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现代土壤特性变化原因及其改良方案

2010-08-15

科学之友 2010年6期
关键词:盐渍作物特性

陈 莹

(西南科技大学环境与资源学院,四川 绵阳 621000)

土壤资源是社会生产的重要组成部分,是人类赖以生存的条件,是社会财富的源泉。而土壤资源包括能进行农、林、木业生产的各种类型的土壤,人类需要的绝大部分热能、蛋白质与纤维素等都直接来自于土壤。

马克思曾说过:“土壤是世代相传的,人类所不能出让的生存条件和再生条件。”土壤由一层层厚度各异的矿物质成分组成主体,土壤也是矿物和有机物的混合组成部分,存在着固体、气体和液体三种状态。近年来,由于人类活动等因素的影响,土壤的特性发生了变化,并且严重影响到农作物的产量和生态环境。因此,我们必须不断提升对土壤特性重要性的认识,保护土壤特性,使其远离污染,造福人类。

1 土壤的特性

土壤的形成过程使得土壤出现层次性,也形成了不同的形态。同时,也使土壤具有物理特性、化学特性以及矿物学特性等。

土壤的物理特性包括通气性、含水量、温度、黏结性、可塑性等。这些物理特性对作物有着很大影响。主要表现在,土壤提供了支持作物根生长的物理空间及各种资源,而水及空气等对于根的生长有很大的影响。土壤孔隙大小及结构、温度、通气及含水量会影响这些因子的存储及运输至根的能力及根的生长。因此,为了使作物根有一个良好的生长环境,必须了解土壤物理特性及其重要性,并加以利用。

土壤的化学特性为动植物的生长提供了化学场地,同时也为改良土壤、提高肥力、补充作物所需的营养元素提供了依据。土壤化学性质主要受土壤 pH值、土壤可溶性盐、土壤养分、土壤石膏、可溶性阳离子和阴离子等的影响。其中 pH值的影响最为广泛,其影响主要是在生物学方面。如有些有机体对pH变化的忍耐力较小,而另一些有机体能忍耐较广的 pH范围。其中 pH值的测定也是诊断植物生产问题的重要指标之一,如在湿润地区的土壤是酸性的,而干旱地区的土壤则是碱性的。因此,人们可以通过测定 pH值的方法改进土壤的酸碱性,提高作物产量。

土壤由矿物质钠、钾、钙、铁、镁、铝等元素的硅酸盐、氧化物、硫化物、磷酸盐组成。土壤矿物按成因分为原生矿物和次生矿物,前者由物理风化而成,后者经化学风化而成,次生矿物对土壤物理性质很大影响。土壤中90 %以上是矿物颗粒,成为土壤的基本骨架,矿物颗粒的大小和组合,相对也不易发生变化,因此土壤的矿物学特性影响着土壤的肥力及可耕性。

2 引起土壤特性变化的原因

人类活动是影响土壤物理特性变化的主要原因,由于人类活动,土壤的通气性、含水量、温度、黏结性、可塑性等发生变化。如劳动人民耕地、翻耕;建筑物施工;挖井挖地;抽取地下水;人工改造土壤等都从不同程度影响着土壤的物理特性。而对土壤化学特性的影响,主要表现为农药、化肥、污水排放、重金属等的污染。如农药施用对于防止病虫害,提高农作物产量起着重要作用。但是由于大量、长期地施用,不可避免地影响到农田生态环境和作物的污染,以致造成药害而影响产量,甚至可能对土壤化学性质造成长期的、难以逆转的破坏。同时,由于大部分地区的污水未经处理随意排放造成了作物生理中毒,改变了土壤 pH值,并且造成严重的地下水污染,对于人体健康有着直接或间接的损害,公共卫生也受到影响。

