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1调节土壤的环境条件
影响微生物活动的因素均影响矿化过程和腐殖化过程。因此,除了有机残体本身的化学组成外,控制影响微生物活动的土壤温度、湿度、通气状况和土壤酸碱反应等因素,也可以达到调节土壤有机质矿化和积累的目的。当土壤水分过多时,土壤有机质分解较慢,可以通过挖沟排水等措施来改善土壤的通透性,促进有机质分解。要使土壤有机质分解既不太快,也不太慢,以适应作物生长发育的需要。要控制土壤有机质转化进程、方向和速度,注意处理好养分释放和腐殖质积累的关系,做到合理利用有机物来培肥土壤,保持地力常新。
2增施有机肥料
堆肥和沤肥是有效利用高碳氮比有机物料的方法。作物茎秆经堆沤后肥效既稳又长,并有利于保护环境、减少污染。厩肥是土壤有机质的良好来源,如连续几年施用,可显著提高有机质含量。饼肥、人畜粪肥、河湖泥等也都是良好的有机肥。
3种植绿肥
种植绿肥在我国历史悠久。绿肥是我国农业生产中有机肥料的重要来源,其分解快,腐殖质的形成也较快。在长江中下游及其以南地区发展面积较大,北方地区对绿肥的种植也很重视。在粮食作物中播种绿肥,培肥土壤,效果较好。栽培绿肥的主要品种有苕子、苜蓿、绿豆、田菁等。苜蓿可在春、夏、秋三季播种,一般667m2用种1~1.5kg,在盛花期压青。绿豆、田菁3―6月均可播种,一般667m2用种3-5kg,在初花期压青。苕子一般于9月上旬播种,用作春季作物的基肥,也可在3―4月播种,作追肥用,667m2播种量为3~5kg,第二年4月下旬现蕾即可压青。
4秸秆还田
我国秸秆资源丰富,进行秸秆还田不仅能增加土壤有机质含量,而且可以减少资源的浪费,减少农业废弃物对环境的污染,是经济有效的培肥土壤的途径。目前,我国北方正大力提倡以小麦高茬为主要措施的秸秆还田技术。小麦收割时,留20-30cm高的麦秆,经一个雨季的风吹日晒雨淋,到秋季小麦再播种时,已变成半分解状态,成为上好的有机肥料。秸秆还田简单易行,省力省工,但在还田时,应加施化学氮肥,避免微生物与作物争氮。
关键词:海原县;土壤有机质提升;绿肥还田
中图分类号:S158
文献标识码:A
文章编号:1003-6997(2012)15-0030-03
在农业部、自治区农牧厅的统一安排下,2011年开始在海原县实施有机质提升补贴项目。土壤有机质提升主要是围绕增加土壤有机质、减少空气污染、降低成本、提高产量、改善品质、减少施肥量、增强农民有机无机肥配合使用等目标,实现耕地养分的投入产出平衡,在逐年提高单产的同时,使肥力不断提高,达到培肥土壤,提高耕地综合能力的目的。通过项目的实施提高了农民群众用地养地意识,项目区土壤肥力明显改善,项目成效十分显著。
1 项目区基本情况
海原县地处宁夏中部干旱带,属新设立的中卫市管辖,位于东经105°09′~106°10、北纬36°06′~37°04′之间,全县土地面积6 463 km2,辖17个乡(镇)、3个管委会、168个行政村、1 165个村民小组。共有46.50万人,其中农业人口41.70万人。耕地面积15.29万hm2,其中水浇地1.97万hm2。全县各类农作物年播种面积在12.80万hm2左右,粮食年总产一直稳定在1.20亿kg以上,种植业年产值近5.20亿元。
多年来农民肥料使用存在一定的问题,如施肥一致以有机肥和化肥为主,农家肥质量不高,化肥以普通过磷酸钙、尿素、碳铵、磷酸二铵为主,其他肥料品种主要有各类复混肥,专用肥用量相对较少。由于施肥不平衡、重施氮磷大量元素忽视施钙、镁、硫、硼等中微量元素、重施化肥轻施有机肥等原因,导致海原县耕地地力下降、土壤板结、生产成本增加。
2 项目实施情况
2.1 项目实施的地点、面积
