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土壤基础知识(2)——土壤肥力及其因素
2023-12-27   来源:   

土壤基础知识(2)——土壤肥力及其因素

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01

土壤肥力种类

土壤肥力就是指土壤能够满足作物生长发育所必需的水分、养分、空气、热量的能力而称之。土壤肥力分为自然肥力和人为肥力;潜在肥力和有效肥力。所谓自然肥力,是指自然土壤在未开垦利用之前所具有的肥力;人为肥力是指人们对土壤进行耕种、施肥、灌溉等农业技术措施而创造出来新的肥力。

因此,任何土壤,耕作栽培作物愈久,可采用的农业技术措施愈完善,人为肥力所占比重就越大。所以说,土壤是劳动的对象,又是劳动的产物。所谓有效肥力,是指栽培作物时,被当季作物吸收利用的那部份肥力;潜在肥力是指在土壤中存在,不能立即被当季作物利用的那些肥力。潜在肥力和有效肥力,在得当的农业技术措施实施下,是可以相互转化的。

02

土壤肥力因素

土壤水分、养分、空气和温度,称为土壤肥力四大因素。土壤肥力的高低,不只是受每个肥力因素数量适当与否的影响,而主要取决于水、肥、气、热之间在一定条件下协调程度的左右。

因此,必须研究掌握土壤各个肥力因素状况和它们的相互关系。

01

土壤水分状况

“水利是农业的命脉”,首先,作物的生长发育需要大量的水。这是因为:一般作物要获得一分产量,必须消耗500—1000分的水,这些水都是从土壤中供给;作物吸收的养分也需要溶于水后才能被利用;土壤微生物的活动以及土壤养分的分解和转化都需要水。

其次,水分直接对土壤空气与热量状况起着制约的作用,同时还影响着土壤的胀缩性、粘着性、粘结性和耕性等性质。这表明,土壤水分不仅为作物生长发育之必需,而且还可以通过控制土壤水分状况来使肥、气、热关系协调。

①土壤水分类型:

土壤水分按其受作用力的不同,一般分为三种:

A

束缚水:

这是在土粒表面引力作用下,紧紧地束缚在土粒周围的水分而称之。这种水在土壤中移动极慢,且有一部份在土粒表面不移动,所以很难被作物吸收利用。当土壤含水量达到仅有束缚水量时,作物就出现凋萎现象。由于土粒愈细,吸住的水分愈多,所以粘土的束缚水量大于砂土。

B

毛管水:

这是在土壤毛细管引力作用下,保持在曲折微细的土壤孔隙里的水而称之。这种水能沿着毛细管孔隙向上下左右的各个方向移动。其移动规律是从湿度大的土层移向湿度小的土层。它是土壤中最适于作物吸收利用的水分。由于水中溶有各种作物的养分,所以又为作物提供了营养物质。

油砂土、潮砂土,出现的“回潮”或“回润”现象,就是毛管水的上升运动,把地下水引到耕层的缘故。但是毛管水运动会带来地表蒸发不断发生,造成土壤水分损失,所以生产中常采取中耕松土,这有切断土壤毛细管,减少土壤水分蒸发的作用。

C

重力水:

这是在土壤水分含量超过土壤毛管力的作用范围时,过多的水受重力的影响向下渗漏,这种渗漏水称为重力水。它是水稻最有效的水分。尽管渗漏作用有造成漏水漏肥的现象,但不论对水田还是旱土,适当的渗漏是必要的,它有利于土壤空气的更新及有害还原物质的向下移动和淋失。

②水稻土壤水分状况:

水稻土壤在淹水时期,耕作层水分呈现过饱和状态,由于重力作用,不断地垂直渗漏。根据水分的垂直渗漏特点,水稻土分成三个类型。

A

地下水型:

这类水稻土,地下水位高(地下水位距地表在60厘米以内),排水不良,灌溉水层和地下水相连,通透性能差,泥温低,如冷浸田、滂泥田和深脚鸭屎泥土属之。

B

地表水型:

这类水稻土,地下水位很深(超过150厘米),灌溉水下渗不能达到地下水层,排水虽良好,但不耐干旱。如高岸田、天水田和大部份梯田属之。

C

良水型:

这类水稻土,地下水位在60—150厘米之间,灌溉水层与地下水位不相连接,但土壤毛管水可以上下流通,这类田一般分布在垅田上面或一排、二排田属之。

三种类型水稻土,以良水型的土壤肥力最好,一般是高产稳产稻田。适当渗漏对水稻土是必要的,它有助于土壤空气的更新和有毒物质的排除。当然也不可过大,以免造成养分淋失。一般在灌1寸水能保存三天为限,即渗漏量为0.5—1.0厘米/24小时最适当。

02

土壤空气状况

土壤空气对土壤微生物活动和养分转化有密切关系,对作物根系发育亦有影响。作物生长发育各个时期对土壤空气都有一定的要求。

①土壤空气的成分:

土壤中的空气,一部份是由大气进入;一部份是由土壤中生物化学过程所产生。由于土壤中生物(作物根系和微生物)生命活动的影响和有机质的分解作用,不断地消耗氧气和产生二氧化碳及其它气体,致使土壤空气与大气的成分有显著的区别:土壤空气中氧气含量低于大气,而二氧化碳的含量则高于大气;另外土壤空气经常为水汽所饱和,大气湿度一般只达50—90%;土壤空气有时还含有少量的还原性气体,如甲烷、氢气、氨和硫化氢。

②水田土空气状况的特点:

水稻土壤由于季节性或常年淹水,土壤空气与大气之间的气体交换被水层隔绝,常处于还原状态。作物生命活动消耗的氧,只能靠作物茎叶的输氧组织将大气中的氧输入根部,由根再将氧分秘出来,造成根际微域氧化环境,防止稻根被周围还原性物质的毒害。这正是水稻能在缺氧环境中生长的秘密所在。

所以水田土壤空气状况的特点具有明显的层次性和微域性。在耕作层表面数毫米至1厘米处为氧化层,因铁成高价化合物状况,土色呈黄褐或黄棕色。在氧化层以下的耕作层为还原层,铁成低价化合物状况,土色呈青灰或兰灰色。但在靠近根际周围的土壤,常因水稻根群的泌氧作用而出现锈斑和锈纹。

③土壤空气在土壤肥力中的地位:

土壤空气供给作物根系呼吸作用所需要的氧。如缺氧,根系发育受到影响,吸水吸肥机能减弱,甚至死亡。尤其种子发芽期及幼苗期更加如此。水稻虽具通气组织,土壤也应具有一定的通气性能,以利稻根生长。

另外,土壤空气状况影响土壤微生物的活动和养分的转化。缺氧微生物活动以嫌气性为主,使有机质分解缓慢,造成养分不足,甚至引起氮素损失,同时,还产生不利于作物营养的还原性有毒物质,如乙酸、丁酸、硫化氢等。此外,土壤通气不良,有利于病菌滋生,引起作物感染病害,影响作物生长,降低产量。因此,稻田常采用排水露田和晒田进行调节。

03

土壤温热状况

土壤温度对作物生育和土壤中微生物活动以及各种养分的转化、土壤水分蒸发和运动都有很大影响。作物从播种到成熟都需要一定的温度条件,如大麦、小麦在1—2℃时就能发芽,而水稻、棉花要在10—12℃时才发芽。所以不同作物的适时播种,就是由土壤温度来决定的。一般土壤微生物生活,以土温25℃—37℃为适宜,最低是5℃,最高不超过45℃—50℃。土温过低,微生物活动减弱,甚至完全停止,有机质难于分解,有效养分缺乏。冷浸田就是如此,所以要排除冷浸水,增施猪牛栏粪、石灰、草木灰和火土灰,以提高土温。

①影响土壤温度的因素

温度是热的表现。土壤热量主要来源于太阳辐射热,其次是微生物对有机质的分解作用,放出一定的热量,使土温增高。

影响土壤温度变化的因素很多,有纬度、海拨高度、地形和坡向。但主要是土壤本身的土壤热特性,如土壤热容量、导热性、吸热性和散热性等。尤其是热容量和导热性是决定土温最重要的内因。

A

土壤热容量:

每1立方厘米的干土增温1℃时所需的热量卡数(卡/立方厘米/度),称为土壤热容量。水的热容量为1;空气为0.0003;土粒介于二者之间,约为0.5—0.6。由于土壤固体部分变化很小,因此,土壤热容量的大小主要决定于土壤水分和空气的数量,凡水多气少的土壤,热容量就大,增温慢,冷却也慢,温度变化小;反之,土温变化就大。所以稻田管理,早春白天排水增温,夜间灌水保温;夏季运用深灌降温。

B

土壤导热性:

土壤导热是指从温度较高的土层向温度较低的土层传导热量的性能。其大小与土壤固、液、气三相组成比例有关。土壤矿物质的导热性为空气的100倍;水为空气的25倍;有机质为空气的5倍;空气几乎不传热。由此可知,土壤导热性的大小取决于空气和水分之间的相对比例。因此,中耕松土有减小土壤导热性,使表土温度不易向下传递,深土温度不易向上散失。

②土温变化的调节

土壤温度随气象因子的影响而经常变化,为了满足作物生长发育的需要,必须围绕早春增加土温,夏季降低土温,秋冬保持土温的目标,采取行之有效的措施。

A

合理灌溉:

早春寒潮期间多灌水、灌深水,避免土温骤然下降,增强幼苗抵御低温能力;一般天气期间采用浅水间灌,升温通气,促进作物生长。夏季以增强土壤散热性为主,采取短期灌深水和经常性的灌水露田相结合,达到散热、通气、供水的目的,促进作物生长发育。秋冬时节,一般结合施肥,推行霜前灌水,以减轻作物冻害。

B

合理施肥:

在保证施足肥的前提下,增施有机肥,如火土灰、腐熟的猪牛栏淤等等,来提高土壤温度。其一,加深土色,增加土壤吸热力;其二,有机肥料分解中放出热量;其三,土壤疏松,增加空气容量,降低土壤热容量。此外,还直接提高作物的营养。

C

实行覆盖:

早春和秋冬低温季节,运用草木灰、切碎的草子(紫云英)、干(湿)牛粪、苔藓、塑料薄膜等覆盖地面,能提高土壤吸热,减少散热,有保温防冻作用;夏秋高温干旱期间,采用稻草或其它作物秸秆覆盖地面,有遮荫防晒,降低土温的作用,同时,还能减少水分蒸发和消灭杂草。

D

中耕松土:

这有利于土壤空气容量增加,减少表土热量向下传导和下层土温上升的作用。因此,早春,对粘重紧实土壤进行中耕松土来提高土温,加快种子萌芽;夏季中耕松土,缓和根系活动层土温过高,促进作物根系生长。

E

其他

除以上四种方式之外,利用风障、防风林、熏烟及施用化学增温剂等,均可调节土壤温度,可以因地制宜进行应用。

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标签:土壤 肥力 因素

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