提高土壤肥力的四个有效方法

提高土壤肥力的四个有效方法

生长在地面上的植物及根系、土壤、土壤生物相互依存、相互作用构成了土壤的生态系统。土壤生物是土 壤生物系统中及其重要和最为活跃的部分,在土壤养分转化循环、系统稳定性和抗干扰能力,以及土壤可持续生产力中占据主导地位。土壤生物及其过程一旦受到严 重干扰和损害,土壤养分转换循环的生物化学过程受阻,资源转化和利用效率下降,土壤退化和环境功能衰退,病虫害加剧,就会影响到土壤的可持续利用及农业的 可持续发展。然而现代集约农业依赖于发展灌溉,大量施用化肥、农药和其他含有重金属的化学物质,发展机械化、高产品种、单一种植、提高用地强度等,对农业 生态系统的干扰越来越强烈,导致土壤的生物种群破坏、数量减少、生物多样性下降。为此加强对土壤生物系统的保护和开展土壤生物肥力的培育,已经成为我国耕 地质量建设、保育和实现农业可持续发展的当务之急。下面就如何保持和培育土壤生物肥力提出一些相关措施。

1 整体结构与土壤环境的保持与维护

土壤是地下以及地表生物生命活动的主要场所,是固定植物根系支撑植物生长的基底。正常的土体结构和 良好的土壤环境是土壤生物健康生长的基本保证,是土壤养分、水分、空气和热量得以顺利转化、释放、迁移和自动调节的必要条件。因此土体结构和土壤环境的保 持与维护是土壤生物肥力的一项重要内容。土体结构破坏包括土壤瘠薄化、土壤板结化和土壤沙石化等使土体厚度和土壤养分组成遭到损害的现象。土壤环境包括土 壤外部环境(如气象、气候、光、热、水文等)和土壤内部环境(如土壤pH、土温、土壤水分、土壤空气、土壤结构、养分条件等)。因此,增加地面覆盖、大力 发展生态农业,优化耕地管理方式(如少耕、免耕和复合种植),控制水土流失,减少非农建设和控制环境污染是保持和维护土体结构和土壤环境的有效措施。

2 引入有益的土壤生物

对于一种特定的土壤,通常存在着与之相适应的生物类群及其组成比例,而且不同的土壤生物完成着不同 的土壤生物化学功能。因此,一旦土壤中的某一生物种类遭受破坏或灭绝,势必造成某一功能丧失。为了避免土壤肥力的不协调,可以通过一定的人为措施来引入一 些对土壤环境和土壤肥力有利的土壤生物,来恢复原有的生物群落或增加某些功能(如防病、治虫、生物修复等)。微生物肥料的开发就是该方面一个成功实践。微 生物肥料又称生物肥料、菌肥、接种剂,是一类以微生物生命活动及其产物导致农作物得以特定肥料效应的微生物活体制品。国内现有的微生物肥料生产企业超过 500个,年产量约为500万吨。微生物产品的种类也不断增加,目前在农业部登记的产品分为菌剂类和菌肥类两大类,共有11个品种, 9个菌剂类品种分别是根瘤剂、固氮剂、硅酸盐菌剂、磷酸菌剂光合菌剂、有机物料腐剂、产气菌剂、复合菌剂和土壤修复菌剂; 2个菌肥产品是复合生物肥料和生物有机肥。这些不同的微生物肥料都能促进不同微生物种群的繁殖和生长。

3 实施合理的施肥制度

施肥影响到土壤养分的丰缺和碳源物质的输入,从而影响到土壤微生物的数量。因此合理的施肥制度是培 育土壤生物肥力,提高耕地效率的有效途径。因为化肥的大量单一施用,导致了土壤结构的劣化和环境污染等诸多问题,所以保持适当有机和无机肥料的投入,特别 是生物有机肥料的投入对土壤肥力的健康持续发展是及其重要的。

很多试验证明,生物有机肥的施用还可以提高化肥的利用率,化肥与有机肥的配合施用,既补充输入了有 机碳源,又改善了土壤的物理性状,大大刺激了土壤微生物的活性。Ndayeyamiye等的研究结果表明,长期施用有机肥或有机无机肥配合施用可以提高土 壤细菌、真菌和放线菌的数量,氨化细菌、硝化细菌、自生固氮菌等也有显著增加。有机和无机肥料的配合施用是一种合理的施肥制度,这样的施肥制度不仅可增加 土壤养分的有效性和供应能力,并可保持良好健康的土壤结构,增强了土壤肥力的/自我造血0功能。有机和无机肥料的配合施用还可以增加土壤微生物磷的含量而 减少土壤对磷的固定,使作物根深苗壮,提高抗旱耐碱的能力,增加作物产量,提高农业后劲。

4  采用合理的耕作制度和种植方式

通过耕作对土壤投入的能源物质越多,微生物的数量越多,矿化率就越多。耕作方式间接改变了土壤微生 物的数量和土壤微生物的矿化途径以及食物链,没有扰动的免耕土壤有益于促进细菌、真菌的生长,其中对细菌的影响最大。相对于免耕处理,所有耕作方式都会降 低土壤微生物量,而且耕作程度越低土壤微生物量下降的越少。在少耕或者免耕的土壤中,微生物和它们之间的联系开始集中在表层土壤中,并且使同一土层中的土 壤微生物对有机碳的固定能力增强。而传统的耕作方式使联系作物残留物和土壤微生物的表土层变薄,从而降低了矿化率。

同连作系统相比,土壤酶的活性对轮作系统的积极效果更敏感,而且对免耕处理也有所反应。耕作类型也 可以弥补栽培措施对土壤生态的影响,因为同传统耕作相比,保护性耕作措施能减少对土壤的扰动,表土(<250px)中的酶活性明显较高。长期的作物轮 作,由于同连作比有较好的植物多样性,通常对土壤酶活性也有较好的影响,尤其在轮作中包含豆科作物的条件下更是如此。在这方面,我国有不少好的实践,如一 般旱地作物与大豆、花生等豆科的间作套种或轮作,在水稻-小麦轮作区,休闲期豆科绿肥的种植等都是利用生物的固氮作用增加地力