2011年种植绿肥(豌豆)0.17万hm2,涉及关庄、树台、曹洼、七营、甘城5个乡镇。其中:在关庄乡窑儿村完成豌豆种植600 hm2(在关庄乡大南川村建设核心示范区一个,面积366.67 hm2);在树台乡龚湾、韩庄、树台、大嘴、红井村完成豌豆种植66.67 hm2,麦后复种33.33 hm2;在曹洼乡脱烈村完成豌豆种植800 hm2,完成箭舌豌豆66.67 hm2;在七营乡砖窖村完成麦后豌豆种植33.33 hm2,箭舌豌豆66.67 hm2;在甘城乡完成豌豆种植40 hm2。推广根瘤菌拌种333.33 hm2,建立马铃薯套种豌豆示范33.33 hm2,完成田间试验3个。
2.2 主要技术模式
2.2.1 麦后复种豌豆技术模式 小麦收获后及时播种豌豆,栽培技术同春豌豆相同,不同点是在豌豆开花盛期收获鲜草,将秸秆切成10 cm长,稍经暴晒,让其萎蔫,按15 000 kg/hm2将其翻压,要求深埋10~20 cm,耙地镇压,促使土壤与绿肥紧密接触,加快绿肥的腐解速度。
2.2.2 春播豌豆收籽后留茬还田技术模式 选冬前深耕的轮歇地,早春解冻后,浅耕耙松。4月中下旬播种,条播种植,行距30~50 cm,播深4~6 cm。当70 %的豆荚变黄褐色时即可在早晨收种,及时运往晒场干燥脱粒。收获时,连同豆秧割去地上结荚部分,留下将近20 cm豆茬及时翻耕还田,翻耕后尽快耙地镇压,促使土壤与绿肥的紧密接触,加快绿肥的腐解速度。
2.2.3 玉米套种豌豆技术模式 豌豆于3月下旬播种,玉米于4月下旬播种。5月中下旬,豌豆现蕾开花期,要结合浇水追施尿素75 kg/hm2,玉米大喇叭口期结合浇水追施尿素150 kg/hm2。豌豆于6月中下旬籽粒完熟后即可收获归仓,玉米可适当推迟收获,以利于增加籽粒重,提高产量。
2.2.4 马铃薯套种箭舌豌豆技术模式 套种采用早播马铃薯晚播豌豆的方法,将薯豆复合种植田块的两作物调节在4月中旬同期播种。采用双行靠种植方式,套种带比为50∶50。马铃薯播深15~20 cm,豌豆播深5~7 cm左右。6月中旬到豌豆开花期时将豌豆收割,秸秆切成10 cm长,稍经暴晒,让其萎蔫,按15 000 kg/hm2将其翻压在豆带内,要求深埋10~20 cm,耙地镇压,促使土壤与绿肥紧密接触,加快绿肥的腐解速度。
2.2.5 豌豆鲜草翻压还田复种荞麦技术模式 豌豆鲜草翻压后,及时浅耕灭茬,然后深耕。荞麦6月中下旬播种,一般点播75 000~90 000穴/hm2,每穴10~15粒种子,行距为20~30 cm,播深5~6 cm。条播37.50~45 kg/hm2,撒播75 kg/hm2。
2.3 实施效果监测与调查
分别在关庄、树台、曹洼、七营、甘城项目乡镇定点选择5个麦后复种的典型地块,建立效果监测点,对绿肥还田效果进行定位监测。
3 实施效果及评价
3.1 对土壤肥力养分含量尤其是有机质含量的影响
关键词 耕作土壤;有机质;水稻土;江苏太仓
中图分类号 S153.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)22-0212-02
土壤有机质是土壤养分的重要组成部分,是评价土壤肥力和土壤质量的重要指标,在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展等方面均起着极其重要的作用[1-3]。揭示不同区域土壤有机质的现状分布规律是实现各区域土壤可持续利用和农业可持续发展的前提。该文对太仓市耕地土壤有机质现状进行分析,旨在为太仓市耕地质量的提升及科学管理提供参考。
1 研究区域概况
太仓市位于江苏省东南部,长江口岸,太湖流域东部。地处北纬31°20′~31°45′,东经120°58′~121°20′。气候上属于北亚热带南部湿润气候区,四季分明,雨水充沛,无霜期长。全市国土面积822.9 km2,下辖6镇3区。太仓市处于长江下游冲积平原上,全境地势平坦,自东北向西南倾斜。太仓市土壤有2个大类、5个亚类、9个土属、29个土种。当前,水稻土面积达33 689 hm2,是太仓市种植粮食作物的主要土壤类型。
