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关键词 2代火炬松;种子园;密度;坡向;耕作;结果;影响
中图分类号 S791.255 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)09-0162-01
火炬松为高大乔木,河南省从20世纪70年代中期引种,现已成为该省南部山区的主要造林树种,但多年来存在着种子数量不足、质量差的问题。为了提高2代火炬松种子的产量,在已改建的2代火炬松种子园中,规划标准地和标准树,对种子园高产种植技术进行研究,现将研究结果总结如下。
1 材料与方法
1.1 试验概况
2代火炬松母树林试验基地处于驻马店西部,泌阳县东南部,北纬32°34′,东经113°42′;位于马道林场的铜山湖南岸,属浅山丘陵区,海拔200 m左右,土壤为微酸性山地,棕色森林土,土壤厚度达到70 cm以上。气候特点:四季分明,冬季寒冷干燥,夏季温热多雨,气温最高40 ℃,最低-18 ℃,无霜期220 d,年降水量920 mm,多集中在夏季,年日照时数为2 110 h。母树林基地地势平坦,占地面积为100 hm2。试验林为20年的2代火炬松种子园,改建为林龄为12年,试验林地应选择树龄相同、立地条件和生长势相近的结果2代火炬松种子园作为实验树。
1.2 试验方法
设计林地为667 m2,以单株为小区,重复6次,以地势排列,分别统计母树结实情况。
1.2.1 不同密度试验。设计4个密度处理区,分别为450、650、990、1 300株/hm2,分别统计平均树高、胸径、冠幅、活枝下高、结实株率、结实层厚和单株结实情况。
1.2.2 不同坡向试验。规划2个坡向样地:阳坡和阴坡,分别统计平均每年的树高、胸径、冠幅的生长量、结果株数占总株数的比例和单株结果数。
1.2.3 不同土壤耕作施肥方式试验。试验分4个规划区,第1规划区为土壤耕作施肥,春、秋2季将土壤深翻20~30 cm,耙细整平,在树40 cm外,呈半圆形施入氮、磷、钾复合肥0.5~1.0 kg/株,不可离树木太近或直接使肥料接触树根,施肥沟离树干也要越来越远,施肥深度以10 cm以上,在沟内分散开,施肥后立即用土覆盖。在夏、秋2季松土除草2~3次。第2规划区,耕作不施肥,在春、秋2季将土壤深翻20~30 cm,在夏、秋松土除草2~3次,不施肥。第3规划区,施肥不耕作,春、秋2季在树40 cm外,呈半圆形施入氮、磷、钾复合肥0.5~1.0 kg/株。第4规划区,不耕作、不施肥、不除草,以作对照。
2 结果与分析
2.1 不同密度对2代火炬松母树结果的影响
密度对2代火炬松的结果影响很大,经过改造的林分,胸径粗、冠幅大、结果株数多、单株结果多。450~990株/hm2处理的结果率为100%,结果层4.1~4.8 m,单株结果41.7~65.1个,650株/hm2处理单株结果个数是450株/hm2处理的1.02倍,650株/hm2处理单株结果个数是990株/hm2的1.08倍,而未改造的没有结果,这是因为2代火炬松开花结果要消耗大量的营养物质,在火炬松生长过程中进行疏伐,可以改善林内的光照和通风条件,扩大营养面积,增强火炬松的碳素同化作用,造成更多的碳水化合物[1-2]。同时,由于改善光合作用和通风条件,提高了林内的温度,促进了土壤微生物活动,加速了林内枯枝落叶的分解,增加了土壤肥力,有利于2代火炬松累积生长和花粉的传播及开花结果所需要的营养物质,达到2代火炬松早结果、多结果的目的[3-5]。通过试验调查显示,改建12年的2代火炬松人工林,以保留450~650株/hm2较为适宜,低于450株/hm2以下或高于650株/hm2以上,火炬松种子园的生长及单位面积量都会受到影响,这是因为2代火炬松人工种子园单位面积结果量的高低主要取决于单位面积、结果率和单株结果量等因子,这些因子与种子园密度有直接联系。因此,正确决定种子园密度是提高种子园单位面积种子产量和质量的关键问题。
2.2 不同坡向及土壤耕作施肥方式对2代火炬松种子园结果的影响
不同坡向的2代火炬松母树结果差异较大,阳坡结果株数比例和平均单株结果数都比阴坡要多,因为阳坡日照时间长,林内温度高,有利于授粉和结果。土壤耕作施肥比未耕作施肥2代火炬松种子园结实多、质量好。
3 结论
试验结果表明,2代火炬松种子园密度以450~650株/hm2为宜,阳坡为好,土壤耕作施肥比未耕作施肥2代火炬松种子园结实多、质量好。
4 参考文献
[1] 胡林坡.火炬松壮苗培育技术[J].现代农业科技,2012(1):229.
