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01
土壤肥力種類
土壤肥力就是指土壤能夠滿足作物生長發(fā)育所必需的水分、養(yǎng)分、空氣、熱量的能力而稱之。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;人為肥力是指人們對土壤進行耕種、施肥、灌溉等農(nóng)業(yè)技術(shù)措施而創(chuàng)造出來新的肥力。
因此,任何土壤,耕作栽培作物愈久,可采用的農(nóng)業(yè)技術(shù)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(chǎn)物。所謂有效肥力,是指栽培作物時,被當(dāng)季作物吸收利用的那部份肥力;潛在肥力是指在土壤中存在,不能立即被當(dāng)季作物利用的那些肥力。潛在肥力和有效肥力,在得當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)技術(shù)措施實施下,是可以相互轉(zhuǎn)化的。
02
土壤肥力因素
土壤水分、養(yǎng)分、空氣和溫度,稱為土壤肥力四大因素。土壤肥力的高低,不只是受每個肥力因素數(shù)量適當(dāng)與否的影響,而主要取決于水、肥、氣、熱之間在一定條件下協(xié)調(diào)程度的左右。
因此,必須研究掌握土壤各個肥力因素狀況和它們的相互關(guān)系。
01
土壤水分狀況
“水利是農(nóng)業(yè)的命脈”,首先,作物的生長發(fā)育需要大量的水。這是因為:一般作物要獲得一分產(chǎn)量,必須消耗500—1000分的水,這些水都是從土壤中供給;作物吸收的養(yǎng)分也需要溶于水后才能被利用;土壤微生物的活動以及土壤養(yǎng)分的分解和轉(zhuǎn)化都需要水。
其次,水分直接對土壤空氣與熱量狀況起著制約的作用,同時還影響著土壤的脹縮性、粘著性、粘結(jié)性和耕性等性質(zhì)。這表明,土壤水分不僅為作物生長發(fā)育之必需,而且還可以通過控制土壤水分狀況來使肥、氣、熱關(guān)系協(xié)調(diào)。
①土壤水分類型:
土壤水分按其受作用力的不同,一般分為三種:
A
束縛水:
這是在土粒表面引力作用下,緊緊地束縛在土粒周圍的水分而稱之。這種水在土壤中移動極慢,且有一部份在土粒表面不移動,所以很難被作物吸收利用。當(dāng)土壤含水量達到僅有束縛水量時,作物就出現(xiàn)凋萎現(xiàn)象。由于土粒愈細,吸住的水分愈多,所以粘土的束縛水量大于砂土。
B
毛管水:
這是在土壤毛細管引力作用下,保持在曲折微細的土壤孔隙里的水而稱之。這種水能沿著毛細管孔隙向上下左右的各個方向移動。其移動規(guī)律是從濕度大的土層移向濕度小的土層。它是土壤中最適于作物吸收利用的水分。由于水中溶有各種作物的養(yǎng)分,所以又為作物提供了營養(yǎng)物質(zhì)。
油砂土、潮砂土,出現(xiàn)的“回潮”或“回潤”現(xiàn)象,就是毛管水的上升運動,把地下水引到耕層的緣故。但是毛管水運動會帶來地表蒸發(fā)不斷發(fā)生,造成土壤水分損失,所以生產(chǎn)中常采取中耕松土,這有切斷土壤毛細管,減少土壤水分蒸發(fā)的作用。
C
重力水:
這是在土壤水分含量超過土壤毛管力的作用范圍時,過多的水受重力的影響向下滲漏,這種滲漏水稱為重力水。它是水稻最有效的水分。盡管滲漏作用有造成漏水漏肥的現(xiàn)象,但不論對水田還是旱土,適當(dāng)?shù)臐B漏是必要的,它有利于土壤空氣的更新及有害還原物質(zhì)的向下移動和淋失。
②水稻土壤水分狀況:
水稻土壤在淹水時期,耕作層水分呈現(xiàn)過飽和狀態(tài),由于重力作用,不斷地垂直滲漏。根據(jù)水分的垂直滲漏特點,水稻土分成三個類型。
A
地下水型:
這類水稻土,地下水位高(地下水位距地表在60厘米以內(nèi)),排水不良,灌溉水層和地下水相連,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,但不耐干旱。如高岸田、天水田和大部份梯田屬之。
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不相連接,但土壤毛管水可以上下流通,這類田一般分布在垅田上面或一排、二排田屬之。
三種類型水稻土,以良水型的土壤肥力最好,一般是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)稻田。適當(dāng)滲漏對水稻土是必要的,它有助于土壤空氣的更新和有毒物質(zhì)的排除。當(dāng)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小時最適當(dāng)。
02
土壤空氣狀況
土壤空氣對土壤微生物活動和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化有密切關(guān)系,對作物根系發(fā)育亦有影響。作物生長發(fā)育各個時期對土壤空氣都有一定的要求。
①土壤空氣的成分:
土壤中的空氣,一部份是由大氣進入;一部份是由土壤中生物化學(xué)過程所產(chǎn)生。由于土壤中生物(作物根系和微生物)生命活動的影響和有機質(zhì)的分解作用,不斷地消耗氧氣和產(chǎn)生二氧化碳及其它氣體,致使土壤空氣與大氣的成分有顯著的區(qū)別:土壤空氣中氧氣含量低于大氣,而二氧化碳的含量則高于大氣;另外土壤空氣經(jīng)常為水汽所飽和,大氣濕度一般只達50—90%;土壤空氣有時還含有少量的還原性氣體,如甲烷、氫氣、氨和硫化氫。
