梁中欽 王戰(zhàn)軍
平山縣土壤肥力狀況及改良培肥措施
梁中欽1王戰(zhàn)軍2
平山縣地處河北省西部,太行山東麓。全縣地貌類型多樣,有亞高山、中山、低山、丘陵、平原,兼有階地、岡坡、谷地、凹地等多種地貌類型。海拔從東南120米向西北2281米逐漸增高,相對(duì)高差2161米。氣候?qū)倥瘻貛О敫珊?、半濕?rùn)季風(fēng)大陸性氣候。不同的地貌土壤類型、海拔高度、氣候區(qū)域土壤肥力差異很大。近年來(lái),農(nóng)業(yè)科技人員通過(guò)對(duì)全縣土壤的調(diào)查分析,基本摸清了全縣的土壤肥力狀況,提出了改良措施,為全縣農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增收,奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。
1、土壤有機(jī)質(zhì)
土壤有機(jī)質(zhì)是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)之一,它是土壤的重要組成部分,不僅是植物營(yíng)養(yǎng)的重要來(lái)源,也是微生物生活和活動(dòng)的能源。土壤有機(jī)質(zhì)與土壤的發(fā)生演變、肥力水平和許多屬性都有密切的關(guān)系,而且對(duì)于土壤結(jié)構(gòu)的形成、熟化,改善土壤物理性狀,調(diào)節(jié)水肥氣熱狀況也起著重要作用。
平山縣地處暖溫帶半干旱半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),干濕交替明顯,夏季炎熱,冬季寒冷,其生物、氣候條件對(duì)有機(jī)質(zhì)的分解極為有利,因此土壤有機(jī)質(zhì)含量較低。全縣耕地土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為18.08克/千克,變異輻度為8.05—46.41克/千克,83.9%的土壤有機(jī)質(zhì)在10—30克/千克。
2、土壤大量元素
⑴土壤速效氮
土壤中的氮素主要以有機(jī)態(tài)存在,約占土壤全氮量的90%,而這些含量的土壤氮素主要以大分子化合物的形式存在于土壤有機(jī)質(zhì)中,作物很難吸收利用,屬遲效性氮肥。其余部分以小分子有機(jī)態(tài)氮或銨態(tài)、硝態(tài)及亞硝態(tài)氮素等無(wú)機(jī)態(tài)氮的形式存在,一般占土壤全氮的不足10%,可以被植物直接吸收利用,也稱速效氮。
據(jù)調(diào)查,平山縣土壤全氮含量平均1.52克/千克,變幅在0.61—2.942克/千克之間。平山縣速效氮含量平均為130.74毫克/千克,變幅為62-308毫克/千克。
(2)土壤速效磷
耕層土壤中的磷一般以無(wú)機(jī)磷和有機(jī)磷兩種狀態(tài)存在,通常有機(jī)磷占全磷的20%—50%,無(wú)機(jī)磷占全磷的50—80%。無(wú)機(jī)形態(tài)的磷中易溶性磷酸鹽及土壤膠體吸附的磷酸根離子和有機(jī)形態(tài)磷中易礦化的部分被稱為土壤有效磷,約占土壤總磷量的10%左右。
據(jù)調(diào)查平山縣土壤有效磷含量水平較高,耕層土壤有效磷含量平均為25.03毫克/千克,變化范圍為8.0—99.1毫克/千克。
(3)土壤速效鉀
土壤中的鉀一般分為礦物態(tài)鉀、緩效性鉀和速效性鉀三部分。礦物態(tài)鉀占全鉀的96%,存在于礦物晶格中,在短期內(nèi)不能被植物利用。速效鉀包括被土壤膠體吸附的鉀和土壤溶液中的鉀,一般占全鉀的1%—2%。
據(jù)調(diào)查平山縣耕地耕層土壤速效鉀含量平均95.37毫克/千克,變化范圍50—381毫克/千克。
3、土壤中量元素
中量元素是指植物體內(nèi)含量相對(duì)較高的營(yíng)養(yǎng)元素,通常包括鈣、鎂、硫三種,此次調(diào)查測(cè)試重點(diǎn)針對(duì)土壤有效硫進(jìn)行了測(cè)試分析。全縣耕地土壤有效硫含量平均為33.82毫克/千克,變化范圍在2.0—54.71毫克/千克之間。
4、微量元素
據(jù)調(diào)查,全縣土壤耕層土壤有效有效鋅含量平均為2.73毫克/千克,變化范圍在0.87—7.03之間;有效硼含量平均為0.53毫克/千克,變化范圍在0.10—1.77毫克/千克之間;有效錳含量平均為7.93毫克/千克,變化范圍在2.7—18.25毫克/千克之間;有效銅含量平均為2.46毫無(wú)/千克,變化范圍在1.05—9.85毫克/千克之間;有效鐵平均為18.35毫克/千克,變化范圍在3.5—88.0毫克/千克。
