如何改良土壤质地范例(12篇)
如何改良土壤质地范文
一、我国百合花生产现状
1面积迅速扩大,产量直线上升
由于百合花市场需求量逐年增加,且价格较好,因而大大刺激了花卉生产者种植百合的积极性。国内百合花产量从上世纪90年代末期的几千万枝猛增至2003年的1亿多枝。目前估计国内百合花年产量超过2亿枝。根据非官方统计,2005年仅云南省生产百合切花就达1.95亿枝。
2供大于求,价格直线下降
很多地方不作市场调研,盲目扩大生产,导致短时间产品过剩。例如,1995年北京的亚洲百合批发价曾达到5~6元/枝,东方百合高达18~20元/枝,然而到2000年,亚洲百合已跌至0.6~0.7元/枝,东方百合约3~4元/枝;2005年9月昆明斗南花卉市场东方百合(索蚌、西伯利亚等)只有40―50元/扎。
3生产水平参差不齐,产品质量两极分化
近年以来,规模化的百合生产企业不断涌现,如云南的“隆格兰”、“佳卉”、“明珠生物技术”、“鑫荣花业”,甘肃的“美兰”,辽宁的“天赐花卉”,浙江嘉善的“碧云”,等等。这些企业的年生产能力从几百万至一千万枝以上不等,切花品质优良,很多产品供出口。与此同时,有相当多的农村小型种植户,他们得不到起码的技术支持,买不到(买不起)好的种球,设施条件简陋,产品质量很差。很多农户经常购买重复使用的种球生产切花。
4生产技术不规范,以经验代替科技
大量农村种植户,至今仍以“传统农业”的方式进行百合花生产,很多设施过于简陋;生产技术水平较低,日常操作没有任何数字概念,生产管理经常带有随意性,产品质量自然较差。
二、国内百合切花生产中的一些常见问题
1生产选址问题
(1)对于土壤栽培生产百合花,一定要选择地势较高或地下水位较低的地块,以利及时排水、渗水。
(2)选择通风条件较好的地块。通风对百合健壮生长、花色表现,以及叶烧现象等会产生重要影响。
(3)应避开前茬种植地下芽茎类作物(如,马铃薯、洋葱,大蒜、红薯,以及其它球根花卉,如,郁金香、唐菖蒲、水仙,等等)的地块。
(4)选择比较清洁的地块,最好是种植大田作物,如,小麦、玉米、大豆、谷类等的地块。尽可能不要选择菜地种百合(病虫害较多)。
2基本数据收集以及生产模式的确定
在种植百合以前,一定要对生产地的水质、土壤理化性质、农业气象资料等进行全面的了解。
(1)土壤检测项目:土壤酸碱度(pH值),土壤含盐量(EC值),速效氮、磷、钾,有机质含量(通常要求土壤有机质含量达到3.0%以上)。检测土壤结构类型,含沙过多或粘重的土壤,不宜种百合。
(2)水质检测项目:pH值,EC值,钙离子(ca)和镁离子(Mg)含量,总硬度;此外,还应检测水中氯离子(cl)和氟离子(F)的含量。
(3)农业气象数据:温度、日照、降雨量、无霜期。
pH值和EC值是土壤检测中的两项最重要的指标。通常,亚洲系、麝香系、铁亚杂交系以及O/T系(东方系与喇叭百合杂交系)等,可适应较大的土壤pH值范围,从pH6.0至7.5,甚至7.8均可正常生长,但是,东方系品种以及一些同属东方百合的原种,如,美丽百合、少女百合、天香百合等,当土壤pH值过高时,会导致磷、铁、锰等元素的吸收不利,从而引起这些百合叶脉间发黄,降低观赏效果。相反,pH过低也会导致很多元素(锰、锌等)吸收不利。EC值即电导率,代表土壤合盐量。如果日间取样检测EC值很低,则说明土壤养分含量低。如果测得N、P、K含量很低,但EC值却比较高,就说明土壤中有害盐分较多,需要淋洗。
3土壤改良及土地整理(精耕细作)
