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改良土壤質(zhì)地的方法范文1
關(guān)鍵詞:耕地質(zhì)量;土壤質(zhì)地;灌溉設(shè)計(jì)保證率;有機(jī)質(zhì);土壤改良劑
中圖分類號(hào) S282 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2016)20-0048-04
Project Measures on Cultivated Land Quality Improvement about Dry Land Reform Paddy Field
Yue Xiaosong
(Jiangxi Provincial Bureau of Coal Geology Surveying and Mapping Team,Nanchang 330001,China)
Abstract:Through analyzing dry land actual situation,and taking steps as irrigation and drainage engineering,soil improvement project,agricultural and chemical measures,soil properties and environmental factors which affected quality of cultivated land was changed ,farm irrigation was guaranteed and drainage was good,soil texture,soil profile form and soil pH was suitable for rice growth,in the same time,soil organic content was raised. accordingly,cultivated land quality of dry land reform paddy field was improved.
Key words:Cultivated land quality;Soil texture;Dependability of irrigation designing;Organic matter;Soil amendment
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,土地整治的總體目標(biāo)由原來單一追求耕地?cái)?shù)量向數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)并重轉(zhuǎn)變。十二五期間,全國(guó)土地整治的工作目標(biāo)中明確指出,經(jīng)整治后的基本農(nóng)田提高1個(gè)等級(jí)[1]。近年來,為落實(shí)中央關(guān)于“占優(yōu)補(bǔ)優(yōu)、占水田補(bǔ)水田”的要求,江西省開始著手實(shí)施“旱地改水田”土地整治項(xiàng)目。如何提高改造后水田的質(zhì)量,真正達(dá)到“占優(yōu)補(bǔ)優(yōu)”,是亟待研究的課題。
耕地質(zhì)量的好壞主要通過農(nóng)用地分等體現(xiàn),可以用等別的提高程度說明耕地質(zhì)量提升的情況[2]。在江西省耕地質(zhì)量等級(jí)因素指標(biāo)體系中,水田分等評(píng)價(jià)因素包括土壤因素和環(huán)境因素。其中,土壤因素涉及土壤質(zhì)地、剖面構(gòu)型、有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH值,環(huán)境因素包括排水條件和灌溉保證率。本文主要根據(jù)晚稻分等因素確定旱地改水田耕地質(zhì)量提升的工程措施。
1 灌溉與排水工程
充足的水源是實(shí)現(xiàn)旱地改水田的先決條件,良好的灌溉與排水工程是保持水土穩(wěn)定和提高水田地力的重要措施。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)所處的工程類型區(qū)、所屬工程模式和作物類型確定灌溉設(shè)計(jì)保證率和排澇排漬標(biāo)準(zhǔn)。
1.1 灌溉工程 盡量以地表水作為水源,若地表水缺乏但地下水豐富,可利用地下水,新建機(jī)井工程抽水灌溉。旱地一般以天然降雨為水源,灌溉缺乏保障。旱地改水田先尋找水源,再進(jìn)行水量平衡分析,確保水源充足或水源的可供水量大于水稻的需水量。以水庫、河流為水源的農(nóng)田,當(dāng)水源水位不能滿足渠道自流灌溉時(shí),需新建提灌站進(jìn)行提水灌溉,或在河道中布置節(jié)制閘以雍高水位。
1.2 排水工程 在對(duì)排水工程進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)前,首先確定項(xiàng)目的承泄區(qū),承泄區(qū)不僅要有足夠的容積或泄水能力,還要符合自流排水要求的水位條件。平原區(qū)地面坡度平緩,旱地改水田存在的主要問題:地勢(shì)低洼,地下水位較高,排水不暢,易引發(fā)澇災(zāi)漬害。丘陵區(qū)地形起伏,排水條件較好。根據(jù)排澇和排漬標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算相應(yīng)的流量。前者用以確定排水溝的斷面尺寸,后者作為滿足控制地下水位要求的地下水排水流量,以此確定排水溝的溝底高程和排漬水位[3]。為提高灌水均勻度,同時(shí)便于田塊積水盡快排出,在平原區(qū)修筑條田或格田并進(jìn)行田塊平整。平整后,格田內(nèi)相對(duì)高差不得超過±3cm。丘陵區(qū)因地制宜地修筑梯田,加大田塊梯田化率[4],沿等高線修成田面水平、埂坎均勻的臺(tái)階式田塊,平整后的田面基本水平或向內(nèi)微斜,可攔蓄降雨,防止水土流失。
2 土壤改良措施
2.1 結(jié)構(gòu)改造 結(jié)構(gòu)改造也就是土壤質(zhì)地及剖面構(gòu)型的改變。由表1可知,最適合水稻生長(zhǎng)的土壤質(zhì)地為壤土。旱地的土壤質(zhì)地有壤土、粘土和砂土。對(duì)于耕作層土質(zhì)為粘土?xí)r,為防止田塊板結(jié),應(yīng)采取摻砂改造。對(duì)于耕作層土質(zhì)為砂土?xí)r,摻入粘土,降低砂土的松散深度和通氣性,提高保水保肥能力。土壤剖面構(gòu)型為通體砂時(shí),可考慮外運(yùn)粘土,將其構(gòu)型改造為砂/粘/砂;對(duì)于通體粘的構(gòu)型,可外運(yùn)壤土或砂土,將其結(jié)構(gòu)改造為壤/粘/粘或砂/粘/粘。也可結(jié)合周邊基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),將建設(shè)占用耕地的耕作層剝離[5],作為旱地改水田的表土。
2.2 地力保持和提升措施 土壤有機(jī)質(zhì)是存在于土壤中的含碳的有機(jī)物質(zhì),它包括各種動(dòng)植物的殘?bào)w、微生物體及其會(huì)分解和合成的各種有機(jī)質(zhì)。土壤肥力的高低主要取決于有機(jī)質(zhì)含量的多少,而土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低決定耕地的內(nèi)在質(zhì)量[6]。地力保持措施為表土保護(hù),地力提升措施包括測(cè)土配方施肥和增施有機(jī)肥。
2.2.1 表土保護(hù) 表土保護(hù)包括表土剝離和表土回填。表土層位于土壤剖面的上層,厚度一般在20~40cm。表土層與其他土層相比肥力較高,因?yàn)槠渚哂休^強(qiáng)的生物累積作用,微生物和有機(jī)質(zhì)含量高,包含植物生長(zhǎng)所必須的大量元素和中微量元素,比如氮、磷、鉀、鈣、錳、鐵、銅等[7]。因此,表土層的保護(hù)作用非常重要。為了確保表層土壤的肥力,在進(jìn)行田塊平整前,采取機(jī)械或人工措施,將表土進(jìn)行剝離。待田塊平整后,再進(jìn)行表土回填。平原區(qū)表土保護(hù)采用的方法有條帶復(fù)墾表土外移剝離法、條帶表土外移剝離法和分層平移表土剝離法[8]。丘陵區(qū)梯田表土保護(hù)采用表土逐臺(tái)下移法、表土逐行置換法和表土中間堆置法[9]。
2.2.2 測(cè)土配方施肥 應(yīng)用測(cè)土配方施肥,根據(jù)土壤養(yǎng)分含量和作物的需肥規(guī)律,確定肥料配方,推廣施用專用配方肥[10]。農(nóng)業(yè)化肥過量、少量或盲目施用都達(dá)不到對(duì)土壤增肥增效的目的,甚至?xí)档妥魑锏漠a(chǎn)量。根據(jù)不同土壤類型、耕作制度有規(guī)律地對(duì)土壤樣本進(jìn)行長(zhǎng)期、周期性的監(jiān)測(cè)和田間試驗(yàn),掌握水稻的最佳施肥量、施肥時(shí)期和施肥方法;進(jìn)行土壤養(yǎng)分測(cè)試,了解土壤供肥能力狀況;總結(jié)田間試驗(yàn)和土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)、根據(jù)土壤、氣候等相似性和差異性,提出作物的施肥配方;通過試驗(yàn)對(duì)配方反復(fù)進(jìn)行校正和改進(jìn),最終確定水稻不同生育期的施肥配方。
