土壤肥沃耕層構建模式

裴澤蓮等

摘要：詳細介紹土壤的物質組成及作用，論述構建土壤肥沃耕層對農業生產的重要意義及我國土壤耕層構建模式的發展歷程，介紹一種將深翻和秸稈還田結合起來的土壤肥沃耕層構建新模式，為提高土壤耕層的肥力提供參考。

關鍵詞：土壤肥沃耕層；深翻；秸稈還田；肥力；犁底層

中圖分類號：S052 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）07-0068-02

1 土壤的主要物質組成

農作物賴以生存的土壤是由固體、液體和氣體三類物質組成的。固體物質包括土壤礦物質、有機質和微生物等；液體物質主要指土壤水分；氣體是指存在于土壤孔隙中的空氣。土壤中這三類物質構成一個矛盾的統一體，互相聯系，互相制約，為作物提供必需的生存條件，是土壤肥力的物質基礎。

有機質含量的多少是衡量土壤肥力高低的一個重要標志，它和礦物質緊密地結合在一起。在一般耕地的耕層中，有機質含量僅占土壤干質量的0.5%～2.5%，耕層以下更少，但它的作用卻很大，人們常把含有機質較多的土壤稱為“油土”。根據分解程度，土壤有機質分為新鮮有機質、半分解有機質和腐殖質3種。腐殖質是指新鮮有機質經微生物分解轉化后形成的黑色膠體物質，一般占土壤有機質總量的85%～90%。

腐殖質是作物養分的主要來源，其既含有氮、磷、鉀、疏、鈣等大量元素，又含有多種微量元素，經微生物分解后釋放出來供作物吸收利用。腐殖質是一種有機膠體，吸水保肥能力很強。因其顏色較深，有利于吸收陽光，故可提高土壤溫度。

土壤微生物的種類很多，有細菌、真菌、放線菌、藻類和原生動物等，其數量也很大，l g土壤中的微生物為幾億到幾百億個。在每667 m2耕層土壤中，微生物的質量有幾百到上千公斤。土壤越肥沃，微生物的種類和數量越多。微生物能分解土壤中的殘根敗葉和有機肥料，并釋放出營養元素，供作物利用。

2 構建土壤肥沃耕層的意義

土壤是農業生產的重要物質條件，其中肥沃土壤是保證農業豐產的重要條件。耕層結構的合理性直接關系作物的高產穩產和可持續發展。

長期以來，人們對耕地進行高強度開發和不合理使用，造成土壤存在以下問題：有效耕層變淺，犁底層加厚、堅實；耕層有效土壤數量明顯減少；黑土層變薄，有機質含量降低，供肥供水能力減弱。耕層變淺后，土壤存在“淺、實、少”的問題，限制了作物根系的生長發育，降低了農業抵御自然災害的能力，同時嚴重影響作物高效吸收水分、養分，使其抗倒伏能力下降，進而制約糧食高產、穩產。

良好的耕層構造應具備以下能力：土壤容重保持、調節能力，協調并使土壤具有適宜的水肥氣熱條件；能促進耕層中的礦質化作用，加速養分釋放，為作物根系提供良好的土壤環境；促進耕層內腐殖化，保存和積累有機質，培肥土壤。

3 土壤構建模式發展歷程

耕作措施的發展受生產方式、機械化水平等多種因素制約。不同耕作措施形成的耕層構造不同，影響耕層水、氣、熱等土壤生態因素。

20世紀50年代至今，耕作措施在作業動力、作業機具、作業方式上發生了巨大變化。50年代初主要采用傳統輪作制，耕作機具的動力基本為畜力，耕種方式主要有扣種、穰種、擠種等。50年代中后期，隨著大型動力的發展，機翻地、機播地和機械起壟等作業開始興起，耕作模式有平作，平作后起壟，翻、扣、穰種相結合等。60年代，機翻、機播、苗眼鎮壓、中耕起壟等新型耕作制度逐漸得到推廣應用。70—80年代采用的耕作制度主要是機械化輪翻制，作業模式有機械深耕、輪翻、平播后重鎮壓、起壟（或原壟）除茬后機播等；80年代中后期，推廣應用的耕作制度主要有少耕、留茬少耕、機械化原壟耙茬播耕、條帶深松耕、旋耕除茬播種、壟作留茬深松耕、地膜覆蓋耕作栽培等；90年代興起的耕作制度有輪耕法滅茬、壟上播種等。