(1)当土壤理化性状不适合种植百合时,需对土壤进行改良。可通过加入土壤改良剂来改善土壤性质。
通常土壤改良剂可分为=类:
第一类是一些惰性材料,如,沙子、珍珠岩、膨胀陶粒、炉渣、浮石等。这类改良剂用来增加土壤的孔隙度和透气透水性。当土壤比较粘重时,应多掺入这类材料,这类由惰性物质构成的材料只改变土壤的物理性质。
第二类多是用来改变土壤酸碱性。当土壤pH值偏低时,掺入一定量的石灰石,可有效提高土壤的pH值,掺入后7~10天,即可种植。硫酸钙、硫磺粉等可用来降低土壤pH值。
第三类土壤改良荆是实际生产中应用最广泛,资源最丰富的一类,包括作物秸秆、稻壳、花生皮、菇瀣、酒糟、醋糟,以及泥炭,等等。这类材料可同时改变土壤物理和化学性质,且含有一定的营养成分,因而有助于提高土壤肥力。在有些资料中,农作物秸秆被列入植物性肥料资源。
在实际生产中,多数情况下是将各种土壤改良荆搭配使用,如改造粘重土壤应同时加入沙子和腐熟秸秆。
(2)整地与建畦
种植百合的土地至少要深翻35cm,施八一定量的有机肥(可同时加入少量化肥)。如果土壤肥力比较充足,也可以暂不施底肥。因为百合定植以后直到10~20cm高(根据品种或品系而不同)主要是利用自身鳞茎储藏的营养物质来供给生长。因此完全可以等百合长到一定高度再追肥。
对于较粘重的土壤,可掺入沙子、炉渣等,以增强其透水性。注意炉渣含有较多的碱性离子。必须先用清水洗净,否则,会对百合产生危害。对于物理结构不好且肥力差的土壤,施用发酵牛粪是最好的肥料兼土壤改良剂。因为牛粪虽然养分含量较低,但富含纤维。如果每亩施入3~6吨(也可再多些)发酵牛粪,既能提高土壤肥力,又可大大改善土壤结构。对于粘重土壤,还应掺入一定量的沙子。
一般种植畦有两种形式:一为高畦,一为平畦。建高畦更加费工。但高畦栽培有两大优点:一是由于畦总体高出地面,因此,畦内不易积水;二是由于畦体高出地面,使百合的根区温度得到提高,这对于比较寒冷的地区冬季生产百合十分有利。百合喜欢排水良好的土壤,因此,一般情况下应高畦栽培。除非是沙壤土种植百合,或者种植者打算采取漫灌方式浇水,才会使用平畦。普通高畦顶宽80~90cm,底宽110~120cm,畦顶高出地面15~25cm;两畦之间的通道宽30cm。而平畦通常宽80~100cm,畦埂宽20cm即可。畦的长度可根据地形自定。
4百合种球定植中应注意的问题
(1)定植密度
定植过密,是我国百合花生产中的常见问题。种植者总是希望在有限的面积上产出尽量多的切花。结果因为植株过密,互相遮光,通风差,导致茎杆细软,黄叶,消蕾,乃至叶烧等现象发生。
(2)定植深度
根据季节和环境温度的不同,百合种球的定植深度也应有所不同。但总的深度范围在6~10cm(指土表面以下至种球顶部的距离)。在夏季或环境温度高时,定植深度为8~10cm,而在冬季或环境温度偏低时,栽6~8cm即可。但无论何种情况下,定植都不能太浅,因为从种球顶部至土表面的空间是百合长“茎生根”的区域。这段土层过浅,茎生根就没有发育的空间。而百合一生所需的水分和养分,大约有85~90%由茎生根供给。如果茎生根发育不好,百合很难茁壮生长。
种球植入土中以后,应轻轻将上面的土压实,然后用清水浇透。在定植后的7~10天内,一定要保持表层土的湿润,因为这是百合茎根发生的时段。上层土壤缺水将导致茎生根发育不良。
定植后3~4周内的温度控制,是保证发根质量的又一关键因素。这一阶段的土壤温度应稳定在12~13℃,温度过高将会导致根系发育不良,进而影响以后的生长质量,而过低(低于10℃),又会导致花期推迟。
5设施条件与产花质量
