蘇聯土壤學(xué)家威廉斯指出:“土壤是地球陸地上能夠生長綠色植物的疏鬆表層。”這個定義正確地表示了土壤的基本功能和特性。土壤之所以能生長綠色植物,是由於它具有一種獨特的性質——肥力(lì)。土壤這種特殊(shū)本質,就(jiù)是土壤區別於其它任何(hé)事物的依據。土壤肥力雖與土壤(rǎng)物質組(zǔ)成有聯係,但主要受土壤性狀的影響。
土壤的主要性狀
土壤質(zhì)地:土壤的泥砂比例稱為土壤質地(dì)。直徑小於0.01毫米的土粒稱泥;直徑為1~0.01毫米的土(tǔ)粒稱砂;直徑大於1毫米的土粒稱礫石。根據土壤質地不同(tóng)將土壤分為砂質土、粘質土和壤質土。
①砂土:這(zhè)類土壤含砂粒在80%以上,土粒間大孔隙多,土壤(rǎng)容積比重在(zài)1.4~1.7克/厘(lí)米(mǐ)3之間,因此,土壤晝夜溫差大,通(tōng)透性好,有機質礦質化(huà)快(kuài),易耕作,但保水保肥能(néng)力差,遇水易板結,肥力一般較低。種植作物要增施有機肥和少量多次地勤追化肥。
②粘土:這種土壤含泥粒(lì)在60%以上(shàng),土壤(rǎng)比重在2.6~2.7克/厘米3之間。土壤硬度大,粘著性(xìng)、粘結性和可塑性都強,故適耕性(xìng)差。土壤保水保肥(féi)力(lì)強(qiáng),潛在(zài)肥(féi)力較高(gāo)。但土緊難耕,土溫低,肥效不易發(fā)揮。因此,水田要注意管水,提高泥溫(wēn),多施腐熟性有機肥和熱(rè)性(xìng)化肥。
③壤土:這種土壤泥砂比例適中,一般砂粘占40~55%,粘(泥)粒占45~60%。土壤容重1.1~1.4克/厘米3之間。質地輕鬆,通氣透水,保水保肥力強,耕作爽犁。因此,它(tā)是水、肥、氣、熱協調的優質土壤。
土壤結構
土壤形成團聚(jù)體的性能,稱為土壤的結構性。凡土(tǔ)粒膠結成直徑為(wéi)1~10毫米的(de)團粒狀土壤(rǎng)結構,稱為團粒結構。這是土壤(rǎng)結(jié)構中最好的一種。
其(qí)形成條件有兩個:
一是(shì)膠結(jié)物(wù)質。土壤中的膠結(jié)物質最主要是粘粒,新形成的腐殖質和微生物的菌絲及分泌物(wù)。這些物質(zhì)與鈣膠結在一起,就形成了具有多孔性和養分(fèn)豐富、不易被水泡散的水穩性團粒狀土壤結構。因此,增施鈣質肥料(石灰、石膏)有利團粒結構(gòu)形成。
二是外力擠壓作用。凡是作物根係穿插、幹濕交替、凍(dòng)融交替和耕作都對粘聚(jù)起來(lái)的土粒產(chǎn)生一定的外力擠壓作用,使之散碎成一定大小的團粒。深耕、免耕、滴灌、水(shuǐ)旱輪作,都有利土壤團粒結構(gòu)的形成。
團粒結(jié)構(gòu)優越性的(de)具體(tǐ)表現:
其一,能協調土壤水分和空(kōng)氣的(de)矛(máo)盾。由於團(tuán)粒間存在大孔隙(xì),團粒內又有毛細管孔隙,這就有利(lì)於水分、養分、空氣三者間的同(tóng)時存在(zài)。從而土壤水、肥、氣、熱狀況協調。
其二(èr),具有良(liáng)好的養分狀(zhuàng)況。隨著水、氣矛盾(dùn)的解決,也解決了水分與養分的矛盾。因團粒表麵常為好氣分解,團粒內部又為嫌氣分解,前者有利於土壤養分釋(shì)放給(gěi)作物吸收,後者有利土壤腐殖質累積,養分保蓄。矛盾協調後的水分與養分就能同時而不斷地供給作物需要。
其三,使土壤鬆軟適度(dù)。具有團粒結構的土壤,疏(shū)鬆多(duō)孔,犁耕阻力小,耕作省(shěng)力,耕翻質量好;土壤細碎而均勻,既(jì)不緊硬,又不起漿浮泥;幹燥不開大坼,泡田滲漏損失也(yě)小。
