蘇聯土壤(rǎng)學家威廉斯指出:“土(tǔ)壤是地球陸地上(shàng)能夠生長綠色植物的疏鬆表層。”這個定(dìng)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(zhí)物,是由(yóu)於它具有一種獨特的性質——肥力。土壤這種特殊本質,就是土壤(rǎng)區(qū)別於其它任何事物(wù)的依(yī)據。土壤肥力雖與土壤物質組成有聯係,但主要受土壤(rǎng)性狀的影響。
土壤的主要性狀
土壤質地:土壤的泥砂比例稱為土壤質地。直徑小於0.01毫米的土粒稱泥;直徑為1~0.01毫米的土粒稱砂;直徑大(dà)於1毫米的土粒稱礫(lì)石。根據土(tǔ)壤質地不同將土壤分為砂質土、粘質土和壤質(zhì)土。
①砂土:這類土壤含砂粒在80%以上,土粒間大孔隙多,土壤容積比重在1.4~1.7克(kè)/厘米3之間,因此,土壤晝夜溫差大,通透(tòu)性好,有機質礦質化快,易耕作,但保(bǎo)水保肥能力差,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(huà)肥。
②粘土:這種土壤含泥粒在60%以上,土壤比重在2.6~2.7克/厘(lí)米3之間。土壤硬度大,粘(zhān)著性、粘結性和可塑性都強,故適耕(gēng)性差。土壤保水保肥力強,潛在肥力較(jiào)高。但土緊(jǐn)難耕,土(tǔ)溫低,肥(féi)效不易發揮。因此(cǐ),水田要注意管水(shuǐ),提高泥溫,多施腐熟性有機肥和熱性化肥。
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(qīng)鬆,通氣透水,保水保肥力強,耕作爽犁。因此,它是水、肥(féi)、氣、熱協調(diào)的優質土壤。
土壤(rǎng)結構
土壤形成團聚體的(de)性能,稱為土(tǔ)壤(rǎng)的結構性。凡土粒膠結成(chéng)直徑為(wéi)1~10毫米的團粒狀土壤結構,稱為團粒結構。這是土壤結構中最好的一種。
其形成條件有兩個:
一是膠結物質。土壤中的膠結物質最主(zhǔ)要是粘粒,新形成的腐殖(zhí)質和微生物的菌絲及分(fèn)泌物。這些物質與(yǔ)鈣膠結在一起,就(jiù)形成了具有多孔(kǒng)性和養分豐富、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(yǒu)利團粒結構形成。
二是外力擠壓作用。凡是作物根(gēn)係穿插、幹濕交替、凍(dòng)融交替和耕作都對粘聚起來的土粒產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、水旱(hàn)輪作(zuò),都有利土壤團粒結構的形(xíng)成。
團粒結構優越性的具(jù)體表現:
其一,能(néng)協(xié)調(diào)土壤水分和(hé)空氣的矛盾。由於團粒間存在(zài)大孔隙(xì),團粒內又(yòu)有毛細管孔(kǒng)隙,這就有利於水分、養分、空氣三者間(jiān)的同時存在。從而土壤水、肥、氣、熱狀況協調。
其二,具有良好的養分狀況。隨著水、氣矛盾的解決,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(nèi)部又為嫌氣分解,前(qián)者有利於土壤養分釋(shì)放給作物吸(xī)收,後者有(yǒu)利土壤腐殖質累積,養分保蓄(xù)。矛盾協調後(hòu)的水分與養分就(jiù)能同時而不斷地供給作物需要。
其三,使土壤鬆軟(ruǎn)適度。具有(yǒu)團粒(lì)結構的土壤,疏鬆多孔,犁耕阻力小,耕作省力,耕翻質量好;土壤細碎而均勻,既不(bú)緊硬(yìng),又不(bú)起漿浮泥;幹燥不開大坼,泡田(tián)滲漏損失也小。