2 土壤采集与测试
2012年秋后,根据太仓市不同土壤类型的分布情况,以乡镇为单位确定采样数量。在保证土壤样品具有代表性前提下,取142个土壤耕层(0~20 cm)混合样品。
土壤样品的处理和贮存参照农业部标准(NY/T1121.1),土壤有机质含量测定采用油浴加热重铬酸钾氧化—容量法测定[4]。土壤有机质含量分级参照全国第二次土壤普查有机质含量和各养分分级标准进行分类。所有数据均采用Excel统计。
3 结果与分析
3.1 太仓市土壤有机质含量现状
统计分析表明(表1),研究区土壤有机质含量平均值为(26.95±0.42) g/kg,参照全国第二次土壤普查分级标准,太仓市土壤有机质含量属中等水平。绝大部分(90%以上)为20~40 g/kg,其中22.29%土壤有机质含量为30~40 g/kg,说明太仓市土壤有机质含量较高区域分布较广泛。原因主要是:近些年太仓市加大培肥土壤地力、推广秸秆还田、增施有机肥料等几方面的力度,从而有效提高了土壤有机质含量。同时,约6%的样点有机质含量低于20 g/kg,说明太仓市存在局部土壤有机质含量偏低现象。
变异程度上,Cv值为20%,属于中等变异强度(90%>Cv>10%),且其最小值和最大值差异较大,表明有机肥在研究区内值域分布范围广泛。上述分析表明,由于研究区内施肥等管理措施差异较大,导致土壤有机质呈现出较大的空间变异性,对后期有机肥管理提出了更高的要求。
3.2 太仓市土壤有机质区域分布
从行政区域上来看,城厢镇平均值最高,为32.77 g/kg,其次是璜泾镇,平均值为28.01 g/kg,最低是浮桥镇,平均值为25.19 g/kg;从土壤类型来看,小粉土平均值最高,为34.67 g/kg,其次是沙底黄泥土,平均值为34.58 g/kg,最低是灰底垅泥,平均值为21.13 g/kg。
4 结论与讨论
太仓市农田土壤有机质平均含量为(26.95±0.42) g/kg,处于中等水平,但存在区域和土壤类型上的较大差异。约6%的样点有机质含量低于20 g/kg,说明太仓市局部土壤亟待培肥。建议以全市开展的测土配方施肥、高标准农田建设等项目为依托,加大农田土壤有机质提升。主要技术措施包括以下方面。
(1)秸秆还田。农作物秸秆是重要的有机肥之一,它含有作物所必需的营养元素氮、磷、钾、钙、硫等,推广秸秆还田,既增强了地力,又减少了环境污染,提高了粮食产量,具有很好的社会效益和经济效益。杨 帆等[5]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%。
(2)种植绿肥。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 硕等[6]在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。根据试验显示,与不进行绿肥还田相比。当年绿肥还田的土壤有机质含量增加2.0 g/kg,同时当季水稻产量有明显增加,达1 500 kg/hm2左右,增幅约23%。
(3)推广商品生物有机肥。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[7]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,有机质可提高65.22%。
(4)广积农家肥等。经过沤制、烧制、腐熟、消毒后的农家肥,肥力强,肥效长,含有丰富的有机质,能够改良土壤物理性质,提高耕作性能,保水保肥,调节土壤温度,提高农产品质量,有着化学肥料不可替代的作用。在农家肥施用不足的情况下,可增施商品有机肥料,以达到增强土壤肥力、提高作物产量的目的。
5 参考文献
[1] 赵义涛,姜佰文,梁运江.土壤肥料学[M].北京:化学工业出版社,2009.
