农业是国民经济中一个重要产业部门,是以土地资源为生产对象的部门,它是通过培育动植物产品从而生产食品及工业原料的产业。本文选自国家级期刊《科学种养》,《科学种养》杂志是经国家新闻出版总署批准、推荐的农家书屋重点期刊,由解放军总后勤部司令部主管,总后勤部金盾出版社主办。是我国目前全方位登载国内外 农业产前、产中、产后信息,面向国内外公开发行的国家级期刊,大16开印刷,具有发行量大、覆盖面广、影响力广泛、公信力高的特点,旨在沟通农业信息,预 测市场动向,服务科教兴农,指导农业生产,促进经济发展.
摘要:我区中低产土壤面积大,首先要合理开发利用非耕型棕壤性土资源,防止农田土壤生态环境恶化。其次对已垦植的耕型棕壤性土,红土、棕黄土、沿河两岸砂土、沿海地区盐化土等中低产土壤,有计划逐步进行改良。重点放在山地的改良利用上,从山地土壤侵蚀严重的特点出发,控制水土流失。主要途径是增加地面覆盖,改变地面坡形,增强土壤抗冲力。
关键词:中低产田,土壤,生态利用,水土流失,精耕细作
中低产土壤主要是由于本身具有各种各样的障碍因素,限制了农作物的正常发育,产量一直处于低而不稳定的状态。合理利用和改良土壤,就是要按照自然规律和土壤本身的属性,因地制宜采取有效措施,挖掘土壤本身的潜力,以实现粮食的增产。
一、中低产土壤类型及分布情况
1、以地区分布看:以虹螺山周围的丘陵乡和西北山区乡为多,沙河营、张相公、钢屯、寺儿堡、塔山(老官堡)等五个乡,中低产田达27万亩,占全区中低产田总面积的48.1%。占这五个乡耕作型土壤面积的67%。还有杨郊、新台门、白马石、山神庙、孤竹营等西北山区乡低产田面积也很大,总计15万亩,占比26.7%。
2、从地形和土种比例看:以分布在山坡中上部和丘陵岗顶的山地土壤为多,二十个低产土种有各种岩性的山砾土、山砂土、红土、黄土、砂砾棕黄土等九个土种,面积达40.6万亩,占低产土壤总面积的75.8%。
3、按各种限制因素划分:因遭受中度以上侵蚀造成耕作层浅薄的各种岩性山砾土、山砂土、红土、黄土、沙砾棕黄土等计48.0312万亩,占低产田总面积的85.5%。质地不良有过砂或夹砂层、砂砾底等障碍层次的低产田面积有7.8089万亩,占13.8%。土体中含有害盐类的有重硫盐化淤土、中硫盐化淤土、中氯硫盐化淤土,计0.3644万亩,占0.7%。
4、按营养状况分析:加权平均值有机质含量低于1%,养分贫瘠土种有:酸性岩山砾土、酸性岩山砂土、石灰岩山砂土、红土、黄土、石灰性棕黄土,中氯硫盐化淤土等八个土种,面积达31.0412万亩,占比55.2%。速磷加权平均值含量低于3ppm,严重贫磷的有酸性岩山砾土、山砾土山砂土、基性岩山砾土、石灰岩山砂土、红土、盐化淤土等十个土种,面积达35.0795万亩,占比62.4%。
从上述分析明显看出,我区中低产土壤多是在残积物上发育起来的,土层浅薄,质地过砂,养分贫瘠的重砂质土壤。
二、中低产土壤特点及形成原因
(一)我区中低产土壤有以下四个特点
1、初度熟化,土层浅薄。由于山地土壤多是在各种岩石风化物的残积物上发育的幼年土壤,垦植年限又不太长,所以土层浅薄,颜色较淡,初度熟化。
2、养分贫瘠,比例失调。有机质含量很低,速磷极度缺乏,只施氮肥造成氮磷比严重失调。
3、质地不均,砾石含量高。中低产土壤非砾即粘,山地土壤物理砂粒较多,粘粒较少,砾石含量大于10%,由于孔隙大,有限的降水大多渗漏,保蓄很少。而红土、黄土又因质地过粘,水分入渗少,由地表溜走。
4、都有不同程度的障碍层次和限制因素,有的夹砂,有的夹砂砾,有的砂砾底,有的过粘,有的含盐,有的砂化,都影响土壤潜在肥力的发挥,限制产量的提高。
(二)我区中低产土壤具体情况分析
1、土壤侵蚀面积大,危害严重:据统计,全区遭受不同侵蚀的土壤面积达262.0219万亩,占全区土壤总面积305.7208万亩的35.7%。其中强度侵蚀面积为117.2359万亩,占侵蚀面积的38.3%,中度侵蚀面积66.7175万亩,占21.8%,轻度侵蚀面积78.0685万亩,只占25.5%。中度侵蚀以上的面积达60%。从耕作型土壤侵蚀状况分析:全区耕作性土壤面积139.3222万亩,受侵蚀面积就有104.7197万亩,占75.2%。其中强度侵蚀21.6615万亩,占15.5%,中度侵蚀45.0921万亩,占32.4%,轻度侵蚀37.9661万亩,占27.2%,中度以上土壤侵蚀面积接近耕作型土壤的一半。