土壤吸收(shōu)性能
土壤(rǎng)有吸收固(gù)體、液體和氣體的能力。其吸收方式分為五種。
①機械吸收作用:這是指土壤將大於土壤孔隙而懸浮於溶液中(如骨粉、餅肥、磷礦粉及糞便殘渣等)的微細顆粒機械地阻留下來,使之不隨土(tǔ)壤中(zhōng)滲水而流(liú)走的一種作用。由於(yú)土壤顆粒愈小,排列(liè)愈緊密,土壤(rǎng)孔隙愈細,因此機(jī)械(xiè)吸收作用就(jiù)越強,則土壤保肥性能就好。這種作用對新改(gǎi)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(yī)靠其表麵能將分子態養分吸附在表麵上,而膠體與被吸附物不起任(rèn)何化學反應的一種作用。這種作用,由於對分子態(tài)養分有保持能力,因(yīn)此,土壤中的氨氣、尿素、氨基酸等分子態氮就會減少揮發損(sǔn)失。平常在施用易揮發的銨態氮肥時要求複好土就是這個道理。
③化學吸收作用:這是指(zhǐ)土壤中(zhōng)可溶性養分(如某些離子與帶不同(tóng)電荷的離子發生化學作(zuò)用),由純化學作用產生不溶性沉澱而固定在土壤內的(de)作用。這種作用,雖然有減少可溶性養分的流失,但被(bèi)固定下來(lái)的養分(fèn)就難以再被作物吸收(shōu)利用,故(gù)降低了養分的利用率。因此,把磷肥集中施或與有機肥混和施,製成顆粒球(qiú)肥施和根外噴施,就是避免化學吸收作用的發生,減少(shǎo)土壤對磷酸的固定。
④代換吸收作用:這又叫物理化學吸收作用。它是指(zhǐ)土壤膠體表麵吸著許多與(yǔ)它帶相反電荷離子的同時,其表麵上(shàng)又有等當量的同電荷(hé)的其它離子被代換出來的作用。其實質是一種離子(陽離子或陰離子)代換過程,是土壤膠體所吸收的離子(zǐ)和土(tǔ)壤溶液(yè)中的離子在相互代換。所以這種作用是可逆的,即膠體所吸收的離子,又能重新被其它離子代換到溶液中去。從而,這種作用在調節土壤中可溶性養分的(de)保蓄和(hé)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,吸收養分構成有機體而保留在土壤中的一種性能。由於生物是根據自身需要,從土壤溶液中選擇吸收各種可溶性養分(fèn),形成有(yǒu)機體(tǐ)。當(dāng)它們死亡(wáng)後,有機殘體(tǐ)又逐(zhú)漸分解,把營養物質釋放出(chū)來,供作物吸收利用。所以生物吸收作用,能(néng)保持養分,積累養分,提高土壤肥力。
土壤酸堿度
土壤酸堿(jiǎn)度是指土壤溶(róng)液中存在的H+和(hé)OHˉ的量。通常用PH值表(biǎo)示。pH=7時(shí)是(shì)中性反應,這時溶液中H+和OHˉ數量相等(děng);pH小(xiǎo)於7表示是酸性反應,這時H+多於OHˉ;H大(dà)於7表示是堿性反應,這時(shí)H+少於(yú)OHˉ。土壤酸(suān)堿度按其pH值的大小分為七級:
pH<4.5強酸性(xìng)
pH4.5~5.5酸性
pH5.5~6.5微酸性
pH6.5~7.5中性或近於中性
pH7.5~8.5微堿性
pH8.5~9.5堿性
pH>9.5強堿性
①土壤酸堿性產生原因:
土壤(rǎng)之所以有酸堿性,主要是(shì)土(tǔ)壤中存(cún)在酸堿物質(zhì)。H+來源主要是土壤膠體上吸附的H+和Al+3;其次是二氧化碳溶於水形成碳(tàn)酸解離的結果(guǒ):
H2CO3=H++HCO3ˉ,HCO3ˉ= H++CO3ˉ
