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        土壤肥沃耕層構(gòu)建模式

        2014-11-28 23:58:46裴澤蓮等
        農(nóng)業(yè)科技與裝備 2014年7期

        裴澤蓮等

        摘要:詳細介紹土壤的物質(zhì)組成及作用,論述構(gòu)建土壤肥沃耕層對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要意義及我國土壤耕層構(gòu)建模式的發(fā)展歷程,介紹一種將深翻和秸稈還田結(jié)合起來的土壤肥沃耕層構(gòu)建新模式,為提高土壤耕層的肥力提供參考。

        關(guān)鍵詞:土壤肥沃耕層;深翻;秸稈還田;肥力;犁底層

        中圖分類號:S052 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-1161(2014)07-0068-02

        1 土壤的主要物質(zhì)組成

        農(nóng)作物賴以生存的土壤是由固體、液體和氣體三類物質(zhì)組成的。固體物質(zhì)包括土壤礦物質(zhì)、有機質(zhì)和微生物等;液體物質(zhì)主要指土壤水分;氣體是指存在于土壤孔隙中的空氣。土壤中這三類物質(zhì)構(gòu)成一個矛盾的統(tǒng)一體,互相聯(lián)系,互相制約,為作物提供必需的生存條件,是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)。

        有機質(zhì)含量的多少是衡量土壤肥力高低的一個重要標(biāo)志,它和礦物質(zhì)緊密地結(jié)合在一起。在一般耕地的耕層中,有機質(zhì)含量僅占土壤干質(zhì)量的0.5%~2.5%,耕層以下更少,但它的作用卻很大,人們常把含有機質(zhì)較多的土壤稱為“油土”。根據(jù)分解程度,土壤有機質(zhì)分為新鮮有機質(zhì)、半分解有機質(zhì)和腐殖質(zhì)3種。腐殖質(zhì)是指新鮮有機質(zhì)經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化后形成的黑色膠體物質(zhì),一般占土壤有機質(zhì)總量的85%~90%。

        腐殖質(zhì)是作物養(yǎng)分的主要來源,其既含有氮、磷、鉀、疏、鈣等大量元素,又含有多種微量元素,經(jīng)微生物分解后釋放出來供作物吸收利用。腐殖質(zhì)是一種有機膠體,吸水保肥能力很強。因其顏色較深,有利于吸收陽光,故可提高土壤溫度。

        土壤微生物的種類很多,有細菌、真菌、放線菌、藻類和原生動物等,其數(shù)量也很大,l g土壤中的微生物為幾億到幾百億個。在每667 m2耕層土壤中,微生物的質(zhì)量有幾百到上千公斤。土壤越肥沃,微生物的種類和數(shù)量越多。微生物能分解土壤中的殘根敗葉和有機肥料,并釋放出營養(yǎng)元素,供作物利用。

        2 構(gòu)建土壤肥沃耕層的意義

        土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)條件,其中肥沃土壤是保證農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)的重要條件。耕層結(jié)構(gòu)的合理性直接關(guān)系作物的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。

        長期以來,人們對耕地進行高強度開發(fā)和不合理使用,造成土壤存在以下問題:有效耕層變淺,犁底層加厚、堅實;耕層有效土壤數(shù)量明顯減少;黑土層變薄,有機質(zhì)含量降低,供肥供水能力減弱。耕層變淺后,土壤存在“淺、實、少”的問題,限制了作物根系的生長發(fā)育,降低了農(nóng)業(yè)抵御自然災(zāi)害的能力,同時嚴(yán)重影響作物高效吸收水分、養(yǎng)分,使其抗倒伏能力下降,進而制約糧食高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

        良好的耕層構(gòu)造應(yīng)具備以下能力:土壤容重保持、調(diào)節(jié)能力,協(xié)調(diào)并使土壤具有適宜的水肥氣熱條件;能促進耕層中的礦質(zhì)化作用,加速養(yǎng)分釋放,為作物根系提供良好的土壤環(huán)境;促進耕層內(nèi)腐殖化,保存和積累有機質(zhì),培肥土壤。

