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土壤改良的现实意义与农业技术措施

2019-12-17王嘉斌吴金凤

吉林蔬菜 2019年4期
关键词:土壤改良剂土壤结构土壤改良

王嘉斌 王 娟 吴金凤

(1.吉林省柳河县罗通山镇农业技术推广站 2.通化市农业科学研究院 3.柳河县山葡萄酒产业服务中心)

我国是农业大国,吉林省大多播种玉米,其土壤状况与肥力事关玉米产量和种植效益。土壤肥力是反映土壤肥沃性的一个重要指标,是衡量土壤能够提供作物生长所需的各种养分的能力,也是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质基础。土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征,是土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力,是决定农业生产成败的主要因素之一。现在大部分农民都种植玉米,而长期种植玉米,也造成玉米地土壤肥力不均和下降,应该加强土壤改良,增强土壤肥力。针对各地的土壤状况和肥力现实,必须采取相关措施,改良土壤,培肥地力,才能够结合其它农业技术手段,取得农业生产的最大经济效果,为农业增收增效保驾护航。

1 土壤改良的深刻内涵与现实意义

土壤改良工作一般是根据各地的自然条件、经济条件,因地制宜地制定切实可行的规划,逐步实施,以达到有效地改善土壤生产性状和环境条件的目的。土壤改良是指排除或防治影响农作物生育和引起土壤退化等不利因素,运用土壤学、农业生物学、生态学等多种学科的理论与技术,改善土壤性状、提高土壤肥力,为农作物创造良好的土壤环境条件的一系列技术措施的统称。

1.1 土壤改良的基本途径

①水利土壤改良,如建立农田排灌工程,调节地下水位,改善土壤水分状况,排除和防止沼泽地和盐碱化。

②工程土壤改良,如运用平整土地,兴修梯田,引洪漫淤等工程措施改良土壤条件。

③生物土壤改良,用各种生物途径种植绿肥、牧羊增加土壤有机质以提高土壤肥力或营造防护林等。

④耕作土壤改良,改进耕作方法,改良土壤条件。

⑤化学土壤改良,如施用化肥和各种土壤改良剂等提高土壤肥力,改善土壤结构等。

1.2 土壤改良的过程

土壤改良一般共分两个阶段:

①保土阶段,采取工程或生物措施,使土壤流失量控制在容许流失量范围内。如果土壤流失量得不到控制,土壤改良亦无法进行。对于耕作土壤,首先要进行农田基本建设。

②改土阶段。其目的是增加土壤有机质和养分含量,改良土壤性状,提高土壤肥力。改土措施主要是种植豆科绿肥或多施农家肥。当土壤过砂或过黏时,可采用砂黏互掺的办法。

1.3 改良土壤的重大意义

多年来,由于过度使用化肥和土壤肥力退化等多方面影响,土壤肥力状况持续下降,土壤结构不良,影响农产品产量和质量。改良土壤是实现农业高产稳产的技术手段,对于提高农业生产质量和产量意义重大,也是新时期提高种植业经济效益,保护和提高农业产品质量,维护农业生态环境友好发展的重要举措。

一般来说,用化学改良剂改变土壤酸性或碱性的一种措施称为土壤化学改良。常用的化学改良剂有石灰、石膏、磷石膏、氯化钙、硫酸亚铁、腐殖酸钙等,视土壤的性质而择用。如对碱化土壤需施用石膏、磷石膏等以钙离子交换出土壤胶体表面的钠离子,降低土壤的pH值。对酸性土壤,则需施用石灰性物质。化学改良必须结合水利、农业等措施,才能取得更好的效果。

采取相应的农业、水利、生物等措施,改善土壤性状,提高土壤肥力的过程称为土壤物理改良。具体措施有:适时耕作,增施有机肥,改良贫瘠土壤;客土、漫沙、漫淤等,改良过砂过黏土壤;平整土地;设立灌、排渠系,排水洗盐、种稻洗盐等,改良盐碱土;植树种草,营造防护林,设立沙障、固定流沙,改良风沙土等。

2 土壤改良的基本技术手段

土壤改良技术主要包括土壤结构改良、盐碱地改良、酸化土壤改良、土壤科学耕作和治理土壤污染。

2.1 土壤结构改良

施用天然土壤改良剂(如腐殖酸类、纤维素类、沼渣等)和人工土壤改良剂(如聚乙烯醇、聚丙烯腈等)来促进土壤团粒的形成,改良土壤结构,提高肥力和固定表土,保护土壤耕层,防止水土流失。

2.2 盐碱地改良

主要是通过脱盐剂技术盐碱土区旱田的井灌技术、生物改良技术进行土壤改良。

2.3 酸化土壤改良

控制废气二氧化碳的排放,制止酸雨发展或对已经酸化的土壤添加碳酸钠、硝石灰等土壤改良剂来改善土壤肥力、增加土壤的透水性和透气性。

2.4 科学耕种

采用免耕技术、深松技术来解决由于耕作方法不当造成的土壤板结和退化问题。

2.5 土壤重金属污染

主要是采取生物措施和改良措施将土壤中的重金属萃取出来,富集并搬运到植物的可收割部分或向受污染的土壤投放改良剂,使重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗作用。

3 几种土壤改良剂

主要用于改良土壤的物理、化学和生物性质,使其更适宜于植物生长,而不是主要提供植物养分的物料,都称为土壤改良剂。由于改良土壤结构的物料量大面广,习惯上人们把土壤结构改良剂与土壤改良剂等同起来。

