培育生態(tài)型土壤 終結(jié)土壤板結(jié)

牛全根　金廣彥

一、什么是土壤生態(tài)

（一）土壤生態(tài)的概念

土壤環(huán)境中生存著各種生物，包括生產(chǎn)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(gòu)成了一個生態(tài)系統(tǒng)，通常稱為土壤生態(tài)。土壤生態(tài)是陸地生態(tài)系統(tǒng)最重要的構(gòu)成部分，其中，土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的中心。

（二）土壤生態(tài)的組成

土壤是由固體、液體和氣體三相物質(zhì)組成的疏松多孔體。固相物質(zhì)包括巖石風化后的產(chǎn)物，即土壤礦物質(zhì)，土壤中植物和動物殘體的分解產(chǎn)物和再合成的物質(zhì)及生活在土壤中的動物和微生物。前者構(gòu)成土壤的無機體，后兩者構(gòu)成土壤的有機體。在土壤固相物質(zhì)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(tài)的功能

土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的中心，土壤生態(tài)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的最重要的構(gòu)成部分，它具有5個方面的功能：

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

2.消費者功能。農(nóng)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(jié)，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(chǎn)者（植物）—消費者—分解者實現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)的不斷循環(huán)。

4.地球水循環(huán)的重要路徑。土壤可涵養(yǎng)水分，調(diào)節(jié)生物生長和物質(zhì)循環(huán)。

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(wěn)定性。

二、土壤生態(tài)與土壤板結(jié)

現(xiàn)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(zhì)和生物能量，有利于促進土壤生物及土壤生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。通過土壤動物的生命活動，疏通了土壤，消除了板結(jié)，增加了土壤的通透性，促進了微生物的生命活動和農(nóng)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(jié)的土壤，土壤中的生態(tài)系統(tǒng)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?yōu)樗劳?，使土壤的生產(chǎn)力逐年下降，產(chǎn)量下滑，農(nóng)業(yè)歉收，嚴重制約現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

三、培育生態(tài)型土壤的做法

根據(jù)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(shù)好氣性微生物多分布在土壤10 cm內(nèi)的表土層中，因此，培育生態(tài)型土壤就是要保證地表10 cm內(nèi)的動物和微生物的正常生命活動能夠得以維持和發(fā)展，不能破壞表層10 cm內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，即不能破壞耕地表層的土壤結(jié)構(gòu)。簡單一句話就是免耕，在免耕的基礎(chǔ)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(chǎn)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(chǎn)田60 kg/667 m2，中產(chǎn)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(nèi)，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(nèi)，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(jié)、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(jù)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(jù)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(tài)系統(tǒng)的發(fā)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(tài)型土壤的管理循環(huán)。

四、生態(tài)型土壤的農(nóng)業(yè)特點

（一）提供生活物質(zhì)和能量

培育生態(tài)型土壤必須在秸稈還田的基礎(chǔ)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(zhì)和能量。

（二）疏松土壤，增加孔隙度

生態(tài)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(tài)型土壤不會板結(jié)。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(shù)

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

（四）有利于提高農(nóng)作物產(chǎn)量

由于培育生態(tài)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(diào)節(jié)效好，小麥受不良氣候的影響小，長勢穩(wěn)壯，不早衰，成熟落黃好，產(chǎn)量高。

（五）利用生態(tài)型土壤發(fā)展農(nóng)業(yè)，節(jié)本增效收益高

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

五、培育生態(tài)型土壤的意義

（一）建設(shè)資源節(jié)約型社會、生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品的科學模式是培育生態(tài)型土壤的客觀要求

生態(tài)型土壤節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)農(nóng)藥，減少了澆水次數(shù)，節(jié)約了水資源，實現(xiàn)了人類與土壤動物、土壤微生物和協(xié)共存。

（二）生產(chǎn)無公害農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品要求必須培育生態(tài)型土壤

無公害農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品的生產(chǎn)要求化學肥料和農(nóng)藥不超標超量施用，禁用、限用高毒農(nóng)藥，保障食品安全;化學肥料和農(nóng)藥超標超量施用，對土壤環(huán)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(jié)，地力下降，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和品質(zhì)下降，效益下滑，嚴重影響現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，嚴重影響我國的糧食安全。

（三）培育生態(tài)型土壤可保護耕地、提升地力

土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)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(zhì)的形成，有利于提高土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，有利于提高耕地地力。

有機質(zhì)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(zhì)，這種新物質(zhì)稱為腐殖質(zhì)。形成腐殖質(zhì)的條件，一是具有能夠形成腐殖質(zhì)的特定的好氣性真菌微生物;二是環(huán)境潮濕、透氣、溫度適宜;三是環(huán)境中的有機質(zhì)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(zhì)，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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，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(shù)千年來穩(wěn)定不動，其中產(chǎn)生的微生物種群經(jīng)過長期發(fā)展，形成了穩(wěn)定的微生物菌落，其中的土壤動物也形成了穩(wěn)定的體系，即形成了穩(wěn)定的森林土壤生態(tài)系統(tǒng)。這個生態(tài)系統(tǒng)有利于土壤腐殖質(zhì)的形成，因此，森林土有著厚厚的腐殖質(zhì)層。

常年耕作的農(nóng)田則不利于土壤中生態(tài)系統(tǒng)的形成與發(fā)展，不利于土壤腐殖質(zhì)的形成。農(nóng)田的常年翻耕相當于把土壤生態(tài)系統(tǒng)每年破壞一次，不能形成穩(wěn)定的土壤生態(tài)系統(tǒng)和微生物菌落，土壤動物也不能形成穩(wěn)定的體系，因此，土壤腐殖質(zhì)難以形成。據(jù)調(diào)查，東北黑土區(qū)平均每年流失0.3～1 cm厚的黑土表層，土壤有機質(zhì)每年以1/1000的速度遞減，由于多年農(nóng)田深耕翻土，造成水土流失，黑土區(qū)原本較厚的黑土層現(xiàn)在只剩下20～30 cm，有的地方甚至已露出黃土母質(zhì)，基本喪失了生產(chǎn)能力。

培育生態(tài)型土壤，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，是提升地力、保持現(xiàn)代農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要方略，是實現(xiàn)“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(jīng)濟效益、社會效益顯著

培育生態(tài)型土壤，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，既增加了當前效益，又兼顧了長遠利益，節(jié)本增效，對于中國農(nóng)業(yè)，每667 m2增收節(jié)支250元左右，經(jīng)濟效益非常顯著，未來社會效益更是不可估量。