土壤吸收性(xìng)能(néng)
土壤有吸收固體、液體和氣(qì)體的能力。其吸收方式分(fèn)為五種。
①機械吸收作用:這是指土壤將(jiāng)大於土壤孔隙而懸浮於溶液中(如骨粉、餅(bǐng)肥、磷(lín)礦粉及(jí)糞便殘渣等)的微細顆粒機械(xiè)地阻留下來,使之不隨土壤中滲水而流走的一種作用。由於土壤顆粒愈小,排列愈緊密,土壤孔隙愈細,因此機械吸收作用就越(yuè)強,則土壤(rǎng)保(bǎo)肥(féi)性能就好。這種作用對新改稻田、新水庫、塘壩有利增強保水蓄水的功能。
②物理吸收作用:它是指土壤膠體依靠其表(biǎo)麵能將分子態養分吸附在表麵上,而(ér)膠體與被吸附物(wù)不起任何化學反應的一種作用。這種作用,由於(yú)對分子態養分(fèn)有保持能力,因此,土壤中的氨氣、尿(niào)素、氨基酸等(děng)分子態(tài)氮就會減少揮發損失。平常在施(shī)用易揮發的銨態(tài)氮肥時要求複好土就是這個道理。
③化學吸收(shōu)作用:這(zhè)是(shì)指土壤中可溶(róng)性養分(如某(mǒu)些離子與帶不同電荷的離子發生化學作用),由純化學作(zuò)用產生不溶性(xìng)沉澱而(ér)固定(dìng)在土壤內的作用。這種作用,雖然有減少可(kě)溶性養分的流失,但被固定下來的(de)養分(fèn)就難以再被作物(wù)吸收利(lì)用,故降(jiàng)低了養分的利用率。因此(cǐ),把磷肥集中施或(huò)與(yǔ)有機肥混和施,製成顆(kē)粒球肥施和根外噴施,就是避免化學吸收作用(yòng)的發生,減少(shǎo)土壤對磷酸的(de)固定。
④代換吸收作用:這又叫物理化(huà)學吸收作用。它是指土壤膠體表麵吸著許多與(yǔ)它帶相反電荷離(lí)子的同時,其表麵上又有等當量的同電荷的其它離子被代(dài)換出來的作用。其實質是一種離子(陽離子或陰離子)代(dài)換過(guò)程,是土壤膠體所吸收的離子和土壤溶液中的離子在相互(hù)代換。所以這種作用是(shì)可逆的,即膠體所吸收的(de)離子,又能重新被其它離子代換到溶液中(zhōng)去。從而,這種作用在調節土壤中可溶性養分(fèn)的(de)保蓄和供應,具有重要意義。
⑤生物吸收作用:這是指生活在土壤中的微生物及作物根係和動物等,吸收養分構成有機(jī)體而保留在土壤中的一種性能。由於生物是(shì)根據自身需要,從土壤溶液中選擇吸收各種可溶(róng)性養分,形成有機體。當它們死亡後,有機殘體又逐漸分解,把營養物質釋放出來,供(gòng)作物吸收利(lì)用。所以生物吸收作用,能保持養分,積累養分,提高(gāo)土壤肥力。
土壤酸堿度
土壤(rǎng)酸(suān)堿(jiǎn)度是指土壤溶液中存(cún)在的H+和OHˉ的量。通常用PH值表示。pH=7時是中性反應,這時溶液中H+和OHˉ數量相等;pH小於7表示是酸性反應,這時H+多於OHˉ;H大於7表示是堿(jiǎn)性反應(yīng),這時H+少於OHˉ。土壤(rǎng)酸堿度按其pH值的大(dà)小分為七(qī)級:
pH<4.5強酸性
pH4.5~5.5酸性
pH5.5~6.5微(wēi)酸性
pH6.5~7.5中性或近於中性
pH7.5~8.5微(wēi)堿性
pH8.5~9.5堿性
pH>9.5強堿性
①土壤(rǎng)酸堿性產生原因:
土壤之所以有酸堿性,主要是土壤中存在酸堿物質。H+來源主要是土壤(rǎng)膠體上吸附的H+和Al+3;其次是二氧化碳溶於水形成碳酸解離(lí)的結果:
H2CO3=H++HCO3ˉ,HCO3ˉ= H++CO3ˉ