除此之外,還有有機質轉化過程中,分解產生的有機酸(suān)(丁酸、草酸、檸檬(méng)酸等)、岩石風化過程(chéng)中,化學變化(如含硫礦物(wù)氧化)成的酸(suān)以及施用肥料加進的酸性物質[如(NH4)2SO4、NH4Cl],當NH4+被作物吸收後,常遺留在土壤中的酸(suān)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(tàn)酸氫鈉等鹽類水解以及土壤膠體上含的代換性鈉形成強(qiáng)堿轉化結果。
例如:Na2CO3+2H2O→2NaOH+H2CO3
NaHCO3+H2O→NaOH+H2CO3
②作物對(duì)土壤酸堿度(dù)的適應能力:
強酸性與強堿性土壤都不利於作物生長。不同的作物要求(qiú)土壤酸堿度不同。如茶樹隻適(shì)宜在酸性土壤上生(shēng)長,像映山紅、馬尾鬆、楊梅、蒜盤子等(děng),就(jiù)是酸性土壤的指(zhǐ)示植物;而天竺(zhú)、圓(yuán)葉包柏、柏木又是石灰性(xìng)土壤的指示植物。
此外(wài),土(tǔ)壤酸堿度對營養元素的有效性及有益微生物的活動都有很大的影響,土壤(rǎng)過酸(suān)過堿(jiǎn)還影響土壤良(liáng)好結構的形成(現不作詳細闡(chǎn)述),這些無疑的都直接或(huò)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、堿物(wù)質後,土壤所具有的抵抗土壤溶液酸化(huà)或堿化(huà)的能力,稱為土壤(rǎng)緩衝性能。土壤(rǎng)具有緩衝性能的原因:
①土壤膠體(tǐ)上代換性陽(yáng)離子存(cún)在,對酸堿有緩衝(chōng)作用。這是由(yóu)於土壤膠體上代換性(xìng)陽離子(zǐ)(鹽基離子或H+)被代(dài)換到溶液中生成了中性鹽或H2O。
②土壤的緩衝(chōng)性能是土壤的重要特性之一(yī)。由於土壤具有緩(huǎn)衝(chōng)性能,可以使土壤的(de)酸堿度經常保持穩定,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、泥土類(塘泥)肥料、石灰和(hé)種(zhǒng)植綠肥等,都是提高土壤緩衝性能的有效措施。
土壤肥力種類
土壤肥(féi)力就是指土壤能(néng)夠滿足作物生長(zhǎng)發育所必需的水分、養分、空氣、熱量的能力(lì)而稱之。土壤肥力分為自然肥力和人為肥力;潛在肥力和有效肥力。所謂自(zì)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(féi)力是指人們(men)對(duì)土壤進行耕種、施肥、灌溉等農業(yè)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(de)農業技術措施愈完善,人為肥力所占比重就越大。所以說,土壤是勞動的對象,又是勞動的產物。所謂有效肥力,是指栽培作物時,被當季作物吸收利用的那部份(fèn)肥(féi)力;潛(qián)在肥(féi)力是指在土(tǔ)壤中存在,不能立即被當季作物利用的(de)那些肥(féi)力。潛在肥力和有效肥力,在得(dé)當的農業技術措施實施下,是可以相互轉(zhuǎn)化的。
土壤肥力因素
土壤水分、養分、空氣和溫度,稱為土壤(rǎng)肥(féi)力四大因素。土(tǔ)壤(rǎng)肥力的高低,不隻是受(shòu)每個肥力因素(sù)數量適當與否的影響,而(ér)主要取決於水、肥、氣、熱之間在一定條件下協調程(chéng)度的左右(yòu)。因此,必須研究掌握土壤各個肥(féi)力因(yīn)素(sù)狀況和它們的相互關係。
土壤水分狀況
