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摘要 总结了甘南县土壤存在的问题,包括土壤盐碱危害、土壤侵蚀、土壤肥力减退、耕层浅犁底层厚等,并对土壤问题的危害进行分析,以期为该县土壤的改良提供参考。
关键词 土壤;盐碱化;土壤侵蚀;肥力减退;黑龙江甘南
中图分类号 S15 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)23-0236-01
甘南县位于黑龙江省西部,地处嫩江中游右岸,交通十分便利。幅员面积4 792 km2,是黑龙江省的粮食主产区之一。地理坐标在东经122°54′~124°58′,北纬47°35′~48°32′,耕地面积194 561.95 hm2,草原面积74 866 hm2,水面5 600 hm2,年平均气温2.6 ℃,年平均降水量455.2 mm,无霜期132 d。光照充足,全年日照时数2 662.8 h,土壤肥沃,有机质含量在35 g/kg以上,主要栽培作物以玉米为主,也盛产大豆、水稻等粮食作物。经济作物以向日葵、马铃薯、瓜菜为主,也是黑龙江省西部重要的蔬菜生产集散地。
1 土壤盐碱危害
甘南县盐碱土分布于宝山乡、巨宝镇、东阳镇、长山乡和甘南镇,长山乡盐地面积较大,面积为325 hm2,宝山乡碱地面积为169 hm2。甘南县的耕地碱盐土壤中盐碱成分以重碳酸盐为主,大面积是碳酸盐草甸土、盐化草甸土和碱化草甸土,通常被称作“轻碱土”,由于土壤中含有一定量的碳酸盐类,个别地块地表有碱斑、返盐霜,通体有强烈的盐酸反应,经测定pH值为7.5~8.5,高者达9以上。因而使土壤呈碱性反应,危害程度较大。另外,土壤中还含有以小苏打为主的盐碱,这种盐碱除危害庄稼外,还能恶化土壤性质,所以造成了土壤质地黏朽,干时硬、湿时泞、冷浆,既怕旱又怕涝等许多不良性状。尽管养分含量不低也发挥不出来,产量不高。其对作物产生的不良影响主要有以下几个方面。
1.1 盐分含量多,危害种子发芽及作物生长
甘南县盐碱土中含有多量可溶性的有害盐类,多为碳酸氢钠和碳酸钠,一般含量在0.12%左右。含盐量虽然不算很高,但随季节而变动,春季返盐季节含盐量在0.10%~0.14%变动,对最不耐盐碱的小苗,构成严重威胁,常因旱和小雨勾碱而死苗。一般土壤含盐量超过0.1%种子发芽即受到影响,甘南县春季墒情差,土壤返盐碱严重,不利作物出苗。墒情好时,抓苗较容易,故在墒情差时,座水种与抗盐有密切关系。盐分能影响作物正常发育,主要表现形式是:抑制根系水分的渗透,由于盐分使土壤溶液渗透压增加,影响作物吸水及作物体内的水分平衡,造成“生理干旱”[1-2];盐分可使作物体内的矿物质失调,由于土壤中有一定的盐类,使作物体内正常离子平衡遭到破坏,故使某些元素在作物体内过多或过少造成营养失调,影响作物的正常生长发育。另外,盐分中有毒性的离子在作物体内大量积累,可引起中毒癥状。
1.2 土壤质地黏重,透水性差
盐碱土所处地势低洼,地下水位高(1~3 m)土壤长期受地上水及地下水的浸润,土壤黏粒不断沉积,使土壤逐渐变黏。土壤表层容重一般在1.20~1.26 g/cm3,孔隙度为55.6%,毛管孔隙度为54.2%,非毛管孔隙只占28%。另外,土壤中代换性钠较多(占代换含量的30%以上),土质黏重,分散性大,吸水容易膨胀,结构性差,难于透水。
1.3 对有效养分有固定作用
盐碱土中含有的碳酸盐,对微量元素锌具有吸附固定作用,生成难溶于水的碳酸锌。碳酸锌只有在温度升高时,才能慢慢地分解释放。因此,在这些土壤上播种的作物,前期低温时表现小苗发锈叶色不正常,当温度升高时,叶的颜色才逐渐恢复为深绿色。除此之外,土壤中的碳酸盐和有效磷反应生成难溶于水的磷酸钙,降低了肥效。
2 土壤侵蚀