2.2.3 增施有機(jī)肥 增施有機(jī)肥,可以促進(jìn)土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu),提高田間持水能力和土壤抗蝕性能。堆肥、漚肥、廄肥、沼氣肥、餅肥、綠肥和河湖泥是良好的有機(jī)肥。其中,綠肥是利用栽培或野生的綠色植物體作肥料,如紫云英、紅花草等。綠肥還田有干耕濕漚和水耕水漚兩種形式。采用干耕曬垡、濕漚,既減少了還原產(chǎn)物對(duì)水稻的毒害,避免引起水稻生理病害,又能增加土壤中的氧氣,有利于好氣性微生物的活動(dòng),養(yǎng)分釋放早,能適時(shí)適量供給水稻所需養(yǎng)分。此外,農(nóng)作物的秸稈是重要的肥料品種之一,秸稈含有作物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素如氮、磷、鉀、鈣、硫等元素。秸稈還田是當(dāng)今世界上普遍重視的一項(xiàng)培肥地力增產(chǎn)措施。據(jù)測(cè)定,秸稈還田3年后,土壤肥力提高,有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀翻耕還田比翻耕不還田分別增加2.0%~8.3%、2.9%~4.7%、0.1%~3.1%、10.7%~23.5%,以速效鉀增加的幅度最高[11]。秸稈還田的形式有多種:(1)粉碎翻壓還田。把秸稈通過機(jī)械粉碎,耕地時(shí)直接翻壓在土壤里。(2)覆蓋還田。將秸稈直接鋪在土壤表面。(3)堆漚還田。將秸稈用粉碎機(jī)粉碎或用鍘刀切碎,灑水使其濕透,然后混入適量的或已腐熟的有機(jī)肥,拌均勻后堆成堆,上面用泥漿或塑料布蓋嚴(yán)密封即可,15d即可直接施入田中。(4)過腹還田。利用秸稈作為飼料喂牛、馬、羊等牲畜,經(jīng)牲畜吸收后,以糞尿施入土壤還田。秸稈還田因其釋放養(yǎng)分較慢,一般作基肥用,還田的數(shù)量要適中,同時(shí)在還田時(shí)應(yīng)適量增施氮肥,避免微生物與作物爭(zhēng)氮。
3 農(nóng)業(yè)和化學(xué)措施
3.1 耕作措施 丘陵區(qū)主要采用等高耕作、深耕、深松、留茬播種等耕作方法[12]。等高耕作的耕作方向應(yīng)基本沿等高線,有利于保水保土。江西省屬于多雨地區(qū),耕作方向應(yīng)與等高線呈1%~2%的比降,適應(yīng)排水,并防止沖刷。坡面從上到下,每隔一定的距離,還應(yīng)沿等高線修筑若干道土埂,在土埂上撒播草籽,減輕水土流失。深耕、深松、留茬播種的目的是增加土壤入滲,提高土壤抗蝕性能。耕松的深度,以打破犁底層,提高土壤入滲能力為原則,一般為25~30cm。平原區(qū)可以采用免耕技術(shù)、深松技術(shù)來解決由于耕作方法不當(dāng)造成的土壤板結(jié)和退化問題,尤其是粘質(zhì)土底層的通氣性和滲水性很差,更需要深耕深松,增加土壤孔隙度。
3.2 調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu) 推行合理的耕作制度,實(shí)行用養(yǎng)結(jié)合。土壤若長(zhǎng)期種植一種作物,會(huì)造成養(yǎng)分單一。水田要積極推廣和擴(kuò)大油-稻-稻或肥-稻-豆的種植面積,并種植綠肥,把用地和養(yǎng)地緊密結(jié)合起來,這不僅可以保持和提高有機(jī)質(zhì)含量,還可以改善有機(jī)質(zhì)的品質(zhì),活化已經(jīng)老化的腐殖質(zhì),提高土壤肥力。
3.3 化學(xué)措施 土壤改良劑是用于改良土壤的物理、化學(xué)和生物性質(zhì),使其更適宜于植物生長(zhǎng),它可以改良土壤結(jié)構(gòu),提高土壤蓄水保水能力[13]。袁穎紅等通過試驗(yàn)土壤改良對(duì)紅壤土壤水分進(jìn)行研究,表明改良劑是培肥土壤的重要措施,能有效減少土壤容重和提高土壤水分含量,并提高作物產(chǎn)量[14]。王志玉等發(fā)現(xiàn)土壤改良劑(MDM)能提高水稻出苗率、平均株高和平均單株分蘗數(shù)[15]。通過施用天然土壤改良劑(如腐殖酸類、纖維素類、沼渣等)和人工土壤改良劑(如聚乙烯醇、聚丙烯腈等)來促進(jìn)土壤團(tuán)粒的形成,改良土壤結(jié)構(gòu),提高肥力和固定表土,保護(hù)土壤耕層,防止水土流失。土壤酸化后會(huì)引起土壤理化性質(zhì)改變,作物根系生長(zhǎng)的條件變差,影響作物品質(zhì)和產(chǎn)量[16]。江西省旱作土壤中紅壤所占比例較大,呈酸性或強(qiáng)酸性,pH值平均為5.1[17]。而最適合水稻生長(zhǎng)的土壤pH值為6~7.5,旱地改水田后可利用石灰或土壤調(diào)理劑對(duì)紅壤進(jìn)行改良。施用石灰可以降低土壤酸度,補(bǔ)充Ca、Mg營(yíng)養(yǎng),改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤的生物活性和養(yǎng)分循環(huán)能力,從而改善根系生長(zhǎng)環(huán)境,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[18]。采用石灰改良措施,應(yīng)根據(jù)土壤pH值監(jiān)測(cè)結(jié)果,合理確定石灰的種類、用量、施用時(shí)期。采用土壤調(diào)理劑時(shí),應(yīng)根據(jù)土壤檢查理化指標(biāo)施用。
4 實(shí)例分析
江西省某旱地改水田土地整治項(xiàng)目項(xiàng)目區(qū)地貌為低丘,最大最小高程差約15m,地形坡度小于6°。項(xiàng)目區(qū)原有耕地種植的旱作物為花生,花生靠天然降雨灌溉,有2條排水溝進(jìn)行排澇。項(xiàng)目區(qū)旱地改水田后以種植雙季稻為主,項(xiàng)目區(qū)屬于鄱陽湖平原崗地類型區(qū)、崗地低丘工程模式[19],灌溉設(shè)計(jì)保證率取85%,排澇標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇3d暴雨,雨后3d排至作物耐淹水深。項(xiàng)目區(qū)外一水庫除了灌溉其他水田外,富余的水量可以滿足項(xiàng)目區(qū)雙季稻灌溉需求,可作為該項(xiàng)目的水源,并以項(xiàng)目區(qū)外原有坑塘作為排水承泄區(qū)。因田面高程高于水庫水位,故新建提灌站提水灌溉,同時(shí)布置溝渠以利于灌排。沿等高線修筑水平梯田,并對(duì)梯田進(jìn)行平整,同時(shí),采用表土逐臺(tái)下移法進(jìn)行表土保護(hù)以便地力保持,表土保護(hù)厚度20cm。
項(xiàng)目區(qū)土壤為紅壤土類,其剖面呈塊狀結(jié)構(gòu),緊實(shí)至堅(jiān)實(shí),質(zhì)地重壤至粘土,紅棕色或淺黃色。理化性狀:有機(jī)質(zhì)1%,全氮0.05%左右,磷、鉀嚴(yán)重缺乏,pH值為5,呈酸性。土壤剖面構(gòu)型為重壤/粘土/均質(zhì)紅土。若從土壤剖面構(gòu)型上提高耕地自然質(zhì)量分,需將底層的均質(zhì)紅土更換為壤土,這將耗費(fèi)較大的人力財(cái)力,經(jīng)濟(jì)上不可行,故不改變土壤剖面構(gòu)型,在耕作時(shí)進(jìn)行等高耕作和深耕。根據(jù)最近幾年江西農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻高產(chǎn)栽培研究表明,高產(chǎn)水稻所需氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)的比例以1∶0.5∶(0.8~1.2)為佳[20]。該項(xiàng)目擬每1hm2施用氮磷鉀肥量分別為180kg、90kg、180kg,將秸稈粉碎翻壓還田、過腹還田作為基肥,或在晚稻收割后,種植油菜或綠肥以提高土壤有機(jī)質(zhì)。針對(duì)土壤的酸性,可施用1 500kg/hm2的生石灰進(jìn)行改良。經(jīng)過連續(xù)3年的培肥,土壤有機(jī)質(zhì)含量將得以提高,pH值逐步達(dá)到適合水稻生長(zhǎng)的范圍。旱地改水田前后各影響因素的自然質(zhì)量分見表2。由表2可知,采取工程措施后,該項(xiàng)目旱地改水田影響因素的自然質(zhì)量分均得以提高,耕地質(zhì)量得以提升。
5 結(jié)論
該研究采取了灌溉與排水工程、土壤改良、農(nóng)業(yè)和化學(xué)等一系列措施,其中,灌溉排水工程解決了原旱地水源不足及澇漬問題;土壤改良中將土壤質(zhì)地和土壤剖面構(gòu)型進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造,測(cè)土配方施肥和增施有機(jī)肥提高了土壤的有機(jī)質(zhì)含量;采用一些耕作措施增加土壤入滲和保水保土能力,調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)以提高土壤的肥力;采用生石灰或土壤改良劑對(duì)酸性土壤進(jìn)行改良,這些工程措施使水稻的自然質(zhì)量等分分值得以提高。因影響水田質(zhì)量的土壤因素和環(huán)境因素得以改變,故旱地改水田的耕地質(zhì)量得以提升。
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改良土壤質(zhì)地的方法范文2