[2] 陆景陵.植物营养学[M].2版.北京:中国农业大学出版社,2003:7.
[3] 徐 凯,周礼恺.施肥与环境[J].资源生态环境网络研究动态,1998,9(2):5-9.
[4] 全国农业技术推广中心.土壤分析技术规划[M].2版.北京:中国农业出版社,2006:36-44.
[5] 杨帆,董燕,徐明岗,等.南方地区秸秆还田对土壤综合肥力和作物产量的影响[J].应用生态学报,2012,23(11):3040-3044.
关键词:土壤养分;有机质:氮素;烟区;攀枝花市
中图分类号:S158 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)09-2195-03
土壤肥力是土壤供应和协调植物生长的能力,是土壤物理、化学和生物学性质的综合反映。土壤有机质具有提供养分、促进土壤团粒结构形成、改善土壤物理性状、增强土壤保肥性和缓冲性等作用,是土壤肥力的核心指标,有机质的高低可以直接反映土壤肥力的优劣。氮素是植物必需的大量营养元素之一,是构成一切生命体的重要元素,土壤氮素含量是土壤肥力的重要指标。四川省攀枝花市是全国优质烤烟重点发展新区之一。2009-2010年,攀枝花市烟区启动了一次全面的土壤普查,其普查结果直接决定了后来的施肥调控策略,经过5年的连续施肥后,土壤养分状况变化如何,本研究以5年前的调查为基础,通过取样分析5年来土壤养分变化状况,并提出合理化建议。
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材料与方法
1.1 样品采集
根据2009-2010年土壤样品采集GPS定位资料,2015年3月(尚未施用底肥,并避开雨季)在攀枝花市仁和区、米易县、盐边县共采集土壤样品170份,其中仁和区85份,米易县49份,盐边县36份。取耕层0-20cm土壤,同一取样单元内每8个点左右的土样构成一个1kg的混合土样。田间土样经登记编号后进行预处理,风干、磨细、过筛、混匀,装瓶后备用。
1.2 测定方法与数据来源
有机质含量采用重铬酸钾外加热法测定,碱解氮采用碱解扩散法测定。其他数据来源于2009-2010年取样测定且已发表或未发表的相关资料。通过EXCEL和SPSS统计相关指标。
2 结果与分析
2.1 有机质含量现状与变化
有机质直接影响土壤的物理、化学及生物性质,是衡量土壤肥力高低的重要指标,也是农业可持续发展的重要因素。由表1可知,攀枝花市烟区土壤有机质变幅为4.2-39.0g/kg,平均20.0g/kg,变异系数为41.4%。与2009-2010年土壤调查数据相比,全市土壤有机质明显降低,降低幅度达到23.0%,年均下降4.6%。从3个产区看,米易县土壤有机质含量最高,仁和区有机质含量最低,与2009-2010年相比,米易县烟区土壤有机质含量提高了14.9%,而仁和区烟区和盐边县烟区土壤有机质含量则分别降低了39.0%和22.4%,年均分别降低了7.8%和4.5%。从变异系数看,与2009-2010年相比,3个产区有机质变异系数均降低,尤其是仁和产区和米易县产区变异系数大幅度降低,这可能与取样量小有关系,也可能是由于土壤有机质含量降低所致,如2009-2010年结果表明。仁和区和盐边县分别有超过8%和10%的土壤样本有机质含量分别高于30g/kg和40g/kg,而本次调查显示,在用3倍标准差法排除异常值后,没有一个土样有机质含量高于35g/kg。
从有机质分布范围看,全市有超过54.71%的土壤有机质含量低或极低,适宜土壤比例仅为31.18%(表2)。从地区看,仁和区和盐边县分别有76.48%和58.34%的土壤有机质含量低或极低,而米易县仅有14.58%的土壤有机质含量低。不同烟区土壤有机质升高或降低与当地的施肥水平、肥料结构有很大关系,米易县烟区在施肥方面可能不仅注重商品有机肥施用,也可能有大量秸秆还田,而仁和区和盐边县烟区可能在秸秆还田方面有所欠缺。