除此之外,還有有機質轉化過程中,分解產生(shēng)的有機酸(丁酸、草酸、檸(níng)檬酸(suān)等)、岩石風化(huà)過程中,化學變(biàn)化(如含硫礦物氧化(huà))成的酸以及施(shī)用肥料加進的酸性物質[如(NH4)2SO4、NH4Cl],當NH4+被作物(wù)吸收後,常遺留在土壤中的酸根(SO4-2,Clˉ)都能使土壤酸性增加。
OHˉ的來源主要是土壤中碳酸鈉、碳酸(suān)氫鈉等鹽類水解以及(jí)土壤膠體上含的代換性鈉形(xíng)成強(qiáng)堿(jiǎn)轉化結果(guǒ)。
例如:Na2CO3+2H2O→2NaOH+H2CO3
NaHCO3+H2O→NaOH+H2CO3
②作物對土壤酸(suān)堿度的適應能力:
強酸性與強(qiáng)堿性土壤都不利於作物生長。不同的作物要求土壤酸(suān)堿(jiǎn)度不同。如茶樹隻適宜在(zài)酸性土壤上生長,像映山紅、馬(mǎ)尾鬆、楊梅、蒜盤子等,就是(shì)酸性土壤的指(zhǐ)示植物;而天竺、圓葉包柏、柏(bǎi)木又是石灰性土壤(rǎng)的指示植物。
此(cǐ)外,土壤酸堿度對營養元素的有(yǒu)效性及有益微生物的活動都有很大(dà)的影(yǐng)響,土壤過酸過堿還影響土壤良好結(jié)構的(de)形成(chéng)(現不作詳細闡述),這些無疑的都直接或間接地影響著作物的生長和發育。
土壤緩衝性能
在土壤加入酸(suān)、堿物質後,土壤所具有的抵抗土壤溶液酸化或堿化的(de)能力,稱為土壤緩衝性能。土壤具(jù)有緩衝性能的原因:
①土壤膠體上代換性陽離子存在,對(duì)酸堿有緩衝(chōng)作用。這是由於土(tǔ)壤膠體上代換性陽離子(鹽基(jī)離子或H+)被代(dài)換到溶液中生成(chéng)了中性鹽或H2O。
②土壤的緩衝性(xìng)能是土壤的重要特性之一。由(yóu)於土壤具有緩衝性能(néng),可以使(shǐ)土壤的酸(suān)堿(jiǎn)度經常保持穩定,為作物和微生物生長發育提(tí)供良好的環境條件,同時也為指導施肥提供依據。向土壤中施用有機肥料、泥(ní)土類(塘泥)肥料、石(shí)灰和種植綠肥等,都是提高土壤緩衝性能的有效(xiào)措施。
土壤肥力種類
土(tǔ)壤肥力就是指土壤能夠(gòu)滿足作物生長發育所必需的水分、養分、空氣、熱量的能力(lì)而(ér)稱之。土壤肥力分為自然肥(féi)力和人(rén)為肥力;潛在肥(féi)力和有效肥力(lì)。所謂自然肥力,是指自然土壤在未開墾利用之前所具有的肥力;人為肥力是指人們對土壤進行耕種、施肥、灌溉等農業技術措施而創造出來新的肥力。
因此,任何土壤,耕作栽培作物愈久,可采用的農(nóng)業技術措施愈完善,人為肥力所占比重就越大。所以(yǐ)說,土壤是(shì)勞動的對象,又是(shì)勞動的產(chǎn)物。所(suǒ)謂有效肥力,是指栽培作物時,被(bèi)當季作物吸收利用的那部份肥力;潛在肥力是(shì)指在土壤中存在(zài),不能立即被當季作物利用(yòng)的那些肥力。潛在肥力和有效肥(féi)力,在得當的農業(yè)技術措施實施下,是可以相互(hù)轉化的。
土壤肥力因素(sù)
土壤(rǎng)水分、養分、空氣和溫度,稱為土(tǔ)壤肥力四大因素。土壤肥力的高低,不隻是受每個肥力因素數量適當與否的影響,而主(zhǔ)要取決於水、肥、氣、熱之間在一定條件下(xià)協調程度的左(zuǒ)右。因(yīn)此,必須研(yán)究掌握土壤各個肥(féi)力因(yīn)素狀況和它們的相互關係。
土(tǔ)壤水分狀況
