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土壤有机物对土壤肥力的作用

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土壤有机物对土壤肥力的作用

土壤有机物对土壤肥力的作用范文第1篇

有机肥俗称农家肥,包括农业废弃物、畜禽粪便、生活垃圾,如植物残体、动物粪便、餐厨垃圾等,“粮多、猪多、猪多、肥多、肥多、粮多”是对有机肥还田的形象化说明。有机肥在促进农产品安全、清洁生产,保护生态环境方面都有重要意义,同时也满足了人民对绿色有机食品的需求,因为有机肥对生产无污染的安全、卫生的绿色食品十分有利,是生产绿色食品的主要肥源。

有机肥在农业生产中的作用

1.有机肥含有植物需要的各种营养元素和丰富的有机物,供给平缓持久长效,对促进作物生长、提高产量有重要意义。首先,有机肥中各种营养元素比较完全,且是无毒、无害、无污染的自然物质,为生产优质、高产、无污染的绿色食品提供了必须条件。其次,有机肥中含有多种活性物质,如氨基酸、核糖核酸和各种酶等,既能营养植物,又能刺激作物生长,尤其酶的活性特别高,是土壤酶活性的几十倍到几百倍,不仅能增强土壤微生物活动,还能提高土壤养分的有效性,进作物生长。第三,有机肥在分解过程中,产生大量CO2,可促进植物的光合作用,丰富的碳源使作物增产达10%以上。

2.施用有机肥可提高土壤肥力、改良土壤。土壤有机质是土壤的核心成分,是土壤肥力的物质基础,虽然只占耕层土壤总量的百分之零点几至百分之几,却是衡量土壤肥力水平的主要标志之一。有机质可以有效地改善土壤物理、化学和生物特性,熟化土壤,增强土壤的保肥、供肥、保水、透气能力和缓冲能力,为作物的生长创造良好的土壤条件。我国大部分地区土壤有机质含量都比较低,而有机肥中的主要物质就是有机质,有机肥施入土壤后,增加了土壤中的有机质含量,补充了土壤中被消耗的有机肥料。有资料表明,有机肥转化为土壤有机质约占土壤有机质年形成量的三分之二,可见有机肥是补给和更新土壤有机质的主要物质来源。“地靠粪养、苗靠粪长”的谚语,在一定程度上反映了施用有机肥对于改良土壤、提高土壤肥力的重要作用

3.有机肥在土壤中分解,可有效改善土壤理化性质,使土壤耕性变好,提高土壤的保水、保肥能力,有利于作物高产和稳产。有机肥进人土壤后,经微生物分解,转化形成各种腐殖酸物质。与土壤中的粘土及钙离子结合,形成有机无机复合体,促进植物体内的物质的合成、运输和积累以及酶的活性增强。同时,腐殖酸物质具有很好的络合吸附性能,能吸附土壤中的重金属离子,阻止其进入植株体内,减轻对作物的毒害,由于腐殖质疏松多孔,可以改变砂土的松散状态,提高土壤的疏松度、蓄水力和通气性,。

4. 有机肥是改善和提高作物品质,保持营养风味的重要措施。有机肥养分全面,含有化肥所没有的养分,与化肥配合施用能提高产品品质。有机肥腐解后,在微生物作用下分解、转化、合成作物所需的活性物质是任何化学肥料都不可代替的,可以被植物直接吸收利用,减少化学污染,抑制有害物质的含量,使用有机肥的植物果实含水量小,能保持作物原有的营养风味,提高产品品质,因此有机肥可以促进作物的生长和提高产品的品质,是作物的重要营养源。

5.施用有机肥可减少化肥、农药的大量使用,减轻环境污染,促进生态和谐。经济的发展使城镇化进程加快,激增的城市人口,使城市的污染物、废弃物也在不断增加。有机废弃物中含有大量病菌虫卵,若不及时处理会传播病菌,而有机肥是将大量动植物残体、排泄物、生物废料等充分腐熟后生成的的缓效肥料,使生活中的废弃物以另一种形式回归了土地,因此,城市污染物通过分类处理可以变成有机肥,变废为宝,通过合理利用这些有机肥,既可减轻环境污染,又可减少化肥投人,缓解日益严重的能源危机,从源头上促进农产品安全、清洁生产,保护生态环境,一举两得。

6.有机肥和化肥配合施用,相互补充,可提高肥料的利用率。化肥单位养分含量高,成分少,释放快,属速效肥;有机肥含有养分多但相对含量低,释放缓慢,属长效肥,为了保持养分的自我维持能力和土壤肥力,加强土壤养分循环再利用,应将有机肥和化肥合理配施,相互补充,使两者肥效长短结合,更有利于作物吸收,为作物提供营养,也提高了肥料的利用率。

土壤有机物对土壤肥力的作用范文第2篇

【关键词】土壤;土壤肥力;表征指标

土壤作为植物生产的基地、动物生产的基础、农业的基本生产资料、人类耕作的劳动的对象,与社会经济紧密联系,其本质是肥力。土壤肥力也正是土壤各方面性质的综合反映,体现了其在农业生产和科学研究中的重要地位。土壤肥力的高低直接影响着作物生长,影响着农业生产的结构、布局和效益等方面。土壤肥力是土壤的基本属性,是土壤物理、化学和生物性质的综合反映,也是影响作物生长发育和产量的关键因素之一。早在1840年李比西提出的“矿质营养学说”,为土壤肥力研究奠定了基础。迄今为止,尽管有人围绕着土壤质量取得了一些重要研究进展,但有关土壤肥力的理论研究都在各自学科的研究方向上徘徊,没有将土壤化学、物理和生物等相关学科统一起来形成公认的、一致性的定量化评价指标来进行表征土壤肥力。所以,及时了解分析和跟踪国内外土壤肥力指标研究的最新进展,对解决土壤肥力研究的实际性工作和使之为现代农业的可持续发展服务具有重要意义。