过分简陋的设施无法生产出高质量的百合花。这一点,我国北方地区的种植者尤其应该引起重视。推荐使用经过系统技术改造的日光温室。即建造砖混结构日光温室,并有以下设备安装采暖系统、加装水帘――风扇系统、安装外遮阳网、加装内部循环风扇。
6百合种植的环境调控与施肥
(1)亚洲系百合要求的最佳温度范围是白天20~22℃,夜间13~14℃。夜温过高会降低百合切花质量。如果夜温低于8℃,生长就会被延迟,温度继续降低或持续低温,还会产生消蕾、落蕾等现象。亚洲系百合喜阳光充足。大多数亚洲系品种对缺光敏感。郭志刚等(1999)介绍,当光照强度低至12000Ix时,40%~60%的花蕾不能开花。
(2)东方系百合生长的最佳温度范围是白天22~25℃,夜间14~15℃。东方系百合对光照的要求比亚洲系百合相对弱一些,夏季种植东方系百合,需遮掉日光的60~70%。相对于亚洲系百合,东方系百合对环境湿度的要求更高一些。温室相对湿度一般控制在70~80%较为合适。
(3)生产实践证明,对于温度,铁炮百合的适应范围要比荷兰“国际球根花卉中心”的技术手册所要求的范围(夜温不低于14℃,白天20~22℃)宽得多。实际上,大多数铁炮品种在12―30℃范围内生长基本正常。在美国的商业温室栽培中,铁炮百合使用的温度范围是13~27℃。
(4)通常种植东方百合,土壤(基质)pH值应维持5.5~6.5,而对于亚洲百合及铁炮百合,pH值在6.0~7.5范围内均能正常生长。无论是土壤栽培或无土栽培,都提倡采用滴灌的方式浇水。
百合的营养供给问题:
(1)通常,百合定植后的3~4周并不需要施肥。Mckenzie(1989)研究表明,初期过多施肥会降低切花高度。
(2)除了N、P、K以外,Ca元素对百合的生长很重要,国外在种植百合、郁金香时,常将Ca与KNO,共同施用,这样可使百合花茎杆坚挺,明显提高切花质量。
(3)百合对钾元素的需求较高,我们的试验表明,当施肥N:K=1:1.5时,百合的生长要好于N:K=1:1。
7提倡一次种植,多次开花以及使用多代球
(1)商品百合种球生产全部为露地栽培,虽然“起始材料”是脱除病毒的,但在露地生产阶段已重新携带病毒,只不过病毒潜伏期很长。因此,种植者购买的新鲜种球当年产花,一般不会受到病毒影响,但在次茬的栽培中,病毒就会起作用,以后会越来越严重。这就是百合种球多茬开花时,切花质量逐年递降的主要原因。
如何改良土壤质地范文篇2
关键词:土壤;有机质;现状;耕作管理;问题措施
中图分类号:F301.21文献标识码:A文章编号:1001-828X(2013)07-0-01
一、有机质的功能与作用
土壤有机质能影响土壤的化学性质和物理性质,它是调节土壤性质提高肥力的重要因素,土壤有机质能保存供应植物营养元素。土壤有机质是为作物生长发育提供养分的仓库,它是土壤养分中的大家族。另外,它还是判断土壤肥瘦标准的重要指标之一。所以有机质在土壤中的地位和数量一定要保持一个相对稳定数才好。
1.土壤有机质是植物营养元素的来源,特别是磷和氮,而土壤中的氮主要存在于有机质的组成中,同时土壤有机质也含有磷和其他植物营养元素。
2.有机质促进植物生长发育。研究证明,微量的某些有一定化学组成的芳香族和非芳香族的化合物,特别是有机酸,能刺激植物的生长发育;腐殖质在低浓度的情况下也同样具有这方面的作用。
3.土壤有机质是微生物的能量和养料来源:绝大多数的土壤微生物都是异养类型的,它们依靠与分解有机质来取得能量,同时释放和利用其中的养分,所以,土壤有机质是微生物的能量和养分的来源,是微生物活动的基础。
