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沃野千里 第三编 专题研究 第七章

发布时间:2021-06-17 21:05:53   浏览次数:   来源:

第三编 专题研究

摘要:

知识的问题是一个科学的问题,来不得半点的虚伪和骄傲,决定地需要的倒是其反面——诚实和谦逊的态度。你要有知识,你就得参加变革现实的实践。你要知道梨子的滋味,你就得变革梨子,亲口吃一吃。

毛泽东《实践论》

7 稳定剂对土壤肥力的影响

鉴别土地贫瘠与肥沃的方法,简单地说,就是无收成的或产量很低的土地就是贫瘠土地,反之,高产稳产的土地就是肥沃土地。从理论上分析,衡量土地贫瘠或肥沃的重要指标是土壤肥力,以及土壤墒情。

1.土壤肥力

土壤肥力,即土壤能够提供作物生长所需的各种养分的能力,是土壤各种基本性质的综合表现。土壤肥力按成因可分为自然肥力和人为肥力。前者指在五大成土因素(气候、生物、母质、地形和年龄)影响下形成的肥力,主要存在于未开垦的自然土壤;后者指长期在人为的耕作、施肥、灌溉和其他各种农事活动影响下表现出的肥力。影响土壤肥力的四大因素有:营养因素,即水分、养分;环境条件,即空气、热量。

1.1水

水是保证作物存活的基本要素。土壤中没有肥,作物可能长势不好,或没有收成,但如果土壤中没有水或水分不够,作物将无法存活,这是其一。其二,作物对营养成分的吸收和运输,以及光合、呼吸、蒸腾等作用,都必须在水分的参与下才能进行。

1.2肥

肥即养分,也就是作物所需要的矿物营养元素。如果不给作物提供养分,作物可能长势不好,或无收成。

1.3气

气即氧气,作物的发芽和生长都离不开氧气。土壤的通气状态对土壤肥力影响很大。通气良好,土壤呈氧化状态,养分释放快,有利于作物生长。通气不良,土壤呈还原状态,养分释放慢,对作物的生长不利。

1.4热

热即温度,对作物的出生、生长、收成都是十分重要的。就温度对土壤肥力的影响而言,温度适宜,土壤中的矿质营养元素能得到有效的分解,作物长势良好;反之,温度不适宜,分解降低,根系呼吸降低,代谢减弱生长缓慢。

2. 土壤墒情

墒,指土壤适宜作物生长发育的湿度。墒情,指土壤湿度的情况。

2.1存在形态

土壤水是作物吸收水分的主要来源(水培作物除外),另外作物也可以直接吸收少量落在叶片上的水分。土壤水的主要来源是降水和灌溉水,并参与岩石圈-生物圈-大气圈-水圈的水分大循环。

土壤水存在于土壤孔隙中,尤其是中小孔隙中,大孔隙常被空气所占据。穿插于土壤孔隙中的作物根系,从含水土壤孔隙中吸取水分,用于蒸腾。土壤水气界面存在湿度梯度,温度升高,梯度加大,因此水会变成水蒸汽蒸发逸出土表。蒸腾和蒸发的水加起来叫做蒸散,是土壤水进入大气的两条途径。

表层的土壤水受到重力会向下渗漏,在地表有足够水量补充的情况下,土壤水可以一直入渗到地下水位,继而可能进入江、河、湖、海等地表水。

2.2重要指标

土壤含水量有三个重要指标。

2.2.1饱和含水量

土壤饱和含水量,表明该土壤最大限度能含多少水,此时土壤水势为0。

2.2.2田间持水量

田间持水量,是土壤饱和含水量减去重力水后土壤所能保持的水分。重力水基本上不能被作物吸收利用,此时土壤水势为-0.3巴。

2.2.3萎蔫系数

萎蔫系数(重要的土壤水分常数之一。指生长在湿润土壤上的作物经过长期的干旱后,因吸水不足以补偿蒸腾消耗而叶片萎蔫时的土壤含水量。)是作物萎蔫时土壤仍能保持的水分。这部分水也不能被作物吸收利用,此时土壤水势为-15巴。

田间持水量与萎蔫系数之间的水被称为土壤有效水,是作物可以吸收利用的部分。当然,一般在田间持水量的60%时,即土壤水势-1巴左右时,就应采取措施进行灌溉。

3.土壤培肥行业标准

农业部2012年3月1日发布,3月1日实施的中华人民共和国农业行业标准《高标准农田建设标准》Criterion of High Standard Farmland(NY/T 2148-2012),对土地培肥之规定:

高标准农田应实施土壤有机质提升和科学施肥等技术措施,耕作层土壤养分常规指标应达到当地中等以上水平。

7.2.1 土壤有机质提升。主要包括秸秆还田、绿肥翻压还田和增施有机肥等。每年作物秸秆还田量不小于 4500kg/hm2 (干重)。南方冬闲田和北方一季有余两季不足的夏闲田应推广种植绿肥,或通过作物绿肥间作种植绿肥。有机肥包括农家肥和商品有机肥。农家肥按 22500~30000 kg/hm2 标准施用,商品有机肥按3000~4500 kg/hm2 标准施用。土壤有机质提升措施至少应连续实施3年以上。商品有机肥应符合《有机肥料》(NY525-2011)的要求。

7.2.2 推广科学施肥技术。应根据土壤养分状况确定各种肥料施用量,并对土壤氮、磷、钾及中微量元素、有机质含量、土壤酸化和盐碱等状况进行定期监测,并根据实际情况不断调整施肥配方。高标准农田耕作层土壤有机质和酸碱度见附录G。

7.2.3 坡耕地修成梯田时应将熟化的表土层先行移出,待梯田完成后,将表土层回覆到梯田表层。新修梯田和农田基础设施建设中应尽可能避免打乱表土层与底层生土层,并应连续实施土壤培肥5年以上。

7.2.4 耕作层土壤重金属含量指标应符合《土壤环境质量标准》(GB15618-2008),影响作物生长的障碍因素应降到最低限度。

根据以上行业标准,土壤培肥可概括为十二字方针:

提升品质、科学施肥、中上水平。

3.1提升品质

提升品质,即提升土壤有机质。

实施办法:“秸秆还田、绿肥翻压还田和增施有机肥。”

实施年限:“土壤有机质提升措施至少应连续实施3年以上。”

肥料标准:“商品有机肥应符合《有机肥料》(NY525-2011)的要求。”

3.2科学施肥

科学施肥,即推广科学施肥技术。

检测办法:定期监测土壤的氮、磷、钾及中微量元素、有机质含量、土壤酸化和盐碱等状况。

实施办法:根据土壤养分状况确定各种肥料施用量。

3.3坡地改梯田

实施措施:利用“熟化的表土层。”

提高肥力:实施“土壤培肥。”

实施年限:连续5年以上。”

根据《高标准农田建设标准》的其它条款规定,高标准农田土壤治理主要有三个方向:

利用熟化的表土层

保证耕作土层厚度

持续3~5年土壤培肥。

4.稳定剂对土壤肥力的影响

启培抗疏力土壤稳定剂(简称稳定剂)从土壤、水分、养分、空气及温度五个方面,全方位提升土壤肥力,快速实现,当季见效,无需3~5年。

4.1水

4.1.1对土壤墒情的影响

作物的发芽、生长及收成,“土壤”和“水”是必不可少。作物没有养分可能长势不好,或无收成,但如果没有“水”,作物将无法存活。当作物的吸水不足以补偿作物的蒸腾,作物的叶片便开始萎蔫。这时,如果不及时浇灌补水,作物就会死掉。如图所示:

4.1.3—1蔬菜萎蔫

土壤水主要存在于土壤的中小空隙之间,大孔隙通常是空气的领地。土壤水的流失有两个方向、三条途径,第一个方向是上天,途径是蒸腾和蒸发;第二个方向是入地,途径是渗漏。因此,阻止土壤水的流失是问题的关键。

稳定剂 + 原状土,通过拌和 + 碾压形成抗疏力土。抗疏力土不改变原状土的自然属性,其密度增大、渗透量减少。正是由于抗疏力土的这两项物理性质的改变,阻止了土壤水的流失,影响了土壤墒情。

①对饱和含水量的影响抗疏力土减少了土壤中的大孔隙,增多了单位体积内的土壤颗粒,使其土壤水的最大含水量值变大

②对田间持水量的影响抗疏力土密度变大,重力水渗漏量、蒸发量减少,使田间持水量增加

③对萎蔫系数的影响抗疏力土减少了土壤中的大孔隙,提高了饱和含水量;增大了土壤密度,减少了渗漏量和蒸发量,能提高田间持水量,增加土壤墒情。其最终结果是降低作物的萎蔫系数,提高作物成活率。

