孫德生 喬英 王璠 鄭哲
黑土土壤類型是重要的土壤資源,因其肥力高、生產(chǎn)潛力大而一直受到關(guān)注,通過對長春市黑土分布、特點及利用現(xiàn)狀的研究,對長春黑土土壤類型有了清楚的了解。
長春地區(qū)黑土土類占總耕地面積的31.7%,因其腐殖質(zhì)含量高,土壤肥沃、耕層厚成為優(yōu)質(zhì)土壤類型,近十幾年來,隨著生產(chǎn)和種植方式的不斷變化,這種土壤類型的特點及利用情況也發(fā)生深刻改變,下面對其分布、特點及利用進(jìn)行分析:
1、黑土的分布
長春地區(qū)黑土類型的行政分布區(qū)域范圍包括榆樹、農(nóng)安、德惠、九臺、雙陽及長春市城區(qū),總面積達(dá)到591.6萬畝,占整個長春耕地面積的31.7%,其中榆樹黑土面積188.7萬畝,農(nóng)安49萬畝,德惠125.2萬畝,九臺131.7萬畝,雙陽51.6萬畝,城區(qū)44.8萬畝。長春市黑土發(fā)源于松遼平原黃土臺地,受地形及江河水系發(fā)育的影響較大,主要分布于長春市東部地區(qū)。
2、黑土土類特點
長春地區(qū)黑土地形分布特點顯示,黑土地區(qū)主要分布在臺地和階地,地勢平坦遼闊,多為波狀起伏的漫崗臺地區(qū),地面高程在180~300m之間,臺頂與波谷相對高差多在40~50m,間距一般達(dá)到1~2km,坡度一般在1°~ 10°,耕作地區(qū)的坡度較為平緩,多在1°~? 6°之間。平原地區(qū)黑土層厚度一般在20~70cm,坡度大的黑土層厚度在10~30cm,而坡度較大則侵蝕程度大,秸稈還田和有機(jī)肥施用較少的地塊則黑土腐殖質(zhì)層基本消失,出現(xiàn)了大家常說的破皮黃和露黃黑土,黑土退化已顯現(xiàn),原有的黑土層幾乎看不到,土壤養(yǎng)分和肥力在急劇下降。從此次黑土區(qū)調(diào)查看,九臺、雙陽和城區(qū)的黑土耕作層顏色以黃色為主,說明這些區(qū)域的黑土區(qū)的腐殖質(zhì)層明顯變薄或消失。從耕作層剖面構(gòu)成調(diào)查看,黑土耕作剖面構(gòu)型由耕作層(A)-犁底層(P)-心土層(B)-底土層(C)組成,各層次之間出現(xiàn)了一定厚度的過渡層,由于長期的耕作,表層已形成了明顯的耕作層,犁底層在耕作層的下部,其中腐殖質(zhì)層厚度可一般也就達(dá)到30-50cm,形狀多為粒狀和團(tuán)塊狀,呈舌狀向下延伸,玉米生長的根系可以看到,由于多年的集中滅鼠,現(xiàn)在腐殖質(zhì)層中已很少見到鼠穴。淀積層一般呈灰棕色,母質(zhì)層呈黃棕色,二者一般為棱塊狀結(jié)構(gòu),這就是我們常說的“生土”,沒有了腐殖質(zhì)層,土壤肥力會急劇下降,質(zhì)地黏重,結(jié)構(gòu)變劣。黑土耕層區(qū)(0-20cm)pH5.5~6.5,呈微酸性和酸性,這主要由于長期施用尿素、硫酸鉀、氯化鉀及硫酸銨等中性肥料后在缺乏秸稈還田和增施有機(jī)肥的情況下,導(dǎo)致土壤膠體中的氫離子被大量釋放游離在土壤耕層中,加之大氣中酸性物質(zhì)沉降到土壤中等因素的影響,比上世紀(jì)80年代初的pH平均下降了0.5左右,有的地區(qū)則下降了2.0,土壤酸化帶來了土壤中的一些金屬元素的溶解度增大,最終通過食物鏈被人吸收,酸化嚴(yán)重的土壤則導(dǎo)致鋁、鐵、錳活性增強(qiáng),對作物的毒害作用在加大,今后在施肥指導(dǎo)上有針對必的對酸性較強(qiáng)的土壤適當(dāng)?shù)卦黾訅A性肥料的投入,以改變土壤酸化的趨勢,土壤酸化導(dǎo)致了有機(jī)質(zhì)礦化速度加快,土壤養(yǎng)分的流失現(xiàn)象加劇,通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),黑土區(qū)20cm以下土壤的pH基本在7.0左右,酸化只是發(fā)生在表土層,因此,通過深翻土壤達(dá)到20-40cm,將土壤剖面土壤進(jìn)行充分的混拌,土壤的表層pH會有所提高,這也是改善土壤耕層酸堿的一項重要技術(shù)措施。
3、黑土土類養(yǎng)分特征
