土壤質(zhì)量下降因素分析及改良措施

楊顯芳

摘 要：該文分析了土壤質(zhì)量下降的主要因素，包括土壤板結(jié)、礦物營(yíng)養(yǎng)比例失衡、土壤養(yǎng)分利用率降低、病蟲草害嚴(yán)重、土壤鹽漬化嚴(yán)重等，并提出改善土壤結(jié)構(gòu)、培肥地力的具體措施，包括連續(xù)旋耕2年后深耕1年，打破犁底層，加厚熟土層;深耕結(jié)合秸稈還田和施有機(jī)肥、種植綠肥、配方施用化肥;改進(jìn)施肥方式，增加土壤有機(jī)質(zhì)、改善土壤理化性質(zhì)、豐富土壤營(yíng)養(yǎng)元素，為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供良好的土壤基礎(chǔ)，確保農(nóng)業(yè)持續(xù)增產(chǎn)增收。

關(guān)鍵詞：土壤;質(zhì)量下降;因素;改良措施

中圖分類號(hào) S156文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）10-0103-03

Analysis of Factors of Soil Quality Decline and Improvement Measures

YANG Xianfang

（Convenience service center， guguzhai Town， Xinxiang County， Xinxiang 453700， China）

Abstract： This paper analyzed the main factors of soil degradation， including soil harden and mineral nutrition imbalance， controlling insects pests and reduce the soil nutrient utilization ratio， serious soil salinization， etc.， and put forward the concrete measures of improving soil structure and enriching the soil fertility， including after 2 years of continuous rotary tillage， plow deeply for 1 year， breaking the bottom of the plough and thicken the mature soil layer， deep tillage combines straw returning to the field and applying organic fertilizer， planting green fertilizer， and applying chemical fertilizer in formula to improve fertilization methods， increasing soil organic matter， improving soil physical and chemical properties， and enriching soil nutrient elements， so as to provide a good soil foundation for crop growth and ensure continuous increase in agricultural production and income.

Key words： Soil; Quality decline; Factors; Improvement measures

土壤由固體、液體和氣體3類物質(zhì)組成。固體物質(zhì)包括土壤礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)和微生物等，液體物質(zhì)主要指土壤水分，氣體是存在于土壤孔隙中的空氣。3類物質(zhì)構(gòu)成了一個(gè)矛盾的統(tǒng)一體，互相聯(lián)系、互相制約，為作物提供必需的生活條件，是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來，部分種植大戶常年旋耕或免耕，小麥、玉米集約化程度增加，玉米秸稈多作為牛飼草出售，很少使用有機(jī)肥，長(zhǎng)期大量施用化肥，不重視養(yǎng)地，導(dǎo)致土壤耕層變淺、容重增加，犁底層變硬、厚度增加，表層土壤水分蒸發(fā)迅速，使得作物根系發(fā)育不良、下扎困難，很難汲取到充足的營(yíng)養(yǎng)，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

1 土壤質(zhì)量下降因素分析

對(duì)作物生長(zhǎng)有影響的土壤深度為100～120cm，其剖面分為表土層、心土層和底土層，表土層又可分為耕作層和犁底層。耕作層是受耕作、施肥、灌溉影響最強(qiáng)烈的土壤層，厚度20～25cm。耕作層易受生產(chǎn)活動(dòng)和地表生物、氣候條件的影響，一般疏松多孔，干濕交替頻繁，溫度變化大，通透性良好，物質(zhì)轉(zhuǎn)化快，含有效態(tài)養(yǎng)分多。作物根系主要集中分布于耕作層中，占全部根系總量的60%以上。犁底層位于耕作層之下，厚度6～8cm。典型的犁底層很緊實(shí)，孔隙度小，非毛管孔隙（大孔隙）少，毛管孔隙（小孔隙）多，因此通氣性差，透水性不良，結(jié)構(gòu)常呈片狀，甚至有明顯可見的水平層理。這是經(jīng)常受到犁的壓力以及經(jīng)過降水、灌溉使粘粒沉積而成。其下為心土層和底土層，受機(jī)械耕作影響較小[1]。

