解放了勞動生產(chǎn)力坡耕地改造成梯田，同時通過田間道路和五小水利工程的合理配置，為機(jī)械化作業(yè)和節(jié)水灌溉設(shè)施的推廣運用創(chuàng)造了條件，極大地提升了土地耕作科技含量和勞動效率，為集約化經(jīng)營和高效開發(fā)打下了堅實的基礎(chǔ)。

在目前，大部分農(nóng)戶都購置了小型農(nóng)業(yè)機(jī)械，如旋耕機(jī)、小型中耕機(jī)、小型播種機(jī)、小型耙犁機(jī)等；農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策驅(qū)動下，有的種植業(yè)主還添置了運輸車輛和中型收獲機(jī)械。農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用，大大提高了工作效率，減少了勞動力的投入，解放了勞動生產(chǎn)力，剩余勞動力可以轉(zhuǎn)身投入副業(yè)，加快致富的步伐，或外出打工，用收入補(bǔ)貼家用。

據(jù)隨機(jī)抽樣調(diào)查，每667m2坡改梯梯田比坡耕地年減少投勞12～16個工日，如云南省新增200萬畝（13.3萬hm2）坡改梯工程，按照每667m2年減少14個工日計算，每年可減少投勞2800萬個工日，按120元/工日計算，每年可節(jié)約33.6億元。

1.4有效攔截泥沙有利于下游河流污染的治理

坡耕地是山區(qū)河流泥沙的主要來源地，將肥力低下的坡耕地改造為肥力高的優(yōu)質(zhì)梯田，改變了耕地的幾何形態(tài)，極大地遏制了坡耕地的水土流失，成為控制河流泥沙的重要手段。

通過對所修梯田效益的調(diào)查監(jiān)測，坡耕地改成梯田后可減少水土流失量95%以上，一般可以減少坡地泥沙流失量90%以上。一方面，攔蓄的肥沃表土可提高土壤肥力，為作物的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件；另一方面，可以大幅度減少下游河流的泥沙含量，有利于下游河流污染的治理。

表1　 梯田設(shè)計斷面指標(biāo)對照

2　蔗園坡改梯技術(shù)及施工方法

以上分析表明，坡改梯工程是蔗園實行機(jī)械化、保障甘蔗穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)，是水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)的最有效環(huán)節(jié)，在水土流失嚴(yán)重的蔗區(qū)大力實施坡改梯工程，可以突破蔗區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的瓶頸，使蔗區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)躍上新的臺階。在國家富民政策、蔗糖產(chǎn)業(yè)扶持政策和國家多項扶持建設(shè)資金推動下，新建或即將興建的蔗區(qū)土地整理項目很多。以下對蔗園坡改梯技術(shù)及施工方法進(jìn)行探討。

2.1地塊布設(shè)技術(shù)要求

（1）地塊布設(shè)順山坡地形、沿等高線壘埂，按設(shè)計要求合理打破地界，埂形美觀、牢固，田埂外坡栽種高效牧草等經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行生物護(hù)??；一般埂高不超過2m，地埂坡度以1∶0.5計。（2）梯田田面坡度為1/500～1/300。田塊長度在50 m～100 m之間，最小長度不小于50m。（3）保留表土，增施有機(jī)肥以改善土壤結(jié)構(gòu)，逐年培肥地力，達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)要求。一般土層厚度要達(dá)到60 cm～80 cm，熟土層20 cm以上。

2.2坡地改造斷面的計算及成果

蔗園坡地改造依據(jù)《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范》《坡耕地治理技術(shù)》GB/T16453.1－1996設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。坡改梯斷面尺寸根據(jù)地質(zhì)條件、種植類型、坡度等確定（表1）。坡改梯各要素間的計算關(guān)系和成果如下：