[關(guān)鍵詞] 隆化縣;耕地地力;指標(biāo)分析
耕地是土地的精華,是人類物質(zhì)產(chǎn)品的來源地。耕地地力評(píng)價(jià)是根據(jù)所在地特定氣候區(qū)域以及地形地貌、成土母質(zhì)、土壤理化性狀、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施等耕地系統(tǒng)的各組成要素之間的相互作用而表現(xiàn)出來的綜合特征,來評(píng)價(jià)耕地生物生產(chǎn)力的高低。耕地地力評(píng)價(jià)的任務(wù)就是通過對(duì)耕地資源的科學(xué)評(píng)價(jià),了解耕地資源的利用現(xiàn)狀和存在的問題,從而合理利用現(xiàn)有的耕地資源,治理或修復(fù)退化、沙化以及受污染的土壤,為農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)等農(nóng)業(yè)決策提供科學(xué)依據(jù),保障農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前在全國(guó)開展的縣級(jí)耕地地力評(píng)價(jià),是在GIS技術(shù)系統(tǒng)的支持下,運(yùn)用相關(guān)分析、層次分析和模糊評(píng)價(jià)等數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行的。其中參評(píng)因子的選取、權(quán)重的計(jì)算、單因子隸屬度的確定是決定評(píng)價(jià)成功與否的關(guān)鍵,也是重點(diǎn)研究的內(nèi)容。
一、研究區(qū)概況
隆化縣位于河北省北部,地理坐標(biāo)116°47′45″~118°19′17″E,北緯41°08′47~41°50′09″N,地貌區(qū)劃為冀北山地,海拔410~1670m,屬中溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)型氣候。土壤類型以棕壤、褐土、潮土為主。全縣總面積5462k㎡,其中耕地57333h㎡,為農(nóng)業(yè)部第三批測(cè)土配方施肥項(xiàng)目縣。按照項(xiàng)目要求,用GPS定位取土、調(diào)查,進(jìn)行常規(guī)測(cè)試分析,查清了全縣土壤肥力狀況。采用GIS技術(shù),建立了縣級(jí)1:50000土壤空間數(shù)據(jù)庫。在此基礎(chǔ)上,對(duì)耕地質(zhì)量進(jìn)行了定量化和科學(xué)、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。
二、參評(píng)因子的選取和分析
根據(jù)主導(dǎo)因素原則、差異性原則、綜合性原則和穩(wěn)定性原則,在全國(guó)共用的47項(xiàng)指標(biāo)體系框架中選擇了氣候、立地條件,土壤剖面性狀、土壤理化性狀4大類10項(xiàng)指標(biāo),作為隆化縣耕地地力評(píng)價(jià)的依據(jù)。
1.氣候因子分析
在耕地生產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)中,反映氣候條件的主要是水熱條件。水熱條件是自然地理環(huán)境中最活躍的因素,它是系統(tǒng)能量的源泉,決定著自然地理環(huán)境的復(fù)合,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的潛在水平和實(shí)際水平。
影響隆化縣耕地生產(chǎn)潛力的氣候因子主要是無霜期和降水量,且無霜期比降水量更重要。
(1)無霜期。隆化縣無霜期西北部100d、東南部160d,>10℃積溫1800~3200,與無霜期分布趨勢(shì)一致。這樣溫度條件,對(duì)當(dāng)?shù)刂髟宰魑锂a(chǎn)量影響很大。無霜期短的地區(qū),只能種植生育期短的玉米品種和雜糧,而且往往因晚霜造成毀種,秋季霜凍造成減產(chǎn)。無霜期長(zhǎng)的中南部則可以種植水稻。
(2)降水量。隆化縣年降水量400~550mm,呈西北低、東南高的趨勢(shì)。150mm的差距雖然很小,但由于恰處于半濕潤(rùn)和半干旱氣候的過渡地帶,旱作農(nóng)業(yè)區(qū),降水量與時(shí)空分布的差異,仍對(duì)耕地的生產(chǎn)能力造成明顯的影響。
2.立地條件分析
隆化縣耕地立地條件中,地貌類型和成土母質(zhì)對(duì)耕地地力影響較大,其中地貌類型的影響相對(duì)重要一些。
(1)地貌類型。地貌是通過地表物質(zhì)和能量的再分配,對(duì)耕地的生產(chǎn)能力產(chǎn)生影響的。這里所說的地貌類型,是指中小地貌類型。當(dāng)?shù)馗厮幍牡孛差愋椭饕校旱蜕健ⅫS土地貌、起伏洪積高臺(tái)地、平坦河流高階地、河流低階地、河漫灘。
①低山:耕地多為坡耕地,分布零散,有不同程度的土壤侵蝕,跑水跑肥。陰坡溫度低,陽坡干燥,對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育均有不良影響。
②黃土地貌:主要為黃土梁峁、溝谷及緩坡地,多數(shù)修筑為梯田,田面較平緩,有輕度侵蝕或無侵蝕。
③起伏洪積高臺(tái)地:分布于低山河谷,多為古代洪積階地,切割破碎,地面微傾斜,地下水位較低,對(duì)土壤無影響。
④平坦河流高階地:分布于低山寬谷,地勢(shì)平坦開闊,地下水位3~5m,多為潮褐土,無侵蝕,一般有灌溉條件。
⑤河流低階地:一般分布于河流兩岸,受地下水侵潤(rùn),多為潮土,且灌溉條件較好,有的地方可以引洪淤灌。
⑥河漫灘:多為河漫灘階地,分布于低山河谷底部,多于時(shí)令河兩岸呈條帶狀,土壤多為沖積土或堆墊土,有時(shí)受洪水威脅。
(2)成土母質(zhì)。成土母質(zhì)是土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)和其他物質(zhì)的來源,不同成土母質(zhì)的礦物組成和化學(xué)性質(zhì)各異,其直接影響土壤性質(zhì)和肥力水平。隆化縣成土母質(zhì)主要?jiǎng)澐譃?個(gè)類型:酸性結(jié)晶巖類殘積物、基性結(jié)晶巖類殘積物、泥巖類殘積物、砂巖類殘積物、黃土母質(zhì)、洪積物、沖積物、人工堆墊物。
①酸性結(jié)晶巖類殘積物:微酸至中性,鉀素較豐富,土壤質(zhì)地較粗,結(jié)構(gòu)疏松。
②基性結(jié)晶巖類殘積物:一般磷素豐富,質(zhì)地適中,結(jié)構(gòu)較好,土層較厚。
③泥巖類殘積物:土層較深厚,質(zhì)地較細(xì),礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)較豐富,一般呈中性反應(yīng)。
④砂巖類殘積物:土層較薄,土壤礫石含量較多,營(yíng)養(yǎng)元素比較低,多屬微酸性反應(yīng)。
⑤黃土母質(zhì):多為第四紀(jì)風(fēng)成黃土,土層深厚,結(jié)構(gòu)較緊實(shí),質(zhì)地適中,礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)豐富,保水保肥能力強(qiáng)。
⑥洪積物:質(zhì)地、層次不夠均勻,土層中普遍含有礫石,礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)相對(duì)貧乏。
⑦沖積物:沖積母質(zhì)的耕地土壤地形平坦,水分條件較好。質(zhì)地、土體構(gòu)型多樣,土壤結(jié)構(gòu)疏松,一般容易培肥改良和利用。
⑧人工堆墊物:多為黃土狀物,厚度30~50cm,下面為砂礫質(zhì)洪、沖積物。
3.剖面性狀分析
土壤剖面性狀是影響耕地生產(chǎn)能力的最重要、最直接的因子。其作用是多方面的,包括機(jī)械的、物理的、生物化學(xué)的。
隆化縣土壤剖面性狀對(duì)耕地生產(chǎn)能力影響最大的是障礙層類型和有效土層厚度,其次是土壤質(zhì)地。
(1)土壤質(zhì)地。土壤質(zhì)地影響土壤水分和化學(xué)品的保持和傳輸,表現(xiàn)為通透性、保肥性和供肥性。它與土壤耕性、養(yǎng)分有效性、養(yǎng)分保持能量都有密切關(guān)系,并且對(duì)水分運(yùn)動(dòng)也有直接影響。
隆化縣耕地土壤質(zhì)地分為砂質(zhì)、砂壤質(zhì)、輕壤質(zhì)、中壤質(zhì)和粘質(zhì)五種,其中輕壤質(zhì)和中壤質(zhì)占面積比例較大,砂壤質(zhì)次之,砂質(zhì)和粘質(zhì)面積很小。
①輕壤質(zhì)和中壤質(zhì):土性良好、砂粘含量適宜的土壤。其特性是松而不散,粘而不硬,結(jié)構(gòu)如綿。即通氣透水,又保水保肥,肥力較高,適于種植各種作物。在當(dāng)?shù)氐臍夂蚝透鳁l件下,土壤結(jié)構(gòu)和耕作性能方面,輕壤略優(yōu)于中壤。
②砂壤質(zhì):土質(zhì)疏松,通氣透水,不粘不硬,易于耕作,但保水保肥能力較差。
③砂質(zhì):土質(zhì)松散,通氣透水,春季土溫上升快,易于發(fā)芽出苗,但保肥力差,易干旱,本身養(yǎng)分少。
④粘質(zhì):有較高的保水保肥能力,含植物營(yíng)養(yǎng)較多,但通氣透水性不良,濕粘干硬,土塊大,不易耕作。
