浅谈土壤植物营养与农业持续发展
2020-12-22李烨
李 烨
(苏州农业职业技术学院,江苏苏州 215008)
我国传统农业存在资源消耗大、利用率低等问题,严重阻碍农业可持续发展进程。因此,农业发展应坚持绿色、节约的生产原则,重视土壤与肥料的利用。土壤作为农业生产的必备条件,其中的土壤植物元素是植物赖以生存的营养元素,对实现农业持续发展有重要意义。经研究调查发现,用于农业生产的土壤多存在营养不均衡现象,直接影响植物农作物的产量与品质。基于此,应重视研究土壤植物营养,确保土壤系统的平衡,以促进农业可持续发展。
1 土壤植物元素对植物的影响
1.1 氮元素
氮元素是土壤中利于植物生长的营养元素之一,对于农作物而言,从底肥开始直至采收,作物的整个生长时期对氮元素均有需求。因此,氮元素需求量最大,成为限制植物生长和形成产量的首要因素。在土壤中具备充足的氮元素时,可促进植物生长,使得植物处于积极生长态势。相反,氮元素匮乏将会导致作物缺氮,叶绿素、蛋白质、酶等化合物减少,抑制光合作用,直接反应在植物外部特征上,如叶片出现褪绿发黄、植株矮小、叶片早衰、花果少且易脱落等现象。对于禾本科作物则表现为分蘖少,严重时出现穗短小,籽粒不饱满等现象。
1.2 磷元素
磷元素是植物生长必备的营养元素之一,土壤是植物吸收磷元素的主要途径。磷元素对植物的光合作用、呼吸作用、生物合成等过程均有直接影响。土壤中缺乏磷元素,将会导致植物形态和生理上发生变化,如植株生长缓慢且矮小、分枝少、果实小、叶子呈现暗绿色等,严重时叶片干枯甚至脱落。通常情况下,由缺乏磷元素而导致的不良症状,多由植株茎下部分老叶开始,自下而上不断延伸,需要特别重视,及时作出补救措施。
1.3 钾元素
钾元素对植物的重要性,表现在维持植物细胞膜电位梯度、激活酶活性、促进光合作用、蛋白质合成、维持离子平衡、调节气孔运动等生理过程,帮助植物新陈代谢[1],同时,对农作物的品质和产量均有促进作用。土壤中缺乏可供植物吸收的钾元素,则会导致植株叶片边缘发黄、褐色,叶片上出现褐色斑点,或整体呈现焦枯灼烧状,易干枯脱落。受此影响,将会抑制植株根系健康发育,使其逐渐变少、变短,严重时根系腐烂。禾本科作物表现为叶片生长极为缓慢、抽穗不整齐、成穗率降低、籽粒不饱满、减产显现明显。
1.4 镁元素
镁元素属于土壤植物营养中的微量元素,在经济作物区,通常会施用大量的氮肥、磷肥、钾肥等,以补充大量营养元素,但却相应忽视了微量元素对植物的影响。镁元素不仅能促进植物光合作用,提高作物品质,还可以促进植株对磷元素、硅元素等的吸收,从而提高植株抗病能力。根据试验表明,植物对镁元素需求量大,充足的镁元素是保障植株健康生长的基础。缺乏镁元素的症状最先出现在低位叶片部分,并由老叶逐渐转移到幼叶,可能会导致叶脉间失绿现象,严重时老叶与中叶坏死。
1.5 锌元素
虽然植物对锌元素的需求量较少,但一旦缺少,则难以达到作物高产的预期。对于生长中的植物而言,锌元素参与了其体内蛋白质的合成与生长调节过程,有助于合成植物所需的生长物质并合成酶系统,如苹果脱氢酸、磷脂酶、磷脂酶、谷氨酸脱氢酶等,并促进植物体内新陈代谢。因此,锌元素在植物生长阶段尤为重要。土壤中缺乏锌元素会抑制激素的产生,导致节间缩短和叶片生长受阻。因锌元素在植物中流动性较差,因此,植株缺锌的症状最先体现在新叶上,即出现褐色斑点,叶片组织坏死等现象,最终影响作物产量。
1.6 铁元素
土壤中可以被植物吸收的铁元素是亚铁阳离子,是植物体内部分酶的组成成分之一。铁酶常位于某些重要氧化还原酶结构上的活性部位,这些酶参与植物的能量转移过程,起到电子传递的作用。同时,也起到还原和固定氮元素及促进形成木质素的作用。植物缺乏铁元素不利于合成糖类、蛋白质、叶绿素等,表现为植株失绿、新叶变黄、叶脉变黄、叶缘焦枯或坏死等,严重时叶片出现大量脱落,导致植株停止生长甚至死亡。
2 土壤植物营养的可持续发展策略
在农作物生产过程中,土壤植物的营养元素是提高农作物品质和产量的重要因素。为更好地满足农作物健康生长需求,需要施加肥料。因此,土壤肥料不仅是农业可持续发展过程中的必需品,同样是影响农业可持续发展的前提条件。在可持续发展科学发展观的指导下,农作物生产应运用科学、合理的施肥技术,提高土壤肥力,以此促进现代化农业和可持续发展。
2.1 严格遵循正确施肥原则