2.2 碱解氮含量现状与变化
碱解氮能够较灵敏地反映土壤氮素动态和供氮水平,其在土壤中的含量与后作产量及吸氮量高度相关。攀枝花市烟区土壤碱解氮变幅为29.2-255.0mg/kg,平均105.6mg/kg,变异系数为42.2%。与2009-2010年土壤调查数据相比,全市土壤碱解氮稍有降低,降低幅度达到9.5%,年均下降1.9%。从3个产区看(表1)。米易县土壤碱解氮含量最高,远高于仁和区和盐边县。与2009-2010年相比,米易县烟区土壤碱解氮大幅度提高(增幅为26.5%)。盐边县烟区则大幅度降低(降幅为21.6%),仁和区烟区碱解氮含量下降11.0%。从变异系数看,与有机质变化基本一致,与2009-2010年相比,3个产区碱解氮变异系数均降低,其原因可能与有机质一样,与样本量较小有关系。
从碱解氮分布情况看(表3),攀枝花市烟区土壤碱解氮大部分含量适宜或偏低,有利于施肥调节,仅有15.48%的土壤碱解氮含量偏高。从不同烟区看,米易县烟区土壤碱解氮含量普遍较高,而仁和区则有近1/3土壤碱解氮含量较低,同时有近60%土壤较适宜,盐边县烟区则较为分散,变异系数大。3个烟区土壤碱解氮变化趋势与有机质一致,其原因也应该一致。
2.3 分区相关分析及施肥意见
由于攀枝花市烟区土壤类型复杂多样,取样范围又相对集中,因此对不同烟区土壤有机质和碱解氮含量进行分类比较,以便对施肥调整建议有更好的针对性。
2.3.1 仁和区烟区 仁和区烟区取样主要集中在大龙潭和平地两个地方,且以红壤为主,因此对两个地方土壤进行分类统计,结果见表4。由表4可知,平地烟区土壤有机质含量高于大龙潭,平均高幅为5.9%,碱解氮含量则基本一致:平地烟区土壤有机质变异系数高于大龙潭,而碱解氮则低于大龙潭。仁和区烟区土壤有机质含量属于低含量范畴,碱解氮含量属于适宜范畴。基于烟草对氮肥的敏感性,在施肥上应该注意氮肥控施,在培肥土壤上应该注意加大秸秆还田、种植绿肥以及施用商品有机肥等措施,着重提高土壤有机质。
2.3.2 米易县烟区 米易县烟区样本主要集中在普威镇,在分类比较时以土壤类型进行区分。土壤数据结果(表5)表明,紫色土的有机质、碱解氮含量分别比红壤高出29.9%和26.9%,明显高于红壤,且由于紫色土样本量高于红壤,因此总体样品结果与紫色土接近。其他类型土壤样本过小,未作统计。总体上看,米易县烟区土壤有机质含量属于适宜范畴。碱解氮含量属于丰富范畴,在施肥上应该注意严格控制氮肥,通过使用有机物料提高土壤有机质含量。
2.3.3 盐边县烟区 盐边县烟区土壤数据(表6)表明,和爱烟区和新九烟区土壤有机质、碱解氮含量明显高于红格烟区,红格烟区土壤有机质与碱解氮含量明显偏低:变异系数表明,3个烟区有机质与碱解氮含量均属于中等变异。在施肥上应该注意,和爱和新九烟区应加大秸秆还田等措施以提高土壤有机质:红格烟区在加大秸秆还田等措施的同时,在可控范围内提高氮肥用量。
3 结论
1、土壤是培育农作物的重要基质,是农作物赖以生存的物质基础,是供给农作物生长所需要的水、肥、气、热的主要源泉。这是以为土壤是由矿物质、有机质、土壤水分和土壤空气组成的。
2、矿物质是组成土壤的最基本物质,它能提供农作物所需的多种营养元素。对改善土壤的理化性质和土壤团粒结构以及保水、供水、通风、稳温等都有重要作用。
3、土壤水分是农作物必不可少的物质条件。
4、土壤空气是农作物根系吸收作用和微生物生命活动所需要的氧气的来源,也是土壤矿物质进一步风化及有机物转化释放出养分的重要条件。
(来源:文章屋网 )