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墾造水田設計中的水土保持理念及應用實踐

2022-03-23 20:13吳開翔
農村科學實驗 2022年24期
關鍵詞:溝渠水田水土保持

吳開翔

(廣東中地土地房地產評估與規劃設計有限公司,廣東 廣州 524000)

耕地是保障我國糧食安全不可或缺的重要且必要資源,與我國人民的日常生存息息相關,是關系到民生保障和國家安全的大事,因此守護耕地資源刻不容緩。近年來,我國出臺了一系列相關的法律法規和文件,明確了保護耕地、平衡建設用地和耕地資源的重要性和必要性,加強對耕地數量、質量、生態等多方位的全面保護,依據法律來開展合理合法的管理工作,保障國家糧食的儲存和安全性,確保我國民眾的日常生活所需。

然而,我國目前仍存在部分耕地質量不高、耕地儲備資源較少、水土流失災害頻發等問題,危及我國墾造水田的發展和儲備,對儲備耕地資源的土壤結構產生危害,降低土壤肥力,導致墾造水田無法種植農作物,成為荒棄的廢地。因此,如何治理墾造水田的水土流失問題,成為當下墾造水田設計的重要考量因素。

1.墾造水田現狀

我國有較多墾造水田位于亞熱帶季風氣候區,自然資源條件比較豐富,溫度、水量、土壤結構都能符合水稻基本的生長需求。其中,墾造水田的土壤大致上可以劃分成三類:砂質壤土、壤質砂土和粘壤土,其表層的土壤有較高的砂量,整體偏酸性,不容易保留土壤中的水分和肥力,很容易毀壞墾造水田。除此之外,部分墾造水田沒有得到科學和合理的耕種,進而加重了墾造水田的水土流失情況,不利于其水土保持工作的開展。

因此,我國在墾造水田設計中,開始愈發注重水土保持理念及其在實際管理治理工作中的應用。

近段時間,我國也有了一些實踐,開展一些例如土地平整工程、土壤改良工程、灌溉與排水工程等的工程。通過結合上述的多項工程工作的開展,以此來改善墾造水田表層的土壤情況,進行科學而合理的澆灌和墾種工作,并提前開展一些預防性工作,以此來期望改善墾造水田的水土保持情況,減少水土流失問題的出現,提高土壤的肥力和土地的農作物產量。

2.墾造水田設計中的水土保持理念以及應用

2.1 平衡耕地保護和水土流失治理

墾造水田施工過程中的田面平整、溝渠與道路建設均有不同程度擾動地表,特別是剝離的表土臨時堆放,在雨季如果采取防護措施不當,水土流失問題就會更加嚴重,從而導致墾造水田的土壤肥力隨雨水流失,極大地影響了墾造水田的糧食種植。特別是山地丘陵區的墾造水田,水土流失問題尤為嚴重,水土流失面積比例較大、面大量廣,對當地墾造水田的耕種產生了極為不利的影響。

因此,在墾造水田工程施工時,應有計劃地合理安排施工,盡量避免雨季施工、減少裸露時間和范圍,防止重復開挖和多次倒運,采取臨時覆蓋等措施,避免大面積表土面蝕、溝蝕等水土流失,將有一定坡度的墾造水田劃分成不同的呈現水平狀態的田地地塊,并結合截短坡長的方法,以此來改變原有不利于坡度的田塊,從而可以最大程度上避免肥力從土壤中流失,保住土壤、保住肥力,以此來滿足保持水土的需求。除此之外,在一些平坦程度不夠的地方,還會建設梯田,以此來保護耕地和治理水土流失的問題,推動當地農業和種植業的發展,保障民生。

與此同時,在設計墾造水田的時候,還應當考慮到現如今的一些改善工程并將其應用其中。例如,建設現代化的三面光結構灌溉排水系統、配套建設合適比例的田間道路,從而提高農田耕作效率和便利程度等。這些配套改善工程能夠使土地資源“活”起來,能夠更好地推動當地農業的發展和機耕作業成熟度的提升,提高鄉村的整體經濟發展效益,為推動我國鄉村振興、城鄉共同發展提供助力。

