文摘
水土保持实践有助于长期农业可持续发展和可持续农业。本文考察了主要农艺实践及其在水土保持中的作用。审查表明,埃塞俄比亚的重要农艺水土保持实践带状种植,混合种植,间作,休闲地,覆盖,等高耕作、作物轮作,保护耕作,农林复合经营。守恒和nonconserved土地之间的显著差异被发现的土壤化学和物理性质,土壤有机质、全氮、有效磷(P)、体积密度、渗透速率、土壤质地。non-conserved土地较低土壤有机质、总氮、渗透速率和更高的体积密度,粘土含量,和可用p .土壤有机质含量呈正相关,渗透速率和总氮、土壤容重呈负相关。阳离子交换量(CEC)呈正相关,p .可用土壤pH值和起伏的土地适度适合雨美联储农业。植物的树冠、垃圾和覆盖拦截雨水减少,强度,和降水空间分布的土壤表面,保护土壤表面的直接影响可能导致飞溅的雨滴,片蚀。在水土保持,这种做法比别人高,因为作物和豆科木本多年生植物改善和丰富土壤条件通过大气固氮作用,有机物通过litterfall和死亡,腐烂的根系,养分循环,土壤孔隙度的调整,以及对入渗率的贡献。它还能缓解和维护盐度、碱度、酸、和水肿问题。提高水位,增加土壤水分,节水是基于捕捉尽可能多的水并将其存储在表面(intanks)或允许它沉入土壤。 Even where storage pans are dug, they are small and cannot keep the premises afloat when the drought lasts for days, as they have done recently. It is strongly recommended that the productivity of soil and water conservation measures is promoted through an integrated approach in which farmers are intensively involved in every implementation stage.
1。介绍
土壤是一种至关重要的资源,有效的管理是至关重要的经济增长和发展,对食物、纤维和其他必需品(1]。环境危害,持续的食品不安全,金融损失,贫困,和迁移是土地退化的严重后果2,3]。一份报告显示,50%的埃塞俄比亚高地已经明显侵蚀,导致土地生产力(同比下降2.2%4]。在给定的生态、经济和社会条件下,埃塞俄比亚高地的农业生产系统不能保持永久植被全年(5]。因此,水土保持措施的必要组成部分的系统防治水土流失的关键时期,显示特定的影响(6,7]。
管理不善的陡峭,脆弱易受侵蚀的,经常热带土壤增加穷人的接触和对气候变化的脆弱性。它也可能加剧气候引起的冲击的严重程度,导致植被和土壤肥力的损失。梯田建设、资金micro-dam建设、植树、和建立农林复合经营系统都得到普及,吸引了大量资源。自2006年以来,世界银行(World Bank)已超过100亿美元投资于土地可持续管理(SLM)仅在非洲,打算减少水土流失,增加土壤水分和植被。
水土保持是指活动在当地的水平,以维持或提高土地的生产能力,包括土壤、水、植被,在通过阻止或减少土壤侵蚀退化的地区,压实,盐度,节约用水和排水8]。水土保护有助于确保长期生计通过减少环境退化和增加作物产量(6]。在埃塞俄比亚高原,土壤侵蚀是最具挑战性的和持续的环境问题之一。
埃塞俄比亚高地接收雨水很多,很多人,导致土壤侵蚀形式的水侵蚀。Water-induced土壤侵蚀伤害国家食品供应,造成下游洪水和储层沉积,使有价值的植物营养素的损失。物理水土保持措施被认为是第一道防线,主要作为屏障由于对地表径流的障碍,改变景观的干涉梯度通过沉积物积累和水分存储,和改变景观的干涉梯度通过沉积物积累和水分存储(9]。
