培育生態型土壤 終結土壤板結

牛全根　金廣彥

一、什么是土壤生態

（一）土壤生態的概念

土壤環境中生存著各種生物，包括生產者（植物、藻類細菌）、消費者（土壤中的各種動物）和分解者（大量的微生物），共同構成了一個生態系統，通常稱為土壤生態。土壤生態是陸地生態系統最重要的構成部分，其中，土壤是陸地生態系統的中心。

（二）土壤生態的組成

土壤是由固體、液體和氣體三相物質組成的疏松多孔體。固相物質包括巖石風化后的產物，即土壤礦物質，土壤中植物和動物殘體的分解產物和再合成的物質及生活在土壤中的動物和微生物。前者構成土壤的無機體，后兩者構成土壤的有機體。在土壤固相物質之間是形狀和大小不同的孔隙。在孔隙中，充滿了水分和空氣。

（三）土壤生態的功能

土壤是陸地生態系統的中心，土壤生態是陸地生態系統的最重要的構成部分，它具有5個方面的功能：

1.生產者功能，即維持植物生長的能力（土壤肥力），并通過食物鏈養育著幾乎所有陸生生物。

2.消費者功能。農田中植物的枯枝落葉、人和動物的排泄物和殘骸首先作為食物為土壤中的動物所初步消化、分解，土壤動物的代謝物及部分的枯枝落葉再由微生物所分解。通過土壤中動物的生理活動，疏松了土壤，增加了土壤的孔隙度和通透性，防止了土壤板結，促進了微生物的生命活動。

3.分解者功能。俗話說”萬物生于土而還于土”。植物的枯枝落葉、人和動物的排泄物和殘骸最終都由土壤中的微生物分解，變成無機物之后再次通過生產者（植物）—消費者—分解者實現營養物質的不斷循環。

4.地球水循環的重要路徑。土壤可涵養水分，調節生物生長和物質循環。

5.通過與大氣圈之間進行氣體交換（CO2、氮氣及氮氧化物、硫化物氣體等）有利于維持大氣組成的穩定性。

二、土壤生態與土壤板結

現階段，我國實行秸稈還田，為土壤生物提供了大量的生活物質和生物能量，有利于促進土壤生物及土壤生態系統的發展。通過土壤動物的生命活動，疏通了土壤，消除了板結，增加了土壤的通透性，促進了微生物的生命活動和農作物根系的生長，提高了土壤的蓄水保肥能力、土壤的供肥性和供水性及土壤肥力。板結的土壤，土壤中的生態系統遭到了嚴重破壞，殺蟲劑、殺菌劑和除草劑的濫用，土壤動物和土壤微生物大量消失，土壤由活土逐漸變為死土，使土壤的生產力逐年下降，產量下滑，農業歉收，嚴重制約現代農業的發展。

三、培育生態型土壤的做法

根據土壤生物（動物和微生物）在土壤中的分布特點，即土壤動物和大多數好氣性微生物多分布在土壤10 cm內的表土層中，因此，培育生態型土壤就是要保證地表10 cm內的動物和微生物的正常生命活動能夠得以維持和發展，不能破壞表層10 cm內的生態環境，即不能破壞耕地表層的土壤結構。簡單一句話就是免耕，在免耕的基礎上，進行土壤管理。

（一）秸稈粉碎還田

前茬作物（玉米）收獲后及時粉碎秸稈覆蓋還田。

（二）種子包衣或拌種

選用高產抗逆多穗型小麥品種在播種前進行包衣或拌種。

（三）備好小麥配方肥

建議采用配方為“20-15-13”的48%小麥配方肥。肥料用量為高產田60 kg/667 m2，中產田50 kg/667 m2。肥料、基肥一次性施足，苗期不再追肥。

（四）種肥同播

在適宜播種期內，小麥播種一次性完成種肥同播。麥種播深2～3 cm，肥料播深10～15 cm，田間小麥平均行距20 cm。適宜播種期內，小麥播種量控制在8～10 kg/667 m2。

（五）粉碎秸稈

小麥播種后，再粉碎一遍玉米秸稈，覆蓋小麥播種行耬溝，使玉米秸稈均勻覆蓋整個田間地表，可以達到保墑、防止土壤板結、促進土壤昆蟲和微生物的活動、活化土壤、改善土壤理化性狀的目的。

（六）澆水補墑

根據土壤墑情，若墑情較差，可以用噴灌機噴灌、澆水1次，以利于小麥出苗。

（七）防治病蟲害

春季綜合防治小麥病蟲害，小麥出穗前不澆水，小麥揚花后根據土壤墑情，若墑情較差，澆水1次;小麥后期進行“一噴三防”;完熟期適時收獲。

（八）二次粉碎秸稈

小麥收獲后，夏玉米播種前后，對小麥秸稈粉碎2次，第1次在夏玉米播種前，打開“成堆”的小麥秸稈進行粉碎，以利播種;第1次在夏玉米播種后，粉碎小麥秸稈，目的是為了覆蓋玉米播種的壟溝，保證玉米田的小麥秸稈無死角全覆蓋保墑，促進土壤中的動物和微生物活動，維護和促進土壤生態系統的發展。

