李洪照 楊榮菊
摘要:有機農業是一種環境友好的農業模式,以其獨特的土壤培肥技術備受關注。本文研究了有機種植中的土壤培肥技術,重點總結了有機物質的應用、微生物的利用以及有機肥料的施用等關鍵技術。這些技術的有效應用不僅能提升土壤質量,促進作物的健康生長,更有助于推動農業生產朝著可持續發展方向邁進。隨著科技的不斷進步,有機農業土壤培肥技術也在不斷創新和發展。新型的有機物質應用、微生物菌劑研究以及有機肥料的生產技術都成為當前的研究熱點。
關鍵詞:有機種植;土壤培肥技術;研究
隨著人們對食品安全和環境保護意識的提高,有機農業越來越受到關注。有機農業采用天然肥料和生物防治方法,不使用化學合成農藥和化肥,對土壤健康和生態環境具有積極的影響。土壤培肥技術在有機農業中起著至關重要的作用。本文旨在探討有機種植的土壤培肥技術,為實現可持續農業發展提供科學依據。
1 有機種植的基本概念
有機農業是一種注重生態平衡和資源可持續利用的農業生產模式,其基本概念是通過最大程度地模仿自然生態系統的運行方式,在尊重自然規律的基礎上,集中利用農業生態系統內各種生物資源,建立起由土壤、植物、微生物等構成的有機循環體系[1]。有機農業強調生態系統的復雜性和多樣性,倡導通過合理搭配和利用各種有機資源,實現能源、物質和信息的循環利用,從而提高農業生產的效益、降低環境負荷,同時保護生態環境。在有機種植中,最關鍵的特點之一是不使用合成化肥、農藥和轉基因作物,取而代之的是采用天然有機材料,比如有機肥料、有機農藥等來滋養土壤,保護農作物。
2 土壤養分與有機物質的關系
2.1 土壤養分的來源與有機物質的分解
土壤養分主要來自有機物質、礦物質和無機氮、磷、鉀化肥。有機物質作為土壤中的主要“能量源”,在土壤養分循環中發揮著至關重要的作用。有機物質主要來源于植物殘體、動物糞便、微生物等有機物的分解而得。在土壤中,有機物質經過生物、化學和物理的聯合作用,逐漸分解成可被植物吸收利用的有機質和無機養分。其中,微生物是土壤中有機物質分解的關鍵因素,它們通過代謝活動將大分子的有機物質降解成小分子,釋放出營養元素供植物吸收。此外,土壤中的其他生物如蚯蚓、昆蟲等也參與了有機物質的分解過程。因此,了解土壤養分的來源與有機物質的分解機制對于合理施肥、提高土壤肥力至關重要。
2.2 有機物質對土壤團聚體穩定性的影響
有機物質對土壤團聚體的形成和穩定性具有重要影響。土壤團聚體是指由黏土、有機膠體等膠結材料黏結而成的土壤微團塊,在土壤結構形成和維持中起著關鍵作用。有機物質通過促進土壤團聚體的形成,有助于改善土壤結構,提高土壤保水保肥能力。有機物質中所含的膠體質和多糖類物質可以與礦物質顆粒結合,形成穩定的土壤團聚體。此外,有機物質還能夠影響土壤微生物的分布和代謝活動,進而促進土壤團聚體的形成。因此,在進行有機種植時,注重有機物質的添加和管理,可以有效提高土壤團聚體的穩定性,改善土壤結構,有助于作物根系生長和養分吸收。
2.3 有機物質對土壤養分釋放的影響
有機物質不僅是土壤中的養分來源,同時也能影響土壤養分的釋放速率和方式。有機物質中的有機酸、蛋白質等物質可以與土壤中的無機養分形成絡合物或螯合物,使其以溶解態或交換態形式存在于土壤中,從而提高土壤養分的有效性和穩定性。另外,有機物質還能調節土壤中的微生物群落結構和代謝活動,影響微生物的生長繁殖和酶的分泌活動,進而影響土壤養分的循環和釋放。有機物質的種類、含量和質量對土壤養分的釋放起到關鍵作用。因此,在有機種植中,合理施用有機物質、調整有機物質的添加比例和種類,可以有效改善土壤養分的利用效率,增加作物的吸收利用養分量,提高農產品產量和品質。
3 有機種植的土壤培肥技術
3.1 有機肥料的選擇與配比
3.1.1 有機肥料種類及特點介紹
畜禽糞便是一種常見且營養豐富的有機肥料,含有大量的氮、磷、鉀等養分,并且含有多種微量元素和有機物質,對提高土壤肥力和改善土壤結構效果顯著。腐熟堆肥是由植物殘余物、廚余垃圾、秸稈等經過堆肥發酵而成,土壤中添加腐熟堆肥可以改善土壤通氣性和水分保持能力,促進土壤微生物活動[2]。豆餅是在油豆類油籽榨油過程中剩余的壓榨渣,富含蛋白質、氮、磷、鉀等養分,對提高土壤氮肥供應能力并改善土壤結構有益。木屑是木材加工過程中剩余的廢棄物,具有較高的碳含量,能夠降低土壤的pH,改善土壤通氣性和排水性。優點為提供碳源、改善土壤通氣性、有利于土壤水分保持、可有效減緩土壤的結構退化。在實際應用中,根據土壤類型、作物需求和資源供給,合理選擇不同類型的有機肥料進行配比施用,以達到提高土壤肥力、促進作物生長和產量