物理措施结构为水土保持提供以下原则:增加浓度的时间径流,从而允许更多的渗透进入土壤;减少地表径流的数量和速度除以长边坡分成几个短的;减少地表径流率;和保护环境从过度径流造成的损害10]。
生物措施为保护性的影响通过增加植被覆盖以下角色:防止飞溅的侵蚀,减少地表径流速度,促进土壤颗粒的积累;表面粗糙度增加,减少径流,增加渗透。根和有机物质有助于保持土壤总量的稳定和改善渗透(Hurni et al . 2003年)。
由于营养损失造成的水土流失,土壤肥力恢复资源的缺乏,和不平衡的营养采矿、退化的耕地已成为一个重要的约束在东非高地(生产11]。
水土保持是土壤的可持续利用生育而不中断下维护其潜在未来几代人的需要和愿望12]。在过去的三十年中,埃塞俄比亚政府发起和实施大规模的土壤和水管理(SWM)计划减少侵蚀造成的破坏,洪水,和沉积13]。这个方法的名字来自于它自上而下的方法。在埃塞俄比亚高原,水土保持措施可能长期土地管理中扮演重要角色14]。农业是埃塞俄比亚的长期增长和粮食安全的主要来源。水土保持是指一组管理策略防止水土流失和土壤中的化学变化由于过度使用和盐渍化(15]。在埃塞俄比亚,水土保持与自然环境的改善和保护。
2。水土保持在埃塞俄比亚
水土保持是必不可少的控制农田的养分的损失,防止水体污染,减少沉降率在水库河运河沟渠,并限制作物损害被风布朗存款或埋葬在水。水土保持是维护土地的生产能力减少水土流失的速度。节约用水的方法是一种设备,鼓励人们改变他们的行为技术改进者和他们实现减少水损失或使用。节约用水还指减少超负荷使用水和减少浪费的水清洁生产和农业等不同的目的使用,和节约用水可以被定义为减少水损失或改善水资源管理,教育效率(14]。
土壤保护指的是长期使用的土壤保护其生育潜力不危及后代的需求和欲望。这是很重要的,尤其是在substance-based经济经济活动占主导地位的农业(15]。山地水土保持实践可以促进上游和下游的各种生态系统服务效益。水土保持支持可持续生计通过减少环境退化和提高作物产量。在埃塞俄比亚,土壤退化构成了直接挑战,农民生计和消极地影响当地和全球公共产品的提供,威胁要破坏长期经济表现。总成本的金融损失土壤退化由于土地利用和土地覆盖的变化被估计为2310亿美元,占全球GDP的0.41% (16]。努力防止土壤退化通常主张是一种很有前途的策略来增加农民应对气候冲击在短期内和处理中期的根本原因。土壤含水量高在石头上面临外滩与其他保护措施相比,土壤和沉积物捕获能力外滩比其他措施。然而,粮食产量最高的是记录在fanya juu草(表1)。
2.1。梯田对作物产量和土壤性质的影响
阳台是slope-controlling屏障由地球,石头,或其他合适的材料。一系列的保护措施已经被开发出来,梯田是最常见的(23]。梯田通常仅推荐用于集约使用土地侵蚀裁剪。也是昂贵的构建,需要年度维护。这是可行的,可耕种土地供应不足或有价值的作物能够生长。水保留在每一个平台可以提高土壤肥力和作物生产力(15]。有水平或近水平的步骤建立或形成轮廓和冒口的堤防分开。由开挖或由草,或fanya juu梯田是合适的坡地高达55% (3]。根据百万(24),阳台的地区平均25%和35%的原始梯度CEC的6%和49%高于相应的梯田山坡。CEC含量与有机质含量呈正相关(25]。PBS损失之间的值也明显不同(≤0.05)和沉积区。根据(22),露台区沉积区有3.05%的有机质含量和CEC的相应损失的20.35%高出21.57%(表2)。
沉积的区别、损失和中间地带玉米的产量和产量构成的露台也具有统计学意义(≤0.01)。更高的粮食产量记录的沉积区其次是中间和损失区域粮食产量值为2695.10,1685.90和1072.90公斤公顷−1分别为(表3)。
同样,总生物量和株高表现出景观位置之间的显著差异(表3)。
2.2。轮廓绑定对地下水补给的影响