（九）土壤深松

每3年用土壤深松機深松1次土壤，完成一個培育生態型土壤的管理循環。

四、生態型土壤的農業特點

（一）提供生活物質和能量

培育生態型土壤必須在秸稈還田的基礎上進行，還田的秸稈必須粉碎且只能覆蓋于地表而不能翻于土下，可以為土壤生物的生命活動提供生活物質和能量。

（二）疏松土壤，增加孔隙度

生態型土壤依靠土壤動物的活動疏松了土壤，增加了土壤孔隙度，所以生態型土壤不會板結。土壤微生物由于體型過小，移動能力不強，依靠它們并不能達到松土的目的。

（三）減少澆水次數

生態型土壤因有秸稈覆蓋保墑，減少了澆水次數，并且澆水后農田在土壤動物的活動中可以疏松土壤，防止土壤板結。

（四）有利于提高農作物產量

由于培育生態型土壤，土壤免耕，底土實，播種淺，小麥苗壯、分蘗多、成穗多，土壤中水、肥、氣、熱調節效好，小麥受不良氣候的影響小，長勢穩壯，不早衰，成熟落黃好，產量高。

（五）利用生態型土壤發展農業，節本增效收益高

由于實行了免耕技術，每667 m2節省機耕費50元;播種淺（底土實，播不深），用種少，每667 m2可節約種子6 kg，節省種子費用24元;減少了澆水次數，每667 m2平均減少2次澆水，節約澆水費用60元，3項合計每667 m2共節省生產費用134元。小麥每667 m2產量提高50 kg，產值凈增120元。兩項合計，每667 m2節本增效254元（見表1）。

五、培育生態型土壤的意義

（一）建設資源節約型社會、生產環境友好型產品的科學模式是培育生態型土壤的客觀要求

生態型土壤節水、節肥、節農藥，減少了澆水次數，節約了水資源，實現了人類與土壤動物、土壤微生物和協共存。

（二）生產無公害農產品、綠色食品要求必須培育生態型土壤

無公害農產品、綠色食品的生產要求化學肥料和農藥不超標超量施用，禁用、限用高毒農藥，保障食品安全;化學肥料和農藥超標超量施用，對土壤環境的污染非常嚴重，土壤動物和土壤微生物的減少，會使土壤板結，地力下降，農業產量和品質下降，效益下滑，嚴重影響現代農業的持續發展，嚴重影響我國的糧食安全。

（三）培育生態型土壤可保護耕地、提升地力

土壤有機質質量分數是耕地地力高低的衡量指標。秸稈覆蓋還田有利于土壤腐殖質的形成，有利于提高土壤有機質質量分數，有利于提高耕地地力。

有機質的腐殖化是在微生物的直接參與下，重新合成一類新的物質，這種新物質稱為腐殖質。形成腐殖質的條件，一是具有能夠形成腐殖質的特定的好氣性真菌微生物;二是環境潮濕、透氣、溫度適宜;三是環境中的有機質豐富，不論南方還是北方，不論氣候是溫濕型或是干冷型，山上的原始森林中，地表覆蓋著一層植物的殘枝落葉，其下面覆蓋著一層松軟的黑黑的腐殖質，厚度不等，有薄有厚，薄的3～5 cm，厚的30～50 cm，其中的植物根系呈立體網狀結構，具有很強的保持水土、防止山體滑坡的作用。山上森林中的土層數千年來穩定不動，其中產生的微生物種群經過長期發展，形成了穩定的微生物菌落，其中的土壤動物也形成了穩定的體系，即形成了穩定的森林土壤生態系統。這個生態系統有利于土壤腐殖質的形成，因此，森林土有著厚厚的腐殖質層。

常年耕作的農田則不利于土壤中生態系統的形成與發展，不利于土壤腐殖質的形成。農田的常年翻耕相當于把土壤生態系統每年破壞一次，不能形成穩定的土壤生態系統和微生物菌落，土壤動物也不能形成穩定的體系，因此，土壤腐殖質難以形成。據調查，東北黑土區平均每年流失0.3～1 cm厚的黑土表層，土壤有機質每年以1/1000的速度遞減，由于多年農田深耕翻土，造成水土流失，黑土區原本較厚的黑土層現在只剩下20～30 cm，有的地方甚至已露出黃土母質，基本喪失了生產能力。

培育生態型土壤，發展生態農業，是提升地力、保持現代農業持續穩定發展的重要方略，是實現“藏糧于地、藏糧于技”的重要措施，是保障中國糧食安全的必由之路。

（四）經濟效益、社會效益顯著

培育生態型土壤，發展生態農業，既增加了當前效益，又兼顧了長遠利益，節本增效，對于中國農業，每667 m2增收節支250元左右，經濟效益非常顯著，未來社會效益更是不可估量。