关键词耕地;土壤肥力;衰退成因;培肥途径;安徽东至
中图分类号S158文献标识码A文章编号1007-5739(2014)15-0251-02
东至县位于安徽西南边陲,是国家商品粮和优质棉基地县,2013年全县耕地面积近3.21hm2,其中水田2.03万hm2,旱地1.18万hm2,农业生产以水稻、棉花为主。随着经济的发展和社会的进步,东至县农业生产实现了连续增长,2013年水稻产量达5775kg/hm2,棉花产量达到了1200kg/hm2,比1977年分别增长2925kg/hm2和405kg/hm2,增长幅度分别达71%、50%。然而在粮食和棉花单产不断增长的同时,由于人类单纯依赖化肥的高投入,忽视了有机肥的施用和种养结合,导致了土壤有机质含量下降,土壤肥力逐渐衰退,如果掉以轻心势必会制约农业生产可持续发展。本文结合本县生产实际,对土壤肥力下降的成因进行分析,并提出培肥措施。
1土壤肥力衰退成因
1.1有机肥施用严重不足,土壤有机质含量递减
以前东至县耕地以施用人畜粪便、猪牛栏、火粪灰和绿肥等有机肥为主,虽然农作物产量较低,但以农家肥为主的有机肥营养比较全面,基本可以维持农业的再生产。然而近十几年来,由于东至县超10万青壮年人口大量外出务工,强壮劳动力锐减,农业生产只能维持粗放式经营,因有机肥的运输和施用劳动强度大,为追求粮食、棉花产量只能以化肥当家,往往忽略了有机肥的施用。因有机肥施用的空白或者大量减少,导致土壤有机质无法及时得到补充或提高,其含量正在逐年下降。
1.2重施、偏施化肥导致土壤理化性状恶化,土壤肥力下降
随着化学工业的发展,化学肥料的出现突破了利用作物秸秆还田的传统有机循环模式,追求目标产量的重要手段转变为加大化肥的投入。东至县2010年化肥施用量为2.8万t,单位面积化肥施用量高达875kg/hm2。大量化肥施入土壤中后,被作物吸收利用的只有30%~40%,这就意味着约有60%~70%的化肥残留在土壤中,不能被作物有效吸收利用,导致了盐分大量累积,造成土壤酸化板结。尤其是过量施用化肥,抑制了土壤微生物的生存,土体团粒结构被破坏或减少,有机质下降,土壤养分严重失调,物理性状恶化。另外,偏施氮肥还会造成土壤中硝酸盐含量增加,污染农产品尤其是蔬菜,给人类健康带来危害。
1.3轮作方式单一,土壤养分失去平衡
目前东至县普遍实行一年二熟制,水田为稻―稻或稻―油轮作,旱地为棉―麦或棉―油轮作。这种单一的轮作方式基本上是长期一贯制,很难达到用养结合,且由于种植同种作物,致使粮食作物所需要的其他非主要营养元素含量下降,造成土壤中各营养元素的动态平衡失衡,影响土壤供肥能力,最终导致土壤肥力逐年下降。东至县土壤化验资料表明,东至县严重缺磷缺钾土壤达65%以上,有机质含量普遍低下、土壤容重偏高。
1.4采用轻简栽培,土壤耕作层物理性状变差
20世纪60―70年代东至县耕作方式除种植绿肥田块外,空白田一般都是冬前深翻晒田,通过晒垡冻融,加速了土壤底层有毒有害物质的分解、挥发,有利于土壤微生物的活动,促进了土壤团粒结构的形成,耕作层加厚,且有效改善了水、肥、气、热状况,大大提高了土壤通透性和保水性以及土壤肥力,土壤不断熟化。进入90年代以来,东至县传统的牛耕犁耙逐步被拖拉机耕翻所替代,加之近几年来东至县着力推广的直播稻、软盘抛秧、再生稻、化学除草等为主的水稻轻简栽培技术,彻底改变了传统的“一犁、二耙、三中耕“的精细农作方式,也加剧了耕作层变浅、土壤板结、土壤物理性状变差。
1.5农田水利设施毁损,土壤旱、渍、滞、潜严重