[2] 钟伟华,陈炳铨,黄少伟,等.火炬松种子园栽植密度的试验研究[J].林业科学,2003(2):58-63.
[3] 向桂福,龙应忠,吴际友.火炬松种子园疏伐试验及效果分析[J].湖南林业科技,2005(4):34-35.
一、科学选地是有效预防根腐病的前提
根据土壤理化性科学选地。土壤质地疏松、通透性好,如沙壤土、轻壤土、黑土较土壤黏重、通透性差的白浆土、黏土地发病轻,土壤肥沃地较土壤瘠薄地发病轻。
重要的是要避免连作,科学轮作。由于根腐病菌属于土壤习居菌,可以在土壤中腐生,在连作的条件下,病菌生育良好,繁殖快,土壤中的菌源数量增多,发病重。加之大豆连作地块根系分泌物、根茬腐解物、根际微生物的变化使土壤环境恶化,破坏了大豆根部的正常生理活动,降低了根系生理活力,破坏了共生固氮系统,抑制了根的吸收能力,使植株代谢减弱,植株生育缓慢。因此,大豆连作年限越长,块根腐病发病越重。目前,解决大豆、重、迎茬危害的根本途径是坚持3年以上与禾本科作物进行轮作的制度。但是,在当前以农户为生产经营单位的条件下,大豆重、迎茬是不可避免的。因此,应把重茬和迎茬区别开来,尽量减少重茬,适当迎茬。重、迎茬时,可选择有机质含量高的平川地和二洼地种植大豆,重茬也只能重一年,前茬玉米、线麻、亚麻种大豆最好。
二、采取有效的耕作方法是预防根腐病的保证
1、采用科学的栽培耕作方式。一般垄作栽培的大豆比平作栽培的发病轻,大垄栽培的大豆比小垄栽培的大豆发病轻。其原因是垄作栽培可以进行中耕培土,使土壤疏松,通透性好,土壤含水量低;平地由于土壤板结并易发生涝害,使土壤含水量高,有利于病菌繁殖及侵染根部,发病较重。
2、根据土壤温湿度调节播期。大豆种子发芽与幼苗生长适温为20-25%,温度低于9℃出苗就受到严重影响。因此播期土壤温度低、发病重。土壤含水量大,特别是低洼潮湿地,大豆幼苗长势弱,抗病力差,易受病菌侵染,发病重。
3、精耕细作。大豆重迎茬地块,尤其是连年重茬导致土壤紧实板结,缺少合理团粒结构,肥力下降。进行精细的土壤耕作,可以破坏板结层,为大豆根系生长发育创造良好的土壤条件,有效减轻病虫危害。在土壤耕作上,要坚持以深松为主的松、翻、耙、旋相结合的土壤耕作制。大力推广深松耕法,改善大豆生育环境。另外,普通大豆种衣剂拌种后,药效只能维持15-25天,因此要及时进行中耕培土,尤其在地下根部受害以致死亡的情况下中耕培土措施更为重要,以促进地上茎部侧生新根的形成,能及时补充肥水,否则造成无侧根使幼苗死亡。
4、采用平衡施肥方法。施肥水平对根腐病的发生也有很大影响,黑龙江省普遍重视磷肥,而忽视氮肥、钾肥以及微量元素的施用,很少使用农家肥,重迎茬地块土壤速效氮、钾养分含量下降,硼、锌、钼等微量元素含量减少,营养失调,使作物抗病性下降。通过科学测土配方施肥技术进行平衡施肥,合理补充氮、磷、钾肥以及微量元素肥料可显著提高大豆对根腐病病害的抵抗能力。
另外还要选择适宜的播种深度。大豆播种深度直接影响幼苗出土速度,播种过深,加之地温低,幼苗生长慢,组织柔嫩,地下根部延长,根已被病菌感染,使病情加重。
三、选择抗病品种、合理防治病虫害
1、合理防治病虫草害。一般根部有潜根蝇危害,有利根腐病害发生,虫株率越高发病越重,反之则轻;化学除草剂应用的好,可以对灭草起到良好的作用,但某些化学除草剂因施用方法和剂量不当,可造成大豆幼苗药害,使幼苗生长受阻,同时也加重了根腐病的发生。
