关于黄土高原坡耕地的改造利用 [复制链接]

第5版()
专栏：

关于黄土高原坡耕地的改造利用
方正三
在水土流失地区，要有计划的建设基本农田，提高粮食产量，逐步达到稳产高产。这样才能将陡坡地退耕还林、还牧，改变耕作粗放、广种薄收的不良习惯，转向多种经营，全面发展山区生产。然后，才能彻底控制水土流失，根本改变山区的面貌。
黄土高原的基本农田，包括梯田、坝地和川平地。根据在晋西临县、离山和中阳三县的调查，川平地约占现有耕地面积的百分之八，可能建成的坝地占百分之十五左右（现有坝地仅占百分之一至百分之五），其余都是坡耕地。所以将坡耕地改造成水平梯田，应该是黄土高原基本农田的主要来源。
黄土高原的年雨量，一般在四百至五百毫米上下，且年变率较大，以致旱年频繁，绝大部分山地缺乏灌溉条件。那么，将来修成水平梯田后，能否做到稳产高产呢？这是一个大家关心的问题。据几个水土保持试验站的试验结果和群众的实践经验，都已肯定地回答了这个问题。如山西离山、甘肃天水和陕西绥德三个地区的水土保持试验站，在一九五八年分别修成了七十亩、五十亩和八十六亩的水平梯田，使产量得到稳定的提高：一九五九年到一九六三年的五年间，这三个站的水平梯田的平均产量分别为每亩四百四十六斤、四百二十二斤和二百三十斤。其中，一九六○年、一九六二年虽是旱年，也减产得不多。在修成水平梯田前，这些坡耕地的每亩产量只有五六十斤。
从群众的实践经验来说：（1）山西石楼县义牒大队，过去一般年景亩产量不过三十多斤。一九五六年修成一百九十六亩水平梯田。一九六三年虽遭春旱、伏旱和秋涝，亩产量仍达一百三十五斤。（2）陕西省米脂县高西沟大队，修了三百多亩水平梯田，在一次降雨一百毫米下，水不出田。一般年景，亩产量一百五十到二百斤，比坡地产量高出一倍以上。在一九六二年的大旱情况下，亩产量仍达一百零五斤，比全县平均亩产量三十一斤高出了二倍多。（3）陕西子长县王家湾公社马家沟生产大队，在一九六三年修成水平梯田四百六十二亩，其中有四百三十二亩比坡地增产百分之三十到百分之七十，只有三十亩和坡地产量相接近。
上述修梯田的增产实例证明，黄土高原地区只要把坡地改造成水平梯田，彻底控制水土流失，就能够为稳定丰产创造基本条件。黄土高原的梯田能在无灌溉条件下稳定丰产，主要由于下列两方面的原因。
一是修了梯田后，拦蓄了全部水、土、肥。黄土的特点是，土质疏松，总孔隙度达百分之四十七到百分之五十六；透水性良好，保水力强，几乎能将全部有效降雨（一般认为大于五毫米的降雨，就是有效降雨）储蓄于根栖层内。黄土的田间持水量为百分之二十左右，雕萎系数为百分之九上下。在这个范围内保持的水分，对植物是有效的。两米到三米深的土层内，有效水分的储量，分别为二百五十到三百七十毫米左右。由于土壤毛管力的作用，储蓄在根栖层中的水分，很少向深层渗漏。这种有效水分，随着土层深度以不同比例被作物根系所吸收，同时又得到入渗雨水的补充，所以土壤成为一个天然的蓄水库。如能做好保墒措施，以抑制土面蒸发，那么丰水年供作物利用和棵间蒸发损失而多余的土壤有效水分，就可供来年作物利用。因此，来年即令遇上旱年，作物产量仍能保持在一定的水平。这是因为黄土高原旱年的降雨量，一般不低于二百五十毫米，如再加上前一年土层中保存着的储水，就可基本上满足一季作物的需要。这是梯田在旱年也能相当稳产的原因之一。