(2)障礙層類型。隆化縣土壤障礙層主要是砂礫層,存在于殘積母質(zhì)和洪、沖積、人工堆墊母質(zhì)的土壤剖面中,由粗砂、礫石或卵石組成,厚度多大于30cm。根據(jù)出現(xiàn)部位,分為體(20~50cm)砂礫和底(50cm以下)砂礫兩種。砂礫層嚴(yán)重漏水漏肥,影響作物根系發(fā)育,不利于耕作,而且很難改良。
(3)有效土層厚度。有效土層厚度決定作物生產(chǎn)力所必須的根系容量、水分和養(yǎng)分有效性。隆化縣土層厚度劃分為四種類型:<30cm、30~50cm、50~100cm、>100cm。一般來說,其他條件相同的情況下,土層厚度越深,耕地生產(chǎn)潛力越大。
4.土壤理化性狀分析
(1)有機(jī)質(zhì)。隆化縣耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量9.3~32g/kg,有機(jī)質(zhì)含量高低主要與土壤類型關(guān)系密切。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力基礎(chǔ)之一,能改善土壤的物理、化學(xué)、物理化學(xué)、生物學(xué)特性。有機(jī)質(zhì)是決定土壤多種功能表現(xiàn)的重要成分,對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的形成、土壤養(yǎng)分的釋放、土壤吸附和緩沖功能、土壤微生物活動(dòng)等都起著至關(guān)重要的作用。其他條件相同的情況下,耕地生產(chǎn)潛力與有機(jī)質(zhì)含量高低呈正相關(guān)。與有效磷和速效鉀相比,有機(jī)質(zhì)對(duì)耕地生產(chǎn)潛力的影響更重要。
(2)有效磷。隆化縣耕地土壤有效磷含量 4.0~54mg/kg,但大部分耕地為較低水平。土壤中有效磷包括水溶性磷、弱酸溶性磷,是可以被作物直接吸收利用的大量營(yíng)養(yǎng)元素。同時(shí)有效磷的含量取決于土壤反應(yīng)、總磷含量、有機(jī)質(zhì)含量和顆粒組成等多種因子。因此有效磷也是最能反映土壤對(duì)作物供給水平的一個(gè)綜合指標(biāo)。
(3)速效鉀。隆化縣耕層土壤速效鉀含量 58~271mg/kg,大部分耕地為中等以上含量水平,速效鉀含量與成土母質(zhì)類型、土壤質(zhì)地相關(guān)。土壤速效鉀是指水溶性鉀和粘土礦物晶體外部吸持的交換性鉀。這一部分鉀素與作物吸收的鉀有密切關(guān)系,對(duì)作物生長(zhǎng)及品質(zhì)起著重要作用,其含量水平不僅反映土壤的供鉀能力,而且在一定程度上是土壤質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。
三、單因素權(quán)重
單因素權(quán)重即各評(píng)價(jià)因子對(duì)耕地地力的影響程度,采用層次分析法確定,把各評(píng)價(jià)因子按照相互之間的隸屬關(guān)系排成從高到低的若干層次,根據(jù)同一層次相對(duì)重要性相互比較的結(jié)果,決定層次各元素重要性先后次序,構(gòu)建判斷矩陣,利用統(tǒng)計(jì)工具計(jì)算參評(píng)因素的權(quán)重。
四、單因子隸屬度
根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的概念與方法,對(duì)不同類型的模糊子集,即選定的評(píng)價(jià)指標(biāo),建立不同類型的隸屬函數(shù)關(guān)系。其中土壤理化性狀為戒上型函數(shù),其他均為概念型隸屬函數(shù)。戒上型隸屬度的計(jì)算,是根據(jù)一組分布均勻的實(shí)測(cè)值評(píng)估出對(duì)應(yīng)的一組隸屬度,在計(jì)算機(jī)中繪制這兩組數(shù)值的散點(diǎn)圖,再根據(jù)散點(diǎn)圖進(jìn)行曲線模擬,尋求參評(píng)因素實(shí)際值與隸屬度關(guān)系方程,從而建立起隸屬函數(shù)。
概念型隸屬函數(shù),其隸屬度由專家評(píng)定判斷得出。隸屬度是指元素χ符合這個(gè)模糊性概念的程度。完全符合時(shí)隸屬度為1,完全不符合時(shí)為0,部分符合即取0與1之間一個(gè)中間值。
1.降水量隸屬函數(shù)及其描述
400~450mm隸屬度0.4,450~500mm隸屬度0.8,500~550mm隸屬度1.0。
2.無霜期隸屬函數(shù)及其描述
100~120d隸屬度0.4,120~140d隸屬度0.7,140~160d隸屬度1.0。
3.地貌類型隸屬函數(shù)及其描述
低山隸屬度0.1,黃土地貌隸屬度0.4,河漫灘隸屬度0.5,起伏洪積高臺(tái)地隸屬度0.7,平坦河流高階地隸屬度0.9,河流低階地隸屬度1.0。
4.成土母質(zhì)隸屬函數(shù)及其描述
砂巖類殘積物隸屬度0.2,酸性結(jié)晶巖類殘積物隸屬度0.3,基性結(jié)晶巖類殘積物隸屬度0.4,人工堆墊物隸屬度0.5,泥巖類殘積物隸屬度0.5,黃土母質(zhì)隸屬度0.6,洪積物隸屬度0.8,沖積物隸屬度1.0。
5.土壤質(zhì)地隸屬函數(shù)及其描述
砂質(zhì)隸屬度0.2,粘質(zhì)隸屬度0.4,砂壤質(zhì)隸屬度0.8,中壤質(zhì)隸屬度0.9,輕壤質(zhì)隸屬度1.0。
6.土層厚度隸屬函數(shù)及其描述
<30cm隸屬度0.2,30~50cm隸屬度0.6,50~100cm隸屬度0.8,>100cm隸屬度1.0。
7.障礙層類型隸屬函數(shù)及其描述
砂礫層隸屬度0.4,無障礙層隸屬度1.0。
8.土壤理化性狀隸屬函數(shù)的及其描述
速效鉀a值=0.000431,b值=0,c值=171.54,ut值=0;有機(jī)質(zhì)a值=0.014048,b值=0,c值=26.58,ut值=0;有效磷a值=0.004967,b值=0,c值=32,ut值=0。
五、結(jié)論
根據(jù)以上層次分析模型和隸屬函數(shù)模型,通過GIS軟件計(jì)算出每個(gè)評(píng)價(jià)單元的綜合得分,利用累計(jì)曲線法進(jìn)行地力等級(jí)的劃分,其結(jié)果完全符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,這說明對(duì)各項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的分析和判斷是正確的。
參考文獻(xiàn)
[1] 田有國(guó),辛景樹等.耕地地力評(píng)價(jià).北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社.2009
改良土壤質(zhì)地的方法范文3
關(guān)鍵詞 中低產(chǎn)田土;成因;類型;改良利用;對(duì)策;湖南雙牌
中圖分類號(hào) S156 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2013)20-0200-03
Research on Causation and Countermeasure of Improvement and Use of Medium and Low-yield Land in Shuangpai County
TANG Bing-zhang
(Shuangpai Agricultural Bureau of Hunan Province,Shuangpai Hunan 425200)
Abstract The index systems of farmland landcapability grading were established,both the form causation and distribution area of medium and low-yield land in Shuangpai County were made clearly,by using the method of field investigation and sampling,indoor analysis,GIS,and maths model,combining with the knowledge of soil sciences,geography,ecology. 6 types of medium and low-yield land were defined that were the type of stagnogley paddy field,the type of waterlogging and drainage,the type of barren and fostering,the type of irrigation improvement,the type of slopeland changing terrace and the hindrance layering. The area of medium and low-yield land was 5 807.86 hm2 and accounted for 61.58% of total area of farmland in Shuangpai County. The countermeasures of improvement and use were suggested according to the form causation of medium and low-yield land.