2.2 秉持表土是資源的水土保持理念,保護表土

表土指的是地球非水域地區的表面能夠促使植物成長和結果的重要必需物質,有著非常豐富的有機物質、土壤酶、微生物等組成物,是確保地球上植物成長和結果的重要保障,并且其各項組成物的實際含量還決定著最后的土壤肥力,決定著最后種植的農作物的實際產量和整體質量。并且,根據中華人民共和國國家糧食和物資儲備局的相關研究數據來看,想要形成2厘米厚度的表土就需要花費整整160~800年的時間,所以較高土壤肥力的表土十分寶貴和珍貴。

除此之外,根據已經頒布的《中華人民共和國水土保持法》的相關內容,用來進行生產建設工作的耕地耕作層,必須通過剝離、儲存、再利用等工序,施工期有計劃地安排在非汛期進行施工,降低了因降雨造成的水土流失。從施工組織上體現了水土保持理念,從而保障表土不被損壞和不流失,保護我國重要的表土資源。并且,在開展生產建設工作的時候,必然需要進行挖土等作業,肯定會對土壤的表土產生不可修復和不可逆轉的損害。因此,提前剝離表土是必須要開展的工作。但是,剝離完成后的表土在被再利用之前,若是沒有得到合理地堆放以及控制堆放的時間,其所蘊含的各項有機物質等都會在堆放過程中流失,導致最后剝離出的表土成為了土壤肥力極低的無效土壤資源,不利于保障表土的理化性質和生物特性。

與此同時,不同地區的土壤組成物質都有所差異,表土資源的富含量也有所不同。所以,在設計墾造水田的時候,必須要始終秉持表土是資源的水土保持理念,制定表土資源保護利用和修復改善的計劃,根據實際情況來把土壤劃分成不同的區塊來進行深層次的剖面檢測,以此來確認不同區塊的表土實際厚度,進而確保能夠最大化地剝離最大數量的表土資源,確保表土資源能夠得到最大化的分離保護。此外還需注意,在表土資源剝離儲存后,必須要及時地把表土資源進行回填,以確保能夠充分利用表土資源來推動墾種工作的開展。并且,在臨時堆放剝離出來的表土資源的時候,必須要提前規劃好堆放的區域位置、面積以及堆放形狀、高度,并且要做好防護工作,防止因為降雨等導致臨時堆放的表土中蘊含的有機資源等流失的問題發生。

2.3 秉持系統化治理的水土保持理念

墾造水田的水土流失問題的發生大多都是因為不同區塊的田地的水平面存在高度差、灌溉排水系統割裂嚴重、田間道路布局設計缺乏合理性等問題造成的。例如,很多墾造水田用以排水的溝渠連接并不連貫,從而很容易導致排水過程中加劇其余田塊的水土流失問題,甚至侵蝕田地造成不可修復的損害。田間道路布局設計沒有得到科學、合理的規劃,引發道路附近的土壤水土流失問題更加嚴重,甚至還會影響農民日常的墾種正常開展。

造成水土流失問題出現、破壞水土保持工作的一大重要不可抗力因素就是降雨。降雨可以給墾造水田帶來其所必要的水分,為農作物的生長提供充足的水分,是非常重要的自然條件。因此,在設計墾造水田的時候,必須要考慮地形因素和平均水平高度來設計科學而合理的灌溉排水系統,以此來最大化地減少降雨對于墾造水田土壤的侵害同時還能保障墾造水田的水土。確保在洪澇時候能夠及時排出多余的水量、干旱的時候能夠保有足夠儲量的水分來進行灌溉,削弱墾造水田水土流失問題發生的源頭阻礙,以此來最大程度地發揮降雨帶來的有利作用、降低其所帶來的不利影響。