“水利是農業的命脈”,首先,作物(wù)的(de)生長發育需要大(dà)量的水。這是因為:一般作物要獲得一分產量,必須消耗500—1000分的水,這些水都是從土壤中供給;作物吸(xī)收的(de)養分也需要(yào)溶於(yú)水後才能被利用;土壤微生(shēng)物的活動以及土壤養分的分(fèn)解和轉化都需(xū)要水。其次,水分直接(jiē)對土壤空氣與熱量狀況起著製約的(de)作用(yòng),同時還影響著土壤的脹縮性、粘著性、粘結性和耕性等性質。這表明,土壤(rǎng)水分不僅為作物生長(zhǎng)發育之(zhī)必(bì)需,而且還可以通過控製(zhì)土壤水分狀況來使肥、氣、熱關係(xì)協調。
①土壤(rǎng)水分類型:土壤水分(fèn)按其受作用力的(de)不同(tóng),一般分(fèn)為三種:
A、束(shù)縛水:這是在土粒表麵引力作用(yòng)下,緊緊地束縛在土粒周圍的水分而稱之。這(zhè)種水(shuǐ)在土壤中移動極(jí)慢,且有一部份在土(tǔ)粒表麵不移動,所(suǒ)以很難被作物吸(xī)收利用。當土壤含水量達(dá)到僅有束縛水量時,作物(wù)就出現凋萎現象。由於土粒愈細,吸住的水分愈多,所以粘土的束縛水量大於砂土。
B、毛管水:這是在土壤毛細(xì)管引力(lì)作用下,保持在曲折微細的土壤孔隙裏的水而稱之。這種水能沿著毛細管孔隙向上下(xià)左右的各個方向移動。其移動規律是從濕度大(dà)的土層移向濕(shī)度小的土層(céng)。它是土壤中(zhōng)最(zuì)適於作物吸收利用(yòng)的水分。由於水中溶有各種作物的養分,所以又為作(zuò)物提供(gòng)了(le)營養物質。油砂土、潮砂土,出(chū)現的“回潮”或(huò)“回潤”現(xiàn)象,就是毛管水的上升運動,把地下水引到耕層的緣(yuán)故。但是毛管水(shuǐ)運動會帶來地表蒸發(fā)不斷發(fā)生,造成土壤水分損失,所以生(shēng)產中常采取中耕鬆土,這(zhè)有切斷土壤毛細管,減少土壤水(shuǐ)分蒸發的作(zuò)用(yòng)。
C、重力水:這是在土壤水分含量超過(guò)土壤毛管力的(de)作用範圍時,過多(duō)的水受重力的影響向下滲漏,這種滲漏水稱為重力水。它是水稻最有效的水分。盡(jìn)管滲漏作用有(yǒu)造成漏水漏肥的現象,但不論對水田(tián)還是旱(hàn)土,適當的滲漏是必(bì)要的,它有利於土壤空氣的更新及有害還原物質的向(xiàng)下移動和淋失。
水稻土壤水分狀況:水稻(dào)土壤在淹水時期,耕作層水分呈現過飽和狀態,由於(yú)重力作用,不(bú)斷地垂直滲漏。根(gēn)據水分的垂直滲漏特點(diǎn),水稻土分成三(sān)個類型。
A、地下水型:這類水(shuǐ)稻土,地下水(shuǐ)位高(地下水位距地表在60厘米以內(nèi)),排水不良,灌溉水層和地下水相連,通透性(xìng)能差,泥溫(wēn)低,如冷浸田、滂泥田和(hé)深(shēn)腳鴨屎(shǐ)泥土屬之(zhī)。
B、地表水(shuǐ)型:這類(lèi)水稻土,地下水位很深(超過150厘米(mǐ)),灌溉水下滲不能達到地下水層,排水雖良好,但不耐幹旱(hàn)。如高岸田、天水(shuǐ)田和大部份梯田屬之(zhī)。
C、良水(shuǐ)型:這類水稻土,地下水位在60—150厘米之(zhī)間,灌溉水層與地下水位不相連接,但(dàn)土壤毛管水可以(yǐ)上下流通,這類田一般分布在壟田上麵或一排、二排田屬之。
三種類型水稻土,以良水型的土壤肥力最(zuì)好,一般是高產穩產稻田。適當滲漏對水稻土是必要的,它有助於土壤空氣的更(gèng)新和有毒(dú)物質(zhì)的排除。當然也不可過大,以免造成養分淋失。一般在灌1寸水能保(bǎo)存三天為限,即滲漏量為0.5~1.0厘米/24小時最適當。