4.土壤有机质具有高度的保水保肥能力:土壤有机质特别是腐殖质属于有机胶体它们疏松多孔,具有很大的表面能,亲水力很强。土壤有机胶体表面能大,而且带有负电核,所以又能吸收大量分子态或离子态养分。
5.土壤有机质增加土壤缓冲性能:土壤有机质能吸收和代换阳离子,能调节土壤的酸碱度,增加土壤缓冲性,有利于微生物活动和植物生长发育。
6.有机质能创造土壤团粒结构:新鲜的胡敏酸能浸润土壤,并在钙离子的凝聚作用下,胶结土壤,形成水稳性团粒结构。团粒结构能调节土壤空气,水分和养分状况,有利于作物生长发育。
7.土壤有机质能调节土壤物理性质和物理机械性质:土壤有机质可使土壤颜色加深,增加土壤的热能力,易于提高土壤温度。有机质能使土壤疏松和孔隙性质变好,土壤腐殖质能降低土壤的粘结力和粘着力,使土壤耕作性质良好,易于耕作。
二、目前耕作土壤有机质现状及存在问题
据本地区多年的土壤化验统计,耕层土壤有含量值在0.8%-1.2%之间与之前十年相比平均下降了0.3-0.6,属于低含量水平,土壤有机质下降的原因主要有以下几点。
1.多年不施有机肥:由于多数农户家中畜禽养的少甚至不养,无肥源。
2.只种不耕:除草剂的大量施用和耕地费用上扬,农民养成了原垄播种,不耕不翻,形成掠夺式生产,严重破坏了土壤的耕性,更谈不上提高土壤有机质含量。
3.单施化肥和水土流失:很多农民只看到无机化肥的肥效快,施用方便简单,而忽视了化肥对土壤的破坏,再者气象灾害也造成了水土流失,得不到及时改良,使土壤衰竭。
三、提高土壤有机质主要措施
土壤有机质的高低是反映土壤肥力的重要指标,耕地是农民赖以生存的基本资源,为了子孙后代的生息可续,改良土壤提高地力是百年大计。我国的土壤有机质含量,一般旱地为0.5%-3.0%,水田为1.5%-6.0%,因为有机质的分解和转化是在不断进行的,所以土壤有机质在消长过程中,土壤肥力也相应地随着不断改变,如何提高和保持土壤有机质含量,提高农业作物产量,是农业生产的主要任务。
1.增施农肥:农家肥不但养分全还可以改良土壤的耕性,增加土壤有机质,如每667平方米耕地施入含达10%的农家肥6000千克,即可提高土壤有机质0.4%,如连续施用可大大改善土壤条件。
2.秸秆还田:秸秆还田是直接为土壤增加有机物,要改变在田间焚烧秸秆的习惯,因为焚烧秸秆既浪费有机物,而且使有机物变成二氧化碳跑到空气中又污染环境。每667平方米还田玉米秸秆500千克,则相当于施用杂肥2500千克,氢铵11.7千克,硫酸钾4.75千克,一年后土壤有机质相对提高0.05%-0.23%,全磷平均提高0.03%,速效钾增加31.2ppm,土壤容重下降0.03%-0.16%,孔隙度提高2-4%。还田方法是收获后机械粉碎,秋翻地,包括机械灭茬同时进行。
3.种绿肥:土地资源条件好的地方可搞粮草轮作,土壤资源有限的地方可搞粮草间作。这样不但能增加土壤有机质含量,还能提高土壤各种主要营养元素,提高了肥力。
4.注意施用氮素肥料维持土壤有机质的平衡:由于作物的生长发育不断从土壤中吸取大量氮素,如不及补充氮肥,不可避免地将导致化合态氮及土壤腐殖质含量的降低。
5.耕翻土壤熟化土层:春耕或秋翻都能起到熟化土壤作用,改善土壤结构,提高土壤蓄水能力,调节土壤通透环境,有利于土壤有机质的分解,同时为作物提供良好的生长条件。
参考文献:
[1]刘旭辉,覃勇荣,邹振旺,张康,潘振兴,刘倩,姚丽.不同植被对广西石漠化地区土壤有机质的影响[J].中国农学通报,2009(18).