二是施肥较足，并注意农业技术的改进。离山、天水和绥德三个地区的水土保持试验站，每年施在每亩水平梯田里的农家肥料分别为六千、五千和二千斤。至于三个生产大队的梯田的施肥量，也都在一千斤以上。这一带坡耕地的施肥量，一般每亩只有五百到八百斤。增施农家肥料后，不但能促使梯田土壤的熟化，增强保水力与肥力；如同时采用深耕措施，还能促使根系生长旺盛，向下延伸，更多的吸取较深层土壤中的水分。据武功西北生物土壤研究所的试验，随着增加施肥量和采用深耕的措施，可以使小麦根系从一百到二百厘米的土层中多吸收水分百分之六十左右。并且，随着施肥量和产量的增加，作物能更有效的利用水分。就关中旱塬小麦来说，当亩产由三百五十斤增至六百斤时，生产一斤小麦所需的水分，就由约一千三百斤减至约九百斤。以上两点是使梯田稳产高产的主要原因。此外，这几个水土保持试验站，还注意改进农业技术和选用良种等措施。
这里产生了另外一个问题，究竟修梯田是一次修平好，还是分年修平好？一次修平梯田，可以马上控制水土流失，但是费工很大。如果不保留表土，第一年还可能会减产。据离山水土保持试验站的试验，采用保留表土的方法，在坡度为十至二十五度的坡地上，修成宽十米的水平梯田，用工量每亩为五十到一百一十八个工。可见，一次修平梯田十分费工。
上面说的这三个水土保持试验站，在劳力、畜力、肥料、工具等方面的条件都较好，因此能将试验场内基本农田的坡地一次修成梯田，并且做到连年丰产。至于上述三个生产大队一次修平的梯田却只占总耕地面积的一小部分。按照目前黄土高原缺肥缺劳力的情况，一般应采用逐年加高地埂，利用耕翻和雨水冲刷使土壤向下坡搬运，以达到逐年变平的办法来修梯田。但是这样做，会不会使修平梯田的速度变慢呢？从山西中阳县赵家山公社张子山大队的经验来看，一次修平一亩梯田的用工，可以在相同坡度的坡地上，用同样的田面宽度培成地埂八至十一亩。这个大队除边远地和陡坡地外，有二千九百亩坡地需要修平，建设成基本农田。如果采用逐年修平的办法，需要十一到十五年时间，但若采用一次修平的办法，用同样的工，就需要三十四年左右的时间。并且据估计，拦泥蓄水和增产的总效果，也都以分年修平的较高。又根据在天水田家庄调查的结果，单凭用犁翻耕三到四年后，梯田埂的高度可达九十厘米左右；翻耕五到六年后，则埂高增至一百一十厘米左右。从而可知，今后在黄土高原改造坡耕地，主要应采用分年修平的办法。
当然，在人多地少，劳力肥料充足的地区，每年应有计划的选择一部分坡度缓、土质好的坡耕地，一次修成水平梯田，以加速基本农田的建设。
在梯田变平的过程中，要结合整地，因地制宜的采用各种改变微地貌的田间工程和各种水土保持耕作法，以加强蓄水保土的能力和提高产量。
黄土高原由于过去在封建统治下，长期遭受破坏，以及自然条件本身的特点，要将坡耕地改造成梯田，合理加以利用，以达到稳定高产，就必须加强下列几方面的科学研究工作。
（1）山地农具和梯田规格。分年修平梯田，主要借助于耕地时的翻土作用。因此犁的深耕和翻土能力对修平梯田的速度就起着重要的作用。目前黄土高原上群众所使用的山地犁有三种，即旧式的耩子、活壁犁和新式的十六号山地犁。耩子除铧尖外，全是木制的。耕地时仅将土抬起而无翻土作用，耕深只有十一厘米左右。所以改造坡地的效果较差，每小时仅能耕地零点三到零点五亩，牵引比阻每平方厘米高达零点四二公斤。它的唯一优点是重量轻（五六公斤），上山下坡搬运方便，所以有些地区的群众仍旧在使用。
活壁犁的翻土性能较好，工作效率比耩子高百分之三十左右。牵引比阻却只有耩子的一半左右，且可耕得稍深，但比耩 子重得多，约有十一公斤。
十六号山地犁是解放后才推广的，相当受群众欢迎。耕深约十三厘米，耕宽约十六厘米。耕作质量胜过旧式犁。它的缺点是较笨重（十六公斤），在山区搬运不方便，并且在凹形坡地或三十度以上的陡坡上入土困难，犁体不稳。总牵引阻力约为六十公斤，超出旧式犁十公斤左右，因此较小的牲口拉不动。