“水利是農業的命脈”,首先,作物的生長(zhǎng)發育需要大量的水(shuǐ)。這是因為(wéi):一般作物要(yào)獲得一分產量,必須消耗(hào)500—1000分(fèn)的水,這些水都是(shì)從土壤中供給;作物吸收的養分也需要溶於水(shuǐ)後才能被利用;土壤(rǎng)微生物的活(huó)動以及土壤養分的分解和轉(zhuǎn)化都需要(yào)水。其次,水分直(zhí)接對土壤空氣與熱量狀況起著製約的作用,同時還影響著土壤的(de)脹縮性、粘著性、粘結性和耕性等性質。這表明,土壤水分不僅為作物生(shēng)長發育之必需,而且還可以通過控製土壤水分狀況來使肥、氣、熱關係協調。
①土壤水分(fèn)類型:土壤水分按其受作用力的不(bú)同,一般分為三種:
A、束縛水:這是在土粒表麵引力作用下,緊緊地束縛在(zài)土粒周圍的水分而稱之。這種水在土壤中移動極慢,且有一部份(fèn)在土粒(lì)表麵不移動,所以很難被作物吸收利用。當土壤含(hán)水量達到僅有束縛水量時,作物就(jiù)出現凋萎現(xiàn)象。由於(yú)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(shuǐ):這是在土(tǔ)壤毛細管引(yǐn)力作用下,保持在曲折微(wēi)細的土壤孔(kǒng)隙裏(lǐ)的水而稱之。這種水能沿著毛細管孔隙向上下左右的各個方向移動。其(qí)移動(dòng)規律是從濕度大的土層移向(xiàng)濕度小的土層。它是土壤中最適於作物吸收利用(yòng)的水分。由於水(shuǐ)中溶有各種作物的養分,所(suǒ)以又為作物提供(gòng)了營養物(wù)質。油砂土(tǔ)、潮砂土,出現的“回潮”或“回(huí)潤”現象,就是毛管水(shuǐ)的上升運動,把地下水引到耕層的緣故(gù)。但是毛管水運動(dòng)會帶來地表蒸發不斷(duàn)發生,造成土(tǔ)壤(rǎng)水(shuǐ)分損失,所以生產(chǎn)中(zhōng)常采取(qǔ)中耕鬆土,這有(yǒu)切斷土壤毛細管,減少土壤水分蒸發(fā)的作用。
C、重力水:這是在(zài)土壤水分含量(liàng)超過土壤毛管力的作用範圍(wéi)時,過多的水受重(chóng)力的影響向下滲漏(lòu),這種滲漏水稱為重(chóng)力水(shuǐ)。它是水稻(dào)最有效的水分。盡管滲漏作用有造成漏水漏肥的現(xiàn)象,但不論(lùn)對水田還是旱土,適當的滲漏是必要的,它有(yǒu)利於(yú)土壤空氣的(de)更新及有害還原物質(zhì)的向下移動和淋(lín)失。
水稻(dào)土壤水分狀況:水稻土壤在(zài)淹水時期,耕作層水分呈(chéng)現過飽(bǎo)和狀態,由於重力(lì)作(zuò)用,不斷地垂(chuí)直滲漏。根據水分的垂直滲漏特點,水稻土分成三個類型。
A、地下水(shuǐ)型:這類水稻土(tǔ),地下水位高(地下水位距地表(biǎo)在60厘米以內),排水不良,灌溉(gài)水層和地下水相連,通透性能差,泥溫低,如冷浸田、滂泥田和深腳(jiǎo)鴨屎泥土屬之。
B、地表水型:這類水稻土,地下水位很深(超過150厘米),灌溉水下滲不能達到地下水層,排水雖良好,但不耐幹旱。如高岸田(tián)、天(tiān)水田和大(dà)部份梯田屬之。
C、良水型:這類水稻土,地下水位在60—150厘米之間,灌溉水層與地下水位(wèi)不相連接,但土壤毛管水可以上下流通,這類田(tián)一般分布在壟田上麵或一排、二排田屬之。
三種類型水稻(dào)土,以良水型的土壤肥(féi)力最好,一般是高產穩產稻田。適當滲漏對水稻土是必要(yào)的,它有助於土壤空氣的更新和有毒物質的排除。當然也不可過大,以免造成養(yǎng)分淋失。一般在灌1寸水能保存三天為限,即滲漏量為0.5~1.0厘米/24小時(shí)最適當。