2、选择抗病品种。可选用发病轻的高产、优质、抗逆性强的品种。绥农14、绥农15、合丰25、合丰35等品种发生根腐病和包囊线虫病偏重,可选择绥农10、新合丰25、垦鉴豆23等品种。
【关键词】 水田,保护性耕作,意义
中国是个农业大国,也是个人口大国,以占世界9%的耕地,6%的水资源,养活了占世界22%的人口[1] 。到本世纪中叶人口将突破16亿,解决16亿人口的吃饭问题、保证粮食安全的任务已迫在眉睫。水稻是主要的粮食作物,全球约有三分之二的人口以稻米为食。联合国已宣布2004年为“国际水稻年”,希望通过发展水稻种植来解决世界粮食安全问题、消除贫困和维持社会稳定。我国是世界栽培水稻的起源地之一,稻作历史约有7000多年。同样,我国也是世界上水稻最大的生产国和消费国,因此,中国水稻高优产、优质、高效的生产对中国,乃至世界粮食安全问题都有着深远的意义。
追求水稻高产、超高产、优质是中国人的夙愿。长期以来科技工作者们一方面通过杂交育种、遗传改良来培育优质高产的作物新品种,以提高作物产量,并取得了丰硕成果。近年来随着科学技术的应用,外源DNA遗传转化技术、无融合生殖育种、多倍体育种、花培育种、基因聚合育种以及航天诱变育种等新的育种途径得以迅速发展,并培育出许多优质、高产和超高产品种。另一方面,科技工作者们结合生产实际,开展了从器官建成、库源关系、光合生产到作物与环境因素的关系和调控技术的系统研究,形成了诸如稻田耕作改制轻减栽培、叶龄模式化栽培、群体质量超高产栽培、巨库强源超高产栽培、再生稻超高产栽培和寒地水稻高产栽培等一系列的世界瞩目的成果[2]。然而,适应性强、抗性强和产量高的新品种的选育需要的周期长,并且优良性状容易退化。因此,科技工作者们更注重改善作物生长的环境,实现对耕地土壤质量的定向培育,为作物提供良好的土、水、肥条件的栽培措施的研究。但是,随着社会经济的发展、人们物质生活水平的提高,人们希望从有限的土地上获取尽可能多的产品,超出了耕地所能承受的负担,导致土地资源的过度开发、水土流失严重、土壤沙漠化、土壤质量急剧下降,使土地资源遭到极大的破坏[3]。因此,加强对既能增加粮食单产和总产,满足人们日益增长物质文化生活的需要,又能更有效的提高土壤肥力、防止水土流失、尽可能减轻对土地的破坏,实现农业的可持续发展的保护性耕作的研究势在必行。
保护性耕作是解决上述矛盾的根本方法。保护性耕作包括免耕、少耕及残茬覆盖。免耕法指用特制的免耕播种机一次完成播种行内的灭茬、施肥、施农药(除草剂)、播种、镇压等操作,地表以残茬覆盖;少耕法有多种类型,如带状耕作、耙耕、深松耕等,少耕法往往伴随地面残茬覆盖。国内外学者对保护性耕作开展了大量研究,但主要集中在旱田。水田方面,尚无明确的保护性耕作概念,但稻田少耕、免耕、秸秆还田等确有许多研究,并演化出免耕移栽、免耕抛秧和免耕直播等一系列免耕方式[4]。这些都是面对传统的稻田土壤耕作进行的改革。我国不同地区传统稻田土壤耕作方式虽有不同,但总体框架基本相同,都要经过翻耕(或旋耕、耙耕)泡田、水整地过程[5]。这种耕作方式具有严重缺陷,如破坏稻田平整程度、作业层次多、耕作成本高、耗水量大等[6]。