阜新市地处辽西风沙带,土层薄、有机质含量低、结构松散,孔隙度大、保水保肥能力差,作物单产较低,严重制约了农业现代化的发展。调查表明,土壤有机质的含量与土壤肥力水平成正相关的关系,土壤有机质的含量越高,土壤肥力越高。土壤的固体物质中,除土壤矿物质以外,最重的组成部分就是有机质,是土壤肥力主要的物质基础之一。因此,在农业生产过程中,因地制宜采取多种措施提高土壤有机质含量,是实现作物高产、优质、高效的前提。
一、土壤有机质对土壤肥力的作用
1.土壤有机质是土壤养分的主要来源 有机质中含有作物生长所需的各种养分,可以直接或间接地为作物生长提供氮、磷、钾、钙、镁、硫和各种微量元素。特别是土壤中的氮素95%以上是以有机状态存在。土壤矿物质一般不含氮素,除施入的氮肥外,土壤氮素的主要来源就是有机质分解后提供的。土壤有机质分解所产生的二氧化碳,可以供给绿色植物进行光合作用。此外,有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。
2.促进作物的生长发育 土壤有机质中的胡敏酸,具有芳香族的多元酚官能团,可以加强植物呼吸过程,提高细胞膜的渗透性,促进养分迅速进入植物体。胡敏酸的钠盐对植物根系生长具有促进作用。土壤有机质中还含有维生素B1、B2、吡醇酸和烟碱酸、激素、异生长素(β-吲哚乙酸)、抗生素(链霉素、青霉素)等对植物的生长起促进作用,并能增强植物抗性。
3.改善土壤物理性质和土壤结构 有机质中的腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂,土壤有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质,所以有助于黏性土形成良好的结构,从而改变了土壤孔隙状况和水、气比例,创造适宜的土壤松紧度。土壤有机质的黏性远远小于黏粒的黏性,它既能降低黏性土壤的黏性,减少耕作阻力,提高耕作质量,又可提高砂土的团聚性,改善其过分松散的状态。
4.提高土壤的保肥能力和缓冲性能 土壤有机质中的有机胶体,带有大量负电荷,具有强大的吸附能力,能吸附大量的阳离子和水分,其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍、甚至几十倍,所以它能提高土壤保肥蓄水的能力,同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。
5.促进土壤微生物的活动 土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分,有利于微生物活动。
6.提高土壤温度 有机质颜色较暗,一般是棕色到黑褐色,吸热能力强,可以提高地温,满足作物根系生长发育的需要。
7.提高土壤养分性 有机质中腐殖质具有络合作用,有助于消除土壤的污染。对低产田来说,通过增加有机质含量可以培肥土壤,提高地力水平。对高产田来说,由于有机质不断分解,也需要不断补充有机质。腐殖质能和磷、铁、铝离子形成络合物或螯合物,避免难溶性磷酸盐的沉淀,提高有效养分的数量。
二、增加土壤有机质的五项措施
1.增施有机肥 有机肥是很好的土壤改良剂,它既能熟化土壤,保持土壤的良好结构,又能增强土壤的保肥供肥能力,不断供给作物生长需要的养分,为作物生长创造良好的土壤条件。有机肥料来源广泛,种类包括堆肥、沤肥、饼肥、人畜粪肥、河泥等,其中常见的羊粪中有机质含量为2.5%~4.0%。每年亩施羊粪5000公斤,连施3年土壤有机质含量可由0.6%~0.7%增加至1.0%~1.1%,效果显著。风沙土连年施用有机肥并合理经济施用化肥,不仅可以改善土壤物理性质,而且还能培肥土壤,提升土壤有机质含量。
2.实施秸秆还田 推广以小麦、玉米等秸秆还田以及喷施腐化剂技术,既能有效地利用资源,又能改善土壤结构,增强土壤保肥供肥性能,节约化肥投入,降低生产成本。作物秸秆主要成分是纤维素、半纤维素、蛋白质和糖等,这些物质经过发酵、分解,转化为土壤有机质。如将玉米秸秆的1/2还田后,土壤有机质含量由0.6%增加至1.0%,效果显著。作物从土壤中吸收大量营养元素、氮、磷、钾等矿物质元素,可通过施肥得到补充,而有机质很难通过化学方法速补,因此秸秆还田是提升有机质的重要举措。
3.实行轮作养地 近年来,农作物复种指数越来越高,致使许多土壤有机质含量降低,肥力下降。实行轮、间作制度,调整种植结构,做到用地与养地相结合,不仅保持和提高土壤有机质含量,而且改善农产品品质,促进农业可持续发展。如选用适宜阜新风沙地区的草木犀绿肥进行粮——草——粮3年轮作,绿肥当年秋天进行翻压,可为土壤提供丰富的有机质和氮素,土壤有机质含量由0.6%增加至1.1%,作物产量增加15%。
4.铺施草炭 辽西风沙地区草炭资源极为丰富,草炭是半腐熟的植物残体,含有大量的腐殖质,蓄水保肥能力很强,是改良风沙土的极好肥料。试验证明,风沙地每亩铺施草炭10000公斤,1~2年后土壤理化性质有明显改善,土壤含砂量下降,有机质含量由0.6%增加至1.1%,效果显著。
5.开展测土配方施肥 测土配方施肥是以土壤养分测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥的基础上,提出氮、磷、钾及中、微量元素的施用数量、施肥时期和施肥方法。它能满足作物均衡吸收各种养分,达到有机与无机养分平衡,减少养分流失和环境污染,大幅度提高作物产量。
作者简介 李艳武(1975.11-),女,农艺师,从事农业技术推广工作。