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摘要:近年来,随着农业技术的进一步发展,作物丰收的同时也带来一些副作用。比如,土壤的酸化问题导致我国耕地土壤肥力严重下降,影响到作物的品质,并且这种趋势越来越明显。所以,应充分认识到土壤酸化的危害,了解土壤酸化的成因,解决土壤酸化问题,达到培肥土壤目的。基于此,本文主要对我国农田土壤酸化调控的科学问题与技术措施进行了简要的分析,希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
关键词:农田土壤;酸化调控;问题;技术措施
引言
近年来,随着化肥技术的进一步发展,使农民种植作物的效益越来越好,但是在丰收的同时,也带来了一些副作用,比如土壤的严重酸化问题,并且这种趋势越来越明显,如果不加以纠正的话,有可能会严重的影响作物的品质以及产量,使农民的高效益慢慢流逝。
1土壤酸化的危害
1.1影响根系对营养的吸收
土壤酸化会引起土壤板结,板结土壤变硬、缺氧,结构遭到破坏,从而导致作物根系在土壤中的伸展受到严重阻碍,根系活力下降,根系形成面积减少,根部细胞的呼吸作用减弱,严重影响根系从土壤中吸收养分的能力,地上部分的生长得不到充足养分,作物易感病,进而导致作物不能正常发育,影响作物的产量和品质。
1.2影响土壤微生物种群
土壤酸化后,会使土壤有益微生物数量减少,抑制有益微生物的生长和活动。例如,降低了土壤中氨化细菌和固氮细菌的数量,使土壤微生物的氨化作用和硝化作用能力下降,从而影响土壤有机质的分解和土壤养分循环。酸化土壤有利于根际有害微生物大量繁殖,易滋生腐霉菌、尖镰孢菌、丝核菌等致病真菌,使得分解有机质及蛋白质的主要微生物类群芽孢杆菌、放线菌等有益微生物数量降低,会加重土传病害。
2土壤酸化的成因
2.1土壤养分消耗过度
随着技术的进步,农作物的产量可谓是突飞猛进的增长,这就会造成作物对养分的需求量明显增加,所以就会造成大量元素被植物吸收之后,没有及时的进行休养生息或者轮作,导致土壤越发的贫瘠,而贫瘠的土壤一般酸性会增强。
2.2肥料施用不合理
土壤贫瘠,农民一般会想到施用肥料来解决土壤养分不足的问题,从而保证每年产量。但是在施用肥料的时候,会施用大量的酸性肥料,比如氯化钾、硫酸铵等钾肥、氨肥等,这些肥料的施用会在土壤中出现沉积,从而加重土壤的酸化问题,并且化学肥料的大量施用也会影响土壤中有机质的含量,而有机质的含量多少直接决定着土壤的缓冲能力以及恢复能力的强弱。
2.3有机质补充不及时
一般来说当你大量施用化肥的同时,土壤中的有机质含量相对来说会受到影响,所以我们应该根据土壤条件及时的作补充,以保证土壤的缓冲能力和恢复能力的正常。
3土壤酸化调控存在的主要问题
3.1酸性土壤分布详情不清
土壤酸度存在很大的空间变异性,目前公布的县域土壤平均pH值对土壤酸化调控的指导作用有限。如能根据测土配方施肥计划获取的海量数据,在酸性土壤地区建立田块尺度的土壤酸度状况数据库,将可为土壤酸化分类调控对策的制订、酸化土壤的改良和土壤酸化阻控提供依据。
3.2作物酸害阈值不明
土壤酸化达到一定程度(一般pH值在5.5以下),会对作物产生酸害,从而导致作物生长不良,甚至减产。主要原因是酸化导致土壤固相铝溶出,对植物根系产生毒害。由于不同植物对酸害和铝毒的敏感性不同,达到植物酸害的临界土壤pH值(酸害阈值)也因作物品种及基因型而不同。虽然国内外对作物发生铝毒害的机制及作物缓解铝毒害的机制开展了广泛而深入的研究,但对作物酸害阈值的研究还很缺乏。