土壤侵蚀也称水土流失,包括水蚀和风蚀2种。甘南县水蚀面积很少,主要是风蚀,风蚀遍及全县,范围广,发生时期较长,秋、冬、春3季都有发生,因而其危害很重,是土壤肥力减退、土壤生产能力低的主要原因之一。
风蚀还有一个严重后果,就是表土剥蚀问题。表土的损失是难以恢复的,远比吹跑肥料、种子和小苗严重得多。此次土壤普查,通过调查访问得知,表土剥蚀厚度轻者0~1 cm,重者1~2 cm,侵蚀程度极大。
3 土壤肥力减退
土壤肥力是表明土壤生产性能的一个综合性指标,它是由各种自然因素和人为因素构成的[3-5]。由于长期受水蚀和风蚀这个跑水、跑肥、跑土的慢性病的影响,及用地养地失调,广种薄收,剥削地力的不合理耕作,甘南县土壤的养分状况发生了很大变化,主要表现为有机质含量降低,氮、磷等养分也相应减少,土壤肥力逐年减退。
据土壤普查报告记载,黑龙江省松嫩平原开垦初期,土壤含有机质60~80 g/kg,全氮3~6 g/kg,全磷3~4 g/kg。历经100余年的农事活动,甘南县现在的土壤养分状况发生了变化。此次土壤普查中,对土壤耕层(0~20 cm)农化样品进行了化验分析,结果表明,有机质保持一级(>60 g/kg)面积仅占0.16%,有机质二级(40~60 g/kg)的面积占26.1%,有机质三级(30~40 g/kg)面积占53.59%,有机质四级(20~30 g/kg)面积占18.65%,有机质二级(30~40 g/kg)和三级(20~30 g/kg)占79.69%,与开垦初期比,含量减少1/2~3/4。其他均为四级以下,含量为10~20 g/kg,有的不到1%。全氮保持一级的(4 g/kg以上)面积仅占3.93%,全氮二级(2%~4%)面积占37.01%,全氮含量绝大部分降到三级(1.5%~2.0%),与开垦初期比降低2/3;有效磷有所偏低,明显看出氮磷养分比例失调。
4 土壤耕层浅犁底层厚
通过土壤普查的剖面观察发现,甘南县耕地土壤普遍存在耕层浅、犁底层厚现象。对1 570个剖面登记表统计结果表明,耕层在10 cm以下占9.7%,10~15 cm占64.8%,大于20 cm的占23.5%,平均厚度仅有16 cm。犁底层在3~5 cm占35.3%,6~8 cm的占39.4%,大于10 cm的占12.7%,平均厚度8 cm,最厚10 cm以上。由于耕层浅,犁底层厚,给土壤造成很多不良性状,严重影响农业生产。
耕层薄、犁底层厚主要有以下几个缺点:一是通气透水性差。犁底层的容重大于耕层的容重,而孔隙度低于耕层的孔隙度。犁底层的总孔隙度、通气孔隙、毛管孔隙均低于耕层,另外犁底层质地黏重,片状结构,遇水膨胀很大,使总孔隙度变小,而在孔隙中几乎完全是毛管孔隙,形成了隔水层,影响通气透水,使耕作层与心土层之间的物质转移、交换和能量的传递受阻。二是易旱易涝。由于犁底层水分物理性质不好,在耕层下面形成一个隔水的不透水层,雨水多时渗到犁底层便不能下渗,而在犁底层上积累,既影响蓄墒,又易引起表涝,在岗地容易形成地表径流而冲走养分。三是影响根系发育。一方面耕层浅,作物不能充分吸收水分和养分;另一方面犁底层厚而硬,作物根系不能深扎,只能在浅的犁底层上盘结,不但不能充分吸收土壤的养分和水分,而且容易倒伏,使作物无法获取足够的养分与水分。
5 参考文献
[1] 张景略,徐本生.土壤肥料学[M].郑州:河南科学技术出版社,1990.
[2] 姚奎元,孟宪钺.天津市农田土壤水分监测预报研究[J].华北农学报,1998,13(1):117-121.
[3] 张英鹏,李彦,于仁起,等.山东省主要耕地土壤的养分含量及空间变异分析[J].华北农学报,2008,23(S1):310-314.
[4] 周宏美,宋晓,张彦玲,等.豫东潮土区耕地土壤养分动态监测与培肥途径[J].河南农业科学,2006(3):68-71.