水利设施的不完善或水利设施年久失修使农业抗御自然灾害能力大为减弱,东至县农田水利工程特别是小型农田水利工程主要是20世纪60―70年代依靠农民投工投劳,因陋就简兴建起来的,存在标准低、配套不全、质量差、设备技术落后等问题,再经过几十年的运行,现在已经难以为继,农田抗旱排涝功能严重不足,导致土壤旱、渍、滞、潜,土壤肥力下降,旱涝难以保收。
2培肥途径
2.1广辟肥源,增施有机肥
增加有机肥施用量必须广辟肥源,千方百计地使耕地有机肥的施用量达到30t/hm2。主要途径:一是政府部门要建立发展绿肥生产补助政策,激励和扶持农民积极扩种绿肥,扩大绿肥种植面积,促进绿肥种植面积恢复性增长[1-2]。20世纪70―80年代时东至县水田每年紫云英种植面积高达1.2万hm2左右,现在几乎绝种。二是确保秸秆还田,农作物秸秆是重要的有机肥源,在机械收割的时候农机必须加带粉碎装置下田,做到边收割边粉碎,既可有效杜绝秸秆焚烧,减少空气污染,又可增加有机肥的施用量,一举两得,效果显著。
2.2大力推广测土配方施肥
测土配方施肥是根据作物需肥规律、土壤供肥能力和肥料效率提出的大量元素和微量元素的配比方案和相应的施肥技术,应有效协调和平衡土壤氮、磷、钾以及微量元素之间的关系,达到合理利用化肥,克服重施、滥施化肥现象,改善土壤营养状况和理化性状[3-4]。在推广测土配方施肥时,要加大有机肥在配方中的比重,减少化肥的施用量,提倡化肥一次性深施,并着力推广有机无机复合肥。
2.3合理轮作
合理轮作是用养结合的一种生物学措施,有利于平衡利用土壤养分和防治病虫害,能有效改善土壤的理化性状,调节土壤肥力。应建立合理的轮作方式,避免同种作物长期连种,提倡油菜、瓜类,豆类、蔬菜、烟叶、绿肥等与水稻或棉花轮作。尤其在推广轻简栽培或免耕的土壤肥力衰退后,可从不同作物的不定期水旱轮作中,使地力得到更新并且培肥土壤[5]。在合理轮作的同时,应合理安排耕地轮休。
2.4完善农田水利设施
政府加大对农业水利基础设施建设的投入,对山区中小型水库、塘进行除险加固、清淤,提高蓄水和防洪能力;对水沟、水渠、涵道等进行配套、完善、维修,确保水路畅通,以方便排灌,确保农业生产旱涝保收[6-9]。
3参考文献
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在花卉生产上,因为花卉品种单一http://、生产周期长、常年种植等多种原因,一些花卉品种如切花非洲菊、康乃馨、玫瑰等,极容易产生连作障碍,导致投入增加、产量和质量降低。因此,在生产实际中,要通过各项调控措施,破除连作障碍产生的各种问题,才能保证花卉生产的高产量、高品质。
1连作障碍概述
1.1概念
连作障碍指在同一土壤中连续栽培同种或同科的作物时,用正常的栽培管理措施也会发生长势变弱、产量和品质下降的现象[1]。连作障碍是制约设施栽培可持续发展的主要因素,尤其在蔬菜设施栽培中发生严重,但在粮食作物、花卉、草本类水果生产中也同样存在。
连作障碍是作物自身和土壤等诸多因素综合作用的结果,产生的原因比较复杂。其表现形式和原因主要有3个方面:一是土壤生物学环境恶化。土壤菌落失调、有害菌群增加,土传病虫害发生加重,这是最主要的表现和原因。二是土壤理化性质劣化。包括土壤养分失衡、微量元素缺乏、有机质含量下降,次生盐渍化、酸化、土壤板结孔隙度降低等。三是植物自毒作用的累积。即植物和微生物在生长过程中会释放一些物质,这些物质会对同茬或下茬同种或同科植物生长产生抑制的情况。
1.2花卉连作障碍的特殊性