更严重的是水整地问题,在稻田开发的初期或砂壤土上,水整地确有其不可替代的作用,如平整土地、防止渗漏、起浆固苗等,但它对稻田土壤物理结构的破坏也是最大的,长期应用会导致土壤板结、通透性变差,还原性增强,阻碍根系的生长和功能发挥。免耕、浅耕、少耕等,可在一定程度上消除这种负作用。因此,生产实际迫切需要可以确保优质、高产、稳产又利于降低成本、节约用水、培肥地力、恢复土壤结构、提高肥料利用率、保护环境的水田保护性耕作栽培技术。对水稻保护性耕作的产量及产量构成、群体结构、物质生产特点和土壤特性已进行了研究,但在肥料和密度配比、群体的建成及调控方面还没有研究,尤其是保护性耕作对水稻品质的影响,更是鲜有报道。由此可见,为了农业生产的可持续发展,解决中国粮食安全问题,水田保护性耕作的研究势在必行。
参考文献
[1] 崔向红,王树奇,保护性耕作技术的发展现状[J].农业机械学报,2004(1):165-169
[2] 浙江农业大学,华中农学院,江苏农学院,南京农学院, 湖南农学院(编),实用水稻栽培学,上海,上海科学技术出版社[M].1981:142-144
[3] 施明德,免耕稻田水层肥分动态分析,土壤肥料,1994(l):31-34
[4] 朱炳耀,黄建华,黄永耀等,连续免耕对中稻产量及土壤理化性质的影响,福建农业学报,1999,14(增刊):159-163
[5] 周毓珩,水稻栽培[M],沈阳:辽宁科学技术出版社,1994,4
[关键词] 因地制宜 旱地保护性耕作 可持续发展
[中图分类号] S23 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2016)02-0190-02
所谓的保护性耕作指的就是尽可能的减少对农田的耕作,甚至是进行一段时间的免耕,除此之外还要用农作物的秸秆等覆盖住没有进行耕作的农田,这样不仅可以减少土壤被风蚀和水蚀情况,还可以提高土壤的肥力。目前,世界上许多国家例如美国,澳大利亚等等国家,都根据土地的情况采取了一定的旱地保护性耕作措施,也取得了一定的成效。实践证明在众多的保护性耕作措施中,少耕和免耕对于提高土壤的肥力和改善土壤结构的效果最为明显。
我市境内土壤的土质情况各有不同,再加上农林牧渔等各个行业对耕地的制约情况,因此在我市推行旱田保护性耕作需要因地制宜采取不同的保护性耕作措施,只有如此才能做好旱田保护性耕作工作,从而实现种植业可持续发展。
1 我市主要的保护性耕作的机械生产农艺
根据当前我市旱田作业的情况,想要因地制宜推广旱田保护性耕作,主要要做好以下几个方面的工作。
1.1 秸秆覆盖
秸秆覆盖是指在土地没有进行耕作的时期,用各种农作物的秸秆将地表进行覆盖的措施。通过使用农作物秸秆对地表的覆盖不仅可以减少土壤水分的蒸发还可以改善土壤的结构和增强土壤的肥力。秸秆覆盖使用玉米秸秆的情况最为常见,使用玉米秸秆进行覆盖主要有两个方法:一是使用收割机将玉米的秸秆进行粉碎之后,在将粉碎后的秸秆均匀的覆盖到地表上;二是不进行粉碎,直接将玉米秸秆整棵覆盖在地表之上。
1.2 土壤的耕作处理
对于旱田而言,无论是使用哪种土地耕作方法都需要遵循的原则是要以蓄水和增加耕作层作为土壤耕作的目的,并且在耕作的过程中不能破坏到土壤的地表覆盖。根据以上原则,当前我市的土壤耕作方法主要有两种,其一是免耕,即不对旱田进行耕作,直接在前茬农作物的的根茎上进行播种,其二是进行定期全面的深松,通常2到3年进行一次。
