有机肥对土壤肥力的影响及测土配方合理化实施
2021-06-16
(磐石市牛心镇综合服务中心,吉林 磐石 132315)
0 引言
施肥作业是农业生产过程中必不可少的工序,有效施肥是保证农作物健康生长和稳产高产的关键。从现阶段农业生产来看,由于化肥具有肥料配比好、应用便捷、肥力较强的优点,在施肥作业过程中占据着重要地位。随着农业生产规模的不断扩大,机械化施肥已成为生产过程中的常见模式,为确保肥力,过量施肥问题也十分普遍,据统计我国农用化肥施加后的平均利用率不足40%,比发达国家约低10%~15%[1]。化肥的长期施加造成土壤中有机质含量显著降低,而合理施用有机肥,对于改善土壤退化,提高农作物生长品质具有积极作用。
1 有机肥的种类与特点
有机肥主要以植物体内产生的营养物质和含碳物质为原料,通过人工处理、植物枯萎、动物处理等方式产生,经过处理和加工,有机肥中含有大量有益于农作物生长的营养物质,包括了氮、磷、钾、有机酸、有益微生物等,能够为农业土壤补充较为全面的营养物质,且养分的作用周期较长。在有机肥施用的过程中,土壤中的有机质和微生物含量不断增多,土壤理化性质和活性逐渐改善,对于农业绿色生产具有积极作用。
可用于农业生产施用的有机肥种类较多,表1中列举了常见的有机肥种类及其特点,现阶段使用较多的有机肥原料是粪便和秸秆。有机肥施加前需要进行堆肥、沤肥等处理,能够使原材料在堆沤腐烂的过程中变得更加均匀,更利于与土壤的混合及被农作物所吸收。
表1 常见的有机肥种类与特点
2 有机肥对土壤肥力的影响
有机肥的使用对于土壤肥力的影响是多方面的,由表1可见,有机肥的施加对于土壤的物理性质、化学性质及微生物数量具有积极的影响,但同时可能产生温室气体及重金属等不利因素。
2.1 对物理性状产生的影响
生产实践证实,施加有机肥能够显著改善土壤的物理性状,一方面有机肥的施加使土壤的蓬松度和孔隙度增加,土壤单位面积容重降低,土壤的透水透气能力显著提高;另一方面有机肥施加后,在微生物的作用下,会产生长期的降解和腐败过程,而产生大量的腐殖质,腐殖质具有很强的蓄水保肥作用,是土壤物理性状优化的重要物质之一。施用畜禽粪便或农作物秸秆等常用有机肥3~5年,由于有机质和微生物的共同作用,土壤中的大、中孔隙明显增多,土壤团聚体具有明显的恢复趋势。土壤团聚体的增多使土壤通气性、透水性、蓄水性显著提高,土壤密度分布更为合理,作物生长的有效空间不断增多。
2.2 对化学性状产生的影响
施加有机肥对于提升土壤肥力具有积极影响,有机肥中的营养成分释放相对缓慢,有机肥中的腐殖酸使土壤活化速度显著提升,有机肥对土壤养分的供给趋于平衡且温和的状态。有机肥中含有的有机质是肥力供应的重要保障,有机质在土壤中分解后会产生大量的有机酸,在有机酸的作用下,土壤中原本不被分解和吸收的矿物质中的养分逐渐被释放出来,使土壤中的养分明显增加。同时,有机质中还会分解出活性炭和活性氮等成分,能够显著增强土壤中微生物和酶的活性,从而有效提高土壤中的N、P、K养分含量,同时还能提供植物生长所需的Fe、Cu、Mn、B等微量元素,从而改善土壤肥力和pH值状态[2]。
2.3 对微生物含量产生的影响
有机肥在改善土壤理化性质的同时,还能显著提升土壤中有益微生物的含量,使土壤的环境优化与肥力释放更加迅速[3]。经处理后的有机肥施加后,在改善土壤透气、透水性的同时,为微生物的生产也创造了有利条件,土壤中微生物的活性显著提高,微生物数量显著增多,有机肥中的有机质和养分在有益微生物的作用下,能够得到有效释放。据统计,利用有机肥代替部分化肥的施加方式,能够使田间的细菌、放线菌、假单胞杆菌等有益微生物数量显著增多,同时有效抑制真菌等致病菌的生长。有机肥的施加还会显著提高土壤中酶的含量,有机肥将大量的酶带入土壤,土壤中的酶促基质具有很强的吸附能力,使土壤的微观转化效率与肥力供给能力显著提高。
2.4 对土壤和耕地环境的不利影响
很多有机肥中都含有大量重金属元素,如动物粪便中的Zn、Cu含量较高,污泥中的Ni、Hg、Cr含量较高。重金属元素在土壤中会逐渐累积,当含量过多则会产生重金属污染问题,从而引起农作物超量吸收重金属,逐渐造成农作物食品安全不达标,食物对人身健康产生危害。有机肥在腐化的过程中还会产生大量的温室气体,其中最常见的包括二氧化碳、甲烷、氮氧化物等,农田逐渐成为了温室气体排放的主要源头之一,对于自然界的气候变化产生不利影响。
3 有机肥的测土配方实施
尽管有机肥的施加对于农业耕地的优化具有积极作用,但是有机肥的施加量也必须得到合理控制,才能保证施肥的合理性,并减少有机肥施加造成的重金属污染和环境问题。总体来讲,在绿色农业发展理念的影响下,将有机肥与化肥进行配合使用,通常能发挥出更好的生产效果。为保证施肥工作的合理开展,应积极引进测土配方技术指导农业施肥工作,做到根据土壤的性能、养分含量,将传统有机肥施加匹配更合理的氮、磷、钾等元素含量,并确定有机肥与化肥的用量再进行施加[4]。
对于有机肥的测土配方施肥,在大多数农业生产中包含三个步骤,一是精确测土,采用合理的采样形式获得土壤的性质和养分状态,并明确土壤中缺少的元素种类及土壤优化趋势;二是根据测土参数实施配方,精准定量的设计好所需施加肥料的种类、比例,保证肥料对土壤产生良好的提升效果;三是利用机械设备或人工来规范实施施肥工作,可按照实际情况分次进行施肥、追肥等操作,确保有效利用肥料,为农作物生长创造有利条件。
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