土壤通氣性是指土壤空氣與大氣進行交換的能力,以及土壤內部氣體擴散的特性。土壤通氣性能的好壞,直接影響土壤肥力的有效利用,進而影響作物生長。土壤通氣不良,則氧氣不足,將抑制作物根系的呼吸作用,進而削弱根系吸收水肥的功能。
不同的作物對氧氣的需求有差異。如油菜、大麥幼苗在土壤含氧量低于9.5%時,生長就大受影響,而水稻幼苗在土壤含氧量為3%時仍能正常生長。這說明不同作物對氧的需要量有差異,但任何作物所需要的氧氣得不到滿足,其生長都將受到影響,缺氧越嚴重影響越大。
土壤的通透性與水有直接關系,水又是影響土壤肥力的主要因素之一。在土壤體系中,水具有兩面性:沒有水,植物無法吸收到土壤中的養分;水分過多,造成土壤通氣性差、氧氣不足,冬春季還會使土溫過低,有毒物質積累,進而影響植物的生長發育。
土壤的通氣狀況對土壤中微生物的影響。在通氣不良的情況下,嫌氣性微生物占優勢,有機質分解速度變慢,釋放有效養分少,同時形成一些對作物有害的物質,如硫化氫,低價鐵錳和有機酸等。如果土壤通氣過強(如旱地的粗砂土),則好氣性微生物占絕對優勢,有機質分解強烈,影響土壤有機質的有效利用與不斷積累。
一般農田根系活動層中二氧化碳濃度約在0.5%~3%間變化(占土壤空氣容積),而氧氣則在16%~20%之間變動,這時根系能正常生長發育。實驗表明,大多數作物根系在氧氣含量小于10%的土壤環境中生長發育不良,土壤環境中二氧化碳含量超過10%也對作物生長不利。
土壤通氣不良對根系吸收不同養分的影響程度不一,總體上對氮、磷的吸收影響最大。經常不斷地調節土壤空氣狀況,對作物豐收很重要。改良土壤質地,增施有機肥料,改善土壤結構,增強土壤通氣性;對缺磷土壤更要重視開溝排水,降低地下水位。
調節和改善土壤通氣狀況的措施,歸納起來為:(1)建立合理的排灌系統,排除漬水,保持合適的土壤水分。(2)適當深耕,結合增施有機肥。適時中耕松土,水田宜勤灌淺灌,適時露田曬田。中耕松土還可破除因雨水和灌溉水造成的土壤結皮,改善土壤通氣性。(3)采用各種辦法改良土壤結構,解決水與氣的矛盾,其中最有效和應用最廣泛的就是壟作。如多雨地區或多雨季節,采用壟作方式種植甘薯效果很好;甘薯是一種好氣的塊根作物,壟作有利于排水和通氣。油菜、麥類及玉米、棉花等旱作時,堅持“三溝配套,溝深壟窄”栽培,有利于改善土壤通氣狀況。在一些地下水位較高的地區,除了采用明溝,還要采用暗溝的方法排水,才能確保旱收作物生產安全。此外,質地粘重的土壤,通過摻砂或施用秸稈、土雜糞等有機肥料,形成較好的土壤結構,增加非毛管孔隙,可改善土壤通氣性。
改良土壤的通氣性,不僅對旱作物生長有利,對水稻生長也是必要的,雖然水稻本身有通氣組織,但保持稻田土壤的通氣性,有利于排泄土壤中的有毒物質,有利于土壤養分的釋放和水稻新根的形成。
湖南省益陽市農業科學研究所
王小波