的目的。
3.1.2 有機肥料的理化性質與營養成分分析
有機肥料的含水率直接影響其質量和保存穩定性。含水率過高可能導致發酵不充分或堆肥過程中出現異味等問題。有機肥料的pH對土壤的pH有一定影響,不同pH下的有機肥料對不同類型作物產生的影響也不同。腐熟度是衡量有機肥料成熟程度的重要指標,腐熟堆肥通常效果更佳。氮、磷、鉀是作物生長不可缺少的三大營養元素,有機肥料中含量的差異會直接影響其施用效果。有機肥料中還含有多種微量元素,如鋅、鐵、錳等,對作物生長和產量起著輔助作用。有機質是有機肥料中的重要組成部分,對土壤肥力、保水保肥能力和微生物活動有重要影響。通過詳細的理化性質和營養成分分析,可以更好地了解有機肥料的品質和特點,有針對性地進行選用和合理施用,從而達到最佳的肥料效果和作物生長效果。
3.1.3 根據作物需求確定合理的有機肥料使用配比
不同作物在生長階段對氮、磷、鉀等營養元素的需求量有所不同。例如,果樹在結果期對鉀素需求較大;葉菜類蔬菜在生長初期對氮素需求較大。根據作物的生長特點和生長期不同,可以調整有機肥料的使用配比,滿足其生長發育的需要。不同類型土壤的養分供應能力和肥力狀況不同,因此在選擇有機肥料的使用配比時,需要考慮土壤的基礎肥力和養分含量。針對缺乏的養分元素進行有針對性的補充,避免養分過剩或不平衡。不同種類的有機肥料具有不同的養分成分和特點,合理搭配可以發揮協同效應,促進養分的釋放和作物對養分的吸收利用[3]。例如,將含氮素較高的有機肥料與含磷鉀較高的有機肥料進行配比施用,有助于提高肥料利用率和作物產量。季節和氣候等外部環境因素也會對作物生長產生影響,因此在確定有機肥料的使用配比時,需要考慮季節變化和氣候條件,調整施肥量和頻次,以適應作物生長
的需求。
3.2 土壤改良與有機質添加
3.2.1 土壤改良的重要性與方法
土壤是農作物生長的生命之源,土壤肥力和結構的改良對于提高作物產量、改善作物品質至關重要。通過土壤改良可以增加土壤中的養分含量,提供植物生長所需的氮、磷、鉀等營養元素。合理的土壤改良可以改善土壤通氣性、排水性和保水性,促進根系生長和發育。適度的土壤改良可以調節土壤的pH,提供適宜的生長環境。有機肥料是改良土壤的有效手段,可以提高土壤的有機質含量、改善土壤結構。合理施用礦物肥料來補充土壤中缺乏的營養元素,提高土壤肥力。施用石灰可以調節土壤pH,改善土壤結構。利用生物技術手段,如微生物制劑、生物有機肥等,促進土壤有機質分解,釋放養分。
3.2.2 有機質的添加方式與效果
有機質是改良土壤肥力和結構的重要手段,合理添加有機質有助于提高土壤肥力、改善土壤結構、促進微生物活動。將植物殘體、廚余垃圾等堆積起來,經過一定時間的發酵成為腐熟堆肥,再施入土壤中。沼氣池沼渣中富含豐富的氮、磷、鉀等養分,可以作為有機肥料添加到土壤中。豆餅是大豆或其他豆類油籽榨油后剩余的壓榨渣,可直接用作有機肥料。草木灰中含有大量的鉀元素,可以調節土壤pH,促進作物生長。合理添加有機質是改良土壤、提高作物產量和質量的有效途徑,可以結合土壤肥力狀況和作物需求制定合理的添加方案。
3.2.3 不同土壤類型的有機質應用策略
不同類型的土壤在有機質利用方面存在差異,因此需要制定相應的有機質應用策略才能達到最佳效果。添加腐熟堆肥或有機肥料來提高土壤的有機質含量和保水保肥能力,改善土壤結構。適量添加木屑等材料來促進土壤通氣性,同時有機質的添加可改善土壤結構,增加通氣性。添加有機質來調節土壤的排水性,降低土壤密實度,提高土壤通氣性。添加石灰和腐熟堆肥等有機質來中和土壤的pH,促進養分的釋放和吸收。
3.3 微生物肥料在有機農業中的應用
3.3.1 微生物肥料種類及作用
微生物肥料是一種含有有益微生物的生物肥料,通過增加土壤中的有益微生物數量,促進土壤養分循環和植物生長。效應菌肥料可含有一定數量的固氮細菌、解磷細菌等,可以幫助作物吸收養分、提高養分利用率。生物有機肥中的微生物能夠分解有機物、改善土壤結構、促進土壤養分轉化與循環。乳酸菌發酵肥料中的益生菌有助于抑制土傳病害菌的發展、提升植物的免疫力。蚯蚓在腸道內分泌的物質具有益菌活性,可以提高土壤肥力、改善土壤通氣和排水性。以上微生物肥料在有機農業中起著重要的作用,通過增加土壤中有益微生物的數量和種類,促進植物生長、提高產量。