4.1.2 对土壤肥力的影响

作物要长势好、收成好,需要土壤中有足够的养分供作物吸收。作物吸收养分同样需要水,因为作物无法直接吸收养分,而只能通过吸收养分的水溶液来实现。换句话说,无论是土壤中的矿物营养元素还是培肥,都必须将其转化成水溶液才能供作物吸收。如果没有水做媒介,再多的养分作物也无法吸收。这就出现了一个问题,如果土壤渗透很严重,培肥在转换成水溶液的过程中,大量的肥水渗漏掉了,而作物能吸收的仅仅是其中很少部分。显然,给渗漏严重的土壤培肥,很难达到理想的效果。行业标准之所以规定土壤培肥要连续几年,这也是原因之一。

抗疏力土减少了土壤渗漏量和土壤蒸发量,从客观上起到了保持土壤肥力不外流的作用。

4.1.3对水质的影响

《高标准农田建设标准》规定:

7.3.6 灌溉水源应符合《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005),禁止用未经处理过的污水进行灌溉。

这里有一个概念需要明确:污水肥水。

在实际应用中,很多人错把污水当作肥水来进行灌溉。以下是某农业园错把污水当肥水灌溉的案例。如图所示:

    

4.1.3—1污水源 4.1.3—2 污水灌溉作物之一

4.1.3—3污水灌溉作物之二

抗疏力土修筑的塘堰、水池,对水质具有净化作用(检测数据见表4.1.3—1)

工程案例

A.旧塘改造

本案例是用抗疏力土改造的图4.1.3—1污水源。

4.1.3—4 抗疏力土水池

4.1.3—5 抗疏力土水池灌溉的作物

B.新建水池

4.1.3—6抗疏力土水池

4.1.3—6抗疏力土水池中的水来自黄河,几天后水变清。

   注:此数据为官方结论


4.2肥

因为稳定剂中的某些成分正是作物所需要矿物营养元素,所以抗疏力土本身就具有一定的肥力。这一点已得到大量工程案例的佐证。比如,原本不长草或草长势不好的土壤,经稳定剂处理后修成的道路、塘堰、边坡等,其草长势非常茂盛。如图所示:

   

4.2—1抗疏力水池竣工图         图4.2—2抗疏力水池生态恢复图

4.2—1抗疏力水池生态恢复图,植被系自然生长,未进行培植。

   

4.2—3抗疏力挡土墙竣工图      4.2—4抗疏力挡土墙生态恢复图  

4.2—4抗疏力挡土墙生态恢复图,植被系自然生长,未进行培植。

                图4.2—5 抗疏力生态道路

4.3气

从理论上分析,抗疏力土减少了土壤中的大空隙,土壤密度增大、渗漏量减少,其通气情况与原状土相比应该略差。然而,实际情况却不是这样。稳定剂与土壤拌和后,土壤分子的排列组合发生了改变,土壤变得比原状土更加疏松。只有当抗疏力土被碾压后,抗疏力土的密度才会迅速提高。所以,抗疏力土的密度是可以通过碾压来控制的。当工程需要抗疏力土密度大时,可通过加大碾压力度、增加碾压遍数以及采用柔性碾压等方式来提高密度。当农业生产用土需要良好的通气状况时,可通过调节碾压、旋耕等措施来达到理想的土壤密度。

4.4 热

抗疏力土的温度,同样可以通过碾压来控制,其原理同上,不再赘述。

5.抗疏力土形成关键步骤

第一步:翻耕土壤

目的:使土壤粉化。

第二步:喷洒稳定剂

目的:使稳定剂融入土壤中。

第三步:再次翻耕土壤

目的:拌和土壤,尽可能使稳定剂融入每一个土颗粒。

第四步:压实抗疏力土

目的:排出土壤中气体,使抗疏力土提高密度。

第五步:再翻松抗疏力土

目的:打开抗疏力土通气通道。

第六步:种植作物

6.贫瘠土变沃土案例

6—1贫瘠土地原貌

6—2修建成停车场

6—3抗疏力复耕土桃林

6.1土质对比

   

6.1—1抗疏力复耕土桃林        图6.1—2当地对比土桃林

6.1—1抗疏力复耕土桃林,共栽树苗172株,成活172株,成活率100%。

6.1—2当地对比土桃林,共栽树苗93株,成活53株,死亡41株,成活率56%。

抗疏力复耕土能提高土壤墒情,保证了作物的成活率。

6.2 收成

6.2—1  2020年采摘

6.2—2  2020年果实

抗疏力复耕土提高了土壤肥力,收成丰富。


                                     主编:纪学欣

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