1、提高地力,增施有機(jī)肥,增加土壤有機(jī)質(zhì)含量
有機(jī)肥是全營(yíng)養(yǎng)肥料,對(duì)改良土壤和培肥地力具有獨(dú)特功效。有機(jī)肥和化肥配合施用,還可提高化肥利用率。試驗(yàn)表明:1千克氮肥配施有機(jī)肥比單施氮肥糧食增產(chǎn)3.3—7.6千克;1千克磷肥配施有機(jī)肥比單施磷肥糧食增產(chǎn)0.5—2.2千克;1千克鉀肥配施有機(jī)肥比單施鉀肥糧食增產(chǎn)0.4—1.2千克。實(shí)踐表明:長(zhǎng)期秸稈還田可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,土壤有機(jī)質(zhì)增加可改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),增加土壤通氣性,改善水、肥、氣熱,加強(qiáng)土壤微生物的活動(dòng),有利于土壤原有磷、鉀肥的溶解和釋放,培肥地力十分明顯。
(1)小麥秸稈直接還田技術(shù)。據(jù)試驗(yàn)測(cè)定,連續(xù)3年麥秸覆蓋夏玉米,土壤容重降低0.07克/立方厘米,孔隙度增加2.51%。有機(jī)質(zhì)增加0.09克/千克,速效氮增加4.5毫克/千克,速效磷增加1.51毫克/千克,速效鉀增加7.8毫克/千克。而且,麥秸覆蓋的地表徑流和土壤侵蝕程度均有不同程度降低。
(2)玉米秸稈還田技術(shù)。玉米秸稈直接還田宜早不宜晚,玉米收獲后要立即粉碎還田,此時(shí)秸稈含水量較高,容易粉碎,深埋后易于腐爛。玉米秸稈粉碎要細(xì),粉碎長(zhǎng)度最好3厘米以下且要分布均勻。田間作業(yè)機(jī)械一定要有足夠的動(dòng)力和轉(zhuǎn)速,深入地表5—7厘米,以便將作物根茬部位粉碎掉。旋耕整地時(shí)要旋耕深度達(dá)15厘米。有條件的地方,最好每隔3年進(jìn)行一次深耕或深松,深度最好達(dá)到25—35厘米。
(3)利用生物菌堆漚還田技術(shù)。小麥、玉米秸稈粉碎加菌堆漚。對(duì)不能進(jìn)行機(jī)械還田的地塊,可將秸稈運(yùn)出地塊,用鍘草機(jī)粉碎后再堆漚,一般堆漚7—10天。小麥、玉米整株堆漚。利用路邊、地頭將小麥、玉米秸稈按一定比例加水、加尿素、加菌劑,分層堆好后用泥封嚴(yán),進(jìn)行腐熟。小麥秸稈一般20天玉米秸稈一般30—40天腐爛。
2、推廣測(cè)土施肥、平衡施肥技術(shù)培肥改良土壤
當(dāng)前化肥施用上存在諸多片面、單一和盲目性。普遍加大氮、磷肥的投入并忽視鉀肥和有機(jī)肥的投入。過(guò)量施用氮肥不僅浪費(fèi)肥料,而且污染環(huán)境。針對(duì)這些問(wèn)題平山縣在近年來(lái)連續(xù)推廣實(shí)施了測(cè)土施肥,平衡施肥技術(shù)。實(shí)踐表明,推廣測(cè)土施肥、平衡施肥可有效保護(hù)生態(tài)、培肥地力。糧食作物畝增產(chǎn)10%,經(jīng)濟(jì)作物畝增產(chǎn)10—15%,蔬菜為增產(chǎn)10—20%。
(1)科學(xué)施用氮肥。利用好測(cè)土配方施肥成果,根據(jù)土壤肥力狀況、產(chǎn)量指標(biāo)要求等合理施用氮肥。氮肥用量多少受土壤中磷素含量的制約,磷素是氮素的制約因子,土壤含磷量高,氮肥用量就高。土壤含磷量低,相應(yīng)氮肥用量就少,施肥要達(dá)到氮磷比例適宜。氮磷比值小于4:1的要多施,此值大于12:1的要少施。壯地要少施,弱地要多施。因地定產(chǎn),因產(chǎn)定肥,看苗施肥。要加強(qiáng)土壤養(yǎng)分跟蹤化驗(yàn),不同作物,不同地塊,不同苗情,缺多少,補(bǔ)多少,不缺不補(bǔ)。氮肥深施。平山縣土壤屬中性和微堿性,石灰性土壤面積大,鈉離子容易被吸收,應(yīng)注意防止氨的揮發(fā)。因土壤消化作用在通氣良好的耕層進(jìn)行,所以施肥深度要在6厘米以下。
(2)合理施用磷肥。改進(jìn)磷肥施肥方法,要與有機(jī)肥混施減少土壤固定,以磷促氮。葉面噴施,補(bǔ)充作物生育期中對(duì)磷的需要。
(3)合理施用鉀肥。全縣36.24%的土壤速效鉀含量低于50毫克/千克,今后要探索鉀肥的施用方法與用量,逐步增加鉀肥施用面積。