土壤改良剂的类型这主要有:①矿物类,主要有泥炭、褐煤、风化煤、石灰、石膏、蛭石、膨润土、沸石、珍珠岩和海泡石等;②天然和半合成水溶性高分子类,主要有秸秆类、多糖类物料、纤维素物料、木质素物料和树脂胶物质;③人工合成高分子化合物,主要有聚丙烯酸类、醋酸乙烯马来酸类和聚乙烯醇类;④有益微生物制剂类等。

4 土壤改良的农业技术方法

用地与养地相结合、防止肥力衰退与土壤治理相结合,是保持和提高土壤肥力水平的基本原则。具体措施包括:增施有机肥料、种植绿肥和合理施用化肥,不仅有利于当季作物的高产,而且有利于土壤肥力的恢复与提高。对于某些低产土壤(酸性土壤、碱土和盐土)要借助化学改良剂和灌溉等手段进行改良,消除障碍因素,以提高肥力水平。此外还要进行合理的耕作和轮作,以调节土壤中的养分和水分,防止某些养分亏缺和水气失调;防止土壤受重金属、农药以及其他污染物的污染;因地制宜合理安排农、林、牧布局,促进生物物质的循环和再利用;防止水土流失、风蚀、次生盐渍化、沙漠化和沼泽化等各种退化现象的发生,保护森林、草原,维护生态平衡等。

4.1 轮作换茬

合理安排不同蔬菜,并尽量考虑不同蔬菜的科属类型、根系深浅、吸肥特点及分泌物的酸碱性等。

4.2 土壤消毒

①药剂法。可用福尔马林拌土或用硫磺粉熏蒸的方法杀菌。②日光法。夏季闲茬时期,撤掉棚膜,深翻土壤,利用阳光中的紫外线杀菌。③高温法。高温季节,灌水后闷棚,也可采取给土壤通热蒸汽的方法杀虫灭菌。④冷冻法。冬季严寒,把不能利用的保护地撤膜后深翻土壤,冻死病虫卵。

4.3 改良土壤质地

①蔬菜收获后,翻土壤,把下层含盐较少的土壤翻至层与表土充分混匀。②适当增施腐熟的有机肥,以增加土壤有机质的含量。③对表层土含盐量过高或pH值过低的土壤,可用肥沃土来替换。④经济技术条件许可者,可进行无土栽培。

4.4 以水排盐

①闲茬时浇大水,表土积聚的盐分下淋降低土壤溶液浓度。

②夏季蔬菜换茬空隙,撤膜淋雨或大水浸灌,使土壤表层盐分随雨水流失或淋溶到土壤深层。

4.5 科学施肥

①根据土壤养分状况、肥料种类及蔬菜需肥特性,确定合理的施肥量或施肥方式,做到配方施肥,以施用有机肥为主,合理配施氮磷钾肥,化学肥料做基肥时要深施并与有机肥混合,作追肥要“少量多次”,并避免长期施用同一种肥料,特别是含氮肥料。

②科学选肥,注意生理酸性肥料与生理碱性肥料的交替搭配。当土壤已经酸化或必须施用酸性肥料时,可在肥料中掺入生石灰来调节;当土壤酸化严重并想迅速增加pH值时,可施加熟石灰,但用量为生石灰的1/3~1/2,不可对正在生长植物的土壤施用。

③提倡根外追肥。根外追肥不会造成土壤破坏,这是防止土壤结构变坏的较好方法。

④慎施微肥。一般情况下,要用有机肥来提供微量元素,如施用微肥一定不要过量。

4.6 种植耐盐作物

蔬菜收获后可以种植吸肥力强的玉米、高粱、甘蓝等作物,能有效降低土壤盐分含量和酸性,若土壤有积盐现象或酸性强,可种植耐盐性强的蔬菜如菠菜、芹菜、茄子等或耐酸性较强的油菜、空心菜、芋头等,达到吸收土壤盐分的目的。

在农村目前看来,适当休耕和施用有机肥是保持土壤肥料的重要措施,如果目光短浅地通过大量施用化肥来催产,这样的过度耕种在数年内就可能造成土壤肥力衰竭,土地沙漠化、盐碱化。

4.7 秸秆还田

①秸秆还田增加土壤有机质和养分含量。

②改善土壤物理性状。使土壤的通透性增强,提高了土壤蓄水保肥能力,有利于提高土壤温度,促进土壤中微生物的活性和养分的分解利用,有利于作物根系的生长发育。

③提高土壤的生物活性。秸秆含大量的化学能,是土壤微生物生命活动的能源。秸秆还田可以增强各种微生物的活性,即加强呼吸、纤维分解、氨化及硝化作用。秸秆分解过程中能释放出CO2,使土壤表层CO2浓度提高,有利于近地面叶片的光合作用。

④秸秆还田增产、增益、保护生态环境。秸秆还田改善了土壤的理化性状,增加了有机质和各种养分含量,减少土壤水分蒸发,涵养土壤水分,提高土壤保水保肥能力,具有明显的增产效果,可减少化学肥料的投入量,降低农本。同时秸秆还田有效解决了秸秆乱堆乱放现象,杜绝秸秆焚烧造成的大气污染,保护生态环境,是一项一举多得的实现农业可持续发展的有效举措。

大量研究表明适宜的秸秆还田模式不管是对土壤改良,还是对作物的生长发育及高产质量的形成都有显著的影响。要关注秸秆还田后可能会带来的负面影响,综合评价秸秆还田的应用效果。关于秸秆还田的研究还不够完善,需要加深对秸秆还田的作用机理研究。秸秆还田及其配套技术的研究对于实现资源的优化配置,维持土壤碳库平衡、提高土壤肥力水平及农作物优质高产的形成具有重要意义。

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