平山县土壤肥力状况及改良培肥措施
2014-03-31梁中钦王战军
梁中钦 王战军
平山县土壤肥力状况及改良培肥措施
梁中钦1王战军2
平山县地处河北省西部,太行山东麓。全县地貌类型多样,有亚高山、中山、低山、丘陵、平原,兼有阶地、冈坡、谷地、凹地等多种地貌类型。海拔从东南120米向西北2281米逐渐增高,相对高差2161米。气候属暖温带半干旱、半湿润季风大陆性气候。不同的地貌土壤类型、海拔高度、气候区域土壤肥力差异很大。近年来,农业科技人员通过对全县土壤的调查分析,基本摸清了全县的土壤肥力状况,提出了改良措施,为全县农业增产、增收,奠定了科学基础。
一、土壤肥力状况
1、土壤有机质
土壤有机质是衡量土壤肥力的重要指标之一,它是土壤的重要组成部分,不仅是植物营养的重要来源,也是微生物生活和活动的能源。土壤有机质与土壤的发生演变、肥力水平和许多属性都有密切的关系,而且对于土壤结构的形成、熟化,改善土壤物理性状,调节水肥气热状况也起着重要作用。
平山县地处暖温带半干旱半湿润季风气候区,干湿交替明显,夏季炎热,冬季寒冷,其生物、气候条件对有机质的分解极为有利,因此土壤有机质含量较低。全县耕地土壤有机质平均含量为18.08克/千克,变异辐度为8.05—46.41克/千克,83.9%的土壤有机质在10—30克/千克。
2、土壤大量元素
⑴土壤速效氮
土壤中的氮素主要以有机态存在,约占土壤全氮量的90%,而这些含量的土壤氮素主要以大分子化合物的形式存在于土壤有机质中,作物很难吸收利用,属迟效性氮肥。其余部分以小分子有机态氮或铵态、硝态及亚硝态氮素等无机态氮的形式存在,一般占土壤全氮的不足10%,可以被植物直接吸收利用,也称速效氮。
据调查,平山县土壤全氮含量平均1.52克/千克,变幅在0.61—2.942克/千克之间。平山县速效氮含量平均为130.74毫克/千克,变幅为62-308毫克/千克。
(2)土壤速效磷
耕层土壤中的磷一般以无机磷和有机磷两种状态存在,通常有机磷占全磷的20%—50%,无机磷占全磷的50—80%。无机形态的磷中易溶性磷酸盐及土壤胶体吸附的磷酸根离子和有机形态磷中易矿化的部分被称为土壤有效磷,约占土壤总磷量的10%左右。
据调查平山县土壤有效磷含量水平较高,耕层土壤有效磷含量平均为25.03毫克/千克,变化范围为8.0—99.1毫克/千克。
(3)土壤速效钾
土壤中的钾一般分为矿物态钾、缓效性钾和速效性钾三部分。矿物态钾占全钾的96%,存在于矿物晶格中,在短期内不能被植物利用。速效钾包括被土壤胶体吸附的钾和土壤溶液中的钾,一般占全钾的1%—2%。
据调查平山县耕地耕层土壤速效钾含量平均95.37毫克/千克,变化范围50—381毫克/千克。
3、土壤中量元素
中量元素是指植物体内含量相对较高的营养元素,通常包括钙、镁、硫三种,此次调查测试重点针对土壤有效硫进行了测试分析。全县耕地土壤有效硫含量平均为33.82毫克/千克,变化范围在2.0—54.71毫克/千克之间。
4、微量元素
据调查,全县土壤耕层土壤有效有效锌含量平均为2.73毫克/千克,变化范围在0.87—7.03之间;有效硼含量平均为0.53毫克/千克,变化范围在0.10—1.77毫克/千克之间;有效锰含量平均为7.93毫克/千克,变化范围在2.7—18.25毫克/千克之间;有效铜含量平均为2.46毫无/千克,变化范围在1.05—9.85毫克/千克之间;有效铁平均为18.35毫克/千克,变化范围在3.5—88.0毫克/千克。
二、土壤改良培肥措施
1、提高地力,增施有机肥,增加土壤有机质含量
有机肥是全营养肥料,对改良土壤和培肥地力具有独特功效。有机肥和化肥配合施用,还可提高化肥利用率。试验表明:1千克氮肥配施有机肥比单施氮肥粮食增产3.3—7.6千克;1千克磷肥配施有机肥比单施磷肥粮食增产0.5—2.2千克;1千克钾肥配施有机肥比单施钾肥粮食增产0.4—1.2千克。实践表明:长期秸秆还田可提高土壤有机质含量,土壤有机质增加可改善土壤团粒结构,增加土壤通气性,改善水、肥、气热,加强土壤微生物的活动,有利于土壤原有磷、钾肥的溶解和释放,培肥地力十分明显。
(1)小麦秸秆直接还田技术。据试验测定,连续3年麦秸覆盖夏玉米,土壤容重降低0.07克/立方厘米,孔隙度增加2.51%。有机质增加0.09克/千克,速效氮增加4.5毫克/千克,速效磷增加1.51毫克/千克,速效钾增加7.8毫克/千克。而且,麦秸覆盖的地表径流和土壤侵蚀程度均有不同程度降低。
(2)玉米秸秆还田技术。玉米秸秆直接还田宜早不宜晚,玉米收获后要立即粉碎还田,此时秸秆含水量较高,容易粉碎,深埋后易于腐烂。玉米秸秆粉碎要细,粉碎长度最好3厘米以下且要分布均匀。田间作业机械一定要有足够的动力和转速,深入地表5—7厘米,以便将作物根茬部位粉碎掉。旋耕整地时要旋耕深度达15厘米。有条件的地方,最好每隔3年进行一次深耕或深松,深度最好达到25—35厘米。