土壤空氣狀況
土壤空氣對土壤微生(shēng)物活動(dòng)和養分轉化有密切關係(xì),對作(zuò)物根係發育亦有影響(xiǎng)。作物生長發(fā)育各個時期對土壤空(kōng)氣都有一定的要求。
①土(tǔ)壤空氣的成分:土壤中的空氣,一部份是由(yóu)大氣進入;一部份(fèn)是由土壤中生物化學過程所(suǒ)產生。由於土壤中生物(作物根係和微生物)生命活動的影響和有機(jī)質的分(fèn)解(jiě)作用,不斷(duàn)地消耗氧(yǎng)氣和產(chǎn)生二(èr)氧化碳及其它氣體,致使土壤空(kōng)氣與(yǔ)大氣的成分有顯著的區別:土(tǔ)壤(rǎng)空氣中氧氣含量低於大氣,而二氧化碳的含量則高於大氣;另外土(tǔ)壤(rǎng)空氣經常為水汽所飽和(hé),大(dà)氣濕度一般隻達50~90%;土壤(rǎng)空氣有時(shí)還含有少量的還原性氣(qì)體,如甲烷、氫(qīng)氣、氨和硫化氫。
②水稻土空氣狀況的特點(diǎn):水稻土壤由於(yú)季節性(xìng)或常年(nián)淹水,土壤空氣與大氣之間的氣體交換被水層隔絕,常處於還原狀態。作物(wù)生命活動消耗的氧,隻能靠作(zuò)物莖葉的輸氧組織(zhī)將大氣中的氧(yǎng)輸入根部(bù),由根再將氧分秘出來,造成根際微域氧化環境,防止稻根被周圍還原性物質的毒(dú)害。這正(zhèng)是水稻能在(zài)缺氧環境中生(shēng)長的秘密所在。所以水田土壤空氣狀況(kuàng)的特(tè)點具有(yǒu)明顯的層次性和微(wēi)域性。在耕作層表麵數毫米(mǐ)至1厘米處為(wéi)氧化層,因鐵成高價(jià)化合物狀況,土色呈黃(huáng)褐或黃棕色。在氧化層以下的耕(gēng)作層為還原層,鐵成低價化合物狀況,土色呈青灰或蘭灰色。但在靠近(jìn)根(gēn)際周圍的土壤,常因水稻根群的泌氧作用而出現鏽斑和鏽紋。
③土壤空氣在土壤肥力中的地位:土壤空氣供給作物根係(xì)呼吸作用(yòng)所需要的(de)氧。如缺氧,根(gēn)係發育受(shòu)到影響,吸(xī)水吸肥機能減弱,甚至死亡。尤其種子發芽期及幼苗期更加如此(cǐ)。水稻(dào)雖具通氣組織,土(tǔ)壤也應具有一定的通氣性能,以利稻根(gēn)生長。另外,土壤空氣狀況影響土壤微生(shēng)物的活動和養(yǎng)分的轉化。缺氧微生物活動以嫌氣性為主,使(shǐ)有機質分解緩慢,造成養(yǎng)分不足,甚至引(yǐn)起氮素損失(shī),同時,還產生不利於作物(wù)營養的還原性有毒物質(zhì),如乙酸、丁酸、硫化氫等。此外,土壤通氣不良,有利於病菌滋生,引起作物感染(rǎn)病害,影響作物生長,降低產量。因此,稻田常采用排水露田和曬田進行調節。
土壤溫熱狀況
土壤溫度對作物(wù)生育和土壤中微生物活動以及(jí)各種養分的轉化、土壤水分蒸發和運動都有很大影響。作(zuò)物從播種到成熟(shú)都需要一定的溫度條件,如大麥、小麥在1~2℃時(shí)就能發芽,而水稻、棉花要在10~12℃時才發芽。所(suǒ)以不同作物的適時播種,就是由土壤溫度來決定的。一般土壤微生物生活,以土溫25℃~37℃為適宜,最低是5℃,最高不超過(guò)45℃~50℃。土溫過低(dī),微生物活動(dòng)減弱(ruò),甚至(zhì)完全停止,有機質難於分解,有效養分缺乏。冷浸田就是如此,所以要排除冷(lěng)浸水,增施豬牛欄糞(fèn)、石(shí)灰、草木(mù)灰和火土灰,以提高土溫(wēn)。
