全方位了解有機行業(yè)動態(tài)
自然土壤中,有機質(zhì)的含量反映了植物枯枝落葉、根系等有機物質(zhì)的加入量與土壤有機質(zhì)分解而產(chǎn)生損失量之間的動態(tài)平衡。自然土壤被耕作農(nóng)用以后,這種動態(tài)平衡關系遭到破壞。一方面,由于耕地上除作物根茬及根的分泌物外,其余的生物量有相當大部分均作為收獲物被取走,這樣進人耕作土壤中的植物殘體量比自然土壤少;另一方面,耕作等農(nóng)業(yè)措施常使表層土壤充分混合,干濕交替的頻率和強度增加,土壤通氣性變好,導致土壤有機質(zhì)的分解速度加快。適宜的水分條件和養(yǎng)分供應也促使微生物更為活躍。此外,耕作增加土壤侵蝕,使土層變薄,也是土壤有機質(zhì)減少的一個原因。一般的趨勢是對于原有機質(zhì)含量高的土壤,隨著耕種年數(shù)的遞增,土壤有機質(zhì)含量降低。據(jù)國外報道,由于耕作的影響,土壤有機質(zhì)含量可以損失20%~30%,土壤開星初期有機質(zhì)的損失很快,大約耕作20年后土壤有機質(zhì)分解速率變慢,30~40年后基本達到平衡,這時土壤有機質(zhì)穩(wěn)定在一個較低的水平。我國黑龍江省的土壤調(diào)查資料表明,黑土開墾后20年土壤有機質(zhì)含量減少1/4~1/3,開墾后20~40年土壤有機質(zhì)含量又在原來的基礎上減少1/4~1/3,在開墾60年后土壤有機質(zhì)減少到不足原來含量的1/2。因此耕作土壤有機質(zhì)含量實際上是經(jīng)過一定耕種年限后其達到新的平衡時維持在一個更低的相對穩(wěn)定值。土壤有機質(zhì)含量降低導致土壤生產(chǎn)力下降已成為世界各國關注的問題。我國人多地少,復種指數(shù)高,保持適量的土壤有機質(zhì)含量是我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個關鍵因素。但對于有機質(zhì)含量較低的土壤(例如侵蝕性紅壤、漠境土等),耕種后通過施肥等措施,進入土壤的有機物質(zhì)的數(shù)量較荒地條件下明顯增加,因而有機質(zhì)含量將逐步提高。施用有機肥以提高土壤有機質(zhì)水平是我國勞動人民在長期的生產(chǎn)實踐中總結(jié)出來的寶貴經(jīng)驗。我國耕地土壤的現(xiàn)狀是有機質(zhì)含量偏低,必須不斷添加有機物質(zhì)才能將土壤有機質(zhì),尤其是土壤活性有機質(zhì)保持在適宜的水平,這樣既能保持土壤良好的結(jié)構,又能不斷地供給作物生長所需要的養(yǎng)分。主要的有機肥源包括:作物秸稈、綠肥、糞肥、廄肥、堆肥、漚肥肥等,在我國有些地方還有施用餅肥、蠶沙、魚肥、河泥、塘泥的習慣,各地可因地制宜選擇施用合適的有機肥。對于水稻等農(nóng)作物秸稈,直接還田或還地是提高土壤有機質(zhì)水平的一項有效措施,但前面已經(jīng)提到,農(nóng)作物秸稈的碳氮比很高,為了防止秸稈分解過程中微生物與作物爭奪土壤有效態(tài)氮,必須增施一些無機氮肥,以便有效地解決因秸稈還田引起土壤硝態(tài)氮虧缺等有效養(yǎng)分短期供給不足的問題。盡管因氣候條件、土壤類型、利用方式、有機物質(zhì)種類和用量等不同而使土壤有機質(zhì)含量提高的凝度有顯著的差異,但能用有機肥在各種土壤及其不同種植方式下都能提高耕地土壤有機質(zhì)的水平。通常用腐殖化系數(shù)作為有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為土壤有機質(zhì)的換算系數(shù),它是單位質(zhì)量的有機物質(zhì)碳在土壤中分解1年后的殘留碳量。表2-5是我國不同地區(qū)耕地土壤中有機物質(zhì)的腐殖化系數(shù),由于水熱條件和土壤性質(zhì)不同,同類有機物質(zhì)在不同地區(qū)的腐殖化系數(shù)依次為東北地區(qū)》華北、江南地區(qū)》華南地區(qū);同一地區(qū)不同有機物質(zhì)的腐殖化系數(shù)依次為作物根>展肥>作物秸稈>綠肥。我國不同地區(qū)耕地土壤中有機物質(zhì)的腐殖化系數(shù)
