环境科学学报
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甘肃中部半干旱区土壤农化性状分析与改良措施

  1 试验样品的采集试验以临洮巴下、榆中和平、定远3个地点进行采样分析,每个地点采集两个混合样品。主要采耕层混合样品。取样方法均采用“S”形采样,每个混合样品取点10~15个,采样深度为20cm,一共采集了6个混合样品。取样后及时带回室内,进行充分混匀,然后让其自然风干,处理了两种孔径的土样1cm和0.25cm。


  2理化性状分析对所采集的六个混合样品,分别测定了土壤有机质,土壤全N量、土壤水解性N、土壤速效P、土壤速效K,pH值、土壤阳离子交换量、土壤CaCO3含量,(见表1)。


  说明:为简便起见,把6个混合样品按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ编号。其中Ⅰ、Ⅱ为巴下样品;Ⅲ、Ⅳ为和平样品;Ⅴ、Ⅵ为定远样品。从表1可以看出:


  2.1该区三地样点土壤有机质含量都较低,巴下和和平都在0.80g/kg左右,定远1.20g/kg 稍高。因为有机质是土壤中各种营养元素特别是N、P的主要来源,它的含量多少,是土壤肥力高低的一个重要指标,并且对土壤理化性质有着重要的作用。一般来说,土壤有机质在1g/kg以下,表示土壤肥力很低;在1~2.50g/kg之间表示土壤肥力中等;若大于2.50g/kg,表示土壤供肥力较高。由此看来,该区的土壤营养元素缺乏,供肥力仍是很低的。


  2.2分析结果可看出除定远两个样点外,其余两地土壤全N量偏低。土壤全N量是判断土壤中N素含量的重要指标,它包括无机氮、有机氮和黏土矿物固定的氮三类,其中无机氮是土壤氮素的速效部分,易被作物吸收利用。由于不同地区不同土壤中氮的含量差别较大,这与当地气候、地形、植物及农业利用的方式、年限等因素有关。对大多数耕种灰钙土土壤来说,全N量一般在0.05~0.20g/kg之间。


  2.3速效N、P养分很低,K丰富。速效性养分含量的高低直接反映土壤的肥力水平,尤其是速效N、P、K的含量。对于一般的农业土壤来说,速效氮含量低于45 mg/kg就初步判断为氮素缺乏,而试验中测得的速效N均在10mg/kg以下,说明氮素缺乏较严重。速效P含量低于5mg/kg,而在石灰性土壤中低于5mg/kg的水平,说明土壤供P能力较低,施用P肥可以协调N、P比例失衡,同时对作物也有一定的增产效果。而土壤速效K较丰富,都在160mg/kg左右,能够满足一般作物生长的需要,应不施或根据作物种类的不同少施K肥。


  2.4该区土壤阳离子交换量(CEC)都低于10cmol(+)/ kg。而土壤阳离子交换量的大小,可以作为评价土壤保肥供肥能力的指标,是改良土壤和合理施肥的重要参考。一般地说,土壤阳离子交换量越大,则土壤的保肥性越强;阳离子交换量>20cmol(+)/kg的土壤保肥性强,阳离子交换量在10~20cmol(+)/ kg的土壤保肥性中等,阳离子交换量<10cmol(+)/kg的土壤保肥性弱;而测得三个取样点的土壤CEC均<10cmol(+)/ kg,说明这一地区的土壤保肥力普遍较低。


  2.5土壤氧化还原电位是反映土壤氧化还原反应状况的指标,土壤中的氧化还原反应状况一方面影响到部分养分的转化,另一方面也影响到养分的形态和养分的有效性。一般旱地土壤的Eh值变动在200~750mV之间,在此范围内,大部分作物的正常生长。试验测得的土壤氧化还原电位(Eh)都在这个范围内,说明土壤通气良好,土壤的氧化还原状况较好,适宜当地农作物的生长。


  3机械分析采用比重法测定,测定结果见表2。按我国土壤质地分类标准,从机械分析结果可以看出,该土壤为壤土和粉土,而这两种质地的土壤都属于壤土类,其砂粒、粉粒、黏粒分布合理,是一种质地较好的土壤。


  限制作物生长的因素,一是耕作层浅,熟化程度差,作物根系下扎不深,农作物产量不高。二是人工肥力较低,各种有效养分含量低,不能满足作物生长的需要。三是灌溉条件较好,但水渠破损,灌溉效果差。四是耕作粗放,土壤保水保肥能力差。


  4改良土壤的主要措施4.1平田整地,修建水利设施。可以根据地形,整块修成坡度≤5度的平地或梯田,这样即可以防止水土流失,也可以改善生产条件。平整好的土地在有灌溉条件时要利于灌溉。


  4.2多施有机肥料,增加土壤有机质,改善土壤的理化性状。有机肥肥源广,成本低,易于集制。一是充分利用当地的自然资源,发展地方经济,利用畜禽的粪便作为优质的有机肥料。二是留高茬,像小麦等作物收割时,留5~10cm高茬,然后深翻、灌水,使其熟烂分解,增加土壤有机质。三是利用秸秆、杂草、有机垃圾等为原料堆制有机肥。


  4.3土壤深耕作。耕作可以改变土壤理化性质和微生物活动,从而影响土壤的环境条件和养分供应状况。通过深耕,可以厚熟土层,同时把犁低层以下的养分翻到表土层中,增加土壤的养分利用效率。


  4.4轮作倒茬。利用轮作栽培方式可改善土壤性状,协调利用土壤中各种养分,不会出现由于连作造成的土壤中某种或几种养分元素匮乏、降低土壤肥力的现象以及病虫害的蔓延。


  4.5改变观念,广种绿肥,加速土壤熟化。绿肥作物的根系粗壮,可深入下层土壤,吸收利用土壤中难溶性矿质元素的能力很强。通过绿肥作物的吸收利用,可将耕层土壤甚至深层土壤中不易被其他作物吸收利用的养分集中在耕作层,待绿肥翻压腐烂后,重新以有效的养分供后茬作物利用。还可利用豆科绿肥根系的固N作用,增加土壤中的N素含量。有机质的增加可改善土壤的物化性状。


  4.6合理灌溉和化肥的合理使用。 对于有灌溉条件的土壤来说,灌水一定要合理,并不是灌的越多越好,灌水次数太多,地温偏低、水分过多,不利于土壤微生物的活动,从而影响土壤有机质的转化;每次灌水量太多,一方面浪费水资源,另一方面造成土壤养分的流失,对培肥土壤极为不利。化肥的使用一定要和有机肥相互配合、取长补短、缓急相济,不但提高土壤肥力水平,同时提高经济效益,为本地区的农业生产进一步发展打下良好的基础。


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