3.3.2 微生物在土壤中的活性及影響因素
適宜的溫度有利于微生物的生長,過高或過低的溫度會降低微生物的活性。適量的水分對微生物的生長至關重要,缺水或過濕都會影響微生物的活性。氧氣是許多微生物生長所需的氣體,氧氣供應不足會影響微生物的代謝活動。土壤pH可以影響微生物的生長環境,適宜的pH有利于微生物活性的提高。微生物在土壤中分解有機物,釋放養分給植物吸收。一些微生物可以固氮解磷,幫助提高土壤中氮磷的有效性。一些微生物具有抑制土傳病害的作用,保護作物生長。因此,在有機農業生產中,應合理調控土壤溫度、水分、通氣以及pH等因素,為土壤中有益微生物提供良好生長環境,促進微生物活性,改善土壤肥力。
3.3.3 微生物肥料與有機肥料協同施用的優勢
微生物肥料與有機肥料在有機農業中的協同施用可以發揮出許多優勢,相輔相成,共同促進土壤改良和作物生長。有機肥料提供養分源,微生物肥料能夠分解有機質,釋放養分,提高土壤養分利用率。有機肥料可以改善土壤結構,微生物肥料與其協同作用可以進一步促進土壤團聚體形成,提高土壤透氣性和保水性。微生物肥料可以增強植物對病蟲害的抵抗力,有機肥料提供的營養元素也有助于植物健康生長。微生物肥料與有機肥料協同施用可以有效提高作物產量和品質,實現良性循環生產。
3.4 有機農業中的土壤pH值調控
3.4.1 土壤pH對植物生長的影響
土壤的pH值是指土壤中pH的程度,對植物生長起著至關重要的作用。不同植物對土壤pH的適應范圍有所不同,過高或過低的土壤pH都會對植物的生長造成不利影響,主要表現在土壤pH的變化會直接影響土壤中營養元素的有效性,當土壤pH偏高或偏低時,植物對一些必需元素的吸收會受到限制,導致養分缺乏。土壤微生物對植物生長起著重要作用,而微生物的活性受土壤pH影響較大,不適宜的pH會影響土壤中微生物的生長和功能發揮。某些重金屬元素在不同的土壤pH條件下會以不同形式存在,而過高或過低的pH可能會增加土壤中毒物質的溶解度,對植物造成傷害。因此,在有機農業中,調節土壤pH是維持土壤肥力和保證作物健康生長的重要環節。
3.4.2 有機農業中的pH調控原理
有機農業中的pH調控主要通過添加有機物質和調整礦質元素來實現。有機物質具有緩沖pH的作用,腐熟堆肥可以幫助穩定土壤pH,避免過快的pH波動[4]。石灰是常用的調節土壤pH的礦物物質,可以中和過酸的土壤、提高酸性土壤的pH。在堿性土壤中可使用硫酸鎂等材料來降低土壤pH,使其更適宜作物生長。通過合理添加有機物質和礦質元素,可以調節土壤的pH,創造適宜作物生長的生長環境。
3.4.3 pH調控技術的具體方法
在有機農業中,調控土壤的pH是一項重要的管理措施,首先需要對土壤進行pH測試,了解當前土壤的pH水平,以制定相應的調控方案。根據土壤測試結果,在土壤中添加適量的有機物質,如腐熟堆肥、豆餅等,以提供緩沖作用調節土壤pH。針對不同土壤類型,施用適量的石灰、硫酸鎂等礦質元素,以調節土壤的pH,使其適合作物生長。合理施用有機肥料,控制氮肥、磷肥、鉀肥等的施用量,避免因施肥不當造成土壤pH的波動。有機農業中的土壤pH調控需要結合土壤性質和作物需求,通過添加有機物質和礦質元素來調節土壤的pH,創造良好的生長環境,保障作物健康生長。
4 結語
有機種植的土壤培肥技術在促進可持續農業發展中扮演著重要角色。通過合理利用有機物質、微生物和有機肥料等資源,可以改善土壤質量,增強土壤肥力,提高作物抗逆性和產量。然而,有機農業的土壤培肥技術仍面臨著一些挑戰,如施肥時機掌握、養分平衡等問題。因此,還需要深入研究和實踐,開展更多的科學實驗,為有機農業提供更加有效的土壤培肥技術和管理策略。
參考文獻
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[3] 張靜,王巖,劉博艷.有機農業種植的土壤培肥技術分析[J].農業開發與裝備,2023(4):231-232.
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