有机农业种植的土壤培肥技术分析

张少雷，蒋光猛，石 磊，徐华明，夏竹萍，王国凤，李立亮

（1.霍邱县种植业发展中心，安徽 六安 237400；2.霍邱县高塘镇农综站，安徽 六安 237400）

在农业生产过程中，如果完全或基本不施用人工合成的肥料、农药、生长调节剂、畜禽饲料添加剂，只施用有机肥料便能够满足农作物生长需求的方式被称为有机农业。这种农业形式能在一定程度上解决现代农业发展过程中产生的诸多问题，如长时间施用大量化肥、农药，土壤质量及肥力大幅度下降，一些未能被农作物吸收的物质长时间留存于自然界中，会造成一定的污染。为更好地发展有机农业，需采用合适的土壤培肥技术，恢复或提升土地的综合质量，实现增产增收的目的。

1 有机农业种植中的土壤培肥技术内涵

1.1 土壤培肥的目标——有机农业高产肥沃土壤应该具备的特征

土壤培肥的目标是获得具有高产、肥沃特性的土壤，这种土壤一般有以下3 个特征。

1.1.1 具有良好的土体结构

土体结构是指土壤在地下1 cm 深度内，上层土和下层土形成的垂直结构，如土层厚度、质地、层次等都属于土体结构。不同地区、适合种植不同农作物的土壤对土体结构的要求存在一定差异，以肥沃程度较高、能显著提高粮食产量的旱地土壤为例，优质的土体结构通常呈“上层虚、下层实”的结构，具体而言，用于农作物种植的耕作层应该疏松且厚度达到30 cm 左右，质地相对较轻；下方的“土层”应该较为紧实，整体质地较黏［1］。

1.1.2 具有适量、协调的养分构成

不同地区、种植不同农作物的土壤养分构成对土体结构的要求存在差异。比如我国北方地区的高产旱作土壤，有机质含量应控制在15～20 g/kg或更高水平；土壤中的全氮含量应在1～15 g/kg；速效磷的含量最低值应该达到10 mg/kg；速效钾含量最低值应该达到150～200 mg/kg，阳离子的交换量应该达到20 cmol/kg。适用于种植有机水稻的高产肥沃土壤中，有机质的含量应该控制在20～40 g/kg，全氮量应该控制在1.3～2.3 g/kg，全磷及全钾的含量均应在1～15 g/kg，阳离子交换量应控制在10～25 cmol/kg［2］。

1.1.3 具有良好的物理性质

不同地区、适合种植不同有机农作物的高产肥沃土壤应该具备的物理性质有以下几种。一是孔隙大小比例最小为1∶4，最大为1∶2。二是土壤的总容重应在1.10～1.25 g/m3。三是土壤的总孔隙度应该达到50%或者稍高于50%，其中的通气孔度应该达到10%及以上。

1.2 有机农业种植中的土壤培肥基本措施

一是增加有机肥料施用比例，不断增强土壤肥力。通过这种方式，可以为有机农作物提供充足的营养。与此同时，还可以改善土壤的物理性质，提高土壤肥力。二是根据不同地区实际情况，选择合适的农业种植模式。以我国北方地区的旱作土壤为例，这类型土壤年平均降水量只有250～500 mm，或降水量虽然能够达到较高水平（500～700 mm），但降水不均匀。基于此，针对这种类型的土壤，培肥工作必须与灌溉相结合，同时应防止出现盐渍化等次生现象发生。三是制订合理的轮作倒茬机制，使“用地”及“养地”充分结合。在轮作倒茬的过程中，既要重点考虑“茬口”的特点，又要考虑衔接种植农作物的特性。以此为基础，对耗地作物、自养作物、养地作物等［3］。四是形成科学的耕作机制，逐渐改善土壤结构，加快土壤熟化速度。在施加有机肥料的过程中，应该结合“深耕”作业，可以有效加厚土壤的耕作层，逐渐改善土壤结构，使土壤过高的容重回落到合理范围内。此外，经过深耕作业后，土壤、肥料、水分会充分融合，更有助于微生物的活动，营造更有利于农作物生长的环境条件，土壤的熟化速度也会加快［4］。五是制订完善的土壤保护机制，避免土壤遭受侵蚀，长期保护土壤资源。如果对土壤侵蚀、土壤沙化缺乏重视，土壤培肥目标便无从谈起。土壤侵蚀是指土壤在长时间受到水、风等外力作用下，导致土壤深层裸露，不适合种植农作物，严重时会出现沙漠化的情况。总体来看，必须有效防止土壤被侵蚀，提高对土壤资源的保护水平。