同常规蔬菜栽培相比,花卉生产中多采用盆栽、无土栽培或者多次倒栽等生产管理模式,连作障碍表现并不突出。但在一些花卉品种如切花非洲菊、康乃馨、唐菖蒲、玫瑰生产上,仍以土壤栽培为主,或虽盆栽但栽培基质多次循环使用,极容易出现连作障碍问题,加之现代花卉生产逐渐专业化、规模化,一些花农或生产企业栽培品种更加单一,连作障碍就成为花卉可持续生产的瓶颈。而花卉生产中,为最大程度减少对花卉株型、色泽、叶片整洁度的影响,以及控制花期、株型整理等特殊需要,花卉病虫害在防治方法、用药品种、施药技术等方面有着更多的局限性,诸如轮作倒茬、嫁接预防、高温闷棚等技术措施使用限制更多,进一步增加了防治连作障碍的难度[2]。
2连作障碍综合调控技术
2.1土壤处理防治病虫害
线虫病、枯萎病等土传病虫害一旦发生,防治相当困难,栽培前和生长期内使用化学药剂进行土壤处理,是预防土传病虫害、缓解连作障碍的主要措施,在花卉生产中尤其要重视这一措施。
2.1.1化学药剂处理。其是指使用化学药剂或生物药剂等农药,在栽培前、中进行土壤处理。方法有撒毒土、熏蒸、浇灌等,栽培前常用撒毒土、熏蒸方法,植株生长期内常采用浇灌方法。在非洲菊、百合等切花定植前,对土壤或栽培基质进行消毒处理,多次循环使用的基质最好进行高温处理,可混掺杀菌剂和杀虫剂,杀菌剂一般使用代森锰锌、甲基托布津、甲醛溶液、甲霜灵等药剂,杀虫剂可使用辛硫磷、甲基异柳磷、涕灭威等。容易产生线虫病害的,要用阿维菌素、克线丹、必速灭(棉隆)等杀线虫剂处理。
2.1.2太阳能消毒。在条件允许的情况下,可以采用双膜覆盖法进行温室土壤处理,即在棚膜未去除之前,将棚内土壤进行深翻,撒施碎稻草或玉米秸秆,掺加适量的生石灰(以不超过3t/hm2为宜)后浇透水,然后在地表覆盖1层旧棚膜或透明塑料膜,用土压实四周,密闭棚室升温,高温闷棚7~10d[3]。
2.2平衡施肥调节土壤
通过增施有机肥、合理配方施肥,增加土壤有机质含量和有益微生物数量,改善土壤理化结构。
2.2.1底肥增施有机肥。在种植前应根据土壤肥力情况、花卉品种等进行肥料配方施肥,底肥要施足、施匀。施用经过消毒处理的猪粪、鸡粪、稻草等有机肥,不仅增加土壤的有机质含量,提升土壤肥力,还能调节土壤孔隙度等,改善土壤物理结构,增加保肥、保水功能,促进连作花卉的健康生长。
2.2.2追施肥注意配方。不同的花卉品种、同一品种花卉的不同生长阶段需肥特点不同。应根据不同情况,及时调整追肥中各种元素配比,适应花卉生长发育的需求。如秋、冬季非洲菊需肥总量会减少,但应适当增加钾肥比例,以促进植株健康生长。
2.3改变栽培措施
2.3.1合理轮作。轮作是解决连作障碍的简单有效的办法。在种植1茬花卉后,要尽量改种其他花卉品种,或者上茬花卉结束后,空出一段时间,种植一些速生蔬菜(如菠菜、茼蒿、油菜等),从而克服植物自毒作用,降低土壤中病原菌的数量[4]。值得注意的是,轮作的好处虽然很多,但受花农种植习惯、生产需要、市场情况以及花卉生产的特殊性限制,生
产中很多情况下不能有效实现轮作。因此,应重视采取其他措施防止或减轻连作障碍。
2.3.2改良栽培措施。地面种植非洲菊、玫瑰等鲜切花时,要起畦高垄种植,使花卉植株见干见湿,促进植株健康生长。同时要加强田间管理,清洁田园,及时清除花卉生产区内外的杂草、植物残体,拔除病株等,减少病虫害的发生的传染。
2.3.3改进灌溉方式。在夏季可以采取自然降雨淋洗、棚室内使用滴灌带等合理的灌溉技术,既能节省用水,又以水化盐,使土壤中累积的盐分下淋,达到改善土壤生态环境的目的。
2.4客土法或无土栽培
对于一些不能或不愿舍弃的温室设施,可以采用客土法或无土栽培。将土传病虫害发生已比较严重,尤其是线虫病发生严重的耕作层土壤移出棚室,移入没有种植过花卉的较肥沃土壤,以减少土壤中的有害生物,并改善土壤理化性质;注意新移入的土壤要做好灭菌处理。也可以因地制宜发展简易的无土栽培。
2.5使用重茬剂或土壤改良剂
