对涉县耕地土壤肥力提升的思考

时间:2022-08-26 10:23:51

对涉县耕地土壤肥力提升的思考

摘要 涉县地处冀南太行山区,河北省西南隅,晋、冀、鲁、豫四省交界处,属全深山区县。全县70%以上土地是由碳酸岩发育而成的石灰性褐土山地,山坡种植稀疏,水土流失严重。山地小气候多样,风、雹、山洪等自然灾害频发,诸多的不利因素给涉县耕地地力提升形成很大困难。分析涉县土壤、气候、环境特点和影响其地力提升的障碍因素,提出土壤培肥措施,以促进当地土壤的改良。

关键词 耕地地力;提升;障碍;培肥;河北涉县

中图分类号 S153.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)22-0231-02

涉县地处太行山南麓,河北省西南隅,晋、冀、鲁、豫三省交界处,属全深山区县。涉县辖17个乡(镇)、308个行政村。全县13.9万户,40.2万人,其中农业人口38.9万人,劳动力18.33万人。涉县总耕地面积13 666.6 hm2,其中水浇地3 933.3 hm2,旱地面积为9 733.3 hm2,水浇地和旱地分别占28.8%和71.2%,农业人口人均耕地353.3 m2,属太行山区典型农业县。常年主要种植作物有小麦、玉米、谷子、水稻,其他作物有薯类、豆类、蔬菜等。全县耕地80%以上为山地,且为望天收纯旱地。由于特殊的石灰岩成土田质,山坡植被稀疏,水土流失严重。加上多种多样的山地区域小气候,风、雹、山洪等自然灾害多发,诸多的不利因素给涉县耕地地力提升造成很大困难。

1 耕地土壤肥力现状

1.1 有机质

土壤有机质已由1982年的17.3 g/kg提高到现在的20.66 g/kg,但土壤肥力仍处于3~5级水平,存在土壤肥力较低、耕层浅或表层土壤板结、保水保肥能力较差等问题。2009—2011年涉县共化验分析耕层土壤样品4 020个,耕层土壤有机质(a)平均含量为20.66 g/kg,变幅为2.643~172.744 g/kg。a<6 g/kg的样本16个,占0.4%;6 g/kg≤a<10 g/kg的样本192个,占4.78%;10 g/kg≤a<20 g/kg 的样本2 231个,占55.50%;20 g/kg≤a<30 g/kg的样本1 180,占29.35%;a>15 g/kg的样本2 837个,占70.6%。a>30 g/kg的样本401个,占9.98%。从化验数据看,涉县70.6%的地块有机质处在中等以上水平。

1.2 氮素

氮素在土壤中主要以有机态存在,土壤全氮量多少主要取决于土壤有机质含量。土壤无机氮主要是铵盐、硝酸盐和极少量的亚硝酸盐,一般只占全氮量的1%~2%,它们容易被作物吸收利用。水解性氮(碱解氮)包括无机态氮和一部分有机态氮中易分解的氨基酸、酰胺和易水解的蛋白质,代表土壤有效性氮素,是土壤养分和土壤质量的最主要指标之一。涉县耕地土壤全氮含量由20世纪80年代初的1.10 g/kg上升到现在的1.14 g/kg,耕层土壤全氮含量增加了0.04 g/mg,全氮含量高的耕地所占比例增加,全氮含量偏低地块所占比例减少。

2009—2011年该县共化验分析耕层土壤样本4 020个,全氮(N1)平均含量为1.14 g/kg,变幅为0.11~8.10 g/kg。N1>1.5 g/kg的样本408个,占10.15%;1.0 g/kg≤N1<1.5 g/kg的样本2 261个,占56.24%;0.75 g/kg≤N1<1.0 g/kg的样本1 074个,占26.72%;0.50 g/kg≤N1<0.75 g/kg的样本248个,占6.17%。从化验数据看:该县32.89%的地块全氮处于低等水平;碱解氮(N2)平均含量为99 mg/kg,变幅为22~961 mg/kg。N2<80 mg/kg的样本1 158个,占28.8%;80 mg/kg≤N2<120 mg/kg的样本2 188,占54.4%;N2>120 mg/kg的样本674个,占16.8%。N2>80 mg/kg的样本900个,占22.4%。从化验数据看:该县28.8%的地块处于低等水平。

1.3 磷素

土壤有效磷(P1)含量增加也很明显。土壤有效磷含量由20世纪80年代初的9.36 mg/kg增加到现在的12.6 mg/kg,有效磷提高了3.24 mg/kg,增幅为34.6%。20世纪80年代初涉县土壤有效磷含量以≤10 mg/kg为主,占全县71.93%以上;10 mg/kg<P1≤20 mg/kg的耕地占20.52;P1>20 mg/kg占0.63%。而现在全县土壤有效磷含量>20 mg/kg占15.57%;土壤有效磷含量>40 mg/kg的占4.08%;20 mg/kg≤P1<40 mg/kg的占11.49%;P1≥10.0 mg/kg的占41.59%;全县土壤有效磷含量达到中等水平。