1.3 种床处理
种床处理主要是针对玉米种植而专门提出的一项措施,主要是为了提高玉米的出苗率,这种技术最优点是不破坏地表的秸秆覆盖。主要有以下几个步骤,首先是直接免耕进行播种,其次进行浅松,主要是处理一下跟茬和杂草,接下来把秸秆和泥土进行混合,但是要注意不要破坏到地表,最后是浅旋处理。
2 当前我市保护性耕作技术存在的问题
虽然旱田保护性耕作在我市已经得到了一定程度的推广,并且也取得了一定的成效,但是仍旧存在着一些问题,主要体现在以下几个方面。
2.1 农民对旱田保护性耕作的认识不足
虽然旱田保护性耕作在我市已经推广了几年,但是由于宣传等工作的不足,我市的农民至今对于旱田的保护性耕作的认识仍旧比较粗浅。大部分农民还是习惯应用传统的耕作方式,没有认识到保护性耕作对于可持续发展的重要性,自然也没有采取相应的保护性耕作的技术。这与农民的文化水平以及政府在推广工作上的投入不足都有很大的关系。
2.2 对保护性耕作技术的研究不够系统
保护性耕作技术是一个系统的技术,包括了秸秆覆盖、免耕播种、病虫害控制和深松技术这四个主要的方面,并且这四个环节之间是紧密相扣的,任何一个环节的缺乏都不能称得上是对保护性耕作技术的实施。但是就我市目前的情况来看,我市对于保护性耕作技术的研究精力几乎全部都放在了免耕播种技术上了,对于其他环节则几乎没有研究。
2.3 配套机具缺口大
保护性耕作技术的实施实际上对机具是有一定要求的,适宜的机械化对于促进旱田保护性耕作技术来说有重要的意义。但是就我市目前的情况来看,我市与保护性耕地相配套的机具仍旧存在着很大的缺口,这一情况严重阻碍了我市保护性耕作技术的发展。
2.4 缺乏专业的人才
想要让保护性耕作技术被广大的农民所熟悉、接受、应用就要做好推广工作。推广工作依赖于专业的推广人员,但是从我市当前的推广服务队伍来看,推广服务队伍中缺乏专业的人才。
3 促进保护性耕作技术发展的对策
针对我市当前推广旱田保护性耕作技术存在的问题,想要促进旱田保护性耕作技术的发展就要及时的采取一些对策,主要可以从以下几个方面入手。
3.1 扩大示范范围,加强宣传力度
根据当前我市农民对于旱田保护性耕作技术认识不足的情况,可以通过扩大示范范围,加强宣传力度的方法来改善这一局面。例如可以积极开展一些现场的展示会,向农民现场介绍保护性耕作的一些情况,为农民答疑解惑,让农民能够真正体会到旱田保护性耕作技术确实是一种节约成本、提高效益的技术,并且对于生态环境的可持续性有重要的意义。
3.2 加强农机技术服务队伍的建设
正如前面所言,想要做好保护性耕作技术的推广工作,农机技术服务队伍起到很重要的作用。加强农机技术服务队伍的建设不仅要加强对专业技术人才的培养,同时也要提高农机服务队伍的机具、设备等各方面的水平。除此之外,还可以把现有的农机服务组织组成适当的联合体,加强农机组织之间的交流与合作。
3.3 对机具进行改造
配套机具缺口大是制约我市旱田保护性耕作技术推广的一个重要的原因,针对这个问题,就需要进行机具改造工作。机具改造不仅要改进那些落后的机具而且对于那些新兴的机具也有进行适当的引入,这就要求政府适当的加大这方面资金的投入。