1 土壤肥力

1.1 土壤肥力概念

土壤肥力是指土壤为植物生长提供养分、水分以及优良环境条件的能力,它是土壤各种基本性质的综合表现,是土壤区别于成土母质和其他自然体的最本质的特征,也是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质基础[1]。

1.2 土壤肥力分类

土壤肥力按成因可分为自然肥力和人为肥力。自然肥力是指在自然因素(生物、气候、母质、地形及时间等)的综合作用下,土壤产生和发展起来的肥力,未经耕种的自然土壤只具有自然肥力。人为肥力是人类在利用土壤进行作物栽培的过程中,通过对土壤耕作、施肥、排灌及土壤改良等农业技术投入所创造的肥力。土壤所具有的自然肥力与人为肥力的综合被称为有效肥力,也称为经济肥力。

1.3 影响土壤肥力的因素

1.3.1 化学因素

化学因素是指土壤的酸碱度、阳离子吸附及交换性能、土壤还原性物质、土壤含盐量以及其他有毒物质的含量等,它们直接影响植物的生长和土壤养分的转化、释放及有效性。

1.3.2 养分因素

养分因素是指土壤中的养分贮量、强度因素和容量因素,这主要取决于土壤矿物质及有机质的数量和组成。

1.3.3 生物因素

生物因素是指土壤中的微生物及其生理活性,它们对土壤氮、磷、硫等营养元素的转化和有效性具有明显影响,主要表现在:一是促进土壤有机质的矿化作用,增加土壤中有效氮、磷、硫的含量;二是进行腐殖质的合成作用,增加土壤有机质的含量,提高土壤的保水保肥性能;三是进行生物固氮,增加土壤中有效氮的来源。

2 土壤肥力表征指标

目前,国内外尚没有一个反映土壤本质特征的、综合的土壤肥力指标(SFI,soil fertility index)的理论体系。用土壤生产力的水平或土壤的一些理化性质的数量化特征来表征土壤肥力水平都有一定的局限性。土壤肥力综合指标有四类:(1)土壤营养(化学)指标:全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量、碳氮比(2)土壤物理性状指标:质地、容重、水稳性团聚体、孔隙度(总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度)、土壤耕层温度变幅、土层厚度、土壤含水量、粘粒含量(3)土壤生物学指标:有机质、腐殖酸(富里酸、胡敏酸)、碳、微生物态氮、土壤酶活性(脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶、转化酶、磷酸酶等);(4)土壤环境指标:土壤 pH值、地下水深度、坡度、林网化水平[2]。

2.1 土壤物理指标

2.1.1 土壤质地

土壤颗粒组成是指土壤中大小不同的各级土粒的比率,它是反映土壤物理性质的一项重要指标,如土壤耕作难易、养分和水分保蓄能力、孔隙组成、通气性、持水性、透水性、水分运动及土壤气体和热状况等都在很大程度上受土壤颗粒组成的影响。土壤矿质颗粒的组成状况及其在土体中的排列,对土壤肥力起着决定性影响,土壤颗粒形状与大小各异的土壤结构,反映出一个不规则的几何形体和不同的土壤肥力基础,粒级越小,粒间孔隙小,吸水易膨胀,可塑性、粘着性、粘结性和保水保肥性越强,营养元素越丰富。余东山(1997)等研究表明,土壤颗粒组成与土壤的保肥及供肥能力有关,影响着有机质含量。不同土壤颗粒组成,肥力水平不同,团聚体的大小不同,所以土壤颗粒组成也是评价土壤肥力的重要因子之一。

2.1.2 土壤结构体

不同土壤的团粒结构,依土壤种类、特征和性质等限定性因子的不同而代表SF的水平不同,所以至今仍未报道过表征SF定量化的团粒结构指标,仅用粘粒含量、团聚体的稳定性和其粒径的比例等与其他SFI的相关性表征SF的高低。

研究表明,有良好团聚体结构的土壤,不仅具有高度的孔隙性、持水性和通透性,而且在植物生长期间能很好地调节植物对水、肥、气、热诸因素的需要,以保证作物高产。不同粒级的微团聚体对养分吸收者与释供的不同作用与其适宜的组合决定土壤肥力的高低,因此,不同肥力水平的土壤及各粒级微团聚体的有机质含量和腐殖质的结合形态的研究为解释土壤肥力水平的差异以及揭示土壤肥力的实质提供依据。土壤微团聚体及其适宜的组合是土壤肥力的物质基础,在对大小粒级土壤微团聚体的组成比例与土壤肥力的关系进行研究时发现[3],“特征微团聚体”(10μm的微团聚体)的组成比例能比较综合地反映土壤对于水、肥的保供性能,小粒级微团聚体有较强的持水性,而大粒级的有较强的释水性,可作为评断土壤肥力水平的有用指标。

土壤团聚体和水稳性团聚体的状况是影响土壤肥力的一个重要因素,其在一定程度上乃至很大程度上影响土壤通气性与抗蚀性,大团聚体比微团聚体含有更多的C和N,其所含的有机质更不稳定,更富生物体物质和特殊有机质。李小刚等[4]研究表明,随着有机质含量的增加,土壤团聚体的稳定性显著增加,粘粒的分散性显著降低。Capriel等指出,土壤团聚体的稳定性与土壤微生物之间存在明显的相关性。袁可能等[5]研究表明,在直径0.1mm与2~5 mm之间的各级团聚体,其腐殖质总量随着团聚体直径的增大而增大,G1/G2比值则随着团聚体直径的增大而逐渐减小。

土壤分形维数是反映土壤结构几何形状的参数,土粒表面分形维数是反映土壤颗粒表面状况的一个综合指标,而土壤团粒结构粒径分布的分形维数映了土壤水稳性团聚体及水稳性大团聚体含量对土壤结构与稳定性的影响趋势,即团粒结构粒径分布的分形维数愈小,则土壤愈具良好的结构与稳定性。