中低产土壤侵蚀状况更为严重。我区中低产土壤分布在山坡地上共有13个土种,侵蚀面积50.6040万亩,占中低产土壤总面积的90%。以各种岩性砾土侵蚀较重,表土几乎全部侵蚀,部分心土露出地表,属强度侵蚀,面积21.6615万亩,占中低产田的38.6%。各种岩性山砂土、砂砾棕黄土、红土、黄土属中度侵蚀,面积25.7280万亩,占46%。中度侵蚀以上面积达85.6%。。
2、营养状况恶化,肥力降低。我区20个低产土种营养条件很差,具体表现在有机质加权平均值小于1%,含量最低的酸性岩山砾土加权平均值只有0.71%,比全市平均值低0.45%。按我区有机质分级标准有43.8万亩属于五、六级,占31.4%。全氮含量与有机质有明显相关性,平均含量五、六级的面积79.78万亩,占57%。更为严重的是磷素含量低,这20个土种加权平均值含量小于3ppm,比全市加权平均值含量3.4ppm还低。按我区磷素分级标准,五、六级面积达107万亩,占77%,小于3ppm的六级就有76万亩,占54.5%。这些低产土壤每亩地为作物提供的磷素最高值也不过1斤。石灰性土壤含磷更低,属极端贫磷,限制产量提高。
土壤养分状况恶化的原因,除水土流失严重,施肥少,分解迅速,与土壤本身性质也密切相关,这些低产土壤最突出的特点是砾石含量多,砂砾比重大,物理粘粒与胶体含量少,土壤吸附能力弱,因而淋洗多,保蓄少。据测定这些土种阳离子代换量均在10—15m.e/100g土,最低的只有6.88m.e/100g土,因而供肥能力很低。在这些土种中施用氮素化肥,常因干旱难溶,雨后淋溶,肥效高峰期短,利用率低。
3、物理性状不良,光热水协调差。这些中低产土壤首先一个突出的特点就是多数土种土层薄,耕层浅。比如在残积物上发育的各种岩性山砾土、山砂土所处地形部位高,坡度大,质地粗糙松散,土壤熟化程度低,冲刷较重。土体厚度多在30-60厘米之间,有的不足20厘米。有夹砂砾、砂砾底的土壤,土层也多在一米之内,只有黄土、红土、盐化淤土土层较厚,但耕作层却很浅,一般山地土壤15厘米左右,果园土壤10厘米左右,平地土壤也多在15—18厘米。由于土层薄,耕作层浅,作物生长受到限制,根系密集层比平地土壤浅5—10厘米,因而抗旱能力相对降低。
其次是砾石含量多,质地不均,过砂过粘性状不佳。二十个低产土种有山砾土、山砂土、粗细砂土等十二个属重砾质土壤,粒径一般大于1mm,砾石含量均在10%以上,最高达43.7%。各种山砾土、山砂土,物理砂粒含量60—85%,砂砾棕黄土、砂砾潮黄土砂粒含量74.85%,均属砂壤土。而黄土、红土等过粘的土壤,物理性粘粒含量均大于50%,属重壤土。还有石灰性棕黄土、重硫盐化淤土也属粘粒含量稍高的中壤土。砂性大的土壤,粘结性、可塑性很小,水分渗漏快、保养少、有效水含量不高,非毛管孔隙多;粘粒多的土壤,非毛管孔隙少,通透性较差,入渗慢,蒸发多,径流量大,光热水不协调。
再次多数低产土壤水分条件很差,一些山地丘陵土壤,地下水位很深,靠地表水维持作物生长。由于降水分布不均,雨后保蓄力很弱,田间持水量又不高,有效水含量较少。山砾土、山砂土多数田间持水量在17—21%,有效含水量在15—18%。而红土、粘土等粘重土壤,虽然田间持水量较高,但由于凋萎系数大,有效含水量也只有20%左右。这些低产土壤水分特点是:入渗快,保蓄少,渗漏多、径流量大、蒸发量大,土壤中适宜作物生长的含水量时间较短。在整个作物生长过程中,多次出现水分亏缺,有时下降到蔫系数以下,作物停止生长,因而遭受旱灾的频率高,危害程度也较重。
4、有各种障碍层次和限制因素。山地土壤层以下即是母岩层,影响根系下扎。棕黄土、潮黄土有夹砂砾、砂砾底等障碍层次,河淤土有夹砂、砂底和有害盐类等障碍层次。据统计全区有夹砂、砂砾底的土壤面积达6.5644万亩,占10%左右,土壤含有害盐类较高的各种盐化草甸土面积达1.5383万亩,占3%左右。上述有害层次的土壤,漏水漏肥,减产严重。
除上述客观原因外,在生产活动中采取掠夺式的经营,如长期种植耗地力很强的禾本科作物实行连作,施肥少,不整修土壤任其冲刷等,加之广种薄收,粗放管理,促成了低产田更加低产。