Key words medium and low-yield land;causation;types;improvement and use;countermeasures;Shuangpai Hunan
中低產(chǎn)田土是指土壤中存在一種或多種制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的障礙因素,導(dǎo)致單位面積產(chǎn)量相對(duì)低而不穩(wěn)的耕地[1-2]。中低產(chǎn)田土的改造是通過工程、物理、化學(xué)、生物等措施對(duì)中低產(chǎn)田土的障礙因素進(jìn)行改造,提高中低產(chǎn)田土基礎(chǔ)地力的過程[3-4]。從發(fā)展農(nóng)業(yè)、滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活需要的角度看,在我國(guó)人口不斷增加、耕地不斷減少的情況下,要保持農(nóng)作物增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),提高耕地單位面積產(chǎn)量便成為必然的選擇[1,5]。雙牌縣中低產(chǎn)田土比較集中,水土資源豐富,開發(fā)潛力較大,通過對(duì)低濕地、障礙層次、灌溉不便田土的綜合治理和開發(fā),可以提高中低產(chǎn)田土的單產(chǎn),增加該縣農(nóng)作物總產(chǎn)量。而要達(dá)到這個(gè)目標(biāo),就必須加強(qiáng)對(duì)中低產(chǎn)田土的改造和治理,挖掘中低產(chǎn)田土的生產(chǎn)潛力。中低產(chǎn)田土在雙牌縣分布面積較大,也是增產(chǎn)潛力較大的一類耕地土壤。鑒于此,自2008年起,該縣結(jié)合測(cè)土配方施肥和耕地地力評(píng)價(jià)項(xiàng)目,研究了中低產(chǎn)田土分布特征、成因、低產(chǎn)原因及其改良途徑。
1 研究區(qū)概況與方法
1.1 研究區(qū)概況
雙牌縣位于湖南省南部,瀟水中游,都龐嶺北部支脈陽明山、紫金山區(qū)。地處北緯25°33′44″~26°10′00″,東經(jīng)111°23′53″~111°58′48″。東界寧遠(yuǎn)縣,南連道縣,西鄰芝山區(qū)石巖頭鄉(xiāng)、新宅里鄉(xiāng)和廣西壯族自治區(qū)全州縣東山鄉(xiāng)、北靠芝山區(qū)富家橋鎮(zhèn)、凼底鄉(xiāng),東北與祁陽縣接壤。省道216線(原1830線)橫穿境域東北,國(guó)道207縱橫境域。屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。冬夏長(zhǎng),春秋短;熱量豐富,雨水充沛,溫暖濕潤(rùn);夏少酷暑,嚴(yán)寒期短;春溫多變,春寒明顯;降水集中,夏秋多旱。受地貌因素的影響,境內(nèi)氣候有明顯的地域和垂直差異,山地小氣候豐富多樣。全縣有耕地9 432.46 hm2,其中水田8 511.99 hm2,旱地920.47 hm2。
1.2 研究方法
1.2.1 野外調(diào)查。于2008年晚稻收割后,進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括地理位置、地形地貌、耕層厚度和質(zhì)地、耕地利用現(xiàn)狀、灌排條件自然條件、生產(chǎn)條件、土壤情況、來年種植意向、施肥情況、土壤類型校正等內(nèi)容,具體的調(diào)查內(nèi)容、調(diào)查要求、分類詳情參照文獻(xiàn)[6-7]的具體要求進(jìn)行。
1.2.2 土壤樣品的采集與分析。按照代表性、點(diǎn)面集合、可比性、典型性等原則,于2008年10月至2009年2月,在雙牌縣全縣采集耕地土壤(0~20 cm)樣品1012個(gè),用GPS確定經(jīng)緯度。將土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室,撿出可見的根系與雜物,并風(fēng)干,磨碎,過10目與100目篩,備用。土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、緩效鉀、堿解氮、pH值等按常規(guī)方法分析[8]。
1.2.3 評(píng)價(jià)單元的確定。評(píng)價(jià)單元采用土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖疊置取交方法獲得,其中土地利用現(xiàn)狀類型劃分到二級(jí),土壤類型劃分到土種。通過圖件疊置和檢索,取>1萬m2多邊形作為評(píng)價(jià)單元,雙牌縣的耕地土壤評(píng)價(jià)單元3 834個(gè)。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理。根據(jù)野外實(shí)際調(diào)查進(jìn)行資料整理,建立以養(yǎng)分等屬性為字段,以調(diào)查點(diǎn)為記錄的數(shù)據(jù)庫。并進(jìn)行土壤采樣樣點(diǎn)圖與分析數(shù)據(jù)庫的連接,在此基礎(chǔ)上運(yùn)用嵌入地理信息系統(tǒng)軟件MAPGIS中普通Kriging插值、區(qū)域統(tǒng)計(jì)方法獲得各土壤評(píng)價(jià)單元養(yǎng)分屬性。
1.2.5 評(píng)價(jià)因素的選擇及權(quán)重的確定。針對(duì)影響耕地地力等級(jí)的主要因素和土壤管理經(jīng)驗(yàn),邀請(qǐng)有關(guān)專家,采用特爾斐法選取了立地條件、理化性狀、土壤管理、剖面構(gòu)型4個(gè)方面10個(gè)因素建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。研究采用層次分析法進(jìn)行地力評(píng)價(jià),層次分析前對(duì)選取的參評(píng)因素進(jìn)行歸一化處理,使各因素獲得變化于0~1區(qū)間的隸屬函數(shù)值即隸屬度,再分別確定各因子在層次分析中的相對(duì)權(quán)重。在歸一化數(shù)據(jù)處理中,對(duì)于可定量化的數(shù)據(jù)類型選擇采用模糊數(shù)學(xué)方法,根據(jù)各因素對(duì)耕地地力影響大小分別建立隸屬函數(shù),通過函數(shù)求得各因素調(diào)查數(shù)據(jù)或測(cè)定數(shù)據(jù)的隸屬度;對(duì)于概念型因素,即非定量因素,則直接采用專家打分,取平均值的方法獲得隸屬度。雙牌縣參評(píng)因素組合權(quán)重見表1。
1.2.6 耕地地力綜合評(píng)分、定級(jí)。利用加法模型計(jì)算各評(píng)價(jià)單元耕地地力綜合指數(shù)IFI(integrated fertility index):
IFI=ΣFi×Ci Ai(i=1,2,3……,n)
式中,F(xiàn)i為第i個(gè)要素評(píng)分值,Ci Ai代表第i個(gè)要素的組合權(quán)重。再根據(jù)綜合指數(shù)計(jì)算結(jié)果,結(jié)合耕地類型分區(qū),依據(jù)《全國(guó)中低產(chǎn)田類型劃分與改良技術(shù)規(guī)范(NY/T310-1996)》和農(nóng)業(yè)部于1997年頒布的農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《全國(guó)耕地類型區(qū)、耕地地力等級(jí)劃分(NY/T309-1996)》規(guī)定,用1 012個(gè)樣點(diǎn)近3年糧食平均單產(chǎn)與綜合地力指數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析,確定雙牌縣耕地地力指數(shù)分級(jí)系統(tǒng)見表2。
2 結(jié)果與分析
2.1 中低產(chǎn)田土面積
雙牌縣各級(jí)耕地面積依次為(表3):一級(jí)2 014.27 hm2、二級(jí)1 610.33 hm2、三級(jí)1 233.13 hm2、四級(jí)1 740.33 hm2、五級(jí)1 073.40 hm2、六級(jí)1 316.73 hm2、七級(jí)444.26 hm2。由此可見,一級(jí)地最多,占21.35%;四級(jí)地其次,占18.45%;二級(jí)地第3,占17.07 %。高產(chǎn)田占38.42%,中產(chǎn)田占42.90%,低產(chǎn)田占18.68%。可見,雙牌縣中低產(chǎn)田土面積很大,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過高產(chǎn)田。
2.2 不同類型中低產(chǎn)田土面積