3、推廣節(jié)水灌溉技術(shù)提高灌溉質(zhì)量培肥改良土壤
由于連年干旱致使平山縣水資源日益匱乏,嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性發(fā)展。為此,我們提出了以提高灌溉水、土壤水和自然降水利用率為中心,把傳統(tǒng)灌溉技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)組裝配套,工程節(jié)水與農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)相結(jié)合,針對(duì)不同區(qū)域的水資源特點(diǎn)和種植管理模式,培肥地力改良土壤的技術(shù)方法。
(1)農(nóng)藝節(jié)水培肥地力。主要包括:農(nóng)田覆蓋技術(shù)、化學(xué)制劑調(diào)控水分技術(shù)、機(jī)械免耕覆蓋播種施肥技術(shù)、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)推廣抗耐旱作物及品種技術(shù)、畦田溝灌技術(shù)、坐水種植技術(shù)等。
⑵工程節(jié)水培肥地力。主要包括:渠道防滲技術(shù)、管道輸水技術(shù)、噴灌微灌技術(shù)、設(shè)施節(jié)水技術(shù)、集雨節(jié)灌等等。
4、推廣深耕(深松耕)技術(shù)培肥改良土壤
平山縣糧食主產(chǎn)區(qū)土壤土層深厚,而大多數(shù)農(nóng)民習(xí)慣應(yīng)用小型機(jī)具進(jìn)行旋耕、淺耕,很少進(jìn)行深耕或深松,長(zhǎng)期淺耕或連續(xù)在同一深度耕作,受犁底機(jī)械摩擦和壓制作用影響,耕層變淺,且形成堅(jiān)實(shí)的犁底層。多年多點(diǎn)調(diào)查結(jié)果表明,犁底層土壤容重比耕層高0.4克/立方厘米。由于犁底層容重大,孔隙少,通透性差,阻礙了土體上下層間水、肥、氣熱的交流。犁底層成為降水和灌溉水入滲的障礙層次,致使降水和灌溉水積聚在地表或土壤表層,降低了水分和養(yǎng)分的有效利用。同時(shí)也妨礙了作物根系下扎,縮小了根系吸收水分、養(yǎng)分的空間范圍。深耕(深松)保護(hù)性耕作不需要年年進(jìn)行,而是根據(jù)土壤的實(shí)際情況2—3年一次,深耕或深松的深度為35—40厘米。
5、推廣保護(hù)性耕作技術(shù)培肥改良土壤
(1)以防治土壤沙化為主要目的的保護(hù)耕作技術(shù)。土壤沙化是風(fēng)蝕造成的惡果。保護(hù)耕作減少風(fēng)蝕的作用有以下幾個(gè)方面:一是殘茬或覆蓋物可以有效降低地面風(fēng)速。二是地表殘茬對(duì)表土有一定的固定作用,減少土粒被風(fēng)吹走。三是結(jié)構(gòu)較好且相對(duì)緊實(shí)的表土也減少了風(fēng)蝕的可能。
(2)以防治水土流失為目的的保護(hù)耕作技術(shù)。以控制水土流失為主要目的的保護(hù)耕作技術(shù),主要應(yīng)用范圍是丘陵山區(qū)、梯田、坡耕地等水土流失嚴(yán)重地區(qū)。技術(shù)原則是:水平耕作、增加秸稈覆蓋、減少土壤翻動(dòng)、最大限度地減少地面徑流。重點(diǎn)推廣的技術(shù)之一是夏季免耕覆蓋技術(shù),秋播則可采用少耕、淺耕等耕作方式。
(3)以提高資源利用率為目的的保護(hù)耕作技術(shù)。多年的實(shí)踐研究表明:在小麥、玉米一年兩熟情況下,小麥連續(xù)免耕的前3年,產(chǎn)量與常規(guī)差異不大,但從連續(xù)免耕的第4年以后,產(chǎn)量受到顯著影響。主要原因,一是大量秸稈殘茬對(duì)播種質(zhì)量具有一定的影響,二是早春地溫較低影響麥苗發(fā)育,三是多年免耕后田間草害較重,四是早春土壤養(yǎng)分的礦化受到一定影響。而免耕直播可使夏玉米播期較常規(guī)提早7—10天,可利用積溫增加150—200度,從而大大提高了光熱資源的利用率。平山縣在小麥-玉米兩熟區(qū)的作法是:冬小麥大力推廣玉米秸稈粉碎旋耕還田技術(shù),每2—3年深松耕一次,夏玉米大力推廣免耕直播高產(chǎn)配套栽培技術(shù)。
(作者單位:1.平山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站2.平山縣種子公司)