①影響(xiǎng)土壤(rǎng)溫度(dù)的因素:溫度(dù)是(shì)熱的表現。土壤熱量主要來源於太陽輻射(shè)熱,其次是微生物對有機質的分解作用,放出一(yī)定的(de)熱量,使土溫(wēn)增高。
影響土壤溫度變化的因素(sù)很多,有緯(wěi)度、海撥高度、地形和坡向。但主要是土壤本身的土壤熱特性,如(rú)土壤熱容量、導熱性(xìng)、吸熱性(xìng)和散熱性等。尤其是熱容量和(hé)導熱性是決定土溫最重要的內因。
A、土壤熱容量:每1立方厘米的幹土增溫1℃時所(suǒ)需的熱量卡數(卡/立方厘米(mǐ)/度),稱為土壤熱容量。水的熱容量為1;空氣為0.0003;土粒介於(yú)二者之間,約為0.5~0.6。由於土壤固體(tǐ)部分(fèn)變化很小,因此,土壤熱容量的大小(xiǎo)主要決定於土壤水分(fèn)和空(kōng)氣的數量,凡水多氣少(shǎo)的土(tǔ)壤,熱容量就大,增(zēng)溫慢,冷卻也慢,溫度變(biàn)化(huà)小;反之,土溫變化就大。所以稻(dào)田管理,早春白天排水增溫,夜間灌水保溫;夏季運用深灌降溫。
B、土壤導熱(rè)性:土壤導熱是指(zhǐ)從溫度較高的土層向溫度較低的土層傳導熱量的性能。其大小與土壤固、液、氣三相組成比例有關。土壤礦物質的導熱性為空氣的100倍(bèi);水為(wéi)空氣的25倍;有機質為空氣的5倍;空氣幾乎不傳熱。由此可知,土壤導熱性的大小取決於空氣和水分之間的相對比例。因此,中耕鬆土有減小土壤導熱性(xìng),使表土溫度不易(yì)向下傳遞,深土溫度不易向(xiàng)上散失。
②土溫變化的調節(jiē):土壤溫度隨氣象因子的影響而經常變化,為了滿足作物生長發育的(de)需要,必須圍繞早春增加土溫,夏(xià)季降低土溫,秋冬保持(chí)土溫的目標,采取行之(zhī)有效的(de)措施。
A、合理灌溉(gài):早春(chūn)寒潮期間多灌水(shuǐ)、灌深水,避免土溫驟然下降,增強幼苗抵(dǐ)禦低溫能力(lì);一般天氣期間采用(yòng)淺水間灌,升溫通氣,促進作物(wù)生長。夏季以增強土壤散熱性為主,采取(qǔ)短期灌深水和經常性的灌水露田相結合,達(dá)到散熱、通氣、供水的(de)目的,促進作物生長發育(yù)。秋冬時節,一般結合施肥,推行霜前灌水,以減輕作物凍害。
B、合理(lǐ)施肥:在保證施足肥的前提下,增施有機肥,如火土灰、腐熟的豬牛欄淤等等,來提高土壤(rǎng)溫度。其一,加深土色,增加土壤吸(xī)熱力;其二,有機肥料分解(jiě)中放出熱量(liàng);其三,土(tǔ)壤疏鬆,增加空氣容量,降低土壤熱容量。此外(wài),還直接提高(gāo)作物的營養。
C、實行覆(fù)蓋:早春和秋冬低溫季節,運用草木灰、切碎的草子(紫雲英)、幹(gàn)(濕)牛糞(fèn)、苔蘚、塑料薄膜等覆蓋地麵(miàn),能(néng)提高土壤吸熱,減少散熱,有保(bǎo)溫防凍作用;夏秋高溫幹旱期間,采用稻(dào)草或其它作物秸稈覆蓋地(dì)麵,有遮蔭防曬,降低土(tǔ)溫的作用,同時,還能減少水分蒸發和消滅雜草。
D、中耕鬆土(tǔ):這有利於土壤空(kōng)氣容量增加,減少表土熱量向下傳導和下層土溫上升的作(zuò)用。因此,早春,對粘重緊實土壤進行中耕鬆土來提高土溫,加快種子萌芽;夏(xià)季中耕鬆土,緩和根係活動層土溫過高,促進作物根(gēn)係生長。
此外,利用風(fēng)障、防(fáng)風林、熏(xūn)煙(yān)及(jí)施用化學增溫(wēn)劑等,均可調節土壤溫度,可以因地製宜進行應用。
土壤養(yǎng)分狀況