由此可知，目前黄土高原的旧式犁固然有缺点，新式犁也需加以改进，主要是减轻重量、减少牵引阻力。在不同坡度和微地貌条件下，犁的稳定性、切土深度与翻土性能等都不相同，适用于缓坡地上耕作的犁，在陡坡地上不可能有同样的耕作质量。应针对不同地貌类型设计几种犁型，才能较普遍地提高犁地翻土的效率，以加速修平梯田和改善耕作质量。
逐年加高地埂，可以使梯田变平得较快。一九五八年以来，对培地埂的工具各地都有不少创造，如槽式培埂器、培埂板、培埂犁、埝板、拍板、顿子夯等，一般可以提高工效半倍或一倍。但是，应进一步加以总结提高，且必须通过中间试验后，才能定型推广。
从我国今后工业发展的前景来看，在若干坡度较缓、地块较整齐的坡地上，用动力机具修梯田，也应作为发展方向之一。兰州水土保持试验站，曾试用Д159—B型推土机在五至十度的坡地上修梯田。可以提高工效十八点三倍，降低费用百分之四十五。但Д159—B型推土机原用于平地推土，如能设计专门用在坡地上修梯田的推土机，则还可以提高工效。
与此同时，还须开展梯田规格的研究。从减少土方量和缩短修平梯田的年限来说，梯田愈窄愈好。可是为了耕作的方便，又不能过窄。同时还应考虑到将来可能机械化的程度，把坡耕地加以类型区划，并选定几个有机械化或半机械化可能的代表性地点进行典型试验。对将来究应采用何种动力（乘式拖拉机、手扶拖拉机或固定动力的绳索牵引等）进行田间作业；不同种类的动力对梯田的宽度和连片程度又有什么不同的要求；田间道路应如何布设；在坡度较缓、地块较大的塬地（如董志塬、洛川塬）上为了便于机耕，是否可修筑波式梯田等一系列问题，都应加以研究解决。
黄土高原的梯田占基本农田的比重很大，因此群众对梯田如何实行机械化或半机械化的前景，都十分关心，经常向工作干部提出这方面的问题。所以必须加以研究解决。从全国机械化的布局来看，重点应先放在平原地区是完全合理的。可是，科学研究工作必须先走一步，而且在将来有可以实行机械化与半机械化的山区，必须及早提出对土地规划整理的要求，然后才能进行梯田的规格设计，以便着手把坡地分年改造成梯田。所以，这方面的科学研究工作确已提到日程上来了。
在将来机械化与半机械化的可能性较小的地区，梯田的规格应从总结群众经验而加确定。同时应注意黄土的质地呈现出由南向北逐渐变粗的特点。如较南部的山西省洪赵县娄村一带，由于土质较粘重，梯田埂有高达四五米的，但到陕北与晋西北则土质变粗而较松散，就应适当缩小梯田宽度和地埂高度。所以各地区梯田的规格并不一致，应作较深入的调查，并根据各地黄土的物理力学性质加以研究后，才能确定。
（2）牧草和草田轮作。在建设基本农田的过程中以及建成之后，都需要增施肥料，才能不断提高作物产量。黄土高原肥料的来源，主要应依靠种牧草，改良土壤和饲养牲口积肥来解决。群众也有“草多、畜多、肥多、粮多”的经验，是十分正确的。
目前在黄土高原较大量种植的牧草只有苜蓿和草木樨两种。由于草木樨耐旱、耐碱又耐寒，产草量相当高，可以解决饲料、肥料和燃料问题，颇受群众欢迎。可是这种草含有苦味，适口性较差，又非多年生的。苜蓿虽是多年生的牧草，但对土壤条件的要求较高，在水土流失较严重、地力过差的土地上不易种好。并且生长五六年后就会衰退下去，不能持久利用。所以还须继续加强牧草的选种和引种工作，俾可培育出适于不同地貌类型与土壤条件下种植的牧草。如两色胡枝子、达乌里胡枝子、无芒雀麦草、宿根巢菜等牧草于黄土高原各地普遍分布，是较有希望的保土牧草，应当加以选育栽培，进行试验。