        3 土壤構(gòu)建模式發(fā)展歷程

        耕作措施的發(fā)展受生產(chǎn)方式、機械化水平等多種因素制約。不同耕作措施形成的耕層構(gòu)造不同,影響耕層水、氣、熱等土壤生態(tài)因素。

        20世紀(jì)50年代至今,耕作措施在作業(yè)動力、作業(yè)機具、作業(yè)方式上發(fā)生了巨大變化。50年代初主要采用傳統(tǒng)輪作制,耕作機具的動力基本為畜力,耕種方式主要有扣種、穰種、擠種等。50年代中后期,隨著大型動力的發(fā)展,機翻地、機播地和機械起壟等作業(yè)開始興起,耕作模式有平作,平作后起壟,翻、扣、穰種相結(jié)合等。60年代,機翻、機播、苗眼鎮(zhèn)壓、中耕起壟等新型耕作制度逐漸得到推廣應(yīng)用。70—80年代采用的耕作制度主要是機械化輪翻制,作業(yè)模式有機械深耕、輪翻、平播后重鎮(zhèn)壓、起壟(或原壟)除茬后機播等;80年代中后期,推廣應(yīng)用的耕作制度主要有少耕、留茬少耕、機械化原壟耙茬播耕、條帶深松耕、旋耕除茬播種、壟作留茬深松耕、地膜覆蓋耕作栽培等;90年代興起的耕作制度有輪耕法滅茬、壟上播種等。

        近年來,受土地分散經(jīng)營的影響,大型動力及機具在生產(chǎn)上的應(yīng)用急劇下降,機械化深翻、深松作業(yè)的面積越來越少,小四輪滅茬起壟后壟上播種及小型動力淺旋耕后平播等方式占主導(dǎo)地位。小型動力機具的長期使用,導(dǎo)致耕作層淺,加上機械壓實使土壤表層容重增加,造成土壤板結(jié)、耕地退化、生態(tài)環(huán)境惡化、土壤失墑嚴(yán)重,進而使土壤肥力下降。根據(jù)不同耕層構(gòu)造的生態(tài)效應(yīng)特點,深入研究滿足作物生態(tài)需求的耕層構(gòu)建模式,對重建土壤肥沃耕層具有重要的現(xiàn)實意義。

        4 土壤肥沃耕層構(gòu)建新模式

        耕地是恢復(fù)和提高土壤肥力的重要措施,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)。秸稈還田具有促進土壤有機質(zhì)、氮、磷、鉀含量增加,增強土壤水分保蓄能力,改善植株性狀,提高作物產(chǎn)量,改善土壤性狀等優(yōu)點。

        將秸稈還田和土壤深翻耕技術(shù)結(jié)合在一起,是一種有效的土壤肥沃耕層構(gòu)建模式。其將緊實土層變?yōu)槭杷杉毸榈母麑?,增加土壤孔隙度,有利于接納和貯存雨水。

        深翻耕可以將一定深度的緊實土層變?yōu)槭杷杉毸榈母麑?,增加土壤孔隙度,提高土壤接納和貯存雨水的能力,促使土壤中潛在養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為有效養(yǎng)分,有利于作物根系伸展發(fā)育。翻耕將地表的作物殘茬、雜草、肥料翻入土中,能夠清潔耕層表面,提高整地和播種質(zhì)量,且翻埋的肥料可調(diào)整養(yǎng)分的垂直分布。此外,將雜草種子、地下根莖、病菌孢子、害蟲卵塊等埋入深土層,抑制其生長繁育,也是翻耕的獨特作用。翻耕在改良牧草地、綠肥地、殘茬雜草地、施用有機肥較多地、開墾荒地的使用效果尤佳。秸稈還田能增加土壤養(yǎng)分含量,特別是鉀素的含量。同時,秸稈還田能增加土壤有機質(zhì)含量,改善土壤結(jié)構(gòu)(水分、養(yǎng)分、通氣和溫度狀況),為作物取得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)打下堅定基礎(chǔ)。另外,秸稈還田還具有保墑、調(diào)溫、抑制雜草生長、減輕鹽堿害的作用。

        把深翻耕與秸稈還田二項技術(shù)結(jié)合起來,能構(gòu)建肥沃土壤耕層,使土壤具有一定的容重保持和調(diào)節(jié)能力,協(xié)調(diào)土壤的水、肥、氣、熱條件。此模式能更好地促進耕層礦質(zhì)化作用,加速養(yǎng)分釋放,為作物根系提供良好的土壤環(huán)境,使作物根系“吃飽喝足住好”。同時,其能更好地促進耕層內(nèi)的腐殖化作用,保存和積累有機質(zhì),培肥土壤,為奪取作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)打下基礎(chǔ)。目前,我國正面臨著人口劇增、耕地銳減的巨大壓力,構(gòu)建合理耕層結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力是實現(xiàn)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)以及可持續(xù)發(fā)展的主要途徑之一。

        參考文獻

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