土壤“生病”啦!土壤板结和酸化的自救指南

氨基酸多肽与酵母科学 2025-02-19 10:13:01

土壤的 “疑难杂症”:板结与酸化

种地的朋友肯定都遇到过这些糟心事:原本疏松透气的土壤,变得硬邦邦的,锄头都难以下手;还有的土壤,种啥作物都长不好,产量低、品质差。其实,这很可能是土壤患上了 “疑难杂症”—— 板结和酸化 。

土壤板结,简单来说,就是土壤变得紧实,透气性和透水性变差。你可以想象一下,原本像海绵一样充满孔隙的土壤,现在孔隙被堵塞,变成了一块硬砖头。这样的土壤,根系难以伸展,空气和水分也难以进入,作物怎么能茁壮成长呢?

而土壤酸化,则是指土壤的酸碱度(pH 值)下降,变得过酸。正常情况下,大多数作物适宜在中性至微酸性的土壤中生长。一旦土壤酸化,不仅会影响土壤中养分的有效性,还会导致一些有害物质的溶解度增加,对作物产生毒害作用。

土壤板结和酸化,就像是土壤的两大 “健康杀手”,严重威胁着农作物的生长和产量。据相关研究表明,我国部分地区的土壤酸化问题日益严重,一些农田的土壤 pH 值甚至下降到了 4.5 以下,已经超出了大多数作物的适宜生长范围。而土壤板结也在不少地区普遍存在,导致土壤肥力下降,农作物减产。

土壤板结:背后的 “黑手”

土壤板结是指土壤表层因缺乏有机质,结构不良,在灌水或降雨等外因作用下结构破坏、土料分散,而干燥后受内聚力作用使土面变硬的现象。是什么造成了土壤板结呢?原因是多方面的:

土壤质地:如果农田土壤质地太黏,耕作层浅,就容易出现板结。粘土中的粘粒含量较多,土壤中毛细管孔隙较少,通气、透水、增温性较差,下雨或灌水以后,容易堵塞孔隙,造成土壤表层结皮。比如南方一些地区的红壤,质地黏重,保水性差,在不合理的耕作下,就容易出现板结现象。

有机肥缺乏:有机肥严重不足、秸秆还田量减少,使土壤中有机物质补充不足,土壤有机质含量偏低、结构变差,影响微生物的活性,从而影响土壤团粒结构的形成,造成土壤的酸碱性过大或过小,导致土壤板结。土壤中的有机质就像土壤的 “润滑剂”,能让土壤保持疏松。可如今,很多农民为了省事,减少了有机肥的使用,土壤自然就变得越来越 “硬”。

塑料制品污染:地膜和塑料袋等塑料制品没有清理干净,在土壤中无法完全被分解,形成有害的块状物。我国每年随着生活垃圾进入填埋场的废塑料,占填埋垃圾重量的 3%-5%,其中大部分是塑料袋垃圾,施入土壤中不易降解,造成土壤板结。这些塑料制品就像土壤里的 “钉子户”,占据着土壤空间,阻碍土壤的正常呼吸。

化肥偏施:长期单一地偏施化肥,农家肥严重不足,重氮轻磷钾肥,土壤有机质下降,腐殖质不能得到及时地补充,引起土壤板结和龟裂。比如,过量施入氮肥,微生物的氮素供应增加 1 份,相应消耗的碳素就增加 25 份,所消耗的碳素来源于土壤有机质,有机质含量低,影响微生物的活性,从而影响土壤团粒结构的形成,导致土壤板结 ;磷肥过量施入,其中的磷酸根离子与土壤中钙、镁等阳离子结合形成难溶性磷酸盐,既浪费磷肥,又破坏了土壤团粒结构,致使土壤板结;钾肥过量施入,钾离子置换性特别强,能将形成土壤团粒结构的多价阳离子置换出来,而一价的钾离子不具有键桥作用,土壤团粒结构的键桥被破坏,也就破坏了团粒结构,致使土壤板结。