近年來，受土地分散經營的影響，大型動力及機具在生產上的應用急劇下降，機械化深翻、深松作業的面積越來越少，小四輪滅茬起壟后壟上播種及小型動力淺旋耕后平播等方式占主導地位。小型動力機具的長期使用，導致耕作層淺，加上機械壓實使土壤表層容重增加，造成土壤板結、耕地退化、生態環境惡化、土壤失墑嚴重，進而使土壤肥力下降。根據不同耕層構造的生態效應特點，深入研究滿足作物生態需求的耕層構建模式，對重建土壤肥沃耕層具有重要的現實意義。

4 土壤肥沃耕層構建新模式

耕地是恢復和提高土壤肥力的重要措施，是農業生產過程中的一個重要環節。秸稈還田具有促進土壤有機質、氮、磷、鉀含量增加，增強土壤水分保蓄能力，改善植株性狀，提高作物產量，改善土壤性狀等優點。

將秸稈還田和土壤深翻耕技術結合在一起，是一種有效的土壤肥沃耕層構建模式。其將緊實土層變為疏松細碎的耕層，增加土壤孔隙度，有利于接納和貯存雨水。

深翻耕可以將一定深度的緊實土層變為疏松細碎的耕層，增加土壤孔隙度，提高土壤接納和貯存雨水的能力，促使土壤中潛在養分轉化為有效養分，有利于作物根系伸展發育。翻耕將地表的作物殘茬、雜草、肥料翻入土中，能夠清潔耕層表面，提高整地和播種質量，且翻埋的肥料可調整養分的垂直分布。此外，將雜草種子、地下根莖、病菌孢子、害蟲卵塊等埋入深土層，抑制其生長繁育，也是翻耕的獨特作用。翻耕在改良牧草地、綠肥地、殘茬雜草地、施用有機肥較多地、開墾荒地的使用效果尤佳。秸稈還田能增加土壤養分含量，特別是鉀素的含量。同時，秸稈還田能增加土壤有機質含量，改善土壤結構（水分、養分、通氣和溫度狀況），為作物取得高產、穩產、優質打下堅定基礎。另外，秸稈還田還具有保墑、調溫、抑制雜草生長、減輕鹽堿害的作用。

把深翻耕與秸稈還田二項技術結合起來，能構建肥沃土壤耕層，使土壤具有一定的容重保持和調節能力，協調土壤的水、肥、氣、熱條件。此模式能更好地促進耕層礦質化作用，加速養分釋放，為作物根系提供良好的土壤環境，使作物根系“吃飽喝足住好”。同時，其能更好地促進耕層內的腐殖化作用，保存和積累有機質，培肥土壤，為奪取作物高產、穩產、優質打下基礎。目前，我國正面臨著人口劇增、耕地銳減的巨大壓力，構建合理耕層結構、提高土壤肥力是實現作物高產、穩產以及可持續發展的主要途徑之一。

參考文獻

[1] 韓曉增，鄒文秀，王鳳仙，等.黑土肥沃耕層構建效應[J].應用生態學報，2009（12）：2996-3002.

[2] 白偉，孫占祥.遼西地區土壤耕層及養分狀況調查分析[J].土壤，2011，43（5）：714-719.

[3] 韓曉增，鄒文秀，王鳳仙，等.構建黑土肥沃耕層對大豆產量影響的研究[J].大豆科技，2009（3）：8-9.

[4] 王立春，馬虹，鄭金玉.東北春玉米耕地合理耕層構造研究[J].玉米科學，2008，16（4）：13-l7.