作物需要的(de)養分絕大部份來自土壤,但是,土壤裏的養分絕大部份存(cún)在於難溶性的礦物質(zhì)中和(hé)有機質中,為遲效性,作物難以吸收利用(yòng)。而能(néng)被當季作物吸收利用的離子態速效養分,隻占(zhàn)土重0.005~0.1%,存在於水(shuǐ)溶液中和被(bèi)吸附在土壤膠體表麵上。不過,這種遲效養(yǎng)分(fèn)和速效養分在一定條件下能夠相互轉化。
①有機碳化合(hé)物(wù)的轉化:土壤中的纖維素、澱粉、雙(shuāng)糖、單糖(táng)以及脂(zhī)肪等有(yǒu)機物,都不含氮。它們在土壤中轉化有兩種情況:一是(shì)通氣良好時,受好氣性細菌和真菌(jun1)作用,迅速分解,最後產生CO2和H2O,並放出大量的熱(rè)。這種熱是土壤生物(wù)化學作用的原動力和土壤微生物生命活動所需能量的來源。CO2是(shì)作物(wù)進(jìn)行光合作用的重要原(yuán)料。二是通氣不良(liáng)時,受嫌氣性細菌作用,緩慢分(fèn)解,隻是放出少量的(de)熱和CO2,而累積大量的有機酸(乙酸、丁酸)、甲烷、氫等(děng)還原(yuán)性物質,障礙作物生長發育。如水稻“翻秋”或“溶蔸”現象,就是丁酸所害(hài)。因此,水田翻壓(yā)綠肥,結合(hé)施石灰,就是(shì)為了中和有(yǒu)機酸,消除稻田毒害。
②土壤中(zhōng)氮素的轉化:土壤中有機態氮占(zhàn)99%以上,無機態氮不足1%;水田的全氮含量約為(wéi)0.1—0.2%,無機態氮更(gèng)少。作物從土壤中吸收的氮素,絕大部份由有機氮轉化而來。其轉化形成主要有四種:
A、氨(ān)化作用:土壤中含氮的有機物,如蛋白質、尿素和殼糖(幾丁質(zhì))等在氨化細菌作用下(xià),逐(zhú)漸分解釋放(fàng)出氨(ān),稱之氨化作用。不論通氣好壞,此過程(chéng)都能進行(háng)。氨與土壤(rǎng)中的酸(suān)根結合成銨鹽,為作物(wù)吸收利用,或被土(tǔ)壤膠體吸附保存。
B、硝(xiāo)化作用:氨或銨鹽在通氣良好的條件下,經(jīng)亞硝酸細菌、硝酸細菌等(děng)的作用,轉化成硝酸的(de)過程,稱為硝化作用。由於這種作用是在(zài)通(tōng)氣良好的情況下進行,所以NO3-N存在於旱土中,而水田中很少(shǎo)見。NO3-N是作物良好的有效(xiào)態(tài)養分,但不能被土壤膠體吸附,易於隨水流失,故深耕鬆土,保持土壤濕潤,有利硝化作用和(hé)防止土壤中氨的散失。
C、反硝化作用:當土壤通氣不良,並含有大量新(xīn)鮮有機質和硝酸鹽的土壤中,在(zài)反硝化細(xì)菌的作用下,將硝酸(suān)鹽還原成作物不能利用的氮氣而損失,這(zhè)個過程稱為反硝化作用。這種作用對作物吸收養分和生長帶來不(bú)利,務必加以阻止。稻田采用淺水間灌,露田通氣和施用銨態氮(dàn)肥(féi),旱土雨後中耕鬆土,均可防止反硝化作用的(de)發生。
D、生物奪氮作用(yòng):土壤中的無機態氮(如銨鹽、硝酸鹽)部份被微生物、雜草、土壤動(dòng)物吸收利(lì)用,合(hé)成生物機體,使土(tǔ)壤有(yǒu)效態(tài)氮減少,稱生物奪氮作用。尤以微生物奪(duó)氮最突出,當(dāng)土壤中施(shī)用大量新(xīn)鮮的、含纖維素多的有機肥和其它環境條件又適宜,微生物就大量活動與繁殖,消耗掉土壤(rǎng)中有效氮素,從而導致作物氮素(sù)養分缺乏或嚴重不足。因此,凡秸稈還田或施用大(dà)量未腐(fǔ)熟的含纖維多的有機(jī)肥料,必須配合施用(yòng)適(shì)當的(de)速效氮肥,以補充土壤有效氮素,供作物吸收。