在設計墾造水田的時候,可以根據實際的地形和土壤情況來修建兼具灌溉和排水功能的溝渠,溝渠的實際傾斜建造角度需要根據灌溉區域的田地水平高度來決定,并且要根據灌溉田地不同區塊的實際高度來決定每個溝渠的節點的位置和高度,確保整個溝渠的排水角度都適應于實際的墾造水田的地形情況,以此達到排水、排淤泥的多重目標。除此之外,在設計墾造水田的溝渠時,必須要應用混凝土來進行澆筑,避免排水時水流通過溝渠滲漏到田地之中,以此來增強溝渠的整體利用質量和提高灌溉排水的效率。并且,為了同步保障灌溉和洪澇排水,應當在排水渠道另外分設專門的渠道把多余的水流引到蓄水池中,以此一方面可以為干旱時節儲備灌溉水源,另一方面還能夠減少溝渠上方水流對墾造水田水土的沖刷,保障溝渠上方區域的水土資源。與此同時,在設計墾造水田的時候,必須要將溝渠排水標準采用最高的排洪標準,確保暴雨時節墾造水田的作物也不會被淹沒、墾造水田的水土能夠得以保持。

墾造水田中的田間道路的建設也是系統化治理墾造水田的重要內容之一,所以在設計墾造水田的時候,必須要將此考慮其中。在設計田間道路的時候,必須要充分考慮農業生產以及農民日常耕種的實際情況,能夠將田間道路與溝渠系統化的進行規劃和建設,始終秉持田間道路占地面積最優化、不同道路之間科學連接而能夠通向所有不同區塊的墾造水田,并確保農民能夠在居住地和墾造水田之間便利耕作。

以此能夠極大地提高墾造水田的耕作效率和管理效率,而且還能夠在很大程度上避免墾造水田的水土因為田間道路阻隔導致的流失問題的發生。除此之外,根據實際的一些建設經驗來看,在設計墾造水田的時候,應當建設3.5m寬的田間道路以及2.5m寬的生產道路等不同規格的道路類型,并積極考慮到連接道路邊緣地區的防治情況,避免出現過大的高度差,防止水土流失現象的出現。

2.4 秉持預防為先、為重的水土保持理念

在墾造水田實際建設過程中,土地平整、犁底層構建和耕作層回覆需要調運大量的土方,受到工程建設的擾動大,極其容易引發墾造水田出現水土流失問題。因此在設計墾造水田的時候,必須要拒絕大面積統一化管理的設計思想,將田間道路和溝渠作為劃分的框架,加以并不透水坎度較低的田埂來把墾造水田進行科學劃分。并根據劃分田塊的實際地形和土壤狀況來進行耕地的改造和改善,確保不同區塊的田地都能夠呈現水平狀態,并且減少不同劃分區塊的田地之間的田面高度差,從根源上避免土石方量的流失。

墾造水田的坡面結構一般由四層組成,分別是耕作層、犁底層、心土層、底土層。為了確保后期墾造水田能夠得以高質量地耕種,在剝離表土進行后期建設的時候,必須要在設計時便考慮到如何重新構筑土壤剖面,以此來最大化提高墾造水田的土地資源利用效率。

3.總結

綜上所述,墾造水田設計是對我國農業發展和農業保障的有著緊密聯系的一項重要工作,但是現階段墾造水田大多都出現了不同程度上的水土流失問題,這對于墾造水田今后的發展是非常大的一個阻礙因素。因為水土流失會導致墾造水田中的有機物質等流失,不利于農作物的耕種和成長。因此在設計墾造水田的時候,必須要結合科學的治理理念,系統化地設計田間道路、溝渠等配套設施,確保能夠在洪澇時節科學地排水、干旱時節墾造水田能夠得以合理地灌溉,最大化地降低水土流失問題的出現和保障墾造水田在不同時節的正常耕種。除此之外,還必須要結合保水保土的設計理念,保障墾造水田土壤的肥力,確保墾造水田的水土保持和水土流失治理雙重目標的達成,并不斷地提高墾造水田的耕種質量。表土是墾造水田中的重要土壤資源,但是其保護和儲存往往被忽視,所以設計墾造水田的時候,必須要注重對表土等重要的土壤資源進行科學地分離和儲備工作,以最大化地保障墾造水田的各項有利自然資源的保持與維護,以此來確保墾造水田今后長遠的可持續健康發展,推動當地農業的發展。

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