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增施有机肥提高土壤渗水和保水能力

来源:通达重工     发布时间:2018-05-11     点击:

 田间渗水能力,指土壤接纳和渗入雨水或者灌溉水的能力,即最大程度地吸纳降雨和灌溉水,减少地表径流和土壤渗漏的能力。土壤对作物生长的支持能力就是土壤肥力,其中就包括田间渗水能力和持水力,由于作物营养元素都是在溶解的离子态时被根系吸收利用的,适宜的土壤水含量是作物营养元素(包括氮素)有效利用的保障。土壤含水量直接影响土壤溶液的浓度和运动,也影响到土壤固相、液相和气相三者之间的比例。

  土壤渗水能力较差时,渗入土壤的水相对较少,若降雨速度较快,雨水会在地面迅速积累并形成地表径流,短时间降雨量较大时,就容易引发涝害和洪水,同时还会导致水土流失。另一方面,降雨的利用效率也大大降低了。土壤持水、地表径流、蒸发蒸腾作用和渗漏,四者之和就是降雨和灌溉的总量。如果对农田水资源平衡做一个简单的估算,田间达到饱和持水量的70%时,1 m内土壤的含水量为350~400 mm。以年降雨和灌溉总量为1 000 mm为例,假设没有地表径流和田间土壤渗漏,作物吸收并通过蒸腾作用消耗水大约仅为500 mm;田间蒸发为240 mm,这部分水可以通过地面覆盖等措施减少浪费;非生长季节蒸发损失200 mm;杂草生长消耗100 mm。而实际上,通过地表径流和土壤渗漏途径流失的水量是无法估算的,除了降雨强度和原有田间持水量外,还受到土壤保水能力和渗水能力的影响。保水能力强时,不仅可以提高灌溉和降雨的利用效率,还是保肥和降低化肥对地下水污染的重要保障。土壤肥力较高的土壤意味着优良的物理性状,可以避免水分和养分的流失以及向深层渗漏,最大程度地将其保持在耕作层。
  土壤的保水和渗水能力达到最大时,耕作层截留、供作物利用的水量也最大,降雨或灌溉的效率就会最高。田间持水力体现了土壤的保水能力,由土壤质地、有机质含量和土壤结构决定。地表径流和土壤渗漏都是自然现象,但具有良好团粒结构的壤土,其保水能力最强。田间渗水能力受土壤质地、土壤表面结构与植被、土层厚度以及土壤耕作方式等的影响,是土壤肥力的一种表现形式。田间持水力和保水能力与土壤质地关系密切。任何改善土壤耕性和土壤有机质含量的措施,均有利于提高田间持水力。要人为地提高这两种能力,一个重要的因素就是提高土壤有机质含量,改善土壤结构。土壤团粒结构是有机质代谢的中间产物,与原生土壤微粒相互粘合而成的颗粒结构,是土壤耕性、渗透能力和保水能力的保障。
  土地耕作加速了有机质的分解,随着有机质的不断减少,继而造成土地退化和土壤板结,从而影响了作物根层的“水-气”平衡,土地耕性和植物营养元素的运动也受到影响。在长期施用化肥来替代有机肥的情况下,土壤有机质不断降低是不可避免的现实。在土壤不断退化的情况下,产量极大地依赖于化肥和灌溉的投入。土地抵御自然灾害(如洪涝和干旱)的能力较低,灾害后的恢复能力也较差,这样的农业处在一定的风险中。由于我国普遍种植指数较高,秸秆在田间来不及消化分解就急于种植下茬作物,不时地采取焚烧秸秆的办法解决田间播种问题。这样简单地将所积累的有机质迅速转化为CO2、N2、NO2等包括大量温室气体的气态物质,同时失去了增加土壤有机质的机会。
  农业土地使用方面需要解决的问题是,土壤有机质含量应当达到什么程度是既经济又合理的?最合理的有机质含量应当至少满足土壤团粒结构的维持、保持必需的渗水和保水保肥能力、提供土壤生物足够的食物。有机肥是提高土壤有机质的有效途径之一。为了维持土壤肥力平衡,每年每公顷土地大约需要8~12 t的有机质投入,但目前的耕作措施没有真正达到这样的水平。相反,目前的发展趋势是土壤有机质在逐年退化。这对未来长期土地生产能力的影响将是消极的。长期定位试验表明,在没有科学合理投入的情况下,60年内土壤有机质会减少到人类未开垦前全部积累量的1/3。土壤有机质含量降低的直接后果就是肥力降低,如果不积极改善这样的状况,农业将来非常有可能面对土壤肥力降低、进而影响产量的后果。
  耕作方式也在很大程度上影响土壤的渗透能力,耕作虽然可以短期内提高渗透能力,但在随后的作物生长期间渗透力反而明显下降。耕作方式不合理造成耕作层土壤板结或耕作下层形成犁抵层,都阻碍土壤渗水。耕作并不能从根本上解决土壤板结的问题,只有长期保护性耕作和提高土壤肥力才是彻底解决问题的有效办法。保护性耕作的土壤,由于保护了土壤生物的生存空间和活动通道,更有利于土壤水的渗透。土壤肥力自我恢复的目的在于尽可能地减少农业生产对外源化肥和灌溉的过分依赖。要保持土壤肥力的自我恢复能力,就必须想方设法提高有机物质的投入量,至少应当维持土壤有机质消耗和添加之间的平衡。

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