黑土不同養(yǎng)分論題差異較大,受人們重施化肥的影響,特別是復(fù)混肥的大量使用,導(dǎo)致磷鉀肥在土壤中的殘留量較高,有效磷含量一般在20-80mg/kg之間,速效鉀含量也比過去不施鉀肥時期有了大幅提高,一般在90-220mg/kg之間,微量元素有效鋅的含量一般達(dá)到2.0-4.0mg/kg,以上這幾種營養(yǎng)元素含量均達(dá)到了土壤含量的豐富水平。但是,有機(jī)質(zhì)和全氮的含量則處于中等或低水平,由于多年不施用農(nóng)家肥,秸稈還田數(shù)量有限,土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為2.67%,分布區(qū)間在1.8%-3.2%,有機(jī)質(zhì)含量低則直接導(dǎo)致了黑土肥力下降,潛在的供肥能力不足,全量元素供應(yīng)受限。黑土中氮素在土壤中變化受時空影響較大,有機(jī)質(zhì)及腐殖質(zhì)含量低則影響土壤對氮素的保存能力,氮素在土壤中的硝化、反硝化導(dǎo)致的氮肥以氣體和淋溶的方式損失掉一部分,還有被土壤中的鋁硅晶體所束縛不能被利用,因此土壤的氮素含量普遍處于中等或低水平。今后黑土還要不斷地強(qiáng)化以秸稈還田的耕作模式,有效地提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,全面提高黑土的有機(jī)質(zhì)含量,在改善土壤氮素水平上,則應(yīng)提倡分期施用氮肥和底肥深施,使用長效氮肥、控釋氮肥等,確保黑土長期處于高氮水平。
4、黑土土類利用現(xiàn)狀
主要是以種植玉米為主,種植面積占到黑土區(qū)90%以上,而玉米產(chǎn)量主要受經(jīng)營者因素影響較大,如果選用適宜的種子、肥料和農(nóng)藥后,通過科學(xué)耕種,加上管理到位,高中低產(chǎn)田的產(chǎn)量差別在減少。現(xiàn)在的玉米種植密度較大,作物從土壤帶走的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量也較大,每年土壤中的有機(jī)質(zhì)礦化嚴(yán)重,當(dāng)前農(nóng)民只是進(jìn)行根茬還田,有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充數(shù)量有限,加之土壤中每年有2%-4%的有機(jī)質(zhì)有礦化,如果沒有其它的有機(jī)質(zhì)及時補(bǔ)充,黑土的整體地力水平會呈下降趨勢。
5、黑土土類的保護(hù)
黑土區(qū)面臨的主要問題是有機(jī)質(zhì)及腐殖質(zhì)含量低、土壤酸化趨勢嚴(yán)重、重金屬潛在威脅、化肥大量使用等因素對黑土的壓力等。其中提高土壤有機(jī)質(zhì)含量切實可行措施是進(jìn)行部分秸稈還田,我市玉米秸稈產(chǎn)量每年達(dá)到1100萬噸,如果能做到每年20%的還田量將會有效地提高土壤有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)含量,此次調(diào)研發(fā)現(xiàn),有的農(nóng)戶在春季沒有及時清除秸稈,通過整地機(jī)械進(jìn)行部分還田,后期發(fā)現(xiàn)并沒有影響玉米出苗,田間長勢及產(chǎn)量并沒有差異,而大量的試驗、示范證明,秸稈還田不但不影響玉米生長,還可以有效地提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,一舉多得。只要多宣傳講解,讓農(nóng)民認(rèn)識到秸稈還田對耕地的益處,這項技術(shù)會逐漸推廣。
(作者單位:1.130033吉林省長春市土壤肥料工作站; 2.130400吉林省榆樹市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心;3.130033吉林省長春市二道區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣總站; 4.130200吉林省農(nóng)安縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心)