2.1.3 其他因子

土壤容重、通透性和抗蚀性是间接评价SF的一项重要指标,容重是土壤重要的物理性质,随着剖面深度而增加,能间接地反映SF水平的高低,它不仅直接影响到土壤空隙度与空隙大小分配、土壤的穿透阻力及土壤水肥气热变化,也影响着土壤微生物活动和土壤酶活性的变化,同时土壤容重对土壤物理性质如质地、团聚体、土壤结构、通气状况、持水性质和坚实度等影响显著。通透性的改变使得土壤的其他一些物理性质也随之改变,使土壤有机质含量、根系生物量、土壤呼吸、微生物数量及酶活性发生相应的变化。土壤的通气状况直接影响土壤的物理、化学性质,从而影响土壤生物活性。抗蚀性也是间接评价SF的一项重要指标,不同的土壤类型,其抗风、水蚀的性能不同,大量研究表明,通过改善土壤的理化性质,如质地、结构和有机质含量等就可以增强土壤的抗蚀性,减少土壤表面的水土流失,从而逐渐提高土壤肥力。

2.2 土壤化学指标

2.2.1 土壤氮、磷、钾

反映土壤肥力的化学指标较多,如土壤全N含量是评价土壤肥力水平的一项重要指标,在一定程度上代表土壤的供N水平,它的消长取决于N的积累和消耗的相对强弱,特别是取决于土壤中有机质的生物积累和分解作用的相对强弱。无机态N和有机态N反映了土壤肥力水平的暂时与潜在能力,而N的分布状况和土壤对N的固定、释放能力则直接反映出土壤肥力的高低。大量研究表明,随着土壤施N量的增加,生物量也增大,有机质的积累也随之增加;土壤中速效P可表征土壤的供P状况和指导磷肥的施用,也是诊断土壤有效肥力的指标之一,速效K作为当季土壤供钾能力的肥力指标,速效P、K含量一般随黏粒、粉粒含量增加而分别呈减少、增加的趋势,这是反映SF的短期指标。

2.2.2 土壤有机质

土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是N、P的重要来源,由于它具有胶体特性,能吸附较多的阳离子,因而使土壤具有保肥性、保水性、耕性、缓冲性和通气状况,还能使土壤疏松,从而可改善土壤的物理性状,是土壤微生物必不可少的碳源和能源,所以土壤有机质含量的多少是土壤肥力高低的又一重要化学指标。从能量利用和经济效益的观点出发,土壤肥力的高低并不只是取决于有机质的含量,主要取决于土壤腐殖质的品质,改善重组有机质中的腐殖质的结合形态,能提高有机无机复合量,使轻组有机质增加而降低原复合度,从而不断提高土壤肥力。腐殖质是SOM的主体,碳水化合物是SOM的主要成分之一,土壤腐殖质与矿物质的结合态可分为3种,即松结态腐殖质、稳定态腐殖质和紧结态腐殖质。土壤结合态腐殖质在表征土壤肥力方面有不可忽视的作用,其结合的方式及松紧度的不同对土壤肥力有很大的影响。研究表明,肥地结合态腐殖质的含量与松结态腐殖质占有机质总量的比例均比瘦地高,稳结合态的比例较小,紧结合态腐殖质的比例肥瘦地大体相当。重组腐殖质中的松结态腐殖质主要是新鲜的腐殖质,它的活性较大,其含量以及与紧结态腐殖质含量的比值是反映腐殖质活性和品质的重要指标。腐殖质的作用在很大程度上取决于腐殖质大量功能团的含量,胡敏酸甲氧基功能团含量的多少是衡量土壤腐殖质化的重要指标,胡敏酸甲氧基含量增加,说明土壤有机质腐殖质化程度加强。Kononova和E.V.Turin认为气候、植被、地形、母质和人为活动等对SOM的转化有其独特的作用。

2.2.3 土壤有机碳

一般认为,土壤有机碳含量与土壤肥力高低呈正相关,随黏粒、粉粒含量增加而增加。土壤有机碳的氧化稳定性,活性和抗生物降解能力是反映土壤碳库的重要指标,对评价土壤有机质和SF状况有重要意义。土壤碳库动态平衡是土壤肥力SF保持和提高的重要内容,直接影响作物产量和土壤肥力的高低,土壤生物活性有机碳库的大小可以反映土壤中潜在的活性养分含量,周转速率可以反映土壤中的养分循环和供应状况。研究表明[7],土壤微生物生物量C/全N,作为土壤碳库质量的敏感指示因子可以推断碳素有效性,土壤矿化碳与全碳的比值可以指示土壤有机碳活性,土壤难氧化碳与全碳的比值可以度量土壤有机碳的氧化稳定性。土壤的氧化稳定性是可以反映土壤肥力演变的一项指标,而氧化性系数既能反映腐殖质的组成,又能综合地反映所有的有机矿质复合体,还比胡敏酸/富里酸的比值更能反映土壤的生物稳定性。

2.2.4 土壤阳离子交换量和平pH值

土壤阳离子交换量(SCEC)和pH值是反映土壤肥力状况的两项指示性指标,交换剂溶液的pH值是影响SCEC的重要因素,SCEC是由土壤胶体表面的净负电荷量决定的,而有机、无机胶体的官能团产生的正负电荷和数量则因溶液的pH值和盐溶液浓度的改变而改变。研究表明,不同土壤的CEC和pH值明显地影响着土壤有机质、酶和微生物活性等。

2.3 土壤生物指标

2.3.1 微生物指标

土壤微生物是土壤生态系统中养分源和汇的一个巨大的原动力,在植物凋落物的降解、养分循环与平衡、土壤理化性质改善中起着重要的作用,良好的生物活性和稳定的微生物种群是反映土壤肥力的主要动态指标之一。