农耕措施不当:镇压、翻耕等农耕措施也可能导致上层土壤结构破坏。由于机械耕作过深的影响,破坏了土壤团粒结构。而每年施入土壤中的肥料只有部分被当季作物吸收利用,其余被土壤固定,形成大量酸盐沉积,造成土壤板结。此外,耕作时机不当,如土壤过湿时耕翻镇压也容易造成板结。

有害物质积累:部分地方地下水和工业废水及有毒物质含量高,长期利用灌溉使有毒物质积累过量,引起表层土壤板结。这些有毒物质就像土壤的 “毒药”,慢慢侵蚀着土壤的健康。

水土流失:遇到风沙、暴雨后,表土层细小的土壤颗粒被带走,使土壤结构遭到破坏而引起土壤板结。就像人的皮肤被剥去一层,土壤失去了最有活力的部分,自然就变得板结了。

土壤酸性化:悄然改变的土壤 “性格”

土壤酸性化,是指土壤的 pH 值逐渐下降,变得越来越酸的过程。正常情况下,土壤的 pH 值在 6.5 - 7.5 之间,呈中性或微酸性,这样的环境有利于大多数农作物的生长。然而,当土壤的 pH 值低于 6.5 时,就表明土壤开始酸化了。一旦土壤酸化,就会像被施了 “魔法” 一样,原本对作物有益的营养元素变得难以被吸收,甚至还会释放出一些对作物有害的物质 。

土壤酸性化是由多种因素共同作用导致的:

自然降水:降水量大且集中时,淋溶作用强烈,钙、镁、钾等碱性盐基大量流失,这是造成土壤酸化的根本原因。尤其是在南方地区,降雨频繁,大量的雨水会将土壤中的碱性物质冲走,使得土壤中的酸性物质相对增多,从而导致土壤酸化。比如广东的一些地区,年降水量较大,土壤酸化问题就比较突出。

传统农业措施缺失:以前农民常采用施石灰、烧火粪、施有机肥等方法来维持土壤的酸碱平衡和肥力。但如今,这些传统农业措施逐渐被忽视,导致耕地土壤养分失衡,这是造成土壤酸化的主要原因之一。土壤就像一个需要精心呵护的花园,少了这些 “呵护”,自然就容易出问题。

化肥过量使用:长期大量施用化肥,尤其是生理酸性肥料和氮肥,会导致或加重土壤酸化。例如,长期施用硫酸铵或氯化钾,作物吸收铵根离子或钾离子后,就会有酸根离子残留于土壤中,使土壤酸化;过量施用氮肥,经微生物的硝化作用生成的硝酸盐也会导致土壤酸化。我国耕地面积不到全球 10%,但化肥施用量却接近全球 1/3,过度用肥导致土壤酸化严重,重金属含量上升,有机质单一,通俗来讲就是土壤营养不良。

酸沉降:大气中的硫化物、氮氧化物等气体经过扩散、转化与迁移,以酸性降水(pH<5.6)和干沉降等形式降落至地表,从而使土壤酸化。这些能酸化土壤的气体主要来源于工业和机动车排放的废气(包括二氧化硫和氮氧化物)和施肥后土壤释放的二氧化氮和氨气。我国是继欧洲和北美之后的世界第三大酸雨区,酸雨不断地进入土壤,引起土壤酸化,可使地上植物受害,严重酸化土壤渗漏水以及酸雨本身进入水生生态系统后也可引起湖泊河流水体酸化。

拯救土壤大作战:应对策略

面对土壤板结和酸化这两大难题,我们不能坐以待毙,必须采取有效的措施来拯救我们的土壤。下面,我就给大家分享一些实用的应对策略。

针对土壤板结的改善方法

深耕旋耕结合:科学适度深耕应为 35 厘米左右,有利于保护土壤耕作层结构不被破坏和作物根系生长。旋耕深度一般不超过 15 厘米,连续旋耕几年后要根据土壤板结情况进行深耕。通过深耕,打破犁底层,增加土壤的通气性和透水性 。比如,在一些大型农场,采用大型深耕机械,每隔几年进行一次深耕作业,有效改善了土壤板结状况。

