不同有机物料对新增耕地质量提升研究进展

刘哲

摘要：本研究拟以猪粪、玉米秸秆、生物炭、木屑、沼渣等有机物料为主要土壤改良剂，综述不同有机物料的特性，研究有机物料添加后新增耕地土壤养分特性变化和团聚体结构变化情况，以期为土地整治后农田土壤肥力提升和结构改善提供理论参考。

关键词：有机物料;新增耕地;质量提升

土壤养分和结构退化是限制黄土高原生态恢复的主要因素，土壤养分提升和结构改善对黄土高原生态恢复起着极其重要的支撑作用[1]。延安市位于黄土高原的腹地，总面积占黄土高原的5.9%，这里沟壑密布、植被稀少、暴雨集中，是我国生态环境最为脆弱的地区，也是我国水土流失最为严重的地区之一[2]。当前黄土高原丘陵沟壑区有众多沟道被撂荒或低效使用，延安市针对黄土高原丘陵沟壑区特殊地貌提出“治沟造地”提升耕地质量的沟道治理新模式，这对落实国家耕地保护、粮食安全保障战略和生态环境保护有着重要意义[3]。治沟造地完成后新增耕地，要按照“造得出、稳得住、用得好”的思路，不仅要看起来田面平整、设施配套、景观美化，而且对于整治后的土体也要健康可持续发展，提高其抗干扰能力和自我调节能力。目前，延安市农业开始由传统农业向现代农业转变，进入了一个发展优势明显，但也是问题困难突出的新阶段。要高效集约利用土地，由传统农业走向现代农业，首先就必须提高土壤机体本身的肥力水平与结构特性，才能更好的提高土地生产力，减少水土流失，实现经济、社会、生态协调可持续发展。

治沟造地新增耕地多位于黄土高原丘陵沟壑区耕地质量比较低下的区域，沟道整治过程中多采用表土剥离、田坎修筑等工程手段，这些措施对表层土壤造成一定的扰动，而这必将对土壤质量产生影响，所以整治后的土壤质量急需提高。化肥在农业中的施用量呈直线上升趋势，然而化肥的过度使用，使得土壤质量严重下降，并已威胁到我国农业的可持续发展。因此，如何利用可循环利用的有机物料进行土壤改良，提高土壤质量已成为当前研究者急需完成的任务[4]。

1不同有机物料对新增耕地质量提升研究

有机物料分解是生态系统物质循环和能量流动的主要环节，对土壤有机质的形成和养分的释放有着重要意义。有机物料的特性显著影响土壤的生物学性状。探索不同有机物料与项目区整治土壤组合对土壤养分和生物化学特性的影响机制，对提高和保持整治区土壤质量具有重要指

导意义[5]。我国农田土壤无论是水田还是旱地，有机碳含量普遍偏低，延安治沟造地整治项目区土壤有机碳含量更低，急需提高有机质含量，保障土壤有机健康发展。

目前猪粪、玉米秸秆、生物炭、木屑、沼渣等有机物料应用比较广泛，也是主要的农业有机废弃物，合理利用农业废弃物，不仅可以缓解环境压力，还可以获得巨大的经济效益，而且这些有机物料在延安当地也可轻易获得。猪粪是一种优质的有机肥料，含有大量的有机碳和植物生长所需的营养物质，能提高土壤肥力，改善土壤的理化性质，促进植物生长，提高作物产量[6]。生物炭等土壤改良剂其广泛应用于培肥土体，以提高团聚体稳定性及产量品质等。生物炭是生物质缺氧或绝氧燃烧后形成的灰肥，是一种质地疏松的热性速效肥。除含速效钾（5%-15%）外，还含有磷、钙、铁、镁、硫等有效养分。生物炭能缓解土壤板结，防止土壤水肥流失，有助于土壤团粒结构的形成[7]。目前中国玉米秸秆资源丰富，玉米秸秆为土壤有机物质的主要来源，含有氮、磷、钾、多糖、氨基酸、有机酸等多种营养元素，直接添加后，可提升土壤微生物的数量和活性，促进土壤有机碳的积累和团聚体的形成[8]。

2不同有机物料对新增耕地质量提升研究内容

利用猪粪、玉米秸秆、生物炭、木屑、沼渣等有机物料为新增耕地土壤主要改良剂，进行室内培养试验，定期监测不同有机物料对治沟造地土壤肥力及团聚体结构特性的影响，从中筛选出最合适的堆肥有机物料，为延安治沟造地土地项目建设中土壤肥力快速提升及土体结构改善提供科学依据，主要研究内容包括以下三个方面。一是以延安治沟造地新增耕地为主体材料，添加不同种类的有机物料，定期监测土壤大中微量元素、微生物特性、有机碳及CEC的变化情况;二是利用干筛及湿筛法测定土壤团聚体数量及团聚体有机碳，计算分形维数、MWD、PAD等相关团聚体结构及稳定性指标，分析各指标间的相关性;三是通过相关性分析对比不同有机物料对新增耕地土壤肥力及结构稳定性的影响，筛选出适宜治沟造地新增耕地土壤改良的有机物料种类，为新增耕地土体有机重构提供理论依据。

3结语与展望

因此，施用不同来源的有机物料改良土壤，进一步综合对比分析猪粪、玉米秸秆、生物炭、木屑、沼渣等有机物料对治沟造地新增耕地土壤肥力、土壤结构稳定性的影响，研究结果可为后期优选适宜新增耕地土壤改良的有机物料具有重要参考，可更加高效合理的指导新增耕地土壤改良，为保证项目整治区新增耕地土壤健康可持续发展提供理论依据和技术支撑。

参考文献：

[1]   张红，吕家珑，赵世伟，等.不同植被覆盖下子午岭土壤养分状况研究[J].干旱地区农业研究，2006，24（2）： 66-69.

[2]   贺春雄.延安在治沟造地基础上如何发展现代农业[J].延安大学学报（社会科学版），2013，35（3）：60-63.

[3]   贺春雄.延安治沟造地工程的现状、特点及作用[J].地球环境学报，2015，6（4）：255-260.

[4]   赵亮，刘存寿.不同有机物料对土壤肥力及团聚体稳定性的影响[J].西北農林科技大学学报（自然科学版），2013，41（2）：130-136.

[5]   鲁耀雄，崔新卫，罗赫荣，等.有机废弃物作育秧基质对水稻秧苗素质的影响[J].南方农业学报，2012，43（11）：1703-1707.

[6]   郭大勇.不同质量有机物料提升华北平原冬小麦/ 夏玉米轮作体系玉米生产力的研究[D].北京：中国农业大学

[7]   张明伟，孟军，王嘉宇，等.生物炭对水稻根系形态与生理特性及产量的影响[J].作物学报.2013，39（8）：1445-1451.

[8]   Fonte S J，Yeboah E，Ofori P，et al.Fertilizer and residue quality effects on organic matter stabilization in soil aggregates[J].Soil Science Society of Amer-ica Journal，2009，73（3）：961-966.