草田轮作制是改良土壤，防止水土流失和增加产量的好办法。可先选择离村较远，运肥不便，而又冲刷严重的瘠薄山坡地试行草田轮作制。据离山水土保持试验站试验的结果，以草木樨与作物轮作，改良土壤的效益显著。在表层五十厘米深的土层内，种草后第一年的残根量达每亩一千零五十四斤，落叶量达每亩四百五十八斤，团粒结构比原有轮作对照区增加百分之二十二点二，毛管孔隙率增加百分之三点九。五年轮作期内两年种草，三年种作物。三年作物的总产量为八百四十三斤，比原有轮作制的五年间作物的总产量七百二十六斤增产百分之十六。同时种草的二年还收到草木樨青草四千多斤。草田轮作制比原有轮作制减少土壤冲刷量百分之六十八左右（根据天水水土保持试验站的资料）。这一试验结果有力的证实了，在遭受水土流失的低产山坡地上实施草田轮作制后，粮食总产量既可增加，同时又收了牧草，保持了水土。
但是，种多年生牧草后，因根系往下深扎，能大量消耗较深层土壤中的水分。如种苜蓿一年后，约一米半深的土层中的有效水分将被全部用尽；二年后，吸水范围可延伸至约二米深的土层；三年后则可用尽二米半左右土层内的有效水分。所以针对这一特点，多年生牧草地的后作应种植耐旱较强的作物。也可考虑从调节牧草收割和后作的播种期来解决土壤水分的矛盾，如在雨季前将牧草翻耕，而于雨季后播种作物。
据山西五寨一带群众的经验，将草木樨与作物混种，可节省劳力，又能多收一季作物。作物收割后，地面因有牧草保护，还能减轻水土流失。又据西峰水土保持试验站的初步试验，草木樨与苏丹草混播，既改善了牧草的适口性，又可以提高产草量百分之二十左右。
因为黄土高原地区有计划的进行草田轮作的经验尚不普遍，所以各地水土保持试验站和有条件的人民公社应当根据当地具体情况，进行试验，作出榜样，以便示范推广。
（3）农田水分平衡。黄土高原的梯田一般没有灌溉条件，雨量又较少，故需实施旱农作业。旱农作业的关键是采用各种技术措施，使农田水分在满足作物要求而获得高产的前提下，达到收支平衡。
黄土高原的地下水位很深，一般都有几十米，所以地下水通过毛细管作用向上的补给量是微不足道的。并且土壤从空中取得的凝结水量也很有限。所以梯田内土壤水分的最主要来源是降雨。土壤水分的支出为无效的土面蒸发与有效的作物蒸腾。
如能做好保墒措施，在一般情况下，土面蒸发的无效损耗，只相当于农田总蒸发量（作物蒸腾量加土面蒸发量）的六分之一到三分之一。因此提高复种指数与增加密植程度，都将增加水分的消耗。目前黄土高原大多地区的复种指数是一年一作，或三年四作。在改变复种指数时应当注意到，黄土高原的年平均雨量只有四百至五百毫米左右。如果过分提高复种指数，土壤水分将会入不敷出而失去平衡，反不如适当加以控制，使农田水分达到平衡，能得到较好的收成。如在关中旱塬地区，秋雨稍缺年份种植回茬麦以提高复种指数，曾遇到减产。还不如种植歇茬麦能保证稳产高产。黄土高原其他地区的雨量大都小于关中，如何合理提高复种指数，应经试验后决定。
关于密植也应考虑到水分条件。如在前作期间采用密植而多消耗了一些水分，那么留存于土壤中可为后作利用的水分就会相应的减少。所以密植问题应从前后两季作物生长期间的农田水分平衡着眼加以考虑。密植和提高复种指数都会增加农田的水分支出，究竟如何配合才能使一定量的水分收入生产出最高额的产量，也是有待研究的问题。
在梯田的水分平衡中，还应考虑到高达数米的地埂外侧的蒸发损失。地埂外侧如已长草，可起到保护作用，但水分的损失却要比不长草的大得多。
不同作物品种的抗旱能力是不相同的。选育抗旱品种也是减少梯田的水分支出，提高产量的一条有效途径。
为了改造利用黄土高原的坡耕地，做到稳定丰产，应很好地开展上述几个主要方面的科学研究工作。同时，相应的综合性科学研究机构的加强组织，和在各级农业学校内水土保持专业干部的培养，则为完成各项科研任务所必需。