根據(jù)此次調(diào)查與評(píng)價(jià)結(jié)果,按中低產(chǎn)田土的形成成因可分為6個(gè)類型:即漬潛稻田型、漬澇排水型、障礙層次型、瘠薄培肥型、坡地梯改型、灌溉改良型。不同類型中低產(chǎn)田土面積見表4。
3 中低產(chǎn)田土的基本成因
低產(chǎn)田土的成因及低產(chǎn)原因極為復(fù)雜,了解和掌握各類低產(chǎn)田土的成因及低產(chǎn)原因是對(duì)其進(jìn)行綜合治理的基礎(chǔ)。
3.1 漬潛稻田型
該類型為潛育型水稻土,為各種母質(zhì)所發(fā)育,主要分布在地表徑流和地下水浸漏水匯集的山谷洼地,多為青泥田和冷浸田。土體多呈A-P-G、A-G、A-Pg-G構(gòu)型,地下水位多在40 cm以內(nèi),氧化還原電位一般為100~200 mV,亞鐵等活性物含量高,與赤血鹽呈深藍(lán)色反應(yīng)。土體溫度比一般稻田低4~6 ℃,有機(jī)質(zhì)含量高而分解慢,多呈半腐熟狀態(tài),速效性磷、鉀一般只含5~16、50~110 mg/kg。禾苗插后返青慢,黑根不發(fā)蔸,中期有好轉(zhuǎn),無效分蘗多,后期穗短籽粒少,產(chǎn)量低,產(chǎn)量要比正常田低30%左右。
3.2 漬澇排水型
該類型中低產(chǎn)田土主要為地形部位較低,遇大雨便發(fā)生淹漬、洪澇的土壤,全縣各地都有分布。主要的土種包括黃泥田、石底河砂泥、河砂泥土、黃砂泥、石灰性河砂泥、河砂泥、河砂土、灰砂泥田、紅砂土等土種。
3.3 障礙層次型
該類中低產(chǎn)田土包括次生潛育化稻田、漂白型水稻土、過粘過砂田土等。次生潛育化如青砂泥、青泥田、青夾泥田、青隔灰泥田等,以中部平丘雙季稻區(qū)面積較大。土體一般呈A-P-Wg、A-Pg-Wg、A-P-W-G構(gòu)型,這種田的成因:一是在平丘區(qū)和山區(qū)沖差的中部或排田與坪田過渡地帶,或2種壟出匯的下部稻田,由于無排灌系統(tǒng)或不配套,阻礙和降低了排水功能,在A層以下W層以上形成青泥層。二是水利設(shè)施不當(dāng),重蓄輕泄,或受水庫、塘壩、渠道的防漏水危害,土體漬水,還原作用加劇。土壤水分的正常滲漏受阻,土體上位漬水,鐵、錳等高價(jià)化合物還原為低價(jià)化合物,沉積于土壤中使其結(jié)構(gòu)板結(jié),阻礙土內(nèi)氣體交換,好氣微生物活動(dòng)及養(yǎng)分礦質(zhì)化過程受抑制,速效磷含量減少,速效氮、鉀吸收利用率降低,多雨年份更為突出。禾苗“前期發(fā)得慢,黑根黃葉多;中期發(fā)得快,無效分蘗多;后期貪青晚熟,病蟲空殼多”。過黏田土多為第四紀(jì)紅土和石灰?guī)r母質(zhì)發(fā)育,通氣透水性差,土性冷,養(yǎng)分分解慢,速效養(yǎng)分含量低,供肥遲緩,耕性差,禾苗返青慢,易翻秋。無效分蘗多,產(chǎn)量低。過砂田土多為花崗巖、砂巖和河積物發(fā)育,如河砂田等。泥砂比值過小,孔隙度大,通氣性強(qiáng),漏水漏肥,養(yǎng)分缺乏。
3.4 灌溉改良型
該類中低產(chǎn)田土多為淹育型水稻土或遇小型干旱就缺水干旱的水田與旱土。分布于各地地域位置高的坡排上,水源缺乏,水利設(shè)施差或全無,灌溉主要靠降水,全年抗旱天數(shù)在30 d以下,以南和東北部的石灰?guī)r少雨區(qū)的江村、理家坪和麻江分布較多,如淺灰泥,淺麻砂泥、淺黃泥等。土體呈A-P-C或A-P-W-C構(gòu)型,A層深度僅10~12 cm,熟化程度低,養(yǎng)分含量少,淺灰泥的速效氮、磷、鉀含量只有80.0、4.9、40.0 mg/kg,淺灰黃泥的速效氮、磷、鉀含量只有70.0、4.6、54.0 mg/kg,全氮含量分別在1.12、1.04 g/kg,有機(jī)質(zhì)含量分別為18.4、17.4 g/kg,質(zhì)地黏重,結(jié)構(gòu)緊實(shí),耕性差。
3.5 瘠薄培肥型
該類型中低產(chǎn)田土包括耕層淺薄,水田耕層
3.6 坡地梯改型
該類中低產(chǎn)田土主要是旱土,地面坡度在15°以上,且沒有修筑梯土,采取順坡種植的旱土。在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布。容易造成水土流失,表層肥沃的土壤被沖蝕,致使土壤養(yǎng)分含量低,耕地生產(chǎn)力不高。
4 中低產(chǎn)田良利用措施
4.1 低產(chǎn)田的改良
4.1.1 瘠薄培肥型低產(chǎn)田。應(yīng)以逐步加深耕作層,增大容肥量,擴(kuò)大作物根系伸展范圍為主,其次是改善土壤結(jié)構(gòu)和耕作性能。改良的方法,深耕客良等,并結(jié)合精耕細(xì)作,多施有機(jī)肥,加速土壤熟化,提高土壤肥力。
4.1.2 過砂過黏的稻田。應(yīng)調(diào)整土壤黏砂比例,改善土壤質(zhì)地,質(zhì)地過砂的稻田,主要因土種植,糧經(jīng)輪作,改變過去的稻稻肥或稻稻油的單一耕作制。近年來,隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整,雙牌縣各地采用豆稻、花生稻、西瓜稻、玉米稻等多種糧經(jīng)配套的耕作制,實(shí)踐證明,效果很好,不僅提高經(jīng)濟(jì)效益,而且利于改良土地。同時(shí),結(jié)合多施有機(jī)肥料,有條件的地方,摻黏性客土,可增強(qiáng)土壤膠結(jié)性,促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。
對(duì)于質(zhì)地過黏的稻田,一是增施腐熟的有機(jī)肥或翻耕種綠肥,改善土壤結(jié)構(gòu),促進(jìn)微團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。二是采取適當(dāng)?shù)母髦啤K麠l件好,以稻稻肥、豆稻肥為主,做到用地與養(yǎng)肥相結(jié)合。水利條件差的,以豆稻、玉米為主。三是針對(duì)過黏土壤養(yǎng)分釋放慢的特點(diǎn),及時(shí)追施化肥,特別是磷鉀肥。四是對(duì)堿性稻田停止施用石灰,酸性土壤施適量石灰,調(diào)節(jié)土壤酸堿度。有條件的地方,摻砂性客土,改良土壤質(zhì)地。
4.1.3 對(duì)潛育性漬水稻田。根據(jù)其實(shí)際情況,可采取工程、耕作、栽培和施肥技術(shù)措施加以改良。一是工程措施。開明溝開暗溝,降低地下水位,開圍溝防止冷浸水和側(cè)滲水入田。實(shí)踐證明,這對(duì)改善土壤通透性和土壤結(jié)構(gòu)、消除土壤還原物質(zhì)具有顯著效果。二是改制措施,推廣豆稻、玉米耕作制。通過稻稻肥、稻稻油、稻稻冬泡長(zhǎng)期定位觀測(cè),證明豆稻、玉米稻是改良潛育性稻田較好的耕作措施,它具有消潛快、還原下降快以及降低地下水位和協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分的良好效果。三是栽培措施。近年來,各地開始推廣起壟栽培,即分廂開溝,扶泥起壟,相面插禾,廂溝灌水。這對(duì)于增強(qiáng)有效穗數(shù)具有一定的效果。四是施肥措施。潛育性漬水稻田,因長(zhǎng)年漬水,土壤還原勢(shì)強(qiáng),養(yǎng)分釋放慢,禾苗前期往往坐蔸僵苗,返青慢,分蘗慢。針對(duì)這種情況,應(yīng)及時(shí)追施化肥,特別是磷鉀肥和鋅肥,以滿足作物正常生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)分,促使禾苗早生快發(fā)。
4.1.4 干旱死角田。這類田約占全縣稻田的10%,除興修水利改善灌溉條件外,應(yīng)根據(jù)山區(qū)特點(diǎn),進(jìn)行植樹造林,建造“綠色水庫”,大力開展封山育林,營(yíng)造好水源林,豐富水源,防止水土流失。
4.2 低產(chǎn)旱土的改良
雙牌縣旱土主要分布在理家坪、五里牌、江村等鄉(xiāng)鎮(zhèn),海拔在250~400 m的丘崗地帶。其主要特點(diǎn)是:耕層淺,養(yǎng)分缺,結(jié)構(gòu)差,灌溉困難,單產(chǎn)低,經(jīng)濟(jì)效益不高,其改良措施是:①興修水利,解決好灌溉問題。②平整土地,坡水平梯土,防止水土和養(yǎng)分流失。③種植綠肥,增施有機(jī)肥,合理搭配氮、磷、鉀,改良土壤質(zhì)地,增加土壤養(yǎng)分。酸性土壤應(yīng)適當(dāng)施用石灰,調(diào)節(jié)土壤酸堿度,提高土壤肥力。④調(diào)整作物布局與品種搭配,實(shí)行烤煙、花生、大豆、玉米、西瓜、紅茄、小麥、綠肥輪作,間種和套種,做到用地與養(yǎng)地相結(jié)合,充分利用地力資源。⑤精耕細(xì)作,加深耕層。旱土作物根系發(fā)達(dá),比水稻根系扎得深,伸展范圍廣。雙牌縣旱土耕層較淺,不能適應(yīng)其作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的要求。因此,今后應(yīng)精耕細(xì)作,逐年加客土,加深耕層,為作物正常生長(zhǎng)提供一個(gè)深、肥、松的良好土壤環(huán)境。