土壤微生物生物量是表征土壤肥力特征和土壤生态系统中物质和能量流动的一个重要参数,常被用于评价土壤的生物学性质,因为它能代表参与调控土壤中能量和养分循环以及有机物质转化所对应微生物的数量。研究结果表明,土壤微生物生物量与土壤有机质、全N、有效N之间关系密切,呈极显著的正相关,微生物生物量与速效P之间看不出明显的相关性,这说明土壤中微生物的活动与土壤有机质和氮素营养有关。研究微生物生物量C可以了解土壤有机质状况,进而对SF有一大概的了解。Insam等把作物产量与土壤微生物生物量C相结合研究,结果表明作物产量与土壤微生物生物量C明显呈正相关,并认为土壤微生物生物量C可以作为土壤的一个肥力指标,He等也对此作了一致的报道。微生物生物量C周转期更能说明土壤微生物的活性,可以作为土壤微生物活性和有机质降解速率的潜在指标。大量研究结果表明,凋落物的腐解可以刺激相应土层的土壤微生物活性的增长,微生物量分布与其相应土层的土壤养分的含量相关,总生物量可作为SF的一个指标。

土壤微生物具有景观变异性,而其种群的数量和分布是反映生物稳定性的一个显著特征,并在一定程度上代表了SOM活性。所有的微生物种群数量一般随着土壤深度的增加而降低,其中0~10cm的土层中最多,而真菌数量的降低幅度较细菌高。土壤真菌影响土壤团聚体的稳定性,是土壤肥力的重要微生物指标。土壤微生物的活性表示了土壤中整个微生物群落或其中的一些特殊种群的状态。在免耕的农田生态系统中,微生物活性随土壤深度的变化很大,一般表层土壤中的微生物活性最大,而翻耕的耕作层微生物活性基本相当。

2.3.2 土壤酶指标

土壤酶是土壤中植物、动物、微生物活动的产物,是土壤生物化学反应的重要指标之一,土壤中许多重要的物理、化学和微生物活性物质等,都与土壤酶有着密切的相关性。SEA是评价SF又一重要活性指标,在土壤中主要研究的酶有脲酶、磷酸酶、硝酸还原酶、转化酶和纤维素酶等。土壤脲酶与土壤有机质、全氮、全磷等性质均呈显著或极显著相关关系,可作为土壤肥力指标之一[8],而Sakorn等认为脲酶活性与土壤任一理化性质均不显著,磷酸酶与P转化密切相关,土壤磷酸酶活性是指示土壤管理系统集中和土壤有机质含量的重要指标;Knowles等认为,在嫌气条件下硝酸还原酶是反消化过程中的一种重要的酶,它的活性比在好气条件下强,催化硝酸盐还原为亚硝酸还原酶,转化酶能催化蔗糖水解为葡萄糖,SEA是土壤生物活性的总体现,反映了土壤的综合肥力特征及土壤养分转化进程,所以它可以作为衡量土壤肥力水平高低的较好指标;Lenhard发现,脱氢酶活性与氧的消耗以及细菌群的活性密切相关;但Sparling发现脱氢酶活性与生物量以及其他生物活性没有相关性。研究结果表明,土壤中一些非专一性和水解性的酶活性作为反映管理措施和环境因子引起的土壤生物学和生物化学变化的指标,在自然生态系统或低投入的农田生态系统中,土壤酶活性或其他生物指标与植物生物产量密切相关,而高投入的系统中干扰无相关性。

Frankenberger和Dick研究了10种土壤中的11种酶,发现碱性磷酸酶、酰胺酶和过氧化氢酶活性与土壤微生物呼吸量和总生物量显著相关,但与微生物平板计数无关,其他研究[9]也证明了土壤微生物活性与脱氢酶、纤维分解酶、蛋白酶、磷酸酶和脲酶活性间的相关性。

参考文献

[1]庞元明.土壤肥力评价研究进展[J].山西农业科学,2009,37(2):85-87.

[2]骆东奇,白洁,谢德体.论土壤肥力评价指标和方法[J].土壤与环境,2002,11(2):202-205.

[3]周礼恺,武冠云.微团聚体的保肥供肥性能及其组成比例在评断土壤肥力水平中的意义[J].土壤学报,1994,31 (1):18-28.

[4]李小刚,崔志军,王玲英等.盐化和有机质对土壤结构稳定性及阿特伯极限的影响[J].土壤学报,2002,39(4): 550-559.

[5]袁可能,陈通权.土壤有机矿质复合体研究Ⅱ.土壤各级团聚体中有机矿质复合体的组成及其氧化稳定性[J].土壤学报,1981,13(4):335-343.

[6]曹志洪,朱永官.苏南稻麦两熟制下突然养分平衡与培肥的长期试验[J].土壤,1995,27(2):60-64.

[7]Bradley R L,Fyies J W.A kinetic parameter describing soil available C and its relationshipto rateincreaseinCmineralization[J]. SoilBiol.Biochem,1995,27(2):167-172.

土壤有机物对土壤肥力的作用范文第3篇

1 苗圃土壤供肥特性

土壤供肥特性是由土壤类型和土壤物理性质决定的,供肥特性是通过有效养分释放的强度和数量来影响苗木生长发育的。一般苗圃土壤供肥特性分为4个类型。

第一类型:以壤质草甸土为例,有机质含量高,表层有机质7%~10%,质地均一,土壤能气透水好,有利于微生物活动,如带岭中心苗圃鹤北四方山苗圃。

第二类型:以少质草甸土为例,土壤中砂粒含量达50%以上,排水好,通气好,增温快,养分释放快,这种类型的土壤应该增施有机肥料,改善土壤结构。采用多种措施提高土壤肥力,苗木生长期应追肥。

第三类型:以粘壤质白浆土为例,质地偏粘,排水不良,通透性差,这类土壤应增施热性有机肥如马粪为主的有机肥,并适当掺沙、增施草灰。如元宝册林场苗圃,多年来增施草炭等有机肥料,改良土壤不良的性质,提高土壤肥力。