2 秸秆还田土壤培肥技术

2.1 秸秆还田土壤培肥技术的应用意义

应用秸秆还田土壤培肥技术后，能够避免因焚烧秸秆造成的大气污染。除此之外，秸秆内部存在多种有机物，可以作为肥料增加土壤中有机质的含量，改良土壤结构，混入土壤后可提高土壤的疏松程度、增强微生物的活力，有助于农作物根系更好地发育。

据相关资料显示，运用秸秆还田土壤培肥技术后，单位面积土壤的农作物平均增产量可达到5%～10%［5］。需要注意的是，如果秸秆还田的方法选用不当，同样有可能造成土壤中的病原菌数量增加，进而提高农作物受各种病虫害侵蚀的概率。因此，只有科学、合理地运用秸秆还田土壤培肥技术，才能达到提高有机农作物产量和质量的目的［6］。

2.2 秸秆还田土壤培肥技术能够发挥的作用

一是可有效提高、补充土壤中的营养物质。秸秆含有一定的养分（有机质、氮、磷、钾肥等）、纤维素、半纤维素、蛋白质、木质素、灰分元素等。如果将秸秆长时间放在耕地，秸秆中的各类物质会向土壤中渗透。而焚烧秸秆不仅会浪费这些营养物质，还会对周围环境造成影响。二是秸秆还田能够有效促进微生物活动。在农业生态系统中，微生物能加快分解土壤中的有机质，从而方便农作物汲取养分。除此之外，微生物还能净化土壤。应用秸秆还田技术后，微生物能够汲取的物质得到了极大地增加，微生物的数量及产生的酶活性会随之增加。三是秸秆中存在的营养物质，能有效降低种植户对化肥的依赖。同时，与有机农作物产业发展理念更加契合。据相关数据统计，我国秸秆资源极其丰富，每年产生的秸秆总重量近7 亿t，如果按照秸秆中各类营养物质的平均含量进行转化计算，7 亿t 秸秆中总计包含350 万t 氮肥、800 万t 钾肥、80 万t磷肥。因此，如果不能有效利用秸秆，实际上是巨大的损失和浪费。

我国某地区曾经开展了为期12 年的秸秆还田土壤培肥技术试验，相关数据如下。

第1 年，该地区覆盖秸秆的土壤平均有机质、全氮、速效钾以及单产对比量分别为22.8 g/kg、1.18 g/kg、134.5 mg/kg、8 400 kg/hm2；该年没有覆盖秸秆的土壤平均有机质、全氮、速效钾以及单产对比量分别为20.1 g/kg、1.06 g/kg、95.0 mg/kg、7 200 kg/hm2。

第5 年，覆盖秸秆的土壤平均有机质、全氮、速效钾以及单产对比量分别为24.5 g/kg、1.21 g/kg、142.9 mg/kg、8 850 kg/hm2；没有覆盖秸秆的土壤平均有机质、全氮、速效钾以及单产对比量分别为20.3 g/kg、1.12 g/kg、107.2 mg/kg、7 245 kg/hm2。

第10 年，覆盖秸秆的土壤平均有机质、全氮、速效钾、单产对比量分别为25.6 g/kg、1.32 g/kg、175.3 mg/kg、8 175 kg/hm2；没有覆盖秸秆的土壤平均有机质、全氮、速效钾以及单产对比量分别为22.3 g/kg、1.21 g/kg、132.5 mg/kg、7 185 kg/hm2。