華北地區(qū) 東北地區(qū) 江南地區(qū) 華南地區(qū)
作物程桿 范圍 0.25~0.65 0.17~0.3 0.15~0.28 0.19~0.43
平均 0.42(9) 0.26(33) 0.21(53) 0.34(18)
作物根 范圍 0.30~0.96 0.19~0.58 0.31~0.51 0.32~0.51
平均 0.60(5) 0.40(14) 0.40(54) 0.38(14)
綠肥 范圍 0.16~0.43 0.13~0.37 0.16~0.37 0.16~0.33
平均 0.28(14) 0.21(46) 0.24(33) 0.23(31)
廄肥 范圍 0.28~0.72 0.28~0.53 0.30~0.63 0.20~0.52
平均 0.40(21) 0.46(11) 0.40(38) 0.31(8)
注:后號內(nèi)數(shù)據(jù)為樣品測定個數(shù)。施用生物質(zhì)炭可以改善土壤結(jié)構、提高土壤保肥和供肥能力、降低溫室氣體排放、修復重金屬或有機物污染的土壤等,也可以增加土壤有機質(zhì)的含量。旱地改成水田后,土壤有機質(zhì)含量明顯增高。與單一作物連作相比,種植綠肥或牧草與作物輪作可顯著提高土壤有機質(zhì)含量。全國綠肥試驗網(wǎng)在16個省份進行的定位試驗結(jié)果表明,無論是我國的南方還是北方,旱地還是水田,連續(xù)5年翻壓綠肥,土壤有機質(zhì)含量均有明顯提高,其增加量平均為1~2g/kg。但是土壤肥力不同,其積累有機質(zhì)的效果有較大差異。在肥力高的土壤上,綠肥一般只能起到維持土壤有機質(zhì)水平的作用;而在肥力低的土壤上,綠肥則有明顯增加土壤有機質(zhì)含量的良好效果。近年來,由于普遍應用化學除草技術,不少地方出現(xiàn)了免耕和少耕耕作技術。研究結(jié)果表明,免耕可以顯著增加土壤微生物生物量和微生物碳與有機碳的比例,土壤有機質(zhì)含量有提高的趨勢,這主要是由于免耕有效地抑制了土壤的過度通氣,減少有機質(zhì)的氧化降解。此外,免耕還可以防止土壤侵蝕。由于土壤氮與有機質(zhì)密切結(jié)合,因此適當施用一些氮肥也是將土壤有機質(zhì)保持在合適水平的一項措施。氮肥對土壤有機質(zhì)水平的影響是多方面的。首先,氮肥能增加作物生物量及由此增加進入土壤的作物殘體量。其次,施用銨態(tài)氮肥可以導致土壤酸化,這也能降低土壤有機質(zhì)的分解。在我國,對有機肥與無機肥配合施用開展了廣泛和深入的研究,結(jié)果表明,有機肥與無機肥配合施用不僅能增產(chǎn),提高肥料利用率,而且還能提高土壤有機質(zhì)的含量。據(jù)研究,配合施用有機肥與無機肥,可在3~6年使我國南方土壤的有機碳含量由0.40%~0.77%提高到1.3%,并提高土壤的鹽基飽和度、有效養(yǎng)分含量和pH等。當然,在注重耕地土壤有機質(zhì)數(shù)量的同時,還必須強調(diào)土壤有機質(zhì)中要有合適比例的不同生物活性的有機質(zhì)組成。土壤有機質(zhì)的動態(tài)研究表明,不同活性的有機質(zhì)組成在土壤管理和碳循環(huán)中起著極不相同的作用。土壤腐殖物質(zhì)占很大一部分,它在維持良好的土壤結(jié)構性和物理性質(zhì)方面起著很重要的作用。而非腐殖物質(zhì)分解速度快,在提供土壤養(yǎng)分方面起重要作用。要保持良好的土壤結(jié)構,又能源源不斷地提供養(yǎng)分,就需要將不同活性的有機質(zhì)維持在一定的比例。這是土壤有機質(zhì)動態(tài)平衡中必須考慮的重要問題。從另一角度來看,通過調(diào)節(jié)土壤溫度、濕度、通氣狀況、施肥等因素能調(diào)節(jié)土壤微生物的活性,這也同樣能達到調(diào)節(jié)土壤有機質(zhì)分解速率的目的。參考文獻:[1]徐建明.土壤學[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2019:50-61.來源:老燕說農(nóng)