第四类型:以沼泽土为例,这类苗圃土壤有机质均在10%以上,有的高达20%;速效性磷含量低,应增施磷肥,如和平林场均属这个类型。

2 合理耕作

耕作措施是育苗的重要环节,合理耕作能改良土壤理化性质。合理耕化可增大土壤孔隙度,增强土壤通气性,有利于根系呼吸和养分吸收。土壤中空气增多,还易于提高地温,减少昼夜温差,促进土壤微生物活力,加快有机物质分解。合理耕作还能改良土壤结构,加强土壤的透水性和蓄水保墒能力,在一定程度上还能消灭杂草和病虫害。

耕作包括整地和中耕。整地的目的在于改良土壤结构,提高土壤肥力,保持水分,消灭杂草和病虫害,以利于苗木生长。苗圃整地最好在秋季进行耕和耙,也可秋季起苗后随即耕耙。如必须春季整地,宜在土壤化冻够一定深度时方可耕地,以利保墒,整地深度在20厘米左右,如育大苗可适当深些。为了使土壤结构良好,整地时土壤湿度至关重要。当土壤凝聚性、可塑性、粘着性小时,整地效果好。当土壤含水量为饱和含水量的50%~60%时,耕地阻力最小、效率最高、质量最好。如土壤坚硬或耙后还有多数土块且打不碎,可浇水1次,待表层土干燥而底层土潮润时再耕;如土壤过湿耕地后易成土坯易破坏土壤的物理性质,因此土壤过湿时不宜整地。苗圃地耕后要耙透搂细,不应有大的土块,要消除草根、石块。

中耕要选择最佳耕作时间,土壤湿度过大时,会破坏土壤结构,耕作后的土壤的空隙度、渗透度和通气状况都明显恶化,对苗木生长构成不良影响。一般作为土壤含水量超过凋萎含水量,并低于田间持水量的70%时,最适合耕作。重壤土不超过37%,轻壤土不超过30%,沙壤土不超过22%,土壤过湿严禁耕作。

3 休闲轮作

休闲是恢复苗圃地力的有效方法。苗圃地经过一定年限培育苗木后,土壤肥力会减退。最好的解决办法是每出圃l茬苗木,圃地休闲1年或轮作。休闲时将土地闲置,待雨季将地上杂草翻压在水中,任其腐烂以作肥料。翻压时间过早,翻耙后还会生长杂草,时间过晚,杂草种子成熟,易造成第2年苗圃荒芜。

轮作是在苗木出圃后,种植1年农作物或培育与前茬苗木不同种类苗木。农作物一般以种植黄豆、绿豆等豆科作物为好。秋季作物收获后,结合施基肥进行耕耙,整平耙细,第2年春季进行育苗生产。苗木换茬一般有针叶树种与阔叶树种交替、深根树种与浅根树种交替、培育小苗与培育大苗交替等形式。

4 覆盖地膜

通过覆盖地膜的办法,可提高土壤温度,同时又保持土壤中一定的湿度。从而有利于增强土壤中微生物活动的能力,以此提高全量养分的释放强度,提高速效养分含量,促进苗木生长。在育苗过程中用地、养地和护地的最有效手段是增加土壤有机肥料。提高土壤的有机质含量,对提高地温,保持良好的土壤结构,调节土壤的供肥、供水能力均起着重要作用。土壤施入一定量有机肥后,为微生物生长繁殖创造了有利条件,还可以通过分解和生化作用,形成腐殖质、果胶和多糖等有机胶体结构,这些胶凝物和土壤复合形成大小不等、形状不同的团聚体和团粒结构。

5 施用有机肥

施有机肥的方法主要有基肥、追肥、种植绿肥。

基肥包括草炭、厩肥、堆肥等,基肥必须腐熟,应在整地前将肥料撒均匀,然后结合整地翻耙到土壤中。育苗前应施足基肥,根据苗圃土壤情况和培育苗木的类别不同,确定施肥量,一般为每公顷66.6~133.3吨。

土壤有机物对土壤肥力的作用范文第4篇

大棚蔬菜复种指数高、产量高、需肥量大。底肥对蔬菜的产量、品质及土壤性状影响很大,是施肥中最基本的一个环节,对蔬菜作物生长发育至关重要。施用底肥应注意以下问题。

1.1根据蔬菜目标产量确定施肥量

确定大棚底肥施用数量,必须考虑土壤肥力高低和蔬菜需肥量大小等。一般氮肥总用量的30%、磷肥的80%、钾肥的50%作为底肥,生物肥和微肥尽可能一次全部底施。如秋茬番茄产量大体在8000~9000公斤之间。在此产量范围内每生产1000公斤番茄需吸收氮4.4公斤、五氧化二磷1.1公斤、氧化钾4.8公斤,氮磷钾比例为1:0.25:1.1,还需较多的钙、硼等。其中底肥宜选高磷型肥料,追施选用低磷型肥料。底肥用量以40~50公斤为宜,氮磷钾大体比例为1:1:0.75;追施用量75~85公斤,氮磷钾比例为1:0.2:0.85。

1.2确保有机肥用量足

有机肥(包括农家肥、厩肥和饼肥)最适宜作底肥施用,对土壤肥力较高的老龄大棚更应注意多施一些生物有机肥作底肥。要保持棚内土壤肥力和有机质不降低或略有升高,就必须向大棚土壤中补充有机肥料。根据大棚土壤有机质的变化规律和有机氮与无机氮之比为1:0.4~1时产量最高的原则进行推算,要保持大棚土壤有机质在2.0%以上以保证较高的产量,每年应施入有机质含量为30%的有机肥料不低于2000公斤/亩才行。如要使大棚土壤有机质含量逐年提高,每年施入的30%有机肥料总量应多余2000公斤。