[2]景国臣,刘绪军,任宪平.黑土坡耕地土壤侵蚀对土壤性状的影响[J].水土保持研究,2008(06).
如何改良土壤质地范文篇3
关键词:石油污染;土壤污染;治理技术
随着工业的发展,石油的需求量大幅度增加,并且在开采、运输、贮藏、加工过程中,由于意外事故或管理不当,导致石油排放到农田、地下水、海洋,使环境遭受污染,直接危害人类生产与生活。据资料统计,目前每年有800多万吨石油进入世界环境,污染土壤、地下水、河流和海洋,其中石油对土壤的污染主要是破坏土壤结构影响土壤通透性,损害植物根部,阻碍根的呼吸与吸收,最终导致植物死亡。其次,被污染到土壤的石油芳香烃类物质对人及动物的毒性较大,其中的苯、甲苯、二甲苯、酚类等物质,如果经较长时间较大浓度接触,会引起恶心、头疼、眩晕等症状[1]。此外,石油中的多环芳烃类物质具有强烈的三致作用,能通过食物链在动植物体内逐渐富集,它在土壤中的富集更具危害。鉴于土壤污染的严重危害,治理土壤石油污染势在必行,已引起许多国家高度重视,不断采取措施,治理石油污染。
1.土壤石油污染现状及危害
1.1土壤石油污染现状
石油工业是国家综合国力的重要组成部分,但石油开采石油化工行业的发展及石油产品的广泛使用,使石油污染成为世界性公害之一。当今世界石油总产量每年约22×108t。其中17.5×108t是由陆地油田生产的。仅石油污染一项每年全世界就有8×106t进入环境。美国环保署报道,在20世纪90年代已有10万个地下油罐存在不同程度的泄漏。
在植物修复的促进技术方面,目前主要侧重于如下两个方面的研究应用:一方面是综合促进技术的应用。主要采用土壤改良剂及其它农业措施以促进植物修复,如通过降低ph值、投加螯合剂。使用合适的化肥,改变土壤的离子组成来增加生物有效性,促进植物吸收。另一方面是基因工程技术的应用,通过育种和基因工程改良植物形状,使之更适合于进行植物修复。如改进植物根系结构的特性,增加植物降解酶的数量等。目前,对细菌与真菌在土壤石油类污染生物降解性的研究也表明,真菌要优于细菌,因此,筛选针对性的真菌孢子,选择合适的共生植物,接种形成有效的菌根是降解土壤有机污染的重要研究领域[12]。其优点是扩大了微生物与土壤的接触面积和作用时间,同时也增强了植物根系的吸收作用,特别有利于难降解的有机污染物的生物降解[13]。目前该技术还处于实验室研究阶段。
利用特殊的植物也能够降解、吸收部分有机污染物。最新的研究发现,某些有机污染物在土壤中有被“捕集”的倾向,并随着时间的推移变得比较稳定。这些被“捕集”的有机污染物的稳定性、释放行为、环境风险及其影响因素等问题,都可能会影响到植物修复的修复效率。聂发辉提出了新的评价系数即生物富集量系数,此系数的提出扩大了传统超富集植物的定义,使得富集质量分数未达某一水平但生物量很大的植物也能作为超富集植物[14]。超富集植物的研究,目前已有利用沙漠植物去除科威特石油污染土壤中的石油[15]。
用于植物修复的最理想的植物应具有以下几个特性:①即使在污染物浓度较低时也有较高的积累速率;②能在体内积累高浓度的污染物;③能同时积累多种污染物;④生长快,生物量大;=5\*gb3⑤具有抗虫抗病能力,适应环境能力强;=6\*gb3⑥尽量避免选取可食用植物,而多选取非食用的树木、花草等[16]。
(2)动物修复技术
动物修复技术在国外有较长的研究史,国内的研究仍处于摸索阶段。它包括两方面内容:①将生长在污染土壤上的植物体、粮食等饲喂动物,通过研究动物的生化变异来研究土壤污染状况;②直接将土壤动物,如蚯蚓、线虫类饲养在污染土壤中进行有关研究。