但是生物奪氮作(zuò)用是暫時的,直到有機肥(féi)分(fèn)解就會(huì)停止,同時,微生物死亡後,氮素仍就歸還給土壤(rǎng),讓作物吸收利用。所以這與反硝化作用造成的氮素損(sǔn)失是完全不同的。
③土(tǔ)壤中磷素的轉化:一般土壤中(zhōng)磷(lín)酸總量(以P2O5計算)約在0.05~0.2%之(zhī)間。紅黃壤僅為0.06%左右,就(jiù)按此計算,這些(xiē)磷也夠供作物若幹年(nián)豐收所需要。但是,土(tǔ)壤中能(néng)為作物很好吸收利用的水溶性磷(如Na、K、NH4等磷酸(suān)鹽(yán)及磷酸一鈣)和弱酸溶性磷(如磷酸二鈣)很少;而多數為難溶(róng)性磷(磷酸二鈣)和極難(nán)溶性磷(如磷酸鐵、磷酸鋁)以及有機態磷。它(tā)們需經(jīng)各種轉化,才能被作(zuò)物吸收利(lì)用。
土(tǔ)壤無機磷的轉化,主要受土壤反應的影響。在強酸性土壤中,磷與鐵、鋁離子(zǐ)化合生成難溶性的磷酸鐵、磷酸鋁沉澱而(ér)被土(tǔ)壤(rǎng)固定;在石灰性土壤中(zhōng),磷(lín)則成為磷酸三鈣(gài)被土(tǔ)壤固定。隻有當土壤反應處於中性(xìng)或(huò)接近中性(PH值為6.5~7.5)的條件,磷的有效性才提高。
土壤有機磷的(de)轉化。土壤中,有機磷化合物(wù)主(zhǔ)要有核蛋白、核酸、卵磷脂、植素以及植物體內其他含磷化合(hé)物。它們是在土壤微生物的作用下,進行水解釋放出磷酸。這種磷酸和水解性磷(lín)一樣,在土壤中再進行著各種(zhǒng)轉(zhuǎn)化,變成有效磷酸鹽供作物吸收利用。
④土壤中鉀素的轉化:土壤中鉀的含量與成土母質、土壤質地和有機肥料的施用關(guān)係極大。據有關資料記載,發育於紫色土、花(huā)崗(gǎng)岩(yán)的土壤,全(quán)鉀量為2.5~5.0%;發育於第四紀紅色粘土(tǔ)的紅壤(rǎng),全鉀(jiǎ)量為0.8~1.8%;而發育於石灰岩的土壤,全(quán)鉀量僅0.68~1.12%。粘質土壤含鉀量比砂質土壤高。
土壤中的鉀(jiǎ),根據(jù)對作物有效性的高低,分(fèn)為四大類:一是水溶性鉀。如KNO3、KCl、KHCO3等,可以被作物直接吸收,但土壤中的含量卻極少;二是代換性鉀。係土壤膠體上(shàng)吸附的鉀,作物亦可以直接利用,但(dàn)土壤中含(hán)量也少,僅占土壤全鉀量的(de)0.1~0.5%。通常說的有(yǒu)效鉀(jiǎ),是指(zhǐ)水溶性(xìng)鉀與代換(huàn)性鉀的總和。但它隻占土壤總(zǒng)鉀量的1~2%;三是微生物活體鉀。這類鉀存在(zài)微(wēi)生物活體內,但在微生物死亡(wáng)分解後,可被作物吸收利用;四是(shì)礦物鉀。係指礦石(鉀雲母、正長石)中含的鉀,是礦物在鉀細(xì)菌和(hé)各種酸的作用下(xià),釋放出的水溶性鉀。這類鉀在土壤中含量最多,占土壤含鉀總量98%以上。不過,土壤中的鉀和氮、磷一樣,並不能滿(mǎn)足作物生活的需要,亦須依靠施肥來補充。
土壤中各種類型的鉀,在一定的(de)條件(jiàn)下,也可相互轉化。難溶性含鉀礦物,在各種酸類或鉀細菌的作用下,可以釋放出水溶性(xìng)鉀。但在含(hán)粘粒多的土壤中,由(yóu)於粘土具有濕脹幹縮的特性,在土(tǔ)壤幹濕交(jiāo)替頻繁中,土壤中的水溶性鉀或代換性鉀被粘土礦物固定起來,成(chéng)為一種不能移動的鉀(jiǎ),使作物根係無法吸收。為避免這一現象,鉀肥宜施在幹濕變(biàn)化較少的(de)土層(céng)內,即適當深施,或采用集中(zhōng)穴(條)施,最好是葉麵噴施。