2.1.1 有机无机结合,用地养地结合,培育并保护土壤肥力。实际农业生产中,主要以有机肥料为主、化学肥料为辅,坚持用养结合,保护土壤肥力。有机质是反映土壤肥沃程度的重要指标,增施有机肥可以有效提高土壤有机质含量,改善土壤理化性质,保水保肥能力随之增强,改善水土流失等现象。不仅如此,土壤中微生物活性可提高肥料利用率,保证农业生产经济效益。基于此,农业生产中需要坚持投入使用多种有机肥料,以期达到培肥地力的目的,实现农业可持续发展目标。
2.1.2 遵循经济规律,提高经济效益。掌握科学施肥方法,采用合理的施肥措施,协调作物与对营养元素的需求与土壤供肥之间的矛盾,促使作物高质高产。同时,通过少量化肥投资,实现增产增收。上述目标的实现必须遵循经济规律。
2.1.3 合理利用肥料资源,保护农业生态环境。农业施肥时,应时刻重视保护土壤和周围水资源,阻止生态环境继续恶化。即合理使用化肥,避免污染地下水资源,防止人、畜饮用含有有害金属元素和有毒化合物的水源,或植物根系在汲取水分时,吸收毒害元素,人、畜误食后也会严重影响健康甚至生命安全。
2.2 应用测土配方施肥技术
我国居民健康意识增强,对蔬菜、粮食等农作物的需求量及品质要求不断提高,如何在保障农作物品质与产量的同时,提高种植户经济效益,并维护农业生态环境,成为现阶段种植户面临的机遇与挑战[2]。部分种植户缺乏科学的种植意识,为提高农作物产量,盲目施加钾肥、氮肥、磷肥,并未考虑到土壤肥力及农作物实际营养需求,可能导致大量化肥被浪费,降低农作物品质,甚至污染区域内农业生态环境。如过量施用氮肥,导致氮元素污染然水源,影响水生物生存,危害人体健康;又如,农业生产中使用不可降解的塑料膜,且处理不当影响土壤结构,导致土壤肥力降低等,不利于农业持续发展,难以达到预期效果。
基于此,为保证生态环境与农业生产协同发展,应使用科学方法解决施肥盲目且随意的问题。测土配方施肥技术的运用可以充分满足需求,通过检测种植地土壤,明确土壤理化性质,分析农作物生长需求,有针对性地补充植物营养,推进农业施肥向定量化、预测化方向发展。科学施肥,提供实用性的施肥方案,构建完善的监测网络,实时掌握土壤中各种植物营养元素的分布情况与含量,帮助种植户及时明确土壤肥效变化动态,为农业生产提供有效指导,以此达到高产、高质的目的。
2.3 合理掌握最佳追肥时间
对于农业种植户而言,如何掌握最佳追肥时间及追肥量一直是备受关注的话题。追肥的科学合理性也直接影响农作物的生长质量。事实上,农作物处于生长过程中的不同时期,需要从土壤中汲取氮、钾、铁元素等,而需求量不尽相同,为实现资源最大化利用,节约化肥使用,同时提高肥效,应全面掌握追肥技术。
大多数农作物生长过程中将历经2个关键期,即营养临界期与作物营养效率最高期,其中,营养临界期普遍处于作物苗期。此时注意对于土壤肥力欠佳的农田,建议施用磷元素种肥,最大化发挥肥效。在作物营养最大效率期施肥效果显著,此时追肥可实现增产效果,如小麦拔节期、玉米大喇叭口期等,需要针对具体的农作物及其长势而确定。追肥时遵守“瞻前、顾后、看当时”原则,技巧性追肥[3]。即充分考虑作物施肥和土壤供肥状况,本次追肥可能对作物的影响,观察作物此时的长势,综合考虑,以决定是否需要对作物追肥,并确定追肥质量。由此,可以满足作物各阶段对土壤植物营养的需求,对农业持续发展有积极作用。
2.4 使用有机肥和微生物肥
有机肥料对于改良土壤的理化结构具有重要作用。因此,现代农业生产中,应重视推广使用有机肥。种植户应摒弃传统重视化学肥料的施肥观念,遵循因地制宜原则,重视有机肥料使用,合理控制化学肥料施用量[4]。微生物肥料相较于有机化肥与化学肥料本质上有较大区别,是一种具有活性的有益肥料,种类较多。微生物氮肥包含根瘤菌、固氮菌等,可增加土壤中的氮元素含量;微生物磷肥可分解土壤中的有机质,进而增强土壤肥力;微生物钾肥通过分解土壤中难溶性矿物质,可增强对钾元素利用率等。
此外,通过施加微生物肥料和有机肥,土壤环境可得到明显改善,如菌根真菌,该种微生物可以帮助植物更好地吸收微量元素,尤其是磷、氮元素,使得本不易在土壤中溶解的磷元素更易于被植物根系吸收,在非共生条件下固氮,扩大植物吸收养分的空间,且能够提升植物抵抗病原菌能力,维护土体中的养分循环系统,整体提高植物营养吸收能力。不仅如此,微生物肥料在修复重金属污染土壤、酸性土壤、防治病虫害等方面均有突出表现,值得深入研究并推广应用。
3 结论
为保证农作物始终能够从土壤中汲取充足的营养,持续健康生长,还需要种植户因地制宜,严格遵循肥料施用原则。运用科学的测土配方施肥技术,掌握最佳施肥时间,合理运用有机肥和微生物肥,以此在满足土壤植物营养学的基础上,针对不同农作物特点合理施肥,以促进实现农业持续发展。