地球轮廓岸堤包括建造一个小障碍在斜率(沿着轮廓线)的土地,斜率是切割成一系列的小山坡上,增加径流的渗透速率的降低速度。土壤外滩是一种结构测量,它由一个土或石路堤,沿着轮廓或土壤和石路堤,建立和稳定与草地等植被和饲料树。石头的数量可以确定国债的高度。国债减少水径流速度和土壤侵蚀通过保留在外滩和渗透水。他们还帮助地下水的补给26]。
2.3。减少带状种植在土壤侵蚀的作用
带状种植是一种耕作方法,字段分为长,狭窄交替在轮作系统中。使用它当斜坡太陡,当山太陡或太长,或者当没有可用其他方法防止水土流失(27]。2019)。大多数饲料作为覆盖作物。一些系统使用,尤其是侵蚀地区,增长永久保护植被;然而,所有条每年交替(28]。是一种农艺实践中普通作物种植或生长在相对狭窄的形式在土地斜率(图1)。这条如此安排,带作物应该总是隔着条close-growing和耐腐蚀性作物。带状种植检查地表径流和力量渗透进入土壤,促进雨水浓度(30.]。
2.4。混合种植和间作对农业生产率的影响
混合种植和间作广泛使用的传统技术,结合作物生长期不同,劳动种植和收割设备,允许在周日计划变化基于初雨季节的一部分。另一个优点使用氮禾谷类作物的地位可能会引起的变化(31日]。种植两种或两种以上的作物在同一领域被称为间作。该地区仍然划分为条带状间作,但带很窄,也更连续的。这使得现代农业机械更容易使用并且允许附近工厂受益于协同增长效应(32]。同时间作的种植两种或两种以上的作物在同一领域(安德森,2005)。广泛的可用于间作作物。混合种植的不同和主要作物,如黍和其他豆类,可以防止气候的变化——不同的混合作物根系不同深度的土壤。此外,混合种植提供了少量的一粒家庭消费在其他时间(30.]。混合种植是提高土地生产力的一种方式,我们可以看到在图2。
2.5。改进作物轮作对土壤肥力的影响
轮作是一个本土实践提高土壤肥力和保护土壤肥力。这是一个系统,通过旋转来实现氮修复不同类型的作物耕地。农民使用作物轮作。轮作制度大多应用于谷物,土地种植大麦前两到三年改变为以下两个或三个小麦或玉米种植。然而,此外,我们主要强调提高生产力和喂养的家庭数量不断增加(33]。轮作也称为连续种植,改善土壤健康。轮作管理土壤和肥力,减少水土流失,改善土壤的健康,增加可用的营养作物(图1)。轮作是旋转的类型一块特定的土地上生长的农作物。这种做法应遵循与绿肥作物(如,田菁属针尾部(dhaincha)和印度麻(跟麻))或豆科作物(如黑克,绿豆和鹰嘴豆)。轮作作为文化工作的有效措施。下一批必须属于一个不同的家庭。旋转时间可能会有所不同从2到3年或更长期。旋转时间可以作为宿主菌群的多样性,动物,昆虫和微生物在土壤中。这也增加了营养的可用性。
2.6。水土保持措施和土壤属性
土壤肥力是指土壤持续高产的能力(33]。土壤管理指的是农民工作在地上种植植物和作物,满足社会的需求。土壤管理是一个广义的概念,它包括所有因素直接在人的控制下,土地使用等作物的选择,作物生产方法和肥料的应用程序。保持足够的有机质在土壤中,使土壤结构和水容量,也是土壤管理课程的一部分。肥料、有机物质、无机肥料、石灰石、豆类和包容的种植系统或两者结合用于保持土壤肥力。土壤肥力是一个至关重要的因素在决定任何农业系统的生产效率。土壤肥力是指可用于农作物的营养。方法取决于整个集成和相互关联的系统(15]。
SWC实践影响土壤的容重Gumara分水岭。相对更高的体积密度non-conserved情节可能与洗好有机matter-rich土壤被侵蚀,从而暴露出土壤颗粒略重。然而,较低的体积密度守恒的情节可能是由于各种各样的因素,包括减少土壤侵蚀的影响(SWC结构障碍)和相对较高的SOM内容造成作物残留物衰变,植物叶子腐烂,减少漏洞容易删除此组件(22]。水土保持措施的集成与土地利用类型对土壤特性的影响。耕地保护措施给了土壤有机质的3.494%相比non-conserved土地(2.15%)。此外,牧场与保护措施改善SOM NCL相比(表(2.96%和2.07%)4)。