土壤空氣狀況(kuàng)
土壤空氣對土壤微生(shēng)物活動和(hé)養分轉化有密切關係,對作物根係發育亦有影響。作物生長發育(yù)各個時期對土壤空氣(qì)都有(yǒu)一定的要求。
①土(tǔ)壤空氣的成分(fèn):土壤(rǎng)中(zhōng)的空氣,一部份(fèn)是由大氣進入;一部份(fèn)是由土壤(rǎng)中生物化(huà)學過程所產生。由(yóu)於土壤中生(shēng)物(作(zuò)物根係和微(wēi)生物)生命活動的影響和有機質的分解作用,不斷地消耗氧氣和產(chǎn)生二氧化(huà)碳及其它氣體,致使土壤空氣(qì)與大氣(qì)的成分有顯著的區別:土(tǔ)壤空氣中氧氣含(hán)量低於大(dà)氣,而二氧化碳的含量(liàng)則高於大氣;另外(wài)土壤空氣經常為水汽所(suǒ)飽和,大氣濕度(dù)一般隻(zhī)達50~90%;土壤空(kōng)氣有時還含有少量的還(hái)原性氣體,如甲烷、氫氣、氨和硫化氫。
②水稻土空氣狀況的特點:水稻土(tǔ)壤由於季節性或常年淹水,土壤空氣與大氣之間的氣體交換被水層隔絕,常處於(yú)還原狀態(tài)。作物生命活動消耗的氧,隻能靠作物(wù)莖葉的輸氧組織將大氣中的氧輸入根部,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(xìng)物質的毒(dú)害。這正是水稻能在缺氧(yǎng)環境(jìng)中生長的秘(mì)密所在。所以水田土壤空氣(qì)狀況的特點具有明顯(xiǎn)的層(céng)次性和微域性。在耕作層表麵數(shù)毫米至(zhì)1厘米處為氧化層,因鐵成高價化合物狀況,土色呈黃褐或黃棕色。在氧化層以下的耕作層為還原層,鐵成低價化合物狀況,土色呈青灰或蘭灰色。但在靠近根際周圍的土壤,常因水稻根(gēn)群的泌(mì)氧作用而出現鏽斑和鏽(xiù)紋。
③土壤空氣在土壤肥力中的地(dì)位:土壤(rǎng)空氣供給作物根(gēn)係呼吸作用所需要的氧。如缺氧(yǎng),根係發育受到影響,吸水吸肥機能減弱,甚至死亡。尤其種子(zǐ)發芽期及幼苗期更加(jiā)如此(cǐ)。水稻雖具通氣組(zǔ)織,土(tǔ)壤也應具有一定(dìng)的(de)通氣性能,以利稻根生長。另外,土壤空氣狀況影響土壤微生物(wù)的活動和養分的轉化。缺氧微生物活動以嫌氣性為主,使有機質分解緩慢,造成養分不足,甚至引起氮素損失,同時,還產生不利(lì)於作物營(yíng)養的還原性有毒物質,如乙酸、丁酸、硫化氫等。此外,土壤(rǎng)通氣不良,有利於病(bìng)菌滋生,引起(qǐ)作物感(gǎn)染病(bìng)害,影(yǐng)響作物(wù)生長,降低產量。因(yīn)此,稻田(tián)常采用排(pái)水(shuǐ)露田和曬田(tián)進行調節。
土壤溫熱狀況
土壤(rǎng)溫度對作物生(shēng)育和土壤中微生物活動以及各種養分的轉化、土壤水分蒸發和運動(dòng)都有很大影響。作物從(cóng)播種到成熟都需要一定的溫度條件,如大麥、小麥在1~2℃時就能(néng)發芽,而水稻、棉花要在10~12℃時才(cái)發芽。所以不同作物的(de)適時播種,就是由土壤溫度來決定的。一般土(tǔ)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(tǔ)溫過低,微生物活動減弱,甚至完全停止(zhǐ),有機質難於分解,有效養分缺乏。冷浸田就是如(rú)此,所以(yǐ)要排除冷浸水,增施豬牛欄糞、石(shí)灰、草木(mù)灰和火(huǒ)土灰,以提高土溫。