1.1 土壤板結(jié) 據(jù)對(duì)新鄉(xiāng)縣翟坡鎮(zhèn)、大召營(yíng)鎮(zhèn)、朗公廟鎮(zhèn)的部分種植大戶進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于長(zhǎng)期使用旋耕整地，導(dǎo)致大部分土壤耕層變淺，供農(nóng)作物生長(zhǎng)需要的有效活土層僅有13～15cm厚，其下犁底層厚度超過20cm。土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞，耕作層變淺變硬，土壤容重增加，通透性不良，嚴(yán)重影響作物根系的正常生長(zhǎng)[2-5]。2009—2011年連續(xù)3年在朗公廟鎮(zhèn)進(jìn)行耕作試驗(yàn)，2011年3月下旬取樣測(cè)定土壤容重（表1），結(jié)果顯示：連續(xù)旋耕3年的處理，15～20cm土層容重最高，犁底層較厚且明顯;旋耕2年、深耕1年的處理，土壤容重較低，無明顯的犁底層。同時(shí)，不同耕作方式對(duì)小麥次生根的生長(zhǎng)影響也存在明顯差異。一是對(duì)小麥次生根發(fā)根能力的影響：對(duì)小麥生長(zhǎng)前期和中期次生根發(fā)根能力的影響差異不顯著，但隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，不同處理間的差異越來越大，旋耕2年后深耕1年處理灌漿期單株次生根數(shù)量較連續(xù)深耕3年及連續(xù)旋耕3年處理分別增加1.3%～4.0%、14%～20.5%，其中與連續(xù)旋耕3年處理差異達(dá)到顯著水平;二是對(duì)小麥次生根發(fā)根重密度的影響：旋耕2年后深耕1年處理進(jìn)入返青后次生根重密度均大于其他處理，拔節(jié)后次生根重密度與其他處理差異顯著[2]。

1.2 礦物營(yíng)養(yǎng)比例失衡 作物生長(zhǎng)需要16種必需營(yíng)養(yǎng)元素。2020年玉米收獲后調(diào)查連續(xù)3年銷售玉米秸稈的地塊，發(fā)現(xiàn)常年旋耕整地，僅使用氮、磷、鉀肥，不重視中微量元素肥料及有機(jī)肥的使用，不進(jìn)行玉米秸稈還田，加之土壤板結(jié)，土壤有機(jī)質(zhì)含量低，造成土壤大量元素被土壤固定，中微量元素耗竭，有效養(yǎng)分含量較低（表2）。

1.3 土壤養(yǎng)分利用率降低 土壤板結(jié)，土壤中水、肥、氣、熱含量不均衡，土壤結(jié)構(gòu)被破壞，土壤微生物環(huán)境被改變，被土壤固定的養(yǎng)分分解釋放量降低，造成土壤養(yǎng)分利用率降低。同時(shí)由于土壤蓄水保肥能力下降，導(dǎo)致化肥隨水蒸發(fā)或隨水下降到土壤深層污染土壤，化肥利用率下降。

1.4 病蟲草害嚴(yán)重 常年秸稈還田加旋耕，導(dǎo)致秸稈還田集中地表病蟲草及生理性病害較重發(fā)生，尤其是小麥根莖病害，如小麥莖基腐病、紋枯病、根腐病、麥蜘蛛及惡性雜草節(jié)節(jié)麥等，嚴(yán)重時(shí)甚至造成小麥嚴(yán)重減產(chǎn)[6-8]。

1.5 土壤鹽漬化嚴(yán)重 一是設(shè)施栽培條件下，作物對(duì)土壤水分需求量大，使得土壤深層的鹽分隨水分蒸發(fā)上移集聚到表層;二是常年利用含鹽量較高的地下水灌溉，加之耕層較淺，使鹽分聚集在土壤表層，如大召營(yíng)鎮(zhèn)文營(yíng)村周圍幾個(gè)村莊的夏播大豆在苗期澆水后成片死亡。

2 主要原因

2.1 常年旋耕 據(jù)調(diào)查，大部分農(nóng)戶小麥播種前以旋耕為主，秋作物采取免耕鐵茬播種，個(gè)別農(nóng)戶近30年沒有進(jìn)行深耕，造成耕作層越種越淺，加之大型農(nóng)機(jī)具田間作業(yè)碾壓，造成土壤嚴(yán)重板結(jié)。