②水田土空氣狀況的特點:
水稻土壤由于季節(jié)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,常處于還原狀態(tài)。作物生命活動消耗的氧,只能靠作物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(huán)境,防止稻根被周圍還原性物質(zhì)的毒害。這正是水稻能在缺氧環(huán)境中生長的秘密所在。
所以水田土壤空氣狀況的特點具有明顯的層次性和微域性。在耕作層表面數(shù)毫米至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,常因水稻根群的泌氧作用而出現(xiàn)銹斑和銹紋。
③土壤空氣在土壤肥力中的地位:
土壤空氣供給作物根系呼吸作用所需要的氧。如缺氧,根系發(fā)育受到影響,吸水吸肥機能減弱,甚至死亡。尤其種子發(fā)芽期及幼苗期更加如此。水稻雖具通氣組織,土壤也應(yīng)具有一定的通氣性能,以利稻根生長。
另外,土壤空氣狀況影響土壤微生物的活動和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。缺氧微生物活動以嫌氣性為主,使有機質(zhì)分解緩慢,造成養(yǎng)分不足,甚至引起氮素損失,同時,還產(chǎn)生不利于作物營養(yǎng)的還原性有毒物質(zhì),如乙酸、丁酸、硫化氫等。此外,土壤通氣不良,有利于病菌滋生,引起作物感染病害,影響作物生長,降低產(chǎn)量。因此,稻田常采用排水露田和曬田進行調(diào)節(jié)。
03
土壤溫?zé)釥顩r
土壤溫度對作物生育和土壤中微生物活動以及各種養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、土壤水分蒸發(fā)和運動都有很大影響。作物從播種到成熟都需要一定的溫度條件,如大麥、小麥在1—2℃時就能發(fā)芽,而水稻、棉花要在10—12℃時才發(fā)芽。所以不同作物的適時播種,就是由土壤溫度來決定的。一般土壤微生物生活,以土溫25℃—37℃為適宜,最低是5℃,最高不超過45℃—50℃。土溫過低,微生物活動減弱,甚至完全停止,有機質(zhì)難于分解,有效養(yǎng)分缺乏。冷浸田就是如此,所以要排除冷浸水,增施豬牛欄糞、石灰、草木灰和火土灰,以提高土溫。
①影響土壤溫度的因素
溫度是熱的表現(xiàn)。土壤熱量主要來源于太陽輻射熱,其次是微生物對有機質(zhì)的分解作用,放出一定的熱量,使土溫增高。
影響土壤溫度變化的因素很多,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性,如土壤熱容量、導(dǎo)熱性、吸熱性和散熱性等。尤其是熱容量和導(dǎo)熱性是決定土溫最重要的內(nèi)因。
A
土壤熱容量:
每1立方厘米的干土增溫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0.0003;土粒介于二者之間,約為0.5—0.6。由于土壤固體部分變化很小,因此,土壤熱容量的大小主要決定于土壤水分和空氣的數(shù)量,凡水多氣少的土壤,熱容量就大,增溫慢,冷卻也慢,溫度變化小;反之,土溫變化就大。所以稻田管理,早春白天排水增溫,夜間灌水保溫;夏季運用深灌降溫。
B
土壤導(dǎo)熱性:
土壤導(dǎo)熱是指從溫度較高的土層向溫度較低的土層傳導(dǎo)熱量的性能。其大小與土壤固、液、氣三相組成比例有關(guān)。土壤礦物質(zhì)的導(dǎo)熱性為空氣的100倍;水為空氣的25倍;有機質(zhì)為空氣的5倍;空氣幾乎不傳熱。由此可知,土壤導(dǎo)熱性的大小取決于空氣和水分之間的相對比例。因此,中耕松土有減小土壤導(dǎo)熱性,使表土溫度不易向下傳遞,深土溫度不易向上散失。
②土溫變化的調(diào)節(jié)
土壤溫度隨氣象因子的影響而經(jīng)常變化,為了滿足作物生長發(fā)育的需要,必須圍繞早春增加土溫,夏季降低土溫,秋冬保持土溫的目標(biāo),采取行之有效的措施。
A
合理灌溉:
早春寒潮期間多灌水、灌深水,避免土溫驟然下降,增強幼苗抵御低溫能力;一般天氣期間采用淺水間灌,升溫通氣,促進作物生長。夏季以增強土壤散熱性為主,采取短期灌深水和經(jīng)常性的灌水露田相結(jié)合,達到散熱、通氣、供水的目的,促進作物生長發(fā)育。秋冬時節(jié),一般結(jié)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、腐熟的豬牛欄淤等等,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;其三,土壤疏松,增加空氣容量,降低土壤熱容量。此外,還直接提高作物的營養(yǎng)。
C
實行覆蓋:
早春和秋冬低溫季節(jié),運用草木灰、切碎的草子(紫云英)、干(濕)牛糞、苔蘚、塑料薄膜等覆蓋地面,能提高土壤吸熱,減少散熱,有保溫防凍作用;夏秋高溫干旱期間,采用稻草或其它作物秸稈覆蓋地面,有遮蔭防曬,降低土溫的作用,同時,還能減少水分蒸發(fā)和消滅雜草。
D
中耕松土:
這有利于土壤空氣容量增加,減少表土熱量向下傳導(dǎo)和下層土溫上升的作用。因此,早春,對粘重緊實土壤進行中耕松土來提高土溫,加快種子萌芽;夏季中耕松土,緩和根系活動層土溫過高,促進作物根系生長。
E
其他
除以上四種方式之外,利用風(fēng)障、防風(fēng)林、熏煙及施用化學(xué)增溫劑等,均可調(diào)節(jié)土壤溫度,可以因地制宜進行應(yīng)用。