三、中低产土壤改良利用途径。
1、改善土壤的生态环境、合理利用土壤资源
1)我区分布在荒山沟谷的棕壤性土壤面积176.183万亩,除现有林地外尚有120万亩砂、石裸露,植被稀疏,覆盖度在15—30%之间。对这部分土壤主要措施是增加覆盖度,控制水土流失。积极营造水土保持林,因山制宜,因土制宜,选择树种,西北干旱区可营造旱生沙棘、山杏、山枣等灌木,适当营造一些薪炭林。
2)实行封山育林育草,提高植被覆盖度。对已栽植幼林的荒山要全面封山,严加管护,对未造林的荒山实行轮封。把草多、草高、密度大,目前水土流失还不太严重的荒山,应划定牧业用地,作为草场资源,严加保护,合理放牧。对水土流失严重的荒山一律封起来,封山与管护结合。
3)对坡度较小,土层较厚的荒坡,可以发展果树生产,但在栽植前必须修筑水土保持工程,或植树造林种草,护坡护沟。
通过上述措施保护和利用山地土壤资源,增加覆盖,减少流失,以恢复和保持良好的生态环境,防止对耕地土壤的冲刷和蚕食。
2、采取综合措施治理坡耕地,进一步控制水土流失
1)在土层较厚的坡耕地和果园修筑高标准的水平梯田,实践证明水平梯田改变了坡面形态,可增加土壤蓄水,减少水土流失。
2)坡度大、土层薄的果园土壤,目前不能修梯田,要恢复过去的水土保持工程,采取环山等高撩坝,中间找坝叠埂的方法减缓径流速度,增加蓄水能力。壕梗上最好种植多年生的绿肥和豆科作物以保土防蚀,就地翻压,增加肥源。
3)加强沟头防护。修筑石坝、谷坊拦水淤地,在沟边种紫穗槐稳定沟谷,防止扩大加深。
4)实行合理耕作,蓄水防蚀。在坡耕地上环山打垄,等高耕作,顺耕改横耕,小垄改大垄,抬高垄体,修好垄头,以利蓄水保土。
5)实行横坡带状横坡间种,合理轮作。实行疏生与密生,高杆与短杆,禾本科与豆科宽档间种,合理轮作。特别要扩大地瓜、花生、豆类等密生作物面积,减少地面裸露,保护表土少受雨滴冲击造成流失。
3、改变贫瘠的营养状况,提高土壤供肥能力
1)大量增施优质农肥,提高有机质含量。土壤有机质加权平均值含量由0.382%增加到2.661%,粮食及大豆平均亩产量由361斤增加到642斤,即有机质增加2.229%,产量增加281斤,有机质每亩增加0.1%,亩产净增12.6%。有机质含量在1.8%以上或0.8%以下,增产幅度较小,而含量在0.8%—1.8%之间有机质每增加0.8%,亩产量增加25斤。
增加有机质提高产量的主要原因,一是土壤中氮、磷含量相应增加,营养状况得到改善。另一方面能保持土壤中正常N/P比例,维持土壤营养动态平衡,使肥力稳定上升。
2)合理施用化肥,注意增施磷肥,调正氮磷比例。我区土壤近年来由于农肥施用不多,氮素化肥大量增加,氮磷比例失调。据化验,土壤中碱解氮含量多在50—60ppm,而速磷只有3—5ppm,有很多小于3ppm。由于严重贫磷,限制了产量提高。施用磷肥具有明显的增产效果,土壤含磷量越高产量越高。杂交高粮亩施50斤磷肥增产11.5%,每斤磷肥增产粮食1.76斤。亩施150斤磷肥增产22.2—35.3%,每斤磷肥增产1.4斤。杂交玉米亩施100斤磷肥增产17—34.4%,平均每斤磷肥增产1.34斤。
4、改善物理性状,消除障碍因素
1)针对低产土壤过砂过粘质地不均的特点,提倡客土垫地、掺砂子、上黄土或连年上砂土粪、粘土粪调正砂粘比例,对石屑较多的山地土壤要清除碎石,减少砾石含量。
2)针对土层薄,耕层浅,沉积层部位高,犁底层坚硬的特点,要逐年实行深耕,加深耕作层,打破犁底层,熟化沉积层,促进根系发展。
3)针对夹砂、砂砾底土壤漏肥、漏水等特点,要多垫黄土和上黄土粪,提高保蓄能力,选种抗旱能力强的作物,如谷子、花生、地瓜等,还要再多施农肥,分期追肥,防止后期脱肥。
4)针对盐化草甸土含有盐量高的特点,提倡旱田改水田,灌溉洗盐,低洼地要修排水沟,条田降低地下水位。土质粘重,要掺砂、客土、增施农肥,以利“压碱”。实行深耕,防止盐分上升,以利保苗。
5)扭转广种薄收的局面,实行精耕细种。低产土壤所以低产,除由、本身性质决定外,与人为管理有很大关系,因此要彻底扭转广种薄收的局面。实行精耕细种,加强对低产田的管理。比如要选择适合低产土壤栽培的作物和抗旱耐瘠品种,实行旱种、旱管建立倒茬轮作制度等,和高产田一样及时管理,防灾抗旱,以改变低产的局面。