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改良土壤質(zhì)地的方法范文4
近幾年,隨設(shè)施栽培的推廣普及以及蔬菜復(fù)種指數(shù)較高,土壤連作障礙現(xiàn)象日益嚴(yán)重。為改良土壤理化結(jié)構(gòu)、減小大棚連作障礙發(fā)生程度,在生菜上進(jìn)行了“綠呈”土壤改良劑的肥效試驗(yàn),以期為設(shè)施栽培健康、安全、高效發(fā)展提供依據(jù),現(xiàn)將試驗(yàn)情況介紹如下。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1供試地點(diǎn)。試驗(yàn)設(shè)在菊?qǐng)@新區(qū)惠和園藝場(chǎng)常年種植蔬菜的大棚內(nèi)。土壤為水稻土(潮溝干),土壤質(zhì)地為壤土,肥力中上等,地力均勻。
1.1.2供試作物。生菜,品種為“羅馬生菜”。
1.1.3供試肥料。綠呈土壤改良劑。
1.2方法
試驗(yàn)設(shè)處理:(1)常規(guī)施肥區(qū),(2)無肥區(qū),(3)綠呈處理區(qū)。重復(fù)3次,小區(qū)面積20m2。常規(guī)施肥區(qū)為基肥每667m2施25%有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥(10-5-10)50kg,無肥區(qū)不使用任何化肥,綠呈處理區(qū)為在處理(1)的基礎(chǔ)上施用綠呈土壤改良劑。其他農(nóng)事操作和栽培管理保持一致。
試驗(yàn)地生菜于2月5日播種,3月1日移栽;供試肥料要求僅使用1次,于3月11日施用;3月23日、4月1日進(jìn)行苗情考察,4月21日收獲并測(cè)產(chǎn),收獲時(shí)以小區(qū)為單位單收單稱分別計(jì)產(chǎn)。并于試驗(yàn)前期和結(jié)束前分別采集土樣,檢測(cè)其養(yǎng)分和理化性狀。
2結(jié)果與分析
2.1不同處理對(duì)生菜植株性狀的影響
由表1可知,2次調(diào)查綠呈區(qū)的綠葉數(shù)均高于常規(guī)區(qū)和無肥區(qū),分別為10.6、13.7張,較常規(guī)區(qū)增加1.1、0.4張,較無肥區(qū)增加1.8、2.5張,增幅較大。分析認(rèn)為,施用綠呈改良劑后,在一定程度上改良了土壤,使作物根部健壯,長(zhǎng)勢(shì)旺盛,提高了生菜生長(zhǎng)勢(shì);在株高表現(xiàn)上,無肥區(qū)均高于綠呈區(qū)和常規(guī)區(qū),而綠呈區(qū)和常規(guī)區(qū)差異不大,說明施肥的2個(gè)處理在一定程度上能促使作物長(zhǎng)勢(shì)矮壯均勻,改善了生菜成產(chǎn)因素,為增產(chǎn)打下了良好基礎(chǔ)。
2.2不同處理對(duì)生菜產(chǎn)量影響
據(jù)表2分析,綠呈區(qū)株高較常規(guī)區(qū)、無肥區(qū)分別增加0.16、1.13cm;根長(zhǎng)分別增加1.74、1.2cm;單株鮮重分別增加0.02、0.01kg;單株綠葉數(shù)分別增加0.67、2.0張;小區(qū)實(shí)產(chǎn)分別增加10.5、5.84kg。同時(shí)對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行方差分析(見表3),處理間產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。采用新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較,在5%水平上,綠呈區(qū)產(chǎn)量分別與常規(guī)區(qū)、無肥區(qū)間差異達(dá)顯著水平,常規(guī)區(qū)與無肥區(qū)間也達(dá)顯著差異;在1%水平上,綠呈區(qū)與常規(guī)區(qū)、無肥區(qū)間均達(dá)極顯著差異,常規(guī)區(qū)和無肥區(qū)產(chǎn)量間無極顯著差異。由此可見,在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上,噴灑綠呈能有效增加生菜產(chǎn)量。
2.3不同處理對(duì)生菜品質(zhì)的影響
由表2得出,綠呈區(qū)灰霉病發(fā)病率較常規(guī)區(qū)、無肥區(qū)分別降低13.51%、2.4%。另外,霜霉病葉發(fā)病率分別為0.34%、0.72%,而施用綠呈處理無霜霉病發(fā)生。綜上所述,綠呈改良劑在一定程度上能改良土質(zhì),改善土壤微環(huán)境,有效提高作物根部生長(zhǎng)發(fā)育,增強(qiáng)了作物抗病性,從而提升作物品質(zhì)外觀和商品性,增加生產(chǎn)效益。
2.4不同處理對(duì)土壤狀況的影響
由表4可知綠呈區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)含量為26.47g/kg,較常規(guī)區(qū)增加2.37g/kg,而土壤含鹽量有所下降,減小了大棚土壤連作障礙的發(fā)生程度,同時(shí)土壤養(yǎng)分中氮、磷、鉀含量也相應(yīng)比常規(guī)區(qū)高。說明綠呈能有效改良土壤理化性狀,改善土壤結(jié)構(gòu),促進(jìn)作物對(duì)肥料的吸收利用,通過改良作物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境,有效提高了作物產(chǎn)量和品質(zhì)。
3結(jié)論
改良土壤質(zhì)地的方法范文5
(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院,新疆石河子832000)
摘要:以石大綠洲生態(tài)科技有限公司提供的“帝利安”土壤改良劑為研究對(duì)象,采用大田試驗(yàn)的方法,分析了“帝利安”對(duì)鹽漬化土壤理化性質(zhì)、養(yǎng)分含量及棉花產(chǎn)量的作用效果。結(jié)果表明,施用“帝利安”土壤改良劑可有效改善土壤理化性狀,表現(xiàn)為土壤容重降低0.22%,pH降低1.67%,電導(dǎo)率降低17.24%,提高了鹽漬化土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀的含量,籽棉較對(duì)照增產(chǎn)2032.1kg/hm2,增產(chǎn)率達(dá)37.1%。
關(guān)鍵詞 :帝利安;土壤改良劑;鹽漬土;改良效果
土壤鹽漬化是世界性的土壤退化問題,據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織和糧農(nóng)組織的不完全統(tǒng)計(jì),全球鹽堿地面積已達(dá)9.5×108hm2,且每年以(1.0~1.5)×106hm2速度增長(zhǎng)。其中,我國(guó)鹽堿土面積為3.7×107hm2,幾乎遍布全國(guó)[1]。開發(fā)利用鹽漬化土地資源現(xiàn)已成為我國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)與實(shí)現(xiàn)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急,對(duì)我國(guó)糧食安全、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況及土壤鹽漬化特點(diǎn),以石大綠洲生態(tài)科技有限公司提供的“帝利安”土壤改良劑為研究對(duì)象,通過大田試驗(yàn),驗(yàn)證“帝利安”土壤改良劑在鹽漬化土壤中的施用效果,為指導(dǎo)當(dāng)?shù)佧}堿土壤改良與農(nóng)民科學(xué)施用提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。
1材料和方法
1.1試驗(yàn)地點(diǎn)
試驗(yàn)于2013年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第六師新湖農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行,地理坐標(biāo)為北緯44°29′,東經(jīng)86°28′,海拔393m。試驗(yàn)地面積4hm2,土壤類型為壤土,前茬作物為棉花,4月16日(播種前)取樣化驗(yàn),土壤0~30cm平均土壤容重1.62,堿解氮31.928mg/kg,速效磷23.544mg/kg,速效鉀287.686mg/kg,有機(jī)質(zhì)9.451mg/kg,電導(dǎo)率1831.1μs/cm,pH值8.63。