2009—2011年该县化验分析耕层土壤样本4 020个,结果表明:速效磷平均含量(P2)为12.6 mg/kg,变幅为0.9~281.5 mg/kg。P2≤5 mg/kg的样本996个,占24.78%;5 mg/kg<P2≤10 mg/kg的样本1 352个,占33.63%;10 mg/kg<P2≤20 mg/kg的样本440,占10.95%;20 mg/kg<P2≤40 mg/kg的样本462个,占11.49%。P2>40 mg/kg的样本164个,占4.08%;P2>10 mg/kg的样本1 066个,占26.52%。从化验数据可以看出,该县73.5%的地块速效磷含量处于低等水平。

1.4 钾素

涉县土壤速效钾含量呈现减少趋势,由20世纪80年代初的202.7 mg/kg减少到2008年的139 mg/kg。20世纪80年代初土壤速效钾含量变化范围为46.94~489.75 mg/kg,≥200 mg/kg的占全市的41.52%;100~200 mg/kg范围内的占全市的57.57%,当时涉县属富钾区。现在全县土壤速效钾含量水平主要集中在2、3、4级水平,占总面积的93.07%。2级地3 428.97 hm2,速效钾含量水平为150~200 mg/kg,占总耕地面积的25.09%;3级地5 160.53 hm2,速效钾含量水平为100~150 mg/kg,占总耕地面积的37.76%;4级地4 130.07 hm2,速效钾含量水平为50~100 mg/kg,占总耕地面积的30.22%。

2009—2011年该县化验分析耕层土壤样本4 020个,结果表明速效钾(K)平均含量为139 mg/kg,变幅为14~762 mg/kg。K<70 mg/kg的样本210个,占5.22%;70 mg/kg≤K<120 mg/kg的样本1 215个,占30.22%;120 mg/kg≤K<160 mg/kg的样本1 518,占37.76%;>100 mg/kg的样本2 298个,占57.16%;K>160 mg/kg的样本1 077个,占26.79%。从化验数据看:该县57.16%的地块速效钾含量处于中等以上水平。

1.5 微量元素

土壤微量元素包括锌、铁、锰、铜、硼、钼等。涉县耕层土壤中微量元素概况见表1。

2 涉县耕地地力提升的有利及不利因素

2.1 土壤改良利用有利因素

2.1.1 气候适宜。涉县地处暖温带大陆性季风气候区,四季分明,光、热、土、水生态条件较好,光热资源比较丰富,除鹿头乡、偏城镇等冷凉山区外,大部分区域能满足粮食一年两熟和油料、果品等作物生长的需要。

2.1.2 土层较厚。土壤以石灰性褐土类等为主,绝大多数土壤土层深厚,土体结构较好,质地适中,适宜农作物和林果及牧草的生长。

2.1.3 雨热同期。降水集中在作物生长盛期需水量大的7—9月,并有一定的水资源量,这为农业高产稳产提供了较好的基础条件。

2.1.4 适合发展多种经济作物。山场广阔,土地、生物、矿产、旅游、风能、土特产资源十分丰富,加之广阔的山场地貌特有的温凉多湿气候条件,十分有利于发展林果业、畜牧业、药材业等。冷凉山区气温偏低,降水较多,污染小,可培植和发展有机农业,大力发展林业生产。同时,可进一步把名优特产柿子、核桃、花椒、黑枣等重点优势产品做大做强;清漳河沿岸可发展吨粮田、设施蔬菜等高效产业;退耕还林地可发展药材产业。

2.1.5 农田基础设施配套完善。全县有配套机电井371眼,漳北渠、漳南渠有效灌溉控制面积5 666 hm2,占全县耕地面积的41.8%。

2.2 土壤改良利用的不利因素

2.2.1 农业生态环境条件差。受全球气候影响,干旱严重,加之涉县是全山区县,水资源缺乏,渠、井、水库灌溉面积小,导致全县粮田生产能力差,产量低。退耕还林地和山坡地土层薄,肥力低,团粒结构差,土体储蓄水、养分能力低,遇干旱作物生长量小,遇多雨年份常常发生水土流失,土壤被冲毁,基本不能种植粮食作物。

2.2.2 土体构型中有严重障碍因素,影响作物根系生长和水分运行。表现为:土体中有杂砂姜、含砾石,心土层较薄,少数土壤偏黏。障碍土壤面积占全县土壤总面积的13.31%,占耕地总面积的58.21%。

2.2.3 土壤肥力较低。全县纯旱地、河滩地9 813 hm2,占耕地总面积(13 559 hm2)的72.37%。其中,河滩地1 920 hm2,占14.16%;纯旱地面积为7 893 hm2,占58.21%。