1.3依天气及生长特点确定底肥施用方法

施用底肥时要以腐熟土杂肥、粪肥等大体积的粗制有机肥为主,每亩用量8~12立方,以增加土壤有机质和碳素物质,同时配合少量的优质生物有机肥(一般用量100~150公斤)和缓释型硫酸钾复合肥75~100公斤。采用控释肥来调控底肥中氮肥的释放速度,避免高温发生旺长,防止根部病害。坐果后要分次随水冲施含氮磷钾的全元素肥料。

2.蔬菜叶面喷施微肥要点

微肥是蔬菜生长发育过程中不可缺少的营养元素,把微肥稀释后作叶面肥喷施,花钱少,见效快,效益高。其技术要点是:

2.1喷施浓度

浓度适宜才可收到良好的效果,特别是浓度不可过高,否则不但无益,反而有害。各种微肥在蔬菜上喷施的适宜浓度为:硼砂或硼酸0.05%-0.25%,钼酸铵0.02%-0.05%,硫酸锌0.05%-0.2%,硫酸锰0.05%-0.1%,硫酸亚铁0.5%-1%,硝酸稀土0.03%-0.1%,稀土动植宝0.1%-0.15%。

2.2喷施时期

要根据不同的蔬菜品种和不同的微量元素肥料用途来确定喷施时期,一般以在苗期至开花前喷施为宜。最好选择在阴天喷施,晴天则宜选在下午阳光不太强烈时喷施,以尽可能延长肥料溶液在蔬菜茎叶上的滞留时间,利于叶片的吸收,提高喷施效果。

2.3喷施次数

微肥作叶面肥喷施,用肥量少,喷用1次难以满足整个生长发育阶段的需要,因而效果不佳。要根据蔬菜生长期的长短来确定喷施次数,一般2-4次。还要因地制宜,因菜而异,并注意与种子处理(浸种、拌种)或作基肥施用相结合。

2.4喷施用量

要根据蔬菜生长量确定微肥溶液的喷施量,前期苗小叶少宜少喷,后期枝繁叶茂要多喷,要以植株茎叶沾湿润为限。要喷细喷匀,使叶片正反面都喷到。一般每亩喷肥液40-50千克。

2.5合理混喷

微肥之间合理混合喷施或与其它肥料及农药混喷,省工省力,还可起到“一喷多效”的作用。但混用时要注意肥料与农药的理化性质,与农药混用时要考虑肥效、药效均不受到影响。一般各种微肥均不可与碱性肥料、碱性农药混合施用,锌肥不宜与磷肥混用。

3.蔬菜绿色环保施肥法

土壤有机物对土壤肥力的作用范文第5篇

[关键词] 秸秆还田;技术应;示范推广

近年来,秸秆是世界上数量最多的一种农业生产副产品。农作物秸秆无组织地焚烧,不仅造成资源的极大浪费,而且严重污染环境。据测定,秸秆中有机质含量为150g/kg,氮、磷、钾、钙、硫等多种营养元素含量也相当丰富。秸秆还田可以以草养田、培肥地力、改善土壤理化性状、促进土壤养分的生物有效性。秸秆还田技术,在现代可持续农业、生态农业及有机农业的发展中,具有举足轻重的作用。

一、秸秆还田的涵义及方式

1.秸秆还田的涵义

农作物机械化秸秆还田技术主要是以机械粉碎、破茬、深耕和耙压等机械化作业为主,将农作物秸秆粉碎后直接还到土壤中,增加土壤有机质,培肥地力,提高作物产量,减少环境污染,争抢农时季节。秸秆中含有的氮、磷、钾、镁、钙、硫等元素是农作物生长必须的主要营养元素,秸秆中有机质含量平均为15%左右。因此,秸秆也是丰富的肥料资源。据农业部门测算,小麦单产6000kg/hm2、水稻单产8250kg/hm2,全年可产生15t/hm2秸秆,全量还田相当于起到施用有机质450kg/hm2、尿素165kg/hm2、14%的普钙172.5kg/hm2、60%的红色钾肥465kg/hm2的效果,节省成本1425元/hm2。秸秆还田连续3年,土壤肥力将会提高半个等级,单产可提高5%以上。因此,秸秆还田对于改良土壤有着积极的作用。

2.秸秆还田的方式

(1)直接还田

直接还田的方式比较方便快捷,可大大减少用工,且还田数量较多,增产作用明显。因此,近几年采用直接还田的方式比较普遍。常用的直接还田方式主要有以下几种[1-3]。一是高茬还田。就是收割水稻、小麦等作物时,有意识地提高作物的收割高度,留下较长的秸秆(一般为株高的1/2左右),随后用旋耕机翻入土中。如果是小麦、玉米两熟制的田块,小麦收割后留高茬,其后用铁锹或小型旋耕机顺行翻入行间。二是粉碎翻压还田。水稻、玉米、小麦等作物收获后,把秸秆碎成6~8cm,均匀撒在田的表面,有条件的地方还可采用秸秆还田机和旋耕机把秸秆翻入土中;还可牛耕还田,将碎断后的秸秆撒入犁沟,进行翻耕,效果较好。此方法用工量增加,适合农闲季节和农田较少的地区。割蔸适当高,可相对减少稻草长度,有利于稻草均匀还田,减少稻草成堆的现象。此方法优点是少工省力,还草量大,分布均匀,耕作质量好。三是覆盖免耕还田。主要是埋间套插玉米,在小麦收割后,将切断的小麦秸秆不断进行翻耕犁田,直接点插玉米,麦秆覆盖地面后,可起到抗旱保墒的作用。在夏季高温高湿条件下,麦秆自行腐烂分解,有利于防涝,减少杂草滋生,给作物生长创造一个良好的生态环境,有利于增产。这种方式具有节省耕种费用、争取季节、保肥保水的优点,适合于灌溉条件较差的田地。四是稻田整草还田或铡草还田。整草还田是将稻草均匀铺在田里,用整耕埋草机(手扶拖拉机改装而成)翻埋入田中,再耙平插秧。铡草还田是将稻草铡成2段,均匀撒入田中,再利用旋耕机翻埋后插秧。五是直接掩青。趁秸秆青嫩时直接翻埋入土的一种秸秆直接还田方法。这种秸秆由于含水量较高,翻埋入土后容易被微生物腐解。如玉米收割后,割下带青秸秆翻埋入土,可作小麦或水稻基肥。麦秆直接掩青时都要撒施一定数量的速效氮肥,以利于加速其腐解,为后茬作物提供充足的养分。

