土壤有机质含量偏低的原因及提高途径

土壤有机质含量偏低的原因及提高途径

摘要以土壤有机质的重要作用为切入点,通过农民的种植习惯,分析土壤有机质下降的原因,并提出提高土壤有机质含量的建议和途径。

关键词土壤有机质;降低原因;秸秆还田;有机肥

土壤有机质不仅是植物营养元素的重要组成部分,而且对土壤的物理和化学性质有很大影响。有机质中的化合物在土壤肥力上具有多方面的重要作用,其分离出的土壤多糖具有较腐殖酸更为强大的团聚土壤颗粒的能力,是水稳性团聚体的主要胶结剂,对促进水稳性团粒结构的形成具有重要作用。从物质转化的角度来看,碳水化合物是微生物的能源物质。所以,土壤的生物学特性也会随土壤有机质数量和质量的变化而变化。有机质中的腐殖酸既是一种疏散剂,又是一种絮凝剂,腐殖酸钠和腐殖酸钾不仅对粘土矿物有分散作用和选择性絮凝作用,而且阴阳离子都能被作物吸收利用,同时能提高农产品品质。另外,腐殖酸以及包括氨基酸在内的各种有机酸、多糖等含有多种功能团,能与环境中的金属离子发生吸附、交换和络合作用,控制环境污染,这也是无公害农产品生产基地倡导施用有机肥的重要原因[1-2]。除此之外,腐殖酸还有很大的缓冲作用,是土壤具有缓冲性能的原因之一。正是由于有机质在土壤结构和土壤肥力上具有上述不可替代的作用,所以在土壤普查过程中有机质常被作为衡量土壤肥力水平高低的重要指标。不容忽视的是大量土壤普查的化验结果表明,许多地区的土壤有机质不但没有提高,而且有下降趋势。

据辽宁省土壤肥料工作站统计,以2001—2003年化验的3 653个土样为例,辽中平原土壤有机质平均含量为1.76%,与1979年第2次土壤普查结果(1.93%)相比平均含量下降了0.17个百分点,下降幅度为8.81%。

近几年,随着测土配方施肥工作的开展,土壤有机质含量逐年下降的趋势又进一步得到证实。仅新民地区而言,以2006年兴隆镇班屯村采集的48个土样为例,土壤有机质含量高于1.0%的不足8.4%,最低的仅为0.32%,最高的只有1.87%。究其原因,主要有以下几个方面:一是越来越多的化肥使用和高产量品种的推广及复种指数的提高造成土壤中的养分耗竭,只用地、不养地已成为我国农业生产的普遍现象。二是省时、省力已成为我国当代农民选择生产方式时所考虑的首要因素,出现大面积的秸秆焚烧和全方位的化学除草现象,降低了土壤碳回归指数,而且严重污染了环境。三是有机肥投入的减少是土壤有机质降低的重要原因。

根据目前我国农民的劳动习惯和农村青壮年劳动力奇缺的状况,原始有机肥施用方法与当代农民的劳动观念形成极大的反差,因此,再像20世纪70年代那样号召农民大面积增施有机肥及用秸秆去堆沤大寨肥已不太符合农村实际,必须在现有的农业生产方式上,推广新的土壤有机质提高途径[3]。综上所述,可以考虑从以下几方面提高土壤的有机质含量。

(1)农机部门改良农业机械,力争收割时将秸秆直接粉碎还田。秸秆不经过堆沤处理,科学地实现就地还田即能有效促进土壤肥力逐步提高,又能节省劳力,这是农业现代化进程中有机肥料积制、施用的必然趋势。科学地进行秸秆直接还田,不仅可改善土壤理化性质,还有固定和保存氮素养分,以及促进土壤中难溶性养分溶解等作用。但要提高还田效果,避免可能出现的有害因素,一定要注意以下几点:一是由于秸秆的C/N大(多在60～100∶1),碳多氮少,施入土壤后易发生微生物与作物幼苗争夺速效养分的状况,特别是争夺氮素更为突出,应配施适量的氮肥或氮磷肥(含磷高的的土壤可只配施氮肥)。一般以每250 kg秸秆配施15 kg碳酸氢铵为宜。如用玉米秸秆还田,除配施15 kg碳酸氢铵外,还需加15～20 kg过磷酸钙。二是耕埋时间宜早不宜晚,要争取边收边耕埋,特别是玉米秸秆,要及时翻压有利于腐解,并注意耕翻之前将秸秆切断压碎,以便和土壤混匀利于其吸水、吸肥和腐解。具体方法:可用秸秆切碎机或配施适量化肥后全部耕翻入土。三是秸秆用量不宜过多,一般施3 000～6 000 kg/hm2为宜,过多翻埋不严,对播种出苗不利[4]。四是秸秆在土壤中腐解,会产生一部分有机酸,对于酸性土壤,秸秆还田时应配施适量石灰,用草木灰、窑灰更好。五是与高温堆肥相比,秸秆直接还田没有经过高温发酵,可能会引起病害蔓延。为此,在尚未具备相应农药的情况下,必须避免将有害的秸秆直接还田。

(2)建议管理部门对直接在地里焚烧秸秆的农户给予必要的处罚。尽量引导农民将带有病害传染源的秸秆做为烧柴,将无害秸秆直接还田。

(3)针对目前玉米收割机只收棒不碎秆的状况,可在春耕前先用圆盘耙和重耙横垄耙切2遍,将秸秆耙倒压劈,再用旋耕机旋耕兼碎秆。因其涉及到机耕成本的投入,单靠技术部门很难解决实际问题,建议政府部门对将秸秆科学还田的农户予与必要的机耕补贴。这样既可以鼓励农民养地,改善土壤环境,又可以防止因焚烧秸秆给大气造成的严重污染,而且改善的土壤环境对提高农产品品质和保障人畜的饮食安全都有诸多好处,不失为促进农业生产进入良性循环的办法。

(4)积极推广秸秆本田腐殖化技术,如喷洒腐化剂,尽量提高还回秸秆的当年利用率,以提高农民参与秸秆还田的积极性。

(5)大力发展有机肥及有机、无机复混肥深加工产业,使有机肥含量高度化,形状颗粒化。让农民在施用有机肥时像施用化肥一样省工、省力,当年见效,以提高农民施用有机肥的积极性。

参考文献

[1] 田文霞.提升土壤有机质增强耕地抗旱能力[J].现代农业,2010(4):34-35.

[2] 宋日,刘利,吴春胜,等.东北松嫩草原土壤开垦对有机质含量及土壤结构的影响[J].中国草地学报,2009(4):91-95.

[3] 辛刚,颜丽,汪景宽,等.不同开垦年限黑土有机质变化的研究[J].土壤通

报,2002(5):332-335.

[4] 董元华,徐琪.水成土壤演化中有机质含量变化的研究[J].生态学报,1990(4):323-327.