4我国农田土壤酸化调控技术措施
4.1制订土壤酸化的分类治理方案
全国测土配方施肥项目,已获得全国各地海量的农田土壤pH数据,应充分利用这一大数据资源研究制订我国土壤酸化的分类防治方案。对土壤pH低于5.0的强酸性土壤,建议在施用石灰等碱性改良剂中和土壤酸度的同时,采取有效措施同步提升土壤的抗酸化能力;对土壤pH在5.0-6.0范围的酸性和弱酸性土壤,建议采用阻控措施,通过提升土壤的抗酸化能力减缓土壤酸化速度。对土壤酸化的提前阻控,可降低治理成本,效果事半功倍。建议结合目前国家正在实施的耕地休耕试点,优先选择发生严重酸化的土壤进行休耕,恢复土壤肥力和正常功能。
4.2增施有机肥提高土壤抗酸化能力
研究表明,长期施用有机肥或将有机肥与化肥配合施用可以促进土壤酸碱平衡,减缓土壤酸化。施用有机肥可提高土壤有机质含量,从而提高土壤的酸缓冲容量,显著提高土壤的抗酸化能力。建议在亚热带地区的农田中大力推广各类有机肥,并坚持长期施用。由于畜禽粪制备的有机肥含有一定量的重金属等有害物质,存在环境和健康风险,因此需要采取有效措施降低或去除畜禽粪有机肥中的有害物质,避免带来二次污染。
4.3增施微生物菌剂
酸化土壤中的微生物群体有一定的破坏,导致土壤环境中有益菌和有害菌比例失调,有害菌增多,使得病害发生严重。增施微生物菌剂,加大有益微生物的投入,快速增加土壤中有益微生物的数量和比例,提高有机质含量。这些有益菌有效降解农药、化肥、除草剂的残留和有害化学物质,增加板结土壤通透性;并且有益微生物在生长繁殖时能分泌多糖、酶等有益物质,能活化酸化土壤中被固定的养分,提高营养成分的吸收效率,起到疏松土壤、培肥地力的作用。
4.4改良耕作制度和种植方式
水旱轮作可以加速土壤熟化,改善土壤结构,使土壤酸碱度趋于中性;旱地推广覆盖栽培技术,可以减轻降水对土壤的冲刷,降低土壤中碱性盐基的淋溶,也是防止土壤酸化的有效措施。
4.5积极研发和推广农作物秸秆炭化还田技术
农作物秸秆经过热解炭化制备的生物质炭是一种优良的酸性土壤改良剂,不仅可以在短期内中和土壤酸度,提高土壤pH,而且可显著提高土壤的酸缓冲容量和抗酸化能力,对酸化土壤的治理及化学肥料持续施用导致的土壤再酸化的阻控均有很好的效果,可在较短时间内显著提高土壤的抗酸化能力。与传统秸秆直接还田相比,炭化还田具有减量化、养分富集、有机物不易分解等优点。施用生物质炭还可改善土壤理化性质,提高土壤肥力水平。但目前主要的做法大多是将秸秆收集到固定场所再进行炭化处理,成本很高,难以推广。建议鼓励相关部门多学科、多专业交叉与合作,加强秸秆田间就地炭化技术以及炭化与机械化还田一体技术的研发,降低秸秆炭化处理成本,为大面积推广消除障碍。
结束语
总而言之,土壤酸化是土壤退化的主要形式之一,已经严重影响了农作物的产量和品质。随着土地流转加速、种植大户崛起,集约化生产成为现代农业发展的必由之路。调节和解决作物需肥与土壤供肥之间的矛盾势在必行。采取增施有机肥减施化肥、推广秸秆炭化还田以及采用有机、无机复合改良技术等阻控土壤酸化、改良酸化农田土壤,对我国农业可持续发展和乡村振兴战略的实施具有重要意义。
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