改良土壤质地:对于质地黏重的土壤,可以采用掺沙客土的办法,增加土壤中的砂粒含量,改善土壤的通气性和透水性;同时,增施有机肥,提高土壤有机质含量,改善土壤结构。例如,在南方的一些黏土地区,农民会在土壤中掺入适量的河沙,并配合施用有机肥,使土壤变得疏松肥沃。

秸秆还田:秸秆还田能改善土壤物理性质,提高土壤有机质含量,增加土壤孔隙度,协调土壤中的水肥气热,为土壤微生物活动创造良好环境,有利于有机质分解、软化、改善土壤理化性状。可以将秸秆粉碎后直接还田,也可以通过堆沤发酵后再还田。比如,在小麦收获后,将秸秆粉碎还田,然后进行深耕,让秸秆与土壤充分混合 。

使用土壤改良剂:改良剂中的硅、钙、铁等二价阳离子与土壤中的有机无机胶体能快速形成土壤团粒结构,解决土壤板结问题,促进作物根系生长,同时调节土壤的固相、液相、气相比例。市面上有很多种土壤改良剂,可以根据土壤的实际情况选择合适的产品。

测土配方施肥:根据土壤化验依据,采用有机与无机肥结合,增施有机肥,减少纯化学肥料施用量,这样土壤不仅不会板结,而且会增加有机质含量,改善土壤结构,在增加肥力的同时增加透水透气性,进一步提高土壤质量,能避免板结的发生。通过测土配方施肥,了解土壤的养分状况,合理施用肥料,避免肥料的浪费和对土壤的破坏。

推广坡地栽培技术:采用集土垄作栽培技术,减少暴雨期间的水土流失。在坡地上,通过修筑梯田、等高种植等方式,减少雨水对土壤的冲刷,保持土壤的结构和肥力。

合理使用肥料:及时施用含菌的肥料,增加土壤微生物,促进团粒结构的形成;向土壤直接补充足量的腐殖酸,提高团粒结构的数量,改善土壤板结问题;选择合适的土壤调理剂,调节土壤酸碱度,破除板结,增加透气性,补充土壤营养,抑制有害病菌。

针对土壤酸性化的改善方法

合理施肥:控制化肥的使用量,尤其是生理酸性肥料和氮肥的用量。增加有机肥、生物肥的施用,提高土壤有机质含量,增强土壤的缓冲能力。例如,使用农家肥、绿肥、堆肥等有机肥,不仅能提供养分,还能改善土壤结构,调节土壤酸碱度。

施用石灰:石灰是一种常用的土壤改良剂,呈碱性,能中和土壤酸性,提高土壤的 pH 值。通常使用生石灰(氢氧化钙)或石灰石(碳酸钙)进行施用。施用量应根据土壤测试结果和作物需求来确定,一般酸性越强的土壤,石灰施用量越大。但要注意,石灰不能过量施用,否则会导致土壤碱性过强,影响作物生长。

合理种植:选择一些耐酸性较强的作物品种进行种植,如茶树、蓝莓、草莓等。同时,实行轮作制度,避免连作,减少土壤中酸性物质的积累。比如,在酸性土壤地区,可以适当增加茶树的种植面积,既适应了土壤环境,又能获得较好的经济效益。

加强环保:减少工业废气、废水的排放,降低酸沉降对土壤的影响。加强对土壤的监测,及时发现和解决土壤酸化问题。

行动起来,守护土壤健康

土壤板结和酸化问题,已经给我们的农业生产敲响了警钟。它们不仅影响土壤的肥力和作物的生长,还威胁着我们的粮食安全和生态环境。

作为农民和农业从业者,我们是土壤的守护者,肩负着保护土壤健康的重任。让我们从现在开始,行动起来,采取科学合理的措施,改善土壤板结和酸化问题。只有拥有健康的土壤,才能收获丰收的果实,实现农业的可持续发展。让我们一起努力,为子孙后代留下一片肥沃的土地!

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