土壤动物在土壤生态系统中起着分解有机质、改变土壤理化性质、保持土壤持水性和通透性、熟化土壤、促进物质循环等重要作用[17]。注意到蚯蚓等少数几种土壤动物对土壤熟化和修复起到的有利作用,尤其是蚯蚓,它是土壤中最常见的杂食性环节动物。它在土壤中不断钻洞挖穴,不断吞食含有机物质的土壤。每年经蚯蚓消化道排出的泥土每公顷约为8~12t,这些泥土是蚯蚓吞食的土壤经蚯蚓体内丰富的酶系统的作用后,而形成颗粒状的高度融合的有机无机复合肥——蚓粪。这些营养丰富的颗粒物以及蚯蚓本身运动对土壤的机械作用不仅改良了土壤的肥力同时提高了土壤的透气性和吸附能力。研究表明,蚯蚓的钻洞行为可使土壤的空气含量从8%提高到30%,土壤孔隙率从30%,提高到60%。由于蚯蚓是生活在潮湿的土壤中,通过皮肤进行呼吸。据报道在氧分压低至2533pa时仍可维持正常的呼吸,在缺氧条件下还能利用体内糖原的嫌气分解为生命活动提供能源。一般蚯蚓在水下可生存8-10d,大红蚯蚓甚至能在淹水的土壤中生存8~12个月[18]。
鉴于上述蚯蚓的优点,我们是否可以考虑用土壤动物(如蚯蚓、昆虫和原生动物等)的捕食来修复土壤石油污染。
(3)微生物修复技术
微生物修复技术是利用天然存在或特别培养的微生物,在可调控的环境条件下将有毒污染物转化为无毒污染物的处理技术。降解过程可以通过改变土壤理化条件(温度、湿度、ph值、通气及营养添加等)来完成,也可接种经特殊驯化与构建的工程微生物提高降解速率。微生物修复技术是目前研究比较多而且相对比较成熟的一种技术。根据是否取土操作分为两大类,即原位生物修复和异位生物修复。原位生物修复是污染土壤不经搅动,在原位和易残留部位进行处理。原位生物修复包括投菌法、生物培养法、生物通气法等。异位生物修复是将污染土壤挖出,在场外或运至场外的专门场地进行处理的方法,主要方法有:土壤耕作法、土壤堆腐法、预制床法、生物反应器法等[19]。
除以上所述方法外,还有其他一些生物方法用于石油污染土壤的研究:①酶法,添加一定的污染物于土壤中,待一固定时限后,分析酶活性变化,找出污染对土壤影响的界限[20];②土壤呼吸法,土壤呼吸作用受土壤中物质成分的影响较大,因此,可通过研究土壤呼吸来研究土壤污染状况;③生物降解法,研究土壤中的某种有机物降解状况也可以间接了解土壤污染状况;=4\*gb3④生物表面活性剂,投加表面活性剂可以增加石油烃类污染物质的表观溶解度,促进微生物对石油烃类物质的获取和降解,提高生物可利用性,大幅度提高微生物的除油效果[21];=5\*gb3⑤混合菌,环境中石油烃的降解是混合菌共同利用的结果,通常不同的降解菌降解不同类型的烃分子,原油降解是由多种石油烃降解菌协同完成的[22];=6\*gb3⑥匀强电场和微生物联合修复法,外加电场刺激了微生物脱氢酶的分泌,对石油污染土壤的生物修复具有积极的促进作用[23]。
总之,土壤石油污染的生物修复技术无论是植物、动物还是微生物修复技术等都具有很宽广的发展前景,加强对生物降解烃类过程的研究,开发低成本、无污染、高效率的生物修复技术,使其更加完善、高效、成熟。
3.生物修复技术发展前景
