阜新市地處遼西風沙帶,土層薄、有機質含量低、結構松散,孔隙度大、保水保肥能力差,作物單產較低,嚴重制約了農業現代化的發展。調查表明,土壤有機質的含量與土壤肥力水平成正相關的關系,土壤有機質的含量越高,土壤肥力越高。土壤的固體物質中,除土壤礦物質以外,最重的組成部分就是有機質,是土壤肥力主要的物質基礎之一。因此,在農業生產過程中,因地制宜采取多種措施提高土壤有機質含量,是實現作物高產、優質、高效的前提。
一、土壤有機質對土壤肥力的作用
1.土壤有機質是土壤養分的主要來源 有機質中含有作物生長所需的各種養分,可以直接或間接地為作物生長提供氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和各種微量元素。特別是土壤中的氮素95%以上是以有機狀態存在。土壤礦物質一般不含氮素,除施入的氮肥外,土壤氮素的主要來源就是有機質分解后提供的。土壤有機質分解所產生的二氧化碳,可以供給綠色植物進行光合作用。此外,有機質也是土壤中磷、硫、鈣、鎂以及微量元素的重要來源。
2.促進作物的生長發育 土壤有機質中的胡敏酸,具有芳香族的多元酚官能團,可以加強植物呼吸過程,提高細胞膜的滲透性,促進養分迅速進入植物體。胡敏酸的鈉鹽對植物根系生長具有促進作用。土壤有機質中還含有維生素B1、B2、吡醇酸和煙堿酸、激素、異生長素(β-吲哚乙酸)、抗生素(鏈霉素、青霉素)等對植物的生長起促進作用,并能增強植物抗性。
3.改善土壤物理性質和土壤結構 有機質中的腐殖質是土壤團聚體的主要膠結劑,土壤有機膠體是形成水穩性團粒結構不可缺少的膠結物質,所以有助于黏性土形成良好的結構,從而改變了土壤孔隙狀況和水、氣比例,創造適宜的土壤松緊度。土壤有機質的黏性遠遠小于黏粒的黏性,它既能降低黏性土壤的黏性,減少耕作阻力,提高耕作質量,又可提高砂土的團聚性,改善其過分松散的狀態。
4.提高土壤的保肥能力和緩沖性能 土壤有機質中的有機膠體,帶有大量負電荷,具有強大的吸附能力,能吸附大量的陽離子和水分,其陽離子交換量和吸水率比黏粒要大幾倍、甚至幾十倍,所以它能提高土壤保肥蓄水的能力,同時也能提高土壤對酸堿的緩沖性。
5.促進土壤微生物的活動 土壤有機質供應土壤微生物所需的能量和養分,有利于微生物活動。
6.提高土壤溫度 有機質顏色較暗,一般是棕色到黑褐色,吸熱能力強,可以提高地溫,滿足作物根系生長發育的需要。
7.提高土壤養分性 有機質中腐殖質具有絡合作用,有助于消除土壤的污染。對低產田來說,通過增加有機質含量可以培肥土壤,提高地力水平。對高產田來說,由于有機質不斷分解,也需要不斷補充有機質。腐殖質能和磷、鐵、鋁離子形成絡合物或螯合物,避免難溶性磷酸鹽的沉淀,提高有效養分的數量。
二、增加土壤有機質的五項措施
1.增施有機肥 有機肥是很好的土壤改良劑,它既能熟化土壤,保持土壤的良好結構,又能增強土壤的保肥供肥能力,不斷供給作物生長需要的養分,為作物生長創造良好的土壤條件。有機肥料來源廣泛,種類包括堆肥、漚肥、餅肥、人畜糞肥、河泥等,其中常見的羊糞中有機質含量為2.5%~4.0%。每年畝施羊糞5000公斤,連施3年土壤有機質含量可由0.6%~0.7%增加至1.0%~1.1%,效果顯著。風沙土連年施用有機肥并合理經濟施用化肥,不僅可以改善土壤物理性質,而且還能培肥土壤,提升土壤有機質含量。
2.實施秸稈還田 推廣以小麥、玉米等秸稈還田以及噴施腐化劑技術,既能有效地利用資源,又能改善土壤結構,增強土壤保肥供肥性能,節約化肥投入,降低生產成本。作物秸稈主要成分是纖維素、半纖維素、蛋白質和糖等,這些物質經過發酵、分解,轉化為土壤有機質。如將玉米秸稈的1/2還田后,土壤有機質含量由0.6%增加至1.0%,效果顯著。作物從土壤中吸收大量營養元素、氮、磷、鉀等礦物質元素,可通過施肥得到補充,而有機質很難通過化學方法速補,因此秸稈還田是提升有機質的重要舉措。
3.實行輪作養地 近年來,農作物復種指數越來越高,致使許多土壤有機質含量降低,肥力下降。實行輪、間作制度,調整種植結構,做到用地與養地相結合,不僅保持和提高土壤有機質含量,而且改善農產品品質,促進農業可持續發展。如選用適宜阜新風沙地區的草木犀綠肥進行糧——草——糧3年輪作,綠肥當年秋天進行翻壓,可為土壤提供豐富的有機質和氮素,土壤有機質含量由0.6%增加至1.1%,作物產量增加15%。
4.鋪施草炭 遼西風沙地區草炭資源極為豐富,草炭是半腐熟的植物殘體,含有大量的腐殖質,蓄水保肥能力很強,是改良風沙土的極好肥料。試驗證明,風沙地每畝鋪施草炭10000公斤,1~2年后土壤理化性質有明顯改善,土壤含砂量下降,有機質含量由0.6%增加至1.1%,效果顯著。
5.開展測土配方施肥 測土配方施肥是以土壤養分測試和肥料田間試驗為基礎,根據作物需肥規律、土壤供肥性能和肥料效應,在合理施用有機肥的基礎上,提出氮、磷、鉀及中、微量元素的施用數量、施肥時期和施肥方法。它能滿足作物均衡吸收各種養分,達到有機與無機養分平衡,減少養分流失和環境污染,大幅度提高作物產量。
作者簡介 李艷武(1975.11-),女,農藝師,從事農業技術推廣工作。