2.2.4 农业结构布局不够合理。涉县土地利用还比较单一,而且连年重茬种植,加重病虫害蔓延。

2.2.5 自然灾害频发。干旱、冰雹、大风、暴雨、洪涝、干热风和霜冻等自然灾害较多,抗御自然灾害能力较低。

3 培肥措施

3.1 治山

全县治山应本着荒山耕地兼治,工程措施和生物措施相结合,封山育林、保护自然植被和造林种草并举的原则。从保护现有自然植被入手,严禁乱垦荒,造林不要急于植乔木,要种植对水土有保持能力的灌木、象荆条、紫穗槐等。土层稍厚的荒山要分期分批进行营造,对于25°以上的坡梯田地进行退耕还林,尽可能把大部分山体资源利用起来,修整梯田,同时提倡筑坝,防止水土流失。在发展林业生产的前提下,发展畜牧业生产。

3.2 治水

全县治水包括蓄、引、灌、渗、滴5个方面。“蓄”就是在山沟的上部修水坝、水池、水柜、水窖等,把有限的雨水蓄起来。“引”就是引水上坡、上岗、上山。全县的岗坡山地大都干旱缺水。“灌”就是合理灌溉,把水用到实处,搞好渠道的骨干工程和配套工程建设。“渗”就是渠道防渗,为此要建设防渗渠道。“滴”就是发展滴灌。

3.3 治滩

对漳河谷地的河漫滩进行治理,可进行植树造林、疏通河道,防止汛期对耕地和林地的冲刷。

3.4 治田

全县的耕地绝大部分是岗地、沟地和梯田地,存在的主要问题是:旱、蚀、瘦。农田治理要开发水源,合理灌溉,治理以水土保持为中心,防止水土的侵蚀。为此,山脚下疏通沟道。山水归路,培埂修堰,平整土地,培土培肥。同时进行粮肥间作,轮作培肥地力,以免耕地向贫瘠化方向发展。

3.4.1 提高土壤有机质含量。提高土壤有机质含量是从根本上增加土壤养分、改善土壤理化性质、增强土壤蓄水保肥能力的重要措施。可以通过以下2个方面实现:一是秸秆直接还田。秸秆直接还田具有改善土壤结构、提高土壤养分含量、蓄水保墒、增产增收的作用。因此,应大力推广秸秆直接还田技术,凡有条件的水浇地块都应进行秸秆直接还田。二是堆沤还田技术。利用生物菌进行堆沤还田。在作物秸秆进行堆沤还田时加入生物菌,可以加快腐熟分解,达到快速腐熟的目的。该项技术是涉县近年来重点推广的一项堆沤还田技术,它与传统沤肥相比具有沤制方便、省工、省时、成本低、效果好等特点[1-2]。

3.4.2 科学施用化肥。一是大力推广测土配方施肥技术。强化测土配方施肥技术推广,解决盲目施肥问题,提高肥料效(下转第246页)

(上接第232页)

率。二是用地、养地相结合。用地指采取合理养分资源管理措施,通过促进根系生长、改善土壤结构和水热状况、选择适合品种等,充分挖掘作物利用土壤养分能力,最大限度发挥土壤养分资源潜力,保证作物高产、优质。养地是指通过多种养分资源管理途径,逐步培肥土壤,提高土壤保肥、供肥能力并改善土壤结构,维持土壤养分平衡,为作物高产、稳产打下良好基础。养地是用地的前提,而用地是养地的目的,二者互相结合,互相补充。

3.4.3 有机、无机肥料相结合。一方面,通过施用有机肥料,尤其是施用富含有机质的有机肥料,可提高耕地土壤有机质含量,改善耕地土壤物理性状和化学性状,提高耕地土壤保肥、供肥能力,改善土壤结构,促进根系生长发育及对养分的吸收,为无机养分高效利用提供基础。另一方面,通过施用无机肥料,可逐步提高土壤养分含量并协调土壤养分比例,在满足作物生长对养分需求的同时,使耕地土壤养分含量得到逐步提高。

3.4.4 施肥与优质、高产栽培技术相结合。养分资源管理技术不仅涉及养分资源种类和数量的确定,还应包括养分资源管理方法,如施肥方法、施肥时期和施肥部位等确定。因此,养分资源精确调控与丰产、稳产、优质栽培技术相结合,对于耕地地力提升是必需的[3-4]。

3.4.5 加强地力监测,防止土壤污染 。在全县范围内,按不同区域、不同土壤类型和不同作物品种,选择具有代表性的地块,长期开展土壤养分监测,定期取土化验,随时掌握土壤养分变化情况。根据土壤中养分增减变化情况,及时调整施肥配方,做到缺什么补什么,缺多少补多少,提高化肥利用率,降低施肥成本,增加经济效益,减少环境污染,提高作物产量和品质[5]。

4 参考文献

[1] 中国科学院南京土壤研究所.中国土壤[M].北京:科学出版社,1977.

[2] 李永杰.南乐县土壤有机质提升培肥技术模式[J].河南农业,2012(11):16.

[3] 高海瑜,王芝荣.浅谈培肥地力的方法及措施[J].河南农业,2012(11):18.

[4] 张培凤,高山明.凉城县土壤养分综合评价及培肥地力的对策[J].内蒙古农业科技,2012(2):95,103.

[5] 汤锦如.农业推广学[M].北京:中国农业出版社,2002.

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