随着石油工业的发展,石油污染土壤的面积正不断扩大,因此如何使石油污染土壤在较短时间内,经处理达到重复利用的标准,是亟待解决的问题。目前,石油污染环境治理方法主要有物理法、化学法和生物法三大类。近年来,生物修复技术在国内外都得到了较快的发展。一批具有特殊生理生化功能的植物、微生物应运而生,基因修饰、改造、克隆与基因转移等现代生物技术的渗透,推动了生物修复技术的进一步应用与发展[24]。石油污染土壤的生物修复技术与其他方法相比具有明显优势,比如:处理成本低,只为焚烧法的1/2~1/3[25]。处理效果好,生化处理后,污染物残留量可达到很低水平。对环境的影响小,无二次污染,最终产物二氧化碳、水和脂肪酸对人体无害,可以就地处理,避免了集输过程的二次污染,节省了处理费等。1989年,对受石油污染的alaska海滩进行的生物修复就是很成功的例子[26]。基于此,石油污染的微生物治理技术作为一种有效的治污手段具有广阔市场和发展前景。
4.存在问题
近年来,世界各国纷纷制定了石油污染土壤的修复与治理计划,并在短时间内已经取得很大进展,但在理论上和技术上还有许多问题尚待解决:①如何根据污染地带石油烃的组成,确定能在最短时间完成生物修复的微生物种群,尤其是筛选能迅速吞噬重质原油的物种[27];②污染土壤迅速修复的环境条件是什么。筛选或驯化的降解菌一旦进入污染土壤,由于生物和非生物的胁迫作用,引入的微生物难以适应土壤环境,无法维持长期的降解活性,即便存活的降解菌在土壤中也难以达到良好的分散,限制了土壤整体降解能力与净化功能的提高。如何从本质上增强土壤中生物降解功能的多样性和持久性、增强土壤净化功能,是生物修复的关键所在。③石油烃生物降解机理及降解动力学的研究;④营养供给对修复过程的影响以及营养成分对修复土壤种植过程的影响;⑤物质迁移对修复结果和修复深度的影响;=6\*gb3⑥如何提高沥青质、胶质和芳烃的去除效果;=7\*gb3⑦如何调控石油污染土壤的微生态环境非生物因子,增加石油污染土壤中降解微生物的数量和活性,成为提高石油污染土壤生物修复效率的关键问题[28]。研究这些方面的内容,对提高石油污染土壤的修复效能和规模化具有重要的作用。
如何改良土壤质地范文篇4
关键词:城市绿地;土壤物理性质;海绵城市;雨水渗透
中图分类号:TU986文献标识码:A
随着时代的进步,应用更加先进的技术发展城市化建设是每个国家必须经历的阶段,之所以要重视我国的城市化建设,是由于我国的城市化建设一方面会促进国家经济建设,还有不利的一方面是会阻碍国民生活质量的提升,尤其是城市化建设影响原本的地下渗水功能,从而严重影响国民的日常生活和生产,因此,相关部门应该重视对海绵城市的改造,希望通过全文的论述,能够得出有价值的观点,从而可以应用于实际工作中。
1.海绵城市的理念与内涵的提出
随着时代的进步,我国的城市化建设水平逐步加深,为了更好地保证日益增多的城市人口能够在我国生活质量有所提升,最主要的就是提升城市化建设质量,从而可以为国民提供优质的生活环境。但是,由于城市化建设越来越普遍,导致越来越多的地区出现土壤不透水情况,也就是说现代化建设阻碍了原本的入渗通道,以至于我国城市居民的生活受到严重的影响。常年累积的雨水径流量以及洪涝积水的与日俱增,足以引起人们对于城市建设的关注,不得不重新开始审视城市化建设是否正确。因此,我国相关部门开展海绵城市的建设活动指导,希望通过提升海绵城市的建设水平,能够避免城市化建设对国民生活的不利影响。
所谓海绵城市就是指在城市出现自然灾害的时候,能够有比较大的弹性来应对灾难,比如在发生洪涝灾害的时候,海绵城市具有更好的能力来储水和净水,这个时候,海绵城市的存在就是有利于城市化建设的体现。当城市需要水资源的时候,海绵城市就可以将之前储蓄的水资源进行释放,以保证城市的正常运行。之所以要根据海绵城市制定建设指南,是由于海绵城市的存在有利于提升城市化建设水平,以保证周围住房居民生活质量能够有所提升。在制定建设指南的时候,最主要的就是遵循生态优先的原则,保证国民和生态发展能够维持一致性,这样一来,就能够最大限度地保证国民在遇到自然灾害的时候可以保全自身,同时还能够利用自然资源对其进行合理利用。