盐渍土和盐碱土是影响土壤矿物学特性的两个方面。盐渍土多具深厚的土层,地形平坦,但也存在许多不利因素,必须进行整治改良,才能充分发挥土壤潜在肥力。盐碱土中的土壤胶体吸附有显著数量的交换性钠,能增加土壤的碱度和恶化土壤的矿物学性质,使得作物受害减产。

3 土壤特性的改良

土壤是人类赖以生存和生活的重要自然环境,它与人类的健康和疾病有着密切的关系。因此,对土壤特性的改良是保护土壤亟待解决的问题。

土壤耕性是指土壤在耕作过程中反映出来的特性,它是土壤物理特性的综合表现。所以,对于土壤耕性的改良是对土壤物理特性改良的一个方面。综合分析,对于改良耕性就应该从调节土壤比表面积和控制土壤水分着手。首先应该增加施用有机肥,有机肥料能提高土壤的有机质含量,让土壤疏松多孔,并能和矿物质土粒结合,从而形成良好的土壤团粒结构,减小土壤的接触面积。然后是客土改良,过砾或过黏的土壤,均可通过客土掺沙或掺黏改善其耕性,客土可以与有机肥结合。最后是合理灌排,适时耕作,根据土壤的水分状况,合理灌排,可以调节与控制土壤水分维持在宜耕范围内以达到改善耕性提高耕作质量的目的。通过排水,可以降低土壤含水量,控制在土壤下塑限含水量以下,避免土壤可塑性和黏着性出现,也能减少耕作阻力,改善土壤耕性。

对于土壤的化学特性改良,即是要合理安全使用农药并且制定农产品中的允许残留量标准。制定施药安全间隔区,根据农药在作物上允许残留量,制定出某一农药在某种作物收获前后的施用日期,使作物上的农药残留量不超过规定的残留标准。既要采用合理耕作制度也要发展新农药,开展生物防治同时施用石灰改良土壤,合理施肥合理灌水及防止各种污染。

对盐渍土的改良是对土壤矿物学性质改良的一个重要方面。盐渍土是我国分布面积较广的土壤,具有不少发展生产的有力条件,如土壤丰厚、地形平坦、地下水资源丰富,同时还有许多荒地可以开发。如采取有效措施清除过多盐碱,改良土壤,就可以充分发挥土壤的潜在肥力,增加粮棉产量。所以,盐渍土的改良对于现代农业具有重要意义。

盐渍土改良包括:①水利改良,主要包括排水和灌溉洗盐。②农业技术改良,主要包括种稻、平整土地、耕作客土、施肥等。有人说“碱地生效,开沟种稻”,因为种稻要保持水层,这样就能使土壤中的盐分不断遭到淋洗,土壤脱盐程度增加。③生物土壤技术改良,主要是植树造林、种植牧草、绿肥等,植树造林对改良盐碱土有良好的作用,而绿肥牧草具有培肥改土的作用。④化学改良,采取施用石膏及其化学改良物可收到较好效果。如碱化土壤或碱土中含有大量苏打,使得土壤分散,呈强碱性。而石膏消除了游离碱,降低了碱度,改善了矿物学特性。

土壤被用作废物堆积、填塞和散布的处理场所。各种各样的废物最后被土壤所收容,土壤一直处于半稳定状态,并且通过其物理、化学和矿物质特性使废物发生化学物理反应而转化积累,一定程度上净化。因此土壤特性无论是对于废物处理还是对动植物产量及农业发展都具有重要意义。

因此,对于土壤特性的改良是我国未来对于土壤改造的重要方向。

1 赵其国、史学正等主编.土壤资源概论.北京:科学出版社,2007:1~515

2 赵其国.发展与创新现代土壤科学.土壤学报,2004.40(3):321~327

3 骆永明、滕 应.我国土壤污染退化状况及防治对策.土壤,2006.38(5):505~508

4 严健汉.环境土壤学.武汉:华中师范大学出版社,1985.8

5 林大仪.土壤学.北京:中国林业出版社,2002.10

6 H.D.福斯.北京:农业出版社,1984.10

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