①影(yǐng)響土壤溫(wēn)度(dù)的因素:溫度是熱的表現(xiàn)。土壤熱量主要來源於太陽輻射熱,其次是微生物對有機質的分解作用,放出一定的熱量,使土溫增高。
影響(xiǎng)土壤溫度變化的(de)因素很多,有緯度、海撥高度、地形和坡向。但主要是土壤本身的土壤熱特(tè)性,如(rú)土壤熱容量(liàng)、導熱性(xìng)、吸熱性和散熱性等。尤其是熱容量和導熱性是決定土溫最重要(yào)的內因。
A、土壤熱容量:每1立方厘米的幹土增溫1℃時所需的熱量卡數(shù)(卡/立方厘米/度),稱為土壤熱容量。水的熱容量為1;空氣為(wéi)0.0003;土(tǔ)粒介於二者之間,約為0.5~0.6。由於土壤固體部(bù)分變化很小,因此,土壤熱(rè)容量(liàng)的大小主要決定(dìng)於土壤水分和空氣的數(shù)量,凡水(shuǐ)多氣少(shǎo)的土壤,熱容量就大,增溫慢,冷卻也慢,溫度變化小;反之,土溫變化就(jiù)大。所以稻田管理,早(zǎo)春白(bái)天排水增溫,夜間灌水保溫;夏季運用深灌降溫。
B、土壤(rǎng)導(dǎo)熱性:土壤導熱是指從溫(wēn)度(dù)較高的土層(céng)向溫度(dù)較低的土層傳導熱(rè)量的性能。其大小與土壤固、液、氣(qì)三相組成比(bǐ)例有關。土壤礦物質的導熱性為(wéi)空氣的100倍;水為(wéi)空氣的25倍;有機質為空氣的5倍;空氣幾乎(hū)不傳熱。由此可(kě)知,土(tǔ)壤(rǎng)導熱性的大小取決(jué)於空氣和水分之(zhī)間的相對(duì)比例。因此,中耕鬆土(tǔ)有減小土壤導熱性,使表土溫度不易向下傳遞,深土溫度(dù)不易向上散失。
②土溫變化的調節:土壤溫度隨氣(qì)象(xiàng)因子的影(yǐng)響而經(jīng)常變化,為了滿足作物生長(zhǎng)發育的需要,必須(xū)圍繞早春增加土溫,夏季降低土溫,秋冬保持土溫的目標,采取行之有效的措施。
A、合理灌溉:早(zǎo)春寒潮期間多灌水(shuǐ)、灌(guàn)深水,避免土溫驟然下降,增(zēng)強幼苗抵禦低溫能力;一般天氣期間采用淺水間灌,升溫通氣,促進(jìn)作物生長。夏季以增強土壤散熱性為主(zhǔ),采(cǎi)取短期灌深(shēn)水和經常性的灌水露田相結合,達到散熱、通氣、供水的目的,促進(jìn)作物生(shēng)長(zhǎng)發育。秋冬(dōng)時節,一般結合施肥,推行霜前灌水,以減輕作物凍害。
B、合理施肥:在保證施足肥的前提下,增施有機肥,如火土灰、腐熟的(de)豬牛欄淤(yū)等(děng)等,來提高土壤溫度。其一,加深土色,增加土壤吸熱力;其二,有機肥料分解中放出熱量;其(qí)三,土壤(rǎng)疏鬆,增加(jiā)空(kōng)氣容量,降低土壤熱容量。此外,還直接提高作物的營養。
C、實行覆蓋:早春和秋冬低溫季節(jiē),運用草木灰(huī)、切碎的(de)草子(紫雲英)、幹(濕)牛糞、苔蘚、塑料薄膜等覆蓋地麵,能提高土壤吸熱,減少散(sàn)熱,有保溫防凍(dòng)作用;夏秋高溫幹旱期間,采用稻草或(huò)其它作物秸稈覆蓋地麵,有(yǒu)遮蔭防曬,降低土溫的作用(yòng),同時,還能減少水(shuǐ)分蒸發和(hé)消(xiāo)滅雜草。
D、中耕鬆土:這有(yǒu)利於土壤空氣容量增加,減少表土(tǔ)熱量向下傳導和下(xià)層(céng)土(tǔ)溫上升的作用。因此,早春,對粘重緊(jǐn)實土壤進行中耕鬆土來提高土溫,加快種子(zǐ)萌(méng)芽;夏季中耕鬆(sōng)土(tǔ),緩和根係活動層土溫過高,促進作物根係生長。
此外,利(lì)用風障、防風林、熏煙及施用化學增溫劑等,均可調節土壤溫(wēn)度,可以因地製宜進行應用。