总而言之,旱田保护性耕作对于实现种植业的可持续发展有重要的意义。我市虽然早在几年前就开始进行旱田保护性耕作技术的推广并且也取得一定的成效,但是仍旧存在着许多问题。只有分析这些问题,采取适当的解决对策,才能切实的做好旱田保护性耕作工作,从而促进种植业的可持续发展。
参考文献
[1]马越会. 辽宁省旱田保护性耕作机械化生产农艺及机械配备的研究[J]. 农业开发与装备,2010,06:10-12.
关键词 土壤肥力;可持续利用;问题;措施;山东兖州
中图分类号 F301;S158.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)24-0241-02
自全国第二次土壤普查以来,作物单产大幅度提高,化肥施用量猛增,有机肥施用量锐减,秸秆还田量增加。所有这些因素均对土壤肥力产生较大影响,使土壤肥力指标产生显著变化。在今后相当长的一段时期内,我国将面临着环境、人口、粮食的巨大压力。实现农业可持续发展是解决上述问题的一项重要措施。土壤是农业生产的基础,土壤肥力可持续利用是可持续农业发展的前提。
在摸清兖州市土壤肥力变化情况的基础上,立足于兖州市农业生产实际,以合理利用和保护土壤资源、保护和改善农业生态环境、技术上应用适当、经济上可行性强为前提,以保持土壤肥力稳步提高为目标,提出人为调控土壤肥力的途径和技术措施,使土壤肥力的变化趋势向农业可持续发展的方向变化[1-2]。
1 兖州市土壤肥力基本状况
将全市土壤按行政区划、土类、面积共划分600个小区,每区取代表性的土样1份,代表面积约66.67 hm2。
1.1 土壤养分状况
土壤有机质平均含量15.4 g/kg,变幅8.6~21.8 g/kg,全氮平均含量1.29 g/kg,变幅0.6~2.3 g/kg,碱解氮平均含量99.7 mg/kg,变幅48.2~178.0 mg/kg。速效磷平均含量23.9 mg/kg,变幅8.7~56.2 mg/kg,速效钾平均含量90.7 mg/kg,变幅47.6~189.0 mg/kg。
1.2 土壤物理性状
0~10 cm平均土壤容重1.38 g/cm3,变幅1.29~1.48 g/cm3,10~20 cm平均土壤容重1.41 g/cm3,变幅1.34~1.62 g/cm3;0~10 cm平均土层土壤孔隙度47.4%,变幅44.4%~51.5%,10~20 cm平均土层土壤孔隙度46.2%,变幅39.1%~49.7%。
以上测试结果土类之间变幅较大,相同土类变幅较小,对照兖州市土壤养分定位观测点测试数据,主要具有以下几个变化趋势:一是有机质稳中有升,平均每年增长0.004%;土壤碱解氮、速效磷处于上升阶段,平均每年分别增加0.60、0.78 mg/kg;速效钾缓慢下降,年均下降3.6 mg/kg,阳离子交换量缓慢上升,0~10 cm土壤容量下降,10~20 cm土壤容重上升,孔隙度也相应发生变化。
2 土壤肥力可持续利用面临的主要问题
2.1 农业环境污染
2.1.1 工业污染主要为工业废水、废气、废弃物污染。在兖州市表现最重的为工业废水污染。据调查,沿光府河两岸1~2 km,泗河两岸0.5~1.0 km范围内,地下水已受到较为严重的污染。用河水或河两岸地下水溉灌,将不同程度污染土壤,个别地块造成作物减产,品质下降。目前,兖州市地下水受污染面积已超过40 km2,相当于一个中等乡镇的面积,并且有污染程度进一步加重、污染面积进一步扩大的趋势,是土壤肥力可持续利用的最大隐患。