使用土壤重茬剂或者使用土壤微生物肥等土壤改良剂,可以调节土壤菌群,促进有益微生物群落大量繁殖,抑制有害菌群生长,减轻病害发生。目前,市场上已有较多品牌和类型的该类产品。
关键词:太仓市;复垦整理区;土壤;碱解氮;培肥建议
中图分类号S156.9文献标识码A文章编号1007-7731(2013)15-72-02
SoilAlkali-hydrolyzaleNitrogenContentsintheHomesteadReclamationSoilandSuggestionsfortheImprovementofFertilityinTaicang
ZhangXumeietal.
(TaicangSoilandFertilizerStation,Taitang215400,China)
Abstract:Theobjectiveofhomesteadreclamationsoilfertilitywasrationalandeffectiveutilizationoflandresources,andtoresumeagriculturalproductionrapidlyonthereclamationsoil.Theresultsshowedthattheaveragevalueofalkali-hydrolyzalenitrogencontentwas(94.39±3.04)mg/kg,andthecontentislowerthanthecityaverage.Soilimprovementisalong-termandcomplicatedsystemengineering,anditisnotsomethingthatcanbedoneintheshortterm.Itneedtotakethecorrespondingphysical,chemicalandbiologicalreclamationmeasurestoimprovesoilfertility.
Keywords:Homesteadreclamationarea;Paddysoil;Alkali-hydrolyzalenitrogen;Fertility
土地开发整理最主要目的之一就是增加有效耕地面积。我国农村居民点普遍存在用地超标、布局散乱、闲置突出、利用粗放、浪费严重、一户多宅等现象,因此对农村居民点进行迁村并点、建设农民新村、新农村建设、整治空心村等可以提高农村居民点用地集约利用程度,既保护了耕地、缓解了我国人地矛盾,还改善了农民生产生活环境。2005年以来天津市率先开展农村宅基地复垦,腾出了2万hm2宅基地用于复耕,相当于天津市现有耕地面积(44.37万hm2)的4.5%。江苏溧阳市在2003-2007年通过复垦新增耕地0.31万hm2。复垦土地的土壤质地经过改良后养分含量大幅度提高,逐渐适宜耕作[1]。
近年来,随着城乡一体化的加快推进,太仓市复垦土地面积也在大幅增加。为了修复复垦整理区地力,近些年太仓市针对各个区域不同的种植业特点,采用分类施用不同数量的商品有机肥、种植绿肥、秸秆还田及整村推进测土配方施肥的方法进行土壤改良,取得了显著成效。本文以太仓市城厢镇复垦整理区为例,通过调查经复垦几年后的土壤氮素水平来评估复垦整理区地力状况,为后期进一步进行土壤修复和培肥地力提供指导。
1土壤采集与测试
利用网格法在研究区采集农田耕层(0~20cm)土壤样品,共采集120个混合土壤样品,并利用GPS定位。土壤碱解氮采用碱解扩散法测定[2]。
2复垦土地地力现状