土壤養分狀況
作物需要的養分絕大部份(fèn)來自土壤,但是,土壤裏的養分絕大部份存在於難溶性的礦物質中和有機質(zhì)中,為遲效性(xìng),作物難以吸收利(lì)用。而能被當季作物吸收利用的離子態速效養分,隻(zhī)占土(tǔ)重0.005~0.1%,存在於水溶液中和(hé)被吸附在土(tǔ)壤膠體表(biǎo)麵上。不過,這種遲效養分和速效養分在一定條件下能夠相互轉化。
①有機碳化合(hé)物的轉化:土壤中的纖維素、澱粉、雙糖、單糖以及(jí)脂(zhī)肪等有機(jī)物,都不含氮。它們在土壤中轉化有兩種情況:一是通氣良好時,受好氣性細菌和真菌作用,迅速分解,最後產生CO2和H2O,並放出(chū)大量的熱。這(zhè)種熱是土壤生(shēng)物化學作用的原(yuán)動力和土壤微生物生(shēng)命活動所需(xū)能(néng)量的來源(yuán)。CO2是作物進行光合作用的重要原料。二是通氣不(bú)良時,受嫌氣性細菌作用,緩慢分(fèn)解,隻是放出少(shǎo)量的熱和CO2,而累積大(dà)量的有機酸(乙酸(suān)、丁酸)、甲烷、氫等還原性物質,障礙作物生長發育(yù)。如水稻“翻秋”或“溶蔸”現象,就是丁酸所害。因此,水田翻壓綠肥,結合施石灰,就是為了中和有機酸,消除稻田毒害。
②土壤中氮素的轉化:土壤中有機態氮占(zhàn)99%以上,無機態氮不足1%;水田(tián)的全氮含量約為0.1—0.2%,無機態氮更少。作物從土壤(rǎng)中吸收的氮素(sù),絕大部份由有機氮轉化而來。其轉化形成主要有四種:
A、氨化作用:土(tǔ)壤中含氮的有機(jī)物,如蛋白質、尿素(sù)和殼糖(幾(jǐ)丁質(zhì))等(děng)在氨化細菌作用下,逐漸分解釋放出氨(ān),稱之(zhī)氨化作用。不論通氣好壞,此過程都能進行。氨與土壤中(zhōng)的酸根(gēn)結合成銨鹽(yán),為作(zuò)物(wù)吸收利用,或(huò)被土壤膠體吸附保存(cún)。
B、硝(xiāo)化作用(yòng):氨或銨鹽在通氣良好的條件下,經亞(yà)硝(xiāo)酸細菌、硝酸(suān)細菌等的作用,轉化成硝酸的過(guò)程,稱為硝化作用。由於這種作用(yòng)是在通氣良好的情況下進行,所以NO3-N存在於旱土中,而水田中很少見。NO3-N是作物良好的有效(xiào)態養分,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(huà)作用和防止土壤中氨的散失。
C、反硝化作用:當土壤通氣不良,並含有大量新鮮有機質和硝酸鹽的土壤中,在(zài)反硝化細菌的作用下,將硝(xiāo)酸鹽還原成作物不能利用的氮氣而損失,這個(gè)過程稱為反硝化作用。這種(zhǒng)作用對作物吸收養分和生長帶來不利,務(wù)必加以阻止。稻田采用淺水間灌,露田通氣(qì)和施用銨態氮肥(féi),旱土雨後中耕鬆土,均可(kě)防止反硝化作用的發生。
D、生物奪氮作用:土壤中的無(wú)機態氮(如(rú)銨鹽、硝酸鹽)部份被微生物、雜草、土壤動物吸收利用(yòng),合成生物機體,使土壤有效態氮減少,稱生物奪氮作用。尤以微(wēi)生(shēng)物奪氮最突出,當土壤中施用大量(liàng)新鮮的、含纖維素多(duō)的有機肥和其它環境條件又(yòu)適宜,微生物就大量(liàng)活動與繁殖,消耗(hào)掉土(tǔ)壤中有效氮素,從而導致作物氮素養(yǎng)分缺乏或嚴重不足。因此,凡秸(jiē)稈還田或(huò)施用大量未腐熟的含纖維多的有機肥料,必須配合施用適當的速效氮肥,以(yǐ)補充土壤有效氮素,供作(zuò)物吸收。