2.1.2 农业污染主要为化肥、农药对农业生产环境的污染。兖州市2012年施用化肥实物量平均为8.7万t;农药用量为980 t左右,多数为高残留的有机磷农药。化肥施入土壤后一部分被作物吸收利用,约有52%的化肥被土壤吸附固定或进入地下水,造成地下水富营养化。据研究,兖州市地下26 m范围内的地下水已受到不同程度的化肥污染。
2.2 施肥结构不合理
施肥结构不合理主要表现在2个方面:一是重视化肥,轻视甚至不施有机肥。有机肥施用量已从1995年平均16.8 t/hm2,降至2012年平均1 950 kg/hm2,土壤有机质的积累主要靠作物秸秆还田。二是化肥结构不合理,重视氮、磷肥,轻视钾肥、微肥。1995年化肥氮、磷、钾施用比例为1∶0.55∶0.03, 2012年化肥氮、磷、钾比例为1∶0.82∶0.12,与兖州市适宜的施用比例(1∶0.50∶0.45)偏差较大。以上2个方面造成土壤有机质积累缓慢,速效钾迅速下降,部分高产地块中、微量元素缺乏。
2.3 土壤活化层浅
兖州市耕作方式多采用玉米—小麦1年2熟制,每年秋种时耕翻土壤。耕作层一般为20 cm左右。多年耕作、沉积形成犁底层,土质比较黏重,容重为1.42~1.63 g/cm3,孔隙度38.7%~46.6%,作物根系难以下扎。1995年耕作层深度平均为20.8 cm,2012年耕作层深度平均为18.7 cm,表现出逐年变浅的趋势。
3 土壤肥力可持续利用指标系统的评价
评价指标体系包括2个方面:一是自然指标,即肥力因素水、肥、气、热对作物生长的满足程度。二是社会经济指标,主要是土壤肥力的生产能力,即土壤肥力满足农业生产食物供不断增长的人口需求。环境保护与治理,即土壤生态环境是否达到良性循环。评价方法为多目标、多层次加权法。以1995年为基准年,其各因子指标均取值100,2000年为参照年,2005、2012年为参评年。各指标计算方法:水以满足作物正常生长发育需要程度为指数,肥以农田施肥量及施肥结构比例为指数,气以土壤耕作层孔隙度百分比为指数;热以作物一年内利用土温生长的面积、时间为指数。土壤生产力以作物单产水平比值百分数为指数。环保与治理以地表水、地下水受污染面积、程度为指数。
由表1可以看出,兖州市土壤肥力可持续利用水平是缓慢提高的。各指标中水、气、环保与治理指标出现负增长,是制约土壤可持续利用的主要因素。肥因素与土壤生产力因素,均有较快增长。热因素因保护地栽培应用而迅速提高[3-4]。
4 土壤肥力可持续利用的主要措施
4.1 增加有机肥料投入,提高土壤有机质含量
土壤有机质含量是土壤肥力水平的重要标志之一。土壤有机质在维持土壤通透性、提供作物生长所需营养、形成土壤团粒及黏粒结构、保肥保水方面具有重要作用。兖州市土壤有机质的主要来源为作物秸秆,2005年平均还田量为8 685 kg/hm2。土壤有机质矿化积累平衡点为6 540 kg/hm2,仅有秸秆2 145 kg/hm2腐化后作为积累,按腐殖化系数0.32计算,仅增加有机质677.4 kg/hm2,相当于提高0.031%。随着有机物投入量的增加,土壤有机质矿化率将提高,积累矿化循环加快,土壤供肥强度增加。因此,加大有机肥的投入量,使土壤有机质积累矿化循环维持在较高水平上,是培肥地力的一项重要措施。目前,尚有30%以上的秸秆被废弃或烧掉。若用于还田,对培肥地力将起到十分重要的作用。