地坎高度：H=Bm×sinθ（Bm為坡面毛寬、θ為坡度）；梯田毛寬：B=Bm×cosθ；地坎占地寬：b=H×ctgα（α為地坎坡度）；田面凈寬：Bj=B-b

2.3梯田設(shè)計工程量

坡改梯工程，主要內(nèi)容為土方工程。依據(jù)《水土保持綜合治理技術(shù)規(guī)范》及《坡耕地治理技術(shù)》GB/T16453.1－

1996設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，挖填工程量均按下列公式計算：

V＝5000H

式中：V為每公頃土方挖填量；H為平臺高度。

在實際工程中，由于土方的施工方法是挖高填低，用不著全挖全填，因此土方工程量的計算應(yīng)結(jié)合施工方法來計算，工程量要小一些?？s減的幅度在理論計算值的1/3左右。

2.4坡改梯的施工方法

根據(jù)規(guī)劃先進(jìn)行蔗區(qū)道路、溝渠布置放線，將蔗區(qū)耕地劃分為若干個坡改梯地塊，施工時以地塊為單元，分步驟進(jìn)行施工：表層熟土土方推運及集中堆放→生土開挖與回填→地面平整→熟土回鋪等幾個階段。

坡改梯工程中主要采用人工和機(jī)械相結(jié)合的方式進(jìn)行施工。坡改梯有兩種常用方式。

2.4.1表土逐臺下移法該法適用于坡度較陡田面較窄10m以下的梯田。方法：整個梯田坡面逐臺由下向上依次修建，先將最下一臺梯田修平，保留表土至其它地方待用；將第二臺擬修梯田田面的表土置第一臺田面上均勻鋪好，把原來第一臺表土恢復(fù)；第二臺梯田修平后，將第三臺擬修梯田田面的表土，置于第二臺田面上均勻鋪好；……依次逐臺修建，直到各臺修平。

2.4.2表土逐行置換法適用于坡面坡度較緩，梯田田面20～30m較寬的情況。方法：先將田面中部寬2m左右修平，將其上下兩側(cè)各約1m寬表土鋪在上面；取1m寬上側(cè)田面土填至下側(cè)1m寬田面，將平臺擴(kuò)大為4m寬；按照前述方法再向上下兩端各發(fā)展1m寬，將平臺擴(kuò)大為6m；如此繼續(xù)進(jìn)行下去直到把整個田面修平。

操作說明：①在坡改梯作業(yè)中，以合理調(diào)配、節(jié)省高效、優(yōu)化選擇為原則，科學(xué)地進(jìn)行分塊、分層、分段，有計劃有秩序作業(yè)，確保施工質(zhì)量。②作業(yè)中對地形局部條件差的地塊做調(diào)整，調(diào)整原則：工程量最省、面積最能滿足設(shè)計和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。③坡改梯時要注意未來的發(fā)展和升級，如對道路路基工程的預(yù)留及原有工程措施的利用銜接做周詳?shù)目紤]，避免重復(fù)施工等耗物勞民。④一般地原有條件較好的地塊采取人工平埂，理順大田塊，以不動或少動原有耕作層的方式來實現(xiàn)田塊規(guī)整。

3　結(jié)論和建議

坡改梯工程在蔗區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的效果分析表明，坡改梯工程是水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)的最基礎(chǔ)工程，是實現(xiàn)蔗園農(nóng)業(yè)機(jī)械化、保障甘蔗穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)甘蔗農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、奪取甘蔗豐收、提高土地產(chǎn)出率的前提。

建議：有關(guān)單位應(yīng)組織相應(yīng)的知識講座和技術(shù)培訓(xùn)，使相關(guān)人員學(xué)習(xí)土地整治、坡改梯及配套工程的知識，掌握坡改梯及配套工程的技術(shù)，在水土流失嚴(yán)重的坡耕地蔗區(qū)大力實施坡改梯工程，才能以此為開端，從根本上改變蔗園農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件，促進(jìn)甘蔗生產(chǎn)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

[1]云南省農(nóng)業(yè)廳.云南省中低產(chǎn)田地改造技術(shù)[M].昆明：云南科技出版社，2010.

[2]張躍彬.中國甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2011.

[3]昝逢剛，吳轉(zhuǎn)娣，吳才文，劉家勇，楊昆.滇西南地區(qū)甘蔗生產(chǎn)調(diào)查報告[J].中國糖料，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

張剛（1969-），男，云南建水人，工程師，主要從事甘蔗農(nóng)藝的研究及工程咨詢。E-mail:1105314512@qq.com