[5] 刘义平.福安市耕地土壤肥力状况及改良途径[J].江西农业学报,2009(9):61-63,67.
关键词 土壤;盐碱化;土壤侵蚀;肥力减退;黑龙江甘南
中图分类号 S15 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)23-0236-01
甘南县位于黑龙江省西部,地处嫩江中游右岸,交通十分便利。幅员面积4 792 km2,是黑龙江省的粮食主产区之一。地理坐标在东经122°54′~124°58′,北纬47°35′~48°32′,耕地面积194 561.95 hm2,草原面积74 866 hm2,水面5 600 hm2,年平均气温2.6 ℃,年平均降水量455.2 mm,无霜期132 d。光照充足,全年日照时数2 662.8 h,土壤肥沃,有机质含量在35 g/kg以上,主要栽培作物以玉米为主,也盛产大豆、水稻等粮食作物。经济作物以向日葵、马铃薯、瓜菜为主,也是黑龙江省西部重要的蔬菜生产集散地。
1 土壤盐碱危害
甘南县盐碱土分布于宝山乡、巨宝镇、东阳镇、长山乡和甘南镇,长山乡盐地面积较大,面积为325 hm2,宝山乡碱地面积为169 hm2。甘南县的耕地碱盐土壤中盐碱成分以重碳酸盐为主,大面积是碳酸盐草甸土、盐化草甸土和碱化草甸土,通常被称作“轻碱土”,由于土壤中含有一定量的碳酸盐类,个别地块地表有碱斑、返盐霜,通体有强烈的盐酸反应,经测定pH值为7.5~8.5,高者达9以上。因而使土壤呈碱性反应,危害程度较大。另外,土壤中还含有以小苏打为主的盐碱,这种盐碱除危害庄稼外,还能恶化土壤性质,所以造成了土壤质地黏朽,干时硬、湿时泞、冷浆,既怕旱又怕涝等许多不良性状。尽管养分含量不低也发挥不出来,产量不高。其对作物产生的不良影响主要有以下几个方面。
1.1 盐分含量多,危害种子发芽及作物生长
甘南县盐碱土中含有多量可溶性的有害盐类,多为碳酸氢钠和碳酸钠,一般含量在0.12%左右。含盐量虽然不算很高,但随季节而变动,春季返盐季节含盐量在0.10%~0.14%变动,对最不耐盐碱的小苗,构成严重威胁,常因旱和小雨勾碱而死苗。一般土壤含盐量超过0.1%种子发芽即受到影响,甘南县春季墒情差,土壤返盐碱严重,不利作物出苗。墒情好时,抓苗较容易,故在墒情差时,座水种与抗盐有密切关系。盐分能影响作物正常发育,主要表现形式是:抑制根系水分的渗透,由于盐分使土壤溶液渗透压增加,影响作物吸水及作物体内的水分平衡,造成“生理干旱”[1-2];盐分可使作物体内的矿物质失调,由于土壤中有一定的盐类,使作物体内正常离子平衡遭到破坏,故使某些元素在作物体内过多或过少造成营养失调,影响作物的正常生长发育。另外,盐分中有毒性的离子在作物体内大量积累,可引起中毒癥状。
1.2 土壤质地黏重,透水性差
盐碱土所处地势低洼,地下水位高(1~3 m)土壤长期受地上水及地下水的浸润,土壤黏粒不断沉积,使土壤逐渐变黏。土壤表层容重一般在1.20~1.26 g/cm3,孔隙度为55.6%,毛管孔隙度为54.2%,非毛管孔隙只占28%。另外,土壤中代换性钠较多(占代换含量的30%以上),土质黏重,分散性大,吸水容易膨胀,结构性差,难于透水。
1.3 对有效养分有固定作用
盐碱土中含有的碳酸盐,对微量元素锌具有吸附固定作用,生成难溶于水的碳酸锌。碳酸锌只有在温度升高时,才能慢慢地分解释放。因此,在这些土壤上播种的作物,前期低温时表现小苗发锈叶色不正常,当温度升高时,叶的颜色才逐渐恢复为深绿色。除此之外,土壤中的碳酸盐和有效磷反应生成难溶于水的磷酸钙,降低了肥效。
2 土壤侵蚀
土壤侵蚀也称水土流失,包括水蚀和风蚀2种。甘南县水蚀面积很少,主要是风蚀,风蚀遍及全县,范围广,发生时期较长,秋、冬、春3季都有发生,因而其危害很重,是土壤肥力减退、土壤生产能力低的主要原因之一。