1.2試驗(yàn)材料
供試產(chǎn)品為“帝利安”土壤改良劑,由石大綠洲生態(tài)科技有限公司提供。供試棉花品種為新陸早48號(hào)。1.3試驗(yàn)方法
試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理,處理1為常規(guī)施肥下使用“帝利安”土壤改良劑,在出苗水和第2水時(shí)分別滴入1kg/667m2和3kg/667m2土壤改良劑,總施用量為4kg/667m2;處理2為對(duì)照處理,常規(guī)施肥。處理與對(duì)照常規(guī)施肥用量及其它田間管理措施均相同。
2結(jié)果與分析
2.1“帝利安”對(duì)土壤pH和電導(dǎo)率(EC)變化的影響
2.1.1對(duì)土壤pH變化的影響
pH是土壤重要的基本性質(zhì),也是影響土壤肥力的因素之一。它直接影響土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性。pH對(duì)于鹽漬化土壤具有更大的意義[1]。
從表1中可以看出,對(duì)照(CK)處理土壤改良前后pH值降低了0.09,相對(duì)降低量為1.04%。施用“帝利安”土壤改良劑后,土壤pH相對(duì)降低量為1.67%,由此可見,“帝利安”土壤改良劑在一定程度上能降低土壤的pH值。
2.1.2對(duì)土壤電導(dǎo)率(EC)變化的影響
在一定的濃度范圍內(nèi),溶液的含鹽量與電導(dǎo)率(EC)呈正相關(guān),因此,土壤浸出液的電導(dǎo)率數(shù)值在一定程度上能反映土壤含鹽量的高低。從表1可以看出,施用“帝利安”改良劑后,土壤電導(dǎo)率有所下降,下降了17.24%,對(duì)照(CK)電導(dǎo)率下降了9.95%。
2.2“帝利安”對(duì)土壤理化性質(zhì)及肥力的影響
土壤容重是一個(gè)反映土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)性、松緊度和通氣狀況等的重要參數(shù),結(jié)構(gòu)好的土壤容重小。由表2可以看出,與對(duì)照(CK)相比,施用“帝利安”土壤改良劑后,土壤容重有一定的降低,下降幅度為0.22%。
土壤中有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量的高低是衡量土壤肥力高低的重要指標(biāo),對(duì)土壤鹽分的組成和性質(zhì)、鹽漬土的改良產(chǎn)生重要影響。由表2可以看出,施用“帝利安”土壤改良劑的土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量均有所增加,有機(jī)質(zhì)增加11.88%,堿解氮增加6.83%,速效磷增加24.99%,速效鉀增加9.23%。
由上述結(jié)果可知,通過施入“帝利安”土壤改良劑,可在一定程度上降低土壤容重,提高土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分的含量,促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。
2.3“帝利安”對(duì)棉花產(chǎn)量的影響
棉田施用“帝利安”土壤改良劑后,棉花收獲株數(shù)、單株鈴數(shù)、單鈴重等產(chǎn)量構(gòu)成因素比對(duì)照有不同程度提高,這表明土壤改良劑通過對(duì)棉田土壤環(huán)境的影響,保證了棉花的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高。由表3可以看出,收獲株數(shù)“帝利安”處理要比對(duì)照明顯增多,籽棉單產(chǎn)增加了2032.1kg/hm2,增產(chǎn)率達(dá)37.1%。
3小結(jié)
(1)通過施用“帝利安”土壤改良劑可降低鹽漬化土壤容重、pH和電導(dǎo)率。施用后,土壤容重降低0.22%,pH降低1.67%,電導(dǎo)率降低17.24%。(2)施用“帝利安”土壤改良劑可改善土壤理化性質(zhì),提高鹽漬化土壤中有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀的含量,促進(jìn)棉花的生長(zhǎng)發(fā)育。(3)施用“帝利安”土壤改良劑可有效增加棉花收獲株數(shù)、單鈴重,與對(duì)照處理相比,棉花籽棉單產(chǎn)增產(chǎn)率達(dá)37.1%。
改良土壤質(zhì)地的方法范文6
1材料與方法
試驗(yàn)2009-2010年在新疆庫爾勒巴音郭楞蒙古自治州水管處重點(diǎn)灌溉試驗(yàn)站進(jìn)行。海拔為988~991m,位于塔里木盆地北緣。屬典型性大陸性氣候,降水稀少,蒸發(fā)強(qiáng)烈;2010年年降水量44.05mm,年蒸發(fā)量約為2710mm。試驗(yàn)地土壤質(zhì)地為粘砂壤土(粘粒26.9%,粉粒55.2%,砂粒17.9%),土壤剖面190~210cm處存在鈣積層。試驗(yàn)地地下水位較淺(90~210cm之間波動(dòng)),地下水礦化度為17.4g•kg-1。土壤為灰漠土,pH7.5~8.0,電導(dǎo)值(水土比1∶1)10ms•cm-1左右,有機(jī)質(zhì)含量4.0~.0g•kg-1,全氮1.5g•kg-1左右,全磷(P2O5)1.32g•kg-1,全鉀15.18g•kg-1。試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理,2009年處理A為種植鹽角草,B為年裸地。小區(qū)面積為40m2,重復(fù)3次。鹽角草密植,整個(gè)生育期按照需水量進(jìn)行灌溉,成熟后收割,使其離開棉田。2010年,在處理A和B的小區(qū)均種植棉花,品種中棉所35,按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行種植和水肥管理。種植規(guī)格:采用幅寬130cm地膜,一膜4行,寬窄行種植,株距15cm,膜間距30cm。在苗期調(diào)查出苗率,在成熟期調(diào)查鈴數(shù)、鈴重等指標(biāo)。并與成熟期按照“S型”取土壤樣品(5點(diǎn)混合)進(jìn)行養(yǎng)分和鹽分的分析。
2結(jié)果與分析
2.1生物改良后對(duì)棉花生長(zhǎng)的影響由表1可知,鹽漬土通過生物改良后棉花的出苗率顯著提高,由2.8%提高到31.6%,但對(duì)于棉田利用仍然存在威脅。棉花的鈴重?zé)o顯著差異。生物改良后棉花的鈴數(shù)增加,但差異不顯著。棉花子棉產(chǎn)量較未改良的相比有較大的提高,但和當(dāng)?shù)仄骄a(chǎn)量仍有較大的差距。
2.2生物改良后土壤養(yǎng)分狀況由表2可知,經(jīng)過生物改良后土壤的有機(jī)質(zhì)含量和碳氮比均較未改良區(qū)域增加,但只有10~30cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量和碳氮比差異達(dá)到顯著水平,表層的有機(jī)質(zhì)含量差異未達(dá)到顯著水平。改良后表層土壤全氮含量與未改良土壤無差異,但10~30cm土層全氮含量降低,這可能與鹽角草在生物改良鹽漬土是吸收土壤氮素有關(guān);全磷含量無變化;全鉀含量降低,但均未達(dá)到顯著性差異。
2.3生物改良后土壤鹽分狀況由表3可知,經(jīng)過生物改良后,棉田土壤鹽分含量整體下降。表層土壤的電導(dǎo)值由14.7ms•cm-1下降到了7.52ms•cm-1,下降效果明顯;10~30cm層的電導(dǎo)值4.23ms•cm-1下降到了3.23ms•cm-1,也達(dá)到顯著效果。兩種主要陰離子SO42-和Cl-含量明顯降低,表土的Cl-含量由0.55g•kg-1降低到了0.23g•kg-1,有效地抑制了Cl-對(duì)棉花種子的毒害;SO42-由24g•kg-1降低到了16.5g•kg-1,也達(dá)到了顯著差異;10~30cm土層的SO42-和Cl-均明顯下降。表層土壤(0~10cm)主要陽離子Na+含量由5.15g•kg-1降低到了2.21g•kg-1;10~30cm土層Na+含量由0.94g•kg-1下降到了0.38g•kg-1。表層K+未出現(xiàn)明顯下降,有利于土壤中的K+和Na+的平衡,但10~30cm土層K+含量明顯下降。表層和10~30cm土層Mg2+均有所下降,但差異不顯著,這可能與有鹽角草的離子需求特性有關(guān);表層Ca2+無明顯變化,但10~30cm土層Ca2+含量顯著下降。