水土保持措施对改善土壤肥力的影响,土壤水分潴留,减少土壤流失(表5和表6)。
石油含水率高时SWC结合区域关闭而关闭没有SWC措施13.65% 17.65%,开放的牧场没有任何措施11.42%,1.053克/厘米3。
3所示。水土保持措施对作物产量的影响
的水分和养分吸收植物根系的土壤容量成正比。很长,细长的根,这是受到土壤结构的影响,可以帮助植物吸收营养37]。土壤结构恶化,如薄庄严,持有少量的水,并允许很多流量,增加洪水和干旱的可能性和影响养分供应。节约用水和作物产量增加在印度当土壤与植物[农地膜38),与地膜应用植物出现后不久是最有效的治疗方法。如果表面残留物的数量是适当和有效控制杂草,non-tillage将产生类似的结果。当使用non-tillage时,需要有效的杂草控制成功的作物生产,因为它允许更多的时间渗透(Ejegue Gessesse, 2021)。养分含量,水容量,有机质含量,土壤减少、土壤深度、盐度、和土壤生物量的临界土壤特性影响农业产量可持续性(33]。
因此,作物产量的差异不同的SWC实践像石头外滩公顷(321.7公斤−1),分级fanya juu公顷(-53.7公斤−1),施厩肥(3917.7公斤公顷−1)(表8)。
水土保持措施的影响在不同的作物产量表表示9。如表所示,粮食作物的产量和生物量不同水土保持措施的变化。
4所示。在水资源开发水土保持措施
土壤入渗率是在给定的时间内让水渗透的能力。测量通常在厘米每小时完成。土壤SWC措施有一个更好的比non-conserved的土壤渗透速率。此外,土壤生物SWC措施有一个相对更好的渗透速率比物理SWC测量,因为根渗透效应和土壤有机质从植物体通过分解。渗透测试证实,土壤物理结构与营养措施稳定下渗率的平均值最高相比与其他保护措施。non-conserved微流域下渗率的平均值最低。土壤有机质含量和比例粘土土壤分离似乎扮演一个角色在入渗率的变化41]。流域径流减少的效果实施SWC措施后可以观察到在地里,农民利用减少径流响应重建农田区域受到严重的沟。
水土保持措施对径流有自己的影响减少。百分比变化的径流生成25%的粒级土壤外滩,外滩在土壤水平60.1%,75%覆盖物(表10)。
5。畜牧生产的水土保持措施
土壤外滩与饲料物种农民通常种植对土壤国债的维护国债迅速得到牲畜饲料可用(55]。牲畜种群起着相当大的作用在提高径流,水土流失,土壤肥力和生物质生产。水土流失和土地退化过程并不像预期的逆转(54]。土壤和水是重要的自然资源为农业发展和提高畜牧业生产。虽然许多项目都集中在水土保持,同时改善农作物和饲料生产,很少有保护和生物质生产的组合视为机会提出的这样一个限制和“anthropized”环境55]。大部分的甲烷是一种粪便储存和肠内发酵的结果,这是动物的消化道中产生的甲烷(56]。SWC改善水资源,它有一个显著影响农民的生计,提高动物的生产力。水可用性低土地的牲畜是至关重要的。在一年的大多数时间里,动物必须走长途寻找水和通常在两到三天浇水一次。饲料草、灌木和树木种植和播种收回山谷(即。、香根草、大象草、美国野大麻等)。社区现在使用再生沟作为牲畜的饲料来源通过减少放牧,或控制系统。
6。水土流失对社会的影响
因为洗土壤在上游将不可避免地是下游淤塞,水土流失导致河道的奇怪的现象被高于周围的地面。问题泛滥的河流、水库、湖泊、河道,水污染问题已成为一个主要问题。结合由人类非法局,淤积导致显著减少湖的洪水存储容量。湖面积25828公里2在长江中下游的自1949年以来已经下降了近50%,达到1997(14074公里2)。不合逻辑的探索和建设,原来的22个大湖泊与长江失去了约567×108 3的能力。洪水造成超过40%的经济损失agro-economy在过去的50年里由于自然灾害。平均年度亏损0.12% GDP的-0.24%和13.3%的长江财政收入。世界上洪水损失从1915年到2003年比发达国家高出数十倍(57]。