2.2 有機(jī)肥不用或很少使用 有機(jī)肥使用成本較高且肥效慢，農(nóng)戶很少使用有機(jī)肥，特別是種植大戶根本不使用有機(jī)肥。隨著化肥用量的增加，有機(jī)肥使用面積和使用量均逐步下降。有機(jī)肥與無機(jī)肥使用比例嚴(yán)重失調(diào)，造成土壤板結(jié)、通透性差，影響作物持續(xù)增產(chǎn)[9]。

2.3 施肥比例不協(xié)調(diào) 2017年對(duì)新鄉(xiāng)縣195戶調(diào)查顯示，小麥底肥中有89戶使用磷酸二銨，磷多造成個(gè)別地塊缺鋅癥狀較明顯;63戶使用高氮復(fù)合肥，氮肥用量偏大[10]。同時(shí)，施肥方式不合理，如小麥底肥在旋耕前撒施，田間追肥在地表撒施，嚴(yán)重浪費(fèi)化肥，降低化肥利用率，造成個(gè)別營(yíng)養(yǎng)成分在土壤表層富集，土壤養(yǎng)分分布不均衡，影響土壤質(zhì)量。

3 土壤改良措施

3.1 深耕改土 深耕改土是利用犁、耙等農(nóng)具改善耕層結(jié)構(gòu)和土壤表面狀態(tài)的技術(shù)措施。如深翻耕和秸稈還田相結(jié)合，雖然不能直接增加土壤養(yǎng)分和水分，但是通過改變耕層結(jié)構(gòu)或把秸稈、根茬、肥料等翻入耕層來調(diào)控土壤理化性質(zhì)和生化進(jìn)程，進(jìn)而調(diào)節(jié)水、肥、氣、熱因素，構(gòu)建肥沃土壤耕層，使土壤維持合理的容重，保持蓄肥供肥的良好環(huán)境條件。例如，夏季深松30～40cm+秋冬季播種前深耕25～30cm，或連續(xù)2年旋耕+1年深耕，打破犁底層，降低土壤容重，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高保水保肥能力，促進(jìn)根系生長(zhǎng)發(fā)育，增加土壤中下層的根量，提高作物后期的根系活力，提高產(chǎn)量[2，11-14]。

3.2 增施有機(jī)肥 秸稈還田，增施有機(jī)肥或腐植酸土壤調(diào)理劑，或種植綠肥掩青，有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。有機(jī)質(zhì)含量的多少是衡量土壤肥力高低的重要標(biāo)準(zhǔn)。一般耕地耕層中有機(jī)質(zhì)含量只占土壤干重的0.5%～2.5%，耕層以下更少，但作用卻很大，農(nóng)戶常把含有機(jī)質(zhì)較多的土壤稱為“油土”。土壤有機(jī)質(zhì)按其分解程度可分為新鮮有機(jī)質(zhì)、半分解有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)是指新鮮有機(jī)質(zhì)經(jīng)過微生物分解轉(zhuǎn)化所形成的黑色膠體物質(zhì)，一般占土壤有機(jī)質(zhì)總量的85%～90%[14-17]。

3.3 使用含腐植酸肥料 腐植酸是腐殖質(zhì)的主要成分，具有改善土壤結(jié)構(gòu)、活化多種養(yǎng)分、提高肥料利用率、增強(qiáng)作物抗逆性、改善作物品質(zhì)、提高作物產(chǎn)量等作用。如普通尿素所含氮素需經(jīng)尿素細(xì)菌分泌的尿酶分解轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮后，才能被作物吸收利用，肥料利用率低、揮發(fā)快、污染環(huán)境，易造成土壤板結(jié)。腐植酸尿素是一種絡(luò)合物，是由腐植酸、尿素按一定比例通過加熱反應(yīng)制成。由于腐植酸具有較強(qiáng)的離子交換能力和吸附能力，可以抑制尿酶的活動(dòng)，減緩尿素分解，延長(zhǎng)肥效，提高利用率，增加產(chǎn)量[18]。根據(jù)作物生長(zhǎng)需要量，腐植酸尿素或腐植酸復(fù)合肥以作底肥為主，少量追肥或一般不追肥，經(jīng)濟(jì)作物或大棚蔬菜可結(jié)合澆水沖施腐植酸粉劑或腐植酸水溶肥。

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（責(zé)編：徐世紅）