但是生物奪氮作用是暫時(shí)的,直到有機肥分解就會停止,同(tóng)時,微生物死亡後,氮素仍就歸還給土壤,讓作物(wù)吸收利用。所以這與反硝化作用造成的氮(dàn)素損失是完全不同的。
③土(tǔ)壤中(zhōng)磷素的(de)轉化:一(yī)般土壤中磷酸總量(以P2O5計算)約在0.05~0.2%之間。紅(hóng)黃壤僅為0.06%左右,就按此計算,這些磷也夠供作物若幹(gàn)年豐收(shōu)所需要。但是,土壤中能為作物很(hěn)好吸(xī)收利用的水溶性磷(如Na、K、NH4等磷酸鹽(yán)及磷酸一鈣)和弱酸溶性磷(如磷酸二(èr)鈣)很少;而多數為難(nán)溶性磷(磷(lín)酸二鈣(gài))和極難溶性磷(如磷酸鐵、磷酸鋁)以及有機態磷。它(tā)們需經各種(zhǒng)轉化,才能被作物吸收利用。
土(tǔ)壤無機磷的轉化,主要受土壤反應的影響。在強酸性(xìng)土壤中(zhōng),磷與鐵、鋁離子化合生(shēng)成難溶性的磷酸鐵、磷酸鋁沉澱而被土壤固定(dìng);在石灰性土壤中,磷則(zé)成為磷酸三鈣被土(tǔ)壤固定。隻有當土壤反應處於中(zhōng)性或接近中性(PH值為6.5~7.5)的條件,磷的有效性才提高。
土壤有機磷(lín)的轉(zhuǎn)化。土壤中(zhōng),有機磷化(huà)合物主要有核蛋白(bái)、核酸、卵磷脂、植素以及植物體內其他含磷化合物。它們(men)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一樣,在土壤中再(zài)進行著各種轉化,變(biàn)成有效磷酸鹽供作物吸收(shōu)利用(yòng)。
④土壤中鉀素(sù)的轉(zhuǎn)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係極大(dà)。據有關資料記載,發育於紫色土、花崗岩的土壤,全鉀量為2.5~5.0%;發育於第四紀紅色粘土的紅(hóng)壤,全鉀量為0.8~1.8%;而(ér)發育(yù)於石灰岩的土壤,全鉀量僅0.68~1.12%。粘質土壤(rǎng)含鉀量比砂質土壤高。
土壤中的鉀(jiǎ),根(gēn)據對作(zuò)物(wù)有效性的高低,分為四大類:一是水溶性鉀。如KNO3、KCl、KHCO3等,可以被作物(wù)直接吸收,但土壤中的含量卻極少;二是代換性鉀。係土壤膠體上吸附的鉀,作物(wù)亦可以直(zhí)接利用,但土壤中含量也少,僅占土壤全(quán)鉀(jiǎ)量的0.1~0.5%。通(tōng)常說的有效鉀,是指水(shuǐ)溶性鉀與代換性鉀的總和。但它隻占土壤總鉀量的1~2%;三是微生物活體鉀。這類(lèi)鉀存在微(wēi)生物活體內,但在微(wēi)生物死亡分解後,可被作物吸收利用;四是礦物鉀。係指礦石(鉀(jiǎ)雲母、正長石)中含的鉀(jiǎ),是礦物在鉀細菌(jun1)和(hé)各種酸的作用下,釋(shì)放出的水溶性鉀(jiǎ)。這類鉀在土(tǔ)壤中含量(liàng)最多,占土(tǔ)壤含鉀總量(liàng)98%以上。不過,土壤中的鉀和氮(dàn)、磷一樣,並不能滿足作物生(shēng)活的需要(yào),亦須依靠施肥來補充。
土壤中(zhōng)各種類型的鉀,在一定的條件下,也可相互轉化。難溶性含鉀礦物,在各種酸(suān)類或鉀細菌的作(zuò)用下,可以釋放出水溶性鉀。但在含粘粒多的土壤中,由於粘土具有濕脹幹縮的特性,在土壤幹濕(shī)交替頻繁中,土(tǔ)壤(rǎng)中的水溶性鉀或代換(huàn)性鉀被粘土礦物(wù)固定起來,成為一種不能移動的鉀,使作物根(gēn)係無法吸收。為(wéi)避免這一現象(xiàng),鉀肥宜施在幹濕變化較少的土層內,即適當深施,或采用集中穴(xué)(條)施,最好是葉麵噴施。