统计结果显示,复垦整理区碱解氮含量在26.92~278.50mg/kg,平均值为(113.45±3.65)mg/kg,根据全国第二次土壤普查分级标准,养分含量属中等水平。与太仓市平均值相比,相差约20mg/kg,说明经过几年的培肥,土壤氮素肥力得到了较大提高。其中,属于一级、二级、三级采样点的所有样点数共84个,占总样点数的70%。
3复垦土地地力修复建议
太仓市土地整理区经过修复与培肥,养分水平显著提高。但后期仍需根据不同土壤情况,采取综合配套施肥改良技术措施,以增加土壤有机质含量,提高土壤产出率。
3.1增施有机肥料
3.1.1推广使用生物有机肥生物有机肥含有大量的有机质和有益微生物及农作物所需的微量元素、糖、酶、激素等,具有肥效持久、改良土壤结构、提高肥力等优点。任顺荣等[3]研究表明,增施高量有机肥能够提高宅基地复垦土壤有机质和速效养分,有机质可提高65.22%,水解氮增加2.31倍,速效磷增加3.26倍,速效钾提高66.53%。增施高量有机肥、低量有机肥+无机肥(有机、无机等N量)+脱硫石膏改良剂、低量有机肥+无机肥(有机、无机等N量)+秸秆这3种处理能够迅速改善复垦土壤物理结构,与基础土壤相比(下转114页)(上接72页)降低土壤容重16.35%~25.45%,增加土壤总孔隙度14.62%~21.51%,毛管孔隙度增加l1.89%~15.66%,非毛管孔隙度增加25.55%~38.32%。能够明显提高蔬菜产量,平均增幅为44.01%~53.51%。
3.1.2广辟有机肥源,增施有机肥料增施有机肥料是改良土壤、培肥地力的最好选择。一是通过种植对土壤要求不高、易生长的绿肥植物,利用其根瘤菌固氮,压青腐熟,最终增加土壤有机质等养分含量。大量研究报道表明,种植绿肥能显著提高土壤肥力。如张硕[4]进行的绿肥紫云英种植翻耕对土壤肥力影响的试验结果表明,早稻收获后,绿肥不同翻耕量处理的土壤有机质和碱解氮含量都比种植绿肥前有极显著增加。二是推广秸秆还田或地面覆盖。据调查,有些地方稻麦轮作的水田施用有机肥的越来越少,导致土壤有机质含量降低,结构变劣,生产力下降,秸秆还田是解决这一问题的有效途径之一。闫一凡等[5]研究了连续5a玉米秸秆还田对土壤肥力的影响,结果表明,土壤有机质、碱解氮含量比未还田实验组有显著增加。杨帆等[6]以安徽、江西、湖南、湖北、四川、重庆、广西等省94个秸秆还田定位试验为基础,研究评价了我国南方地区秸秆还田的土壤肥力变化,结果表明,秸秆还田后,土壤肥力综合指数(SFI)和产量较秸秆不还田平均提高了6.8%和4.4%。在当前农艺水平下,秸秆还田是有效提高我国南方地区土壤综合肥力的重要举措,应大面积推广秸秆还田腐熟。
3.2优化种植结构为加速土壤改良培肥,复垦区以水旱轮作方式为主,如进行稻―绿肥、稻―豆、稻―菜等轮作,有利于改善土壤结构,促进土壤熟化。高菊生等[7]就长期稻-稻-绿肥轮作对水稻产量及土壤肥力的影响进行了定位试验,研究结果表明,稻-稻-绿肥轮作模式轮作制度既提高了水稻的产量又提高土壤中全氮、碱解氮含量,并加速了土壤矿化,促进了水稻对磷素和钾素的吸收。
3.3微生物复垦技术充分利用土壤有益微生物改良土壤。生物复垦技术是改善新土壤层的养分状况,增加有机质和提高保肥能力的最有效方式,一般采用生物复垦技术措施后,复垦整理区土壤结构可以得到明显改善,土壤容重明显降低,理化性质得到改善,各种作物产量与进行工程复垦相比明显增加,基本接近普通农田水平。
4讨论
太仓市复垦整理区土壤地力培肥已卓有成效。土壤改良是一个长期而又复杂的系统工程,不是短期内就能实现的,需要采取相应的物理、化学及生物等复垦措施,不断提高土壤肥力。
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