(2)间接还田

利用生物学技术,将秸秆堆沤腐熟后还田和过腹还田,这种技术受条件限制,还田数量有限,但也是一种秸秆还田常用的方法,主要有以下3种方式。一是高温堆沤还田。将作物秸秆利用夏季高温沤制成肥料。比如水稻秸秆,在水稻田近处,挖1.0~1.5m的深坑,把秸秆切成长10~15cm的小段,1层堆30~40cm厚,加上1层泥、草木灰、人粪尿、禽畜粪等,并用泥土封顶,离地面略高或持平即可。由自然降雨或人为放水,温度升高即可腐解,最好翻1次,这样效果更好。二是过腹还田。秸秆经过青贮、氨化、微贮处理后,饲喂猪、牛、马、羊等牲畜,可促进畜牧增值,而畜粪尿又作为肥料施入土壤,该还田方式是一种效益很高的秸秆利用方式,在畜牧业发展中推广更好。三是生化催腐还田。这是一种利用生物化学技术,加速作物秸秆腐烂,积造优质活性高效生物有机肥的方法,此法质量好、适用性强。比如稻草用催腐剂腐熟堆沤:将稻草浸透水,使其含水量达到50%~70%,每1000kg干稻草用催腐剂1.5kg或腐秆灵2kg,对水100kg喷施。把吸足水分的稻草分层(10cm左右)压紧后喷施催腐剂或稻秆灵,堆成长2.0~2.5m、高1.5m左右的梯形肥堆,用锹轻轻拍实,表面用泥封严(加盖薄膜)发酵,夏天8~15d,冬天15~25d即可完全腐熟。

二、秸秆还田的技术运用及应注意的问题

1.秸秆还田的技术运用

(1)细粉碎,深耕翻

秸秆粉碎还田作业时要注意留茬高度,粉碎长度不宜超过10cm。均匀撒于地表,然后深翻入土,翻耕深度以20~25cm为宜,以利播种。秸秆粉碎还田增施化肥后,要立即旋耕或耙地灭茬而后翻耕,翻压后如土壤墒情不足,应结合灌水。在临近播种时要结合镇压,促其腐烂分解。

(2)翻埋及用量

作物收割后趁秸秆青绿,糖分、水分大,含水率30%以上时,立即粉碎、翻埋。此时的秸秆易粉碎、腐烂分解,对增加土壤养分极为有利。在翻埋时土壤的水分含量以田间持水量的60%为宜,如水分含量过大,秸秆氮矿化后易引起反硝化作用而损失氮素,过小则不利于秸秆分解。

而秸秆还田量应遵循薄地、化肥不足,秸秆的用量不宜过多;肥地、化肥较多,可适当加大用量或全田翻压的原则。

(3)补施肥料

秸秆直接还田时,作物与微生物争夺速效养分,特别是争氮现象突出,可通过补施化肥来解决。通常秸秆的碳氮比约为80~100∶1,为此,应适当增施氮素化肥,对缺磷土壤则应补充磷肥。据试验,玉米秸秆腐解过程需要的碳、氮、磷比例为100∶4∶1,一般还田秸秆7500kg/hm2,需施纯N67.5kg/hm2+P2O522.5kg/hm2(或施速效氮300~750kg/hm2或尿素150~225kg/hm2)。

秸秆还田后,增施速效氮肥,可降低土壤中的碳氮比,从而利于微生物的活动,满足幼苗生长对氮素的需要,使秸秆分解加快,同时,又能为小麦、玉米中后期生产提供各种养分。按比例补施氮、磷、钾肥料,可满足小麦、玉米生长的需要,提高作物产量。一般补氮肥为75.0~112.5kg/hm2。

2.秸秆还田应注意的问题

若秸秆还田操作不当,就会出现出苗率低、苗黄、苗弱,甚至出现死苗现象造成减产,因此需要从以下几个方面来提高秸秆还田技术。

(1)注意提高粉碎质量

秸秆粉碎的长度应小于6cm,并且要均匀撒施。对还田地块一定要用旋耕机作业一遍,使秸秆和土壤充分混合拌匀。此外,还要用铧式犁将秸秆连同化肥、农家肥翻入10cm以下的土壤内以利播种。

(2)注意配合补施氮、磷、钾肥料

小麦秸秆还田后,秸秆腐烂过程会出现反硝化作用,微生物吸收土壤中的速效氮素,阻碍农作物对速效氮素的吸收,使幼苗发黄,生长缓慢,不利于培育壮苗。因此,在秸秆还田的同时,要配合施入氮肥,保持秸秆合理的碳氮比。研究表明,每100kg秸秆应配施碳氨4.0~5.0kg,过磷酸钙7.0~8.0kg,硫酸钾2.0~3.5kg。同时结合浇水,有利于秸秆吸水腐解。

(3)注意连年秸秆还田的影响

有大量秸秆残株连年进入土壤时,为加速秸秆有机物腐解与土壤肥水相融,以及防止秸秆残株在土壤中出现隔墒等不利影响,要求秸秆粉碎程度高,一般切割长度在10cm以下。在秸秆还田土壤中,使用化学除草剂。特别是播前进行土壤处理的化学除草剂,其有效使用剂量应适当提高。