4.2 合理施用化肥
施用化肥对作物产量有着重要的作用。据调查,兖州市粮食产量的66%是由施用化肥而获得的。2012年,兖州市施用化肥N∶P∶K比值为1∶0.82∶0.12。由于比例结构不合理,氮、磷化肥损失严重,通过在新兖镇易村2年田间施肥试验,传统施肥方式平均每年损失纯N 189 kg/hm2,占全年氮肥施用量的57.1%,造成氮、磷化肥损失的原因主要有以下几个方面:一是一次性施肥数量大,土壤难以有效吸附,易随水流失;二是氮、磷与钾肥比例不适宜,钾肥施用量低,作物吸收利用受到抑制,而进一步影响对氮、磷的吸收;三是施肥盲目性大,不重视肥料品种、比例,只重视施肥的数量。
4.3 改良土壤耕作方式
兖州市土壤耕作主要存在2个方面不足:一是耕作层过浅,深度仅18~20 cm。二是犁底层黏重,不利于根系下扎。针对以上2个问题,采用了2种方法进行试验研究示范:一是逐年打破犁底层,加深耕作层,使耕作层深度稳定在25~30 cm。据在新兖镇潮褐土进行的深耕试验表明,每年耕作层加深3~5 cm,2年后耕作层深度稳定在28~30 cm。与对照相比,20~30 cm土层土壤容重下降0.28 g/cm3,孔隙度增加8.9%。干旱时,深耕处理比对照田玉米出现萎蔫时间后推1.5 d左右。6月28日测定,玉米株高平均高于对照4.8 cm。千粒重增加3.9 g,增产率6.7%。二是土壤深松,利用深松犁对土壤进行“V”字型深松处理,深度在45~50 cm。目的是在不打乱土层布局的情况下,打破犁底层。新兖镇代家村多年多点试验结果表明:20 cm土层以下小麦根系数量深松处理比不深松增加8.9%,全部根系重量增加7.3%,成熟期推迟1 d左右,千粒重增加1.3 g,增产6.5%。
4.4 保护环境,使土壤免受污染
兖州市环境污染日趋加重,土壤肥力可持续利用面临严重挑战。治理污染,保护农业生态环境已到了刻不容缓的地步。该市环境污染主要为水体污染。境内2条主要河流泗河、洸府河水已遭受严重污染,失去农业利用价值。目前,河两侧地下水污染每年以20~50 m的速度推进,河附近机井的水质已遭受不同程度的污染,用于农业灌溉将破坏土壤环境。造成农产品品质下降,减产甚至绝产。土壤污染程度一旦超过土壤环境容量,将给治理工作带来很大困难。实行工业废水达标排放,分级利用,推广应用农业无公害新技术、新产品可减少对农业生态环境的污染,是土壤肥力可持续利用的重要保证。
4.5 发展设施农业,充分利用水、热肥力资源
近几年,随着设施农业的兴起,为充分利用水、热自然肥力资源提供可能。特别是保护地栽培中冬暖大棚的应用,全年作物均能正常生长发育,光、热资源可以得到充分利用;由于蒸发量减少,实施节水灌溉措施,可使水利用率显著提高。
5 参考文献
[1] 胡玉福,邓良基,张世熔.雨城区土壤养分变异及土壤可持续利用研究[J].水土保持学报,2004,18(6):124-127,182.
[2] 赵芹,梁照江.Akwa Ibom州湿地土壤可持续利用的战略研究[J].水土保持科技情报,2003(4):15-16.