水侵蚀土壤退化是最常见的原因在全球农业用地。由于农业生产下降(39,58),减少了沉降过程和非现场的水质影响基础设施坐产生重大环境影响和重大经济损失(59,60][34,38,61年,62年]。外滩结构已被用来作为大规模的水土保持(SWC)埃塞俄比亚高原的战略来应对这些问题,建立土地可持续管理(SLM)系统(霍尔顿et al ., 2001;(2])。SWC措施的有效性径流、土壤、和营养损失和收益影响的可持续性土地管理实践(63年),但定量信息生态保护措施的影响往往是缺乏对埃塞俄比亚的条件(意甲et al ., 2013;(34,36])。许多人已经实现SWC标准存在于埃塞俄比亚高原,但他们不是充分的认识,评估,由土地使用者或共享,技术人员、研究人员、或政策制定者62年]。同样,也常常不足之间的合作研究和实现64年,65年]。大多数SWC研究侧重于土壤侵蚀评估而不是预防和缓解策略,尽管预防和缓解策略是至关重要的。Buthelezi et al。33)发现,土壤生物能源转换和交流是必要的。甚至与现代生产技术,土壤仍然是不可替代的自然资源为农业,林业,股票育种。森林保护的缺乏,沙漠化减少可用的土地,土地质量退化,造成直接损失严重风蚀导致表层土壤流失和坑的形成和低谷。
风蚀也会导致侵蚀土壤的贫瘠的土地和打桩植物背风的一面,导致巨大的沙丘和新月形的酒吧。种子和幼苗被风吹走。塑料覆盖物被风吹走。大部分的损伤发生在陡峭的斜坡和光秃秃的山脉与足够的植被。沿着长江流域山区和丘陵,特别是在上游,容易径流由于陡峭,大雨,一层薄薄的土层。洗土壤贫瘠的土地,导致结构恶化,营养和泥质系统耗尽,土壤系统被打破,和水的预订被堵塞或径流,从而减少渗透,增加径流(意甲et al ., 2013)。
7所示。水土保持措施的关系与经济可持续发展
森林是世界上最复杂的生态系统和万物的基础。他们不仅为我们提供新鲜空气,生产和生活必需品,也防止风,解决砂,节约水,气候变化模型。他们甚至被称为人类的守护神。然而,最初的76×108公顷森林覆盖面积占到全球总数的2/3面积萎缩到55×l08公顷到1862年由于人口增长,经济发展,和不适当的土地种植。这些森林的破坏自世纪之交以来加速。森林面积减少到42×108公顷,1985年到2020年,它是将只有18×108公顷,每年根据受损面积1800×104公顷(意甲et al ., 2013)。
8。结论
土壤侵蚀是土壤肥力流失的一个原因,减少作物产量,从而加剧了粮食安全风险。水土流失还在许多地方农业生产构成威胁。水土保持技术高地地区很发达,和自助组织的环保活动,特别是,是实用的。土壤保护的目标获得最稳定的生产水平从给定土地面积,减少土壤流失。根据不同学者的发现,水土保持措施改善土壤水分(22.65%)、籽粒产量(5.28公顷−1年−1)和沉积物捕获(30公斤米−1年−1)。根据百万(24),阳台的地区平均25%和35%的原始梯度CEC的6%和49%高于相应的梯田山坡。CEC含量与有机质含量呈正相关(25]。PBS值也显著不同损失和沉降区。更高的粮食产量记录的沉积区其次是中间和损失区域粮食产量值为2695.10,1685.90和1072.90公斤公顷−1,分别。同样,总生物量和株高表明景观之间有着显著的不同位置(22]。同样,总生物量和株高表明景观之间有着显著的不同位置。
生理和身体上,水土保持措施可以帮助减少径流和土壤侵蚀和改善土壤的物理和生化肥力状况,提高农业土地的生产力。当生物措施不足以单独控制侵蚀,方法的组合或可能需要不同的保护措施。例如,等高耕作、带状种植和外滩结构都可以被认为是在一起。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。