第12 年，覆盖秸秆的土壤平均有机质、全氮、速效钾、单产对比量分别为25.3 g/kg、1.25 g/kg、178.0 mg/kg、7 815 kg/hm2；没有覆盖秸秆的土壤均有机质、全氮、速效钾单产对比量为22.6 g/kg、1.25 g/kg、142.3 mg/kg、7 050 kg/hm2。

对上述数据综合分析后可知，应用秸秆还田土壤培肥技术后可提高土壤肥沃程度和粮食产量。

2.3 秸秆还田土壤培肥技术的主要方式

2.3.1 直接还田

一是翻耕还田。将秸秆均匀放置在耕地上，之后使用农机设备或通过人工的方式，将秸秆捣碎并与土壤充分混合。二是留高茬还田。无需将秸秆从土壤中拔出，而是留待“长高茬”。三是覆盖还田。将秸秆拔起后，有规律、有间隙、均匀地覆盖在耕地上。

2.3.2 间接还田

一是堆腐沤制还田。这种方式主要是将秸秆集中在一起，随后向秸秆堆洒水，使其迅速腐烂，最后将其洒于耕地内。二是沼肥还田。将秸秆集中放置于农村沼气化粪池中，产生的沼气可用于农民居家生活燃料。总之，提高秸秆的综合利用率，实现“还田”目标，降低成本，提高经济性。

2.4 秸秆还田土壤培肥技术应用过程中的注意事项

一是秸秆还田必须合理选择时间。二是应控制好秸秆还田的数量、规模。三是秸秆还田后应增施速效氮。四是秸秆还田作业初步完成后，向农田洒水，确保相对湿度达到要求。五是存在病害的秸秆不能用于还田。

3 酸化土壤的特性分析及改良培肥技术

3.1 土壤酸化现象的产生原因及本质分析

在长期种植农作物的过程中，如果土壤接受的交换性氢离子、氯离子量达到一定的规模，则意味着土壤中的碱性盐基离子含量也发生了改变。根据酸碱平衡原理可知，碱性降低意味着酸性提升。因此，土壤酸化是一种非正常的状态，表明土壤中原有成分、酸碱性平衡已经被打破。在农业种植中，导致土壤酸化的主要原因是多种肥料无序、大量施用。由于农作物无法充分汲取营养物质，导致大量物质会在土壤中积存，进而破坏土壤中原本的酸碱平衡。另外，温室气体大量排放之后，会与空气中的水融合，形成“酸”雨。通过降水过程“回归”土壤，进而增加土壤酸性［7］。

3.2 土壤酸化现象的危害

如果酸化土壤长时间无法得到处理，土壤中的微生物种群会发生变化，会导致农作物产量明显降低。此外，土壤结构被破坏，导致农作物生长过程中抵抗强风、雨水冲刷的能力减弱，也会导致农作物减产［8］。

3.3 针对酸化土壤的改良培肥技术

一方面，应从生态环境治理的宏观角度着手，控制温室气体的排放量，减少空气中酸性成分含量，避免酸性物质通过自然循环最终回归到土壤。另一方面，可以科学施用化学改良剂（如石灰改良剂等），有效中和土壤中的活性酸、潜酸等。通过这种方式，不仅可以迅速降低土壤酸度，还可增加交换性钙含量，具有一定的可行性。

4 结束语

为助力有机农业种植的发展，供农作物生长的土壤必须满足一定的要求。由于在过去相当长的一段时间内施用大量化学肥料、添加剂等，致使很多耕地的结构、养分构成发生了变化，难以达到高产肥沃的标准。

开展土壤培肥工作的同时，需要厘清这项工作的目标，应当确定能够代表土壤肥沃程度特性的指标。在此基础上，应分析土壤性能下降的具体原因，选用合适的方法，逐渐改良土壤结构、养分构成，使之重新成为高产肥沃土壤，对我国农业综合发展具有积极意义。