(3)利用生物菌堆沤还田技术。小麦、玉米秸秆粉碎加菌堆沤。对不能进行机械还田的地块,可将秸秆运出地块,用铡草机粉碎后再堆沤,一般堆沤7—10天。小麦、玉米整株堆沤。利用路边、地头将小麦、玉米秸秆按一定比例加水、加尿素、加菌剂,分层堆好后用泥封严,进行腐熟。小麦秸秆一般20天玉米秸秆一般30—40天腐烂。
2、推广测土施肥、平衡施肥技术培肥改良土壤
当前化肥施用上存在诸多片面、单一和盲目性。普遍加大氮、磷肥的投入并忽视钾肥和有机肥的投入。过量施用氮肥不仅浪费肥料,而且污染环境。针对这些问题平山县在近年来连续推广实施了测土施肥,平衡施肥技术。实践表明,推广测土施肥、平衡施肥可有效保护生态、培肥地力。粮食作物亩增产10%,经济作物亩增产10—15%,蔬菜为增产10—20%。
(1)科学施用氮肥。利用好测土配方施肥成果,根据土壤肥力状况、产量指标要求等合理施用氮肥。氮肥用量多少受土壤中磷素含量的制约,磷素是氮素的制约因子,土壤含磷量高,氮肥用量就高。土壤含磷量低,相应氮肥用量就少,施肥要达到氮磷比例适宜。氮磷比值小于4:1的要多施,此值大于12:1的要少施。壮地要少施,弱地要多施。因地定产,因产定肥,看苗施肥。要加强土壤养分跟踪化验,不同作物,不同地块,不同苗情,缺多少,补多少,不缺不补。氮肥深施。平山县土壤属中性和微碱性,石灰性土壤面积大,钠离子容易被吸收,应注意防止氨的挥发。因土壤消化作用在通气良好的耕层进行,所以施肥深度要在6厘米以下。
(2)合理施用磷肥。改进磷肥施肥方法,要与有机肥混施减少土壤固定,以磷促氮。叶面喷施,补充作物生育期中对磷的需要。
(3)合理施用钾肥。全县36.24%的土壤速效钾含量低于50毫克/千克,今后要探索钾肥的施用方法与用量,逐步增加钾肥施用面积。
3、推广节水灌溉技术提高灌溉质量培肥改良土壤
由于连年干旱致使平山县水资源日益匮乏,严重影响了农业生产的良性发展。为此,我们提出了以提高灌溉水、土壤水和自然降水利用率为中心,把传统灌溉技术与现代技术组装配套,工程节水与农艺节水技术相结合,针对不同区域的水资源特点和种植管理模式,培肥地力改良土壤的技术方法。
(1)农艺节水培肥地力。主要包括:农田覆盖技术、化学制剂调控水分技术、机械免耕覆盖播种施肥技术、调整种植结构推广抗耐旱作物及品种技术、畦田沟灌技术、坐水种植技术等。
⑵工程节水培肥地力。主要包括:渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌微灌技术、设施节水技术、集雨节灌等等。
4、推广深耕(深松耕)技术培肥改良土壤
平山县粮食主产区土壤土层深厚,而大多数农民习惯应用小型机具进行旋耕、浅耕,很少进行深耕或深松,长期浅耕或连续在同一深度耕作,受犁底机械摩擦和压制作用影响,耕层变浅,且形成坚实的犁底层。多年多点调查结果表明,犁底层土壤容重比耕层高0.4克/立方厘米。由于犁底层容重大,孔隙少,通透性差,阻碍了土体上下层间水、肥、气热的交流。犁底层成为降水和灌溉水入渗的障碍层次,致使降水和灌溉水积聚在地表或土壤表层,降低了水分和养分的有效利用。同时也妨碍了作物根系下扎,缩小了根系吸收水分、养分的空间范围。深耕(深松)保护性耕作不需要年年进行,而是根据土壤的实际情况2—3年一次,深耕或深松的深度为35—40厘米。
5、推广保护性耕作技术培肥改良土壤
(1)以防治土壤沙化为主要目的的保护耕作技术。土壤沙化是风蚀造成的恶果。保护耕作减少风蚀的作用有以下几个方面:一是残茬或覆盖物可以有效降低地面风速。二是地表残茬对表土有一定的固定作用,减少土粒被风吹走。三是结构较好且相对紧实的表土也减少了风蚀的可能。
(2)以防治水土流失为目的的保护耕作技术。以控制水土流失为主要目的的保护耕作技术,主要应用范围是丘陵山区、梯田、坡耕地等水土流失严重地区。技术原则是:水平耕作、增加秸秆覆盖、减少土壤翻动、最大限度地减少地面径流。重点推广的技术之一是夏季免耕覆盖技术,秋播则可采用少耕、浅耕等耕作方式。
(3)以提高资源利用率为目的的保护耕作技术。多年的实践研究表明:在小麦、玉米一年两熟情况下,小麦连续免耕的前3年,产量与常规差异不大,但从连续免耕的第4年以后,产量受到显著影响。主要原因,一是大量秸秆残茬对播种质量具有一定的影响,二是早春地温较低影响麦苗发育,三是多年免耕后田间草害较重,四是早春土壤养分的矿化受到一定影响。而免耕直播可使夏玉米播期较常规提早7—10天,可利用积温增加150—200度,从而大大提高了光热资源的利用率。平山县在小麦-玉米两熟区的作法是:冬小麦大力推广玉米秸秆粉碎旋耕还田技术,每2—3年深松耕一次,夏玉米大力推广免耕直播高产配套栽培技术。
(作者单位:1.平山县农业技术推广站2.平山县种子公司)