土壤结构的改善与恢复

已形成的团粒结构,无论怎样稳定,由于不断受到自然和人为因素的影响,土壤的结构状况总是在不断发生变化,或原结构被破坏,或形成新的结构。
团粒结构(含微团粒结构)是旱田土壤的最理想结构。因此,恢复和促进团粒结构的形成改良不良结构性状是土壤管理中的重要任务之一。根据团粒结构的形成过程及条件,农业生产中常采用的改善与恢复措施有以下4种。
一、增施有机肥(物)料
这是补充土壤中有机胶结物质的重要措施,许多研究表明,土壤有机质质量分数与土壤团粒结构的数量有较好的相关性,特别是新鲜有机物料直接还田(秸秆还田),对水稳性团粒结构的形成和恢复效果更佳,这可能是因为施用新鲜有机物后,可生成较多的褐腐酸之故(杨振强,1993),也有认为是堆制过程中多糖受到分解或淋失所致,但不同的有机肥料对团粒结构形成的影响也不同。
二、扩种绿肥牧草,实行合理轮作
在作物根系生长发育过程中,既可提供根分泌物、可供分解的有机残体,以及根际维持的龙大的微生物群等这些有机胶结物质,又能产生一定的成型动力,对团粒结构的形成有着良好的作用。绿肥和牧草都具有强大的根系,只要生长健壮,这种作用就能得以充分发挥。因此,无论在稻田或是旱田,实行作物与绿肥牧草轮作,即能显著地增加水稳性团粒结构数量。据中国农科院土肥所在晋南的调查结果可知,苜蓿茬麦田耕层水稳性团粒质量分数较小麦连作增加14.5~21.5个百分点。朱祖祥的研究则表明了水稻冬季绿肥(紫云英、蚕豆)轮作较稻麦轮作1~5mm水稳性团粒分别增加42.9及14.3个百分点,大于5mm则分别减少43.3及3.3个百分点,土壤有机质质量分数分别增加了33%及10%。此外,改水田连作为水旱轮作,可减少淹水时间,能保持和恢复水田微团粒结构,改善水田孔隙状况。
三、科学的农田土壤管理
大水灌溉及串畦灌溉极易破坏团粒结构,并导致土壤板结等不良结构。细流沟灌、小畦灌溉可以减轻破坏作用;喷灌、渗灌则是保持团粒结构的最佳灌水方式,但应注意控制供水强度和水滴大小。伏耕晒垄、秋耕冬灌和冬犁晒垄可充分发挥干湿交替和冻融交替,促进团粒结构的形成;在适耕期内进行深耕及时耙、耱,降(灌)水后及时中耕、锄地均可使被破坏的团粒迅速得以恢复。但若过干过湿时进行耕作,则易形成不良的块状结构(坷垃)。我国农民历来有酸性土施用石灰,碱性土施用石膏,生土施用黑巩(FeSO4·nH2O)的习惯,它们不仅能调节土壤的酸碱度,并通过影响有机质腐殖化过程和增加Ca2+可以有效地改善土壤的孔性、结构性。
四、施用土壤结构改良剂
早期使用的土壤结构改良剂,多为由天然有机物和无机矿物提取、加工而成的。但所用原料多、施用量大、费工费时,且形成的团聚体稳定性较差、持续时间短。20世纪50年代以来,人们开始研制应用人工合成结构改良剂。较早成为商品的有:属阴离子型的水解聚丙烯腈(HPAN)、乙酸乙烯酯和顺丁烯二酸共聚物钙盐(VAMA);属非离子(中性)型的聚乙烯醇(PVA-124)以及强偶极型的聚丙烯酰胺(PAM)等。这些人工合成的高聚物共同的优点,是使用浓度降低0.1%~0.01%,可快速形成稳定性好的团聚体,效果可维持3~5年。用于改良盐碱土,防止水土流失,固定沙丘、保护堤坝以及工矿废弃地复垦等效果较好。但因其价格昂贵,施用技术要求高,一般不含植物养分,在我国还处于试验研究阶段。
参考文献:
【1】陆欣.土壤肥料学【M】.北京:中国农业大学出版社,2019.55-56.
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