风蚀还有一个严重后果,就是表土剥蚀问题。表土的损失是难以恢复的,远比吹跑肥料、种子和小苗严重得多。此次土壤普查,通过调查访问得知,表土剥蚀厚度轻者0~1 cm,重者1~2 cm,侵蚀程度极大。
3 土壤肥力减退
土壤肥力是表明土壤生产性能的一个综合性指标,它是由各种自然因素和人为因素构成的[3-5]。由于长期受水蚀和风蚀这个跑水、跑肥、跑土的慢性病的影响,及用地养地失调,广种薄收,剥削地力的不合理耕作,甘南县土壤的养分状况发生了很大变化,主要表现为有机质含量降低,氮、磷等养分也相应减少,土壤肥力逐年减退。
据土壤普查报告记载,黑龙江省松嫩平原开垦初期,土壤含有机质60~80 g/kg,全氮3~6 g/kg,全磷3~4 g/kg。历经100余年的农事活动,甘南县现在的土壤养分状况发生了变化。此次土壤普查中,对土壤耕层(0~20 cm)农化样品进行了化验分析,结果表明,有机质保持一级(>60 g/kg)面积仅占0.16%,有机质二级(40~60 g/kg)的面积占26.1%,有机质三级(30~40 g/kg)面积占53.59%,有机质四级(20~30 g/kg)面积占18.65%,有机质二级(30~40 g/kg)和三级(20~30 g/kg)占79.69%,与开垦初期比,含量减少1/2~3/4。其他均为四级以下,含量为10~20 g/kg,有的不到1%。全氮保持一级的(4 g/kg以上)面积仅占3.93%,全氮二级(2%~4%)面积占37.01%,全氮含量绝大部分降到三级(1.5%~2.0%),与开垦初期比降低2/3;有效磷有所偏低,明显看出氮磷养分比例失调。
4 土壤耕层浅犁底层厚
通过土壤普查的剖面观察发现,甘南县耕地土壤普遍存在耕层浅、犁底层厚现象。对1 570个剖面登记表统计结果表明,耕层在10 cm以下占9.7%,10~15 cm占64.8%,大于20 cm的占23.5%,平均厚度仅有16 cm。犁底层在3~5 cm占35.3%,6~8 cm的占39.4%,大于10 cm的占12.7%,平均厚度8 cm,最厚10 cm以上。由于耕层浅,犁底层厚,给土壤造成很多不良性状,严重影响农业生产。
耕层薄、犁底层厚主要有以下几个缺点:一是通气透水性差。犁底层的容重大于耕层的容重,而孔隙度低于耕层的孔隙度。犁底层的总孔隙度、通气孔隙、毛管孔隙均低于耕层,另外犁底层质地黏重,片状结构,遇水膨胀很大,使总孔隙度变小,而在孔隙中几乎完全是毛管孔隙,形成了隔水层,影响通气透水,使耕作层与心土层之间的物质转移、交换和能量的传递受阻。二是易旱易涝。由于犁底层水分物理性质不好,在耕层下面形成一个隔水的不透水层,雨水多时渗到犁底层便不能下渗,而在犁底层上积累,既影响蓄墒,又易引起表涝,在岗地容易形成地表径流而冲走养分。三是影响根系发育。一方面耕层浅,作物不能充分吸收水分和养分;另一方面犁底层厚而硬,作物根系不能深扎,只能在浅的犁底层上盘结,不但不能充分吸收土壤的养分和水分,而且容易倒伏,使作物无法获取足够的养分与水分。
5 参考文献
[1] 张景略,徐本生.土壤肥料学[M].郑州:河南科学技术出版社,1990.
[2] 姚奎元,孟宪钺.天津市农田土壤水分监测预报研究[J].华北农学报,1998,13(1):117-121.
[3] 张英鹏,李彦,于仁起,等.山东省主要耕地土壤的养分含量及空间变异分析[J].华北农学报,2008,23(S1):310-314.
[4] 周宏美,宋晓,张彦玲,等.豫东潮土区耕地土壤养分动态监测与培肥途径[J].河南农业科学,2006(3):68-71.
[5] 刘义平.福安市耕地土壤肥力状况及改良途径[J].江西农业学报,2009(9):61-63,67.