(4)消灭病原体

带病的秸秆不能直接还田,否则易发生病害,对带有水稻叶枯病、油菜菌核病、小麦、玉米黑粉病等的秸秆最好经高温发酵腐熟后还田,以防止病害的蔓延。

三、秸秆还田的意义

1.对土壤物理性状的意义

施用作物残体能够提高水田耕层土壤孔隙度和非毛管孔隙度,降低土壤容重,提高土壤团聚体和微团聚体的含量,起到疏松土壤、增强黏质土的通透性等作用,并能增强土壤蓄水保水性能。同时,施用作物残体可使土粒的破裂系数降低,土壤微结构系数增加,特征微团聚体组成比例明显下降,具有明显的改土作用。古伯贤等就有机物对土壤有机质结合形态的影响进行了研究,结果表明,连续向土壤施入有机物料后,土壤总碳量和重组有机碳量分别较对照增加34.88%~37.21%和30%,有机无机增值复合度增加73.57%~75.66%,有机无机复合量较对照增加27.5%。增施有机肥料使土壤含碳量增加,对保蓄土壤有机质具有重要作用,这也说明,土壤肥力不仅取决于土壤有机质含量,更重要的是取决于土壤有机质的质量。

2.对土壤养分状况的意义

秸秆还田可以直接补偿土壤潜在肥力的消耗,加速土壤物质的生物循环,促使土壤有益微生物的生长,改善养分供应状况,培肥地力,使土壤中的全磷、无机磷含量也明显提高,并促进有机磷的矿化,使氮、磷、钾肥肥效得以提高,有利于增强作物抗性。秸秆本身含有一定的氮、磷、钾及各种微量元素,秸秆在分解过程中产生的有机酸等中间产物可使土壤中一些养分的有效性增加。另外,秸秆在水田土壤中施用还会引起土壤的一系列变化。这些变化包括:土壤的氧化还原状况、pH值、比电导和养分的转化等。产生这些变化的直接原因是有机物的分解及其中间产物的生成,有机物施于水稻田后,在渍水条件下分解产生许多有机还原物质。一般认为:有机酸是水稻田中主要的有机还原体系。有报道表明,各种有机酸随稻草加入量的增加而提高。有关水稻渍水后的还原物质总量与有机质含量关系的资料也说明,高肥水稻田的还原性物质的总量较低肥者高。另外,有机质种类对土壤还原性物质的数量也有影响。这些变化因土壤及所施作物残体的不同而各异,但都将直接或间接地影响土壤的肥力性质。

3.对土壤微生物的意义

研究表明,秸秆还田能促进土壤中真菌和细菌的大量繁殖,提高土壤中微生物的数量。土壤微生物能分解土壤有机质,使其成为植物可吸收利用的无机盐;分解植物不能吸收的矿物质,使其转化成植物可以吸收的状态;同化大气中游离的氮素,供给植物氮素营养;合成腐殖质,增加土壤团粒结构。同时微生物可吸收养分,使土壤中养分免于流失,死亡后分解被植被利用。因此,土壤微生物在有机质的矿化、腐殖质的形成和分解、植物营养的转化、土壤污染的修复等过程中起着不可替代的作用。

4.对土壤酶的意义

研究表明,秸秆还田可以增加土壤中各种酶的数量,而且给土壤酶提供了大量作用底物,提高了土壤酶的活性。有研究显示,秸秆还田使土壤中的转化酶、蛋白酶、淀粉酶、蔗糖酶、磷酸酶、脱氢酶和ATP酶等的活性得到了不同程度地提高,而土壤酶活性的提高,必然促进土壤有机质的转化和养分的有效化。许多土壤酶的活性与有机质、碱解氮和速效磷含量呈正相关,而且多已达到显著或极显著水平,这表明可用土壤酶活性来表征土壤肥力。

5.对农作物的意义

一是对作物生长发育影响。大量试验显示,秸秆覆盖能影响作物的生长发育,而这种影响主要表现在生育前期。不同覆盖处理试验中的结果显示,覆盖能使作物整个生育期缩短3~16d。由于覆盖处理的土壤环境明显改善,可促进玉米根系的生长发育,表现为根系发达、根条数多、吸收面积大;还能促进地上部生长,增加单株叶面积和干物质,玉米植株的叶龄、株高、茎粗及地上部干物质均比对照不同程度地增产。二是对作物产量的影响。秸秆还田因具有良好的土壤效应、生物效应和农田效应,故能提高作物产量。近年来,经过多次试验表明,秸秆还田与不还田比较,平均增产率为10.8%。秸秆还田虽然降低了播种质量,但由于提高了旱农区水分利用效率,产量仍比传统耕作高,达到了增产增收的效果,具有较好的经济效益。试验表明,对水田土壤进行有机物料还田也能显著增加作物产量。

6.对社会的意义

以农村秸秆堆腐为切入点,向农村传播一种综合高效的生活、生产方式,传播一种清洁、文明现代的生活方式,引领农民实现富裕、亲近文明、建设生态家园。一是清洁家园,美化环境。将收割的秸秆直接还田,能够净化农村家居庭院,改善农村的生活环境,使农村庭院结构从杂乱无序到整齐有序,从脏乱到洁净,消灭污染源和传染源,减少蚊蝇滋生,切断疫病传染渠道。二是清洁水源。从源头上清洁水源,避免农民将秸秆乱堆乱放,有的甚至堆入沟渠,污染水源,堵塞河流,毒杀鱼虾,使农用水体污染现象得到有效控制。三是清洁田园。避免农户将秸秆堆放田头沟边,可以美化田园环境,亮化、绿化、净化农村田园经济,形成一个绿色、高效、综合性的生态农业链。四是减少秸秆燃烧,降低温室效应。秸秆直接堆腐还田,不再作为燃料燃烧,有的农户也不必在露天焚烧秸秆,可大大减少大气污染,降低因燃烧而引发的温室效应,适应当今节能减排、低碳经济发展的需要。

四、结论