2.城市绿地土壤现状及存在问题分析
2.1城市绿地与海城市体系建设的相关性
所谓城市绿地就是指在城市管辖范围内的所有绿地,主要是指公园绿地、防护绿地、生产绿地、附属绿地等不同类型的绿地。之所以要将绿地进行分类,是由于根据绿地对城市化建设提供的不同作用可以进行更加详细的分类,以至于能够根据不同的种类进行城市化建设,可以有效保证我国的城市化建设更加合理科学。而重视城市绿地建设主要是由于城市绿地是海绵城市的重要载体,也会直接影响海绵城市体系形成是否合理的依据之一。所以,城市绿地建设和海绵城市规划之间是相互依存的,同时,两者之间也有著相互指导的关系。而在制定海绵城市体系规划的时候,其结果又会对城市绿地建设提出更加全面和系统的要求。要想城市生态能够保持平衡,最主要的就是搞定城市绿地系统的建设之后,海绵城市的生态体系才能够稳定,以至于可以服务于海绵城市的规划,以保证国民和生态之间的关系能够平衡。所以,重视城市绿地建设不仅仅是重视城市的生态环境建设,更是重视我国海绵城市的发展。城市绿地的建设成果非常关键,是由于植物的生长依赖于土壤,而土壤的好坏又会直接关系到海绵城市的功能作用发挥,因此,提升城市绿地的建设水平,才可以有效利用土壤进行污染物的分解,从而优化海绵城市的功能。
2.2城市绿地土壤现状及存在问题分析
在我国进行城市化建设过程中,主要存在的问题就是城市绿地土壤质量不良。正是由于城市绿地中的土壤多是客土,所以说,受到人类的活动影响以及干扰是比较明显的,因此要想保证我国城市绿地土壤质量能够得到显著的改善,首先应该重视人类的活动,拒绝长期使用和无序的挖掘,正是由于这样的人类活动,才会导致我国城市绿化土壤受到严重的破坏,易导致原本的土层被移走或者直接成为僵土,使得土壤情况不利于种植。再加上过渡挖掘后土壤中的外来垃圾,导致土壤被严重污染,这样一来就会使得原本的城市绿地变成无规律、无层次的不可种植和绿化的土壤。土壤受到破坏还有一个原因就是人类过分使用机械设备,导致土壤被严重碾压,从而影响土壤的紧实度以及结构性,最终变成不利于植物生长的渗透能力弱的土壤。
3.城市绿地土壤物理性质指标与“海绵”吸水的相关分析
为了更好地检测出土壤物理性质是否适用于绿地建设,首先应该明确土壤容重是否达标,所谓土壤容量,就是指土壤假比重,也就是形容田间自然垒结状态下单位容积土体的质量或重量,之所以要重视土壤容量的测定,是由于土壤容量是衡量土壤物理性质好坏的重要指标。由于土壤容量与土壤紧实度直接相关,所以在测定土壤容量的时候,观察土壤紧实度是最直观的方式。其次,就是重视土壤结构、有机质含量以及土壤质地等不同的因素,是由于以上因素都会影响土壤含量,因此,应该重视以上因素的研究,以保证能够明确城市绿地土壤含量的情况,这样一来就能够明确土壤的物理性质如何。
土壤孔隙是土壤物理性质之一,也就是土壤所占据土体容积的百分数,能够很好地表达出土壤中各种形态的颗粒集合情况,同时还能够表面土壤中的空气和水分的存在空间,所以,明确土壤孔隙能够很好地明确土壤中空间存在情况,有利于给植物、微生物以及土壤活动提供更宽广的空间,使得城市绿地建设过程中能够保证植物生长情况和物质交换效率。土壤孔隙的大小和性质都是不一样的,因此可以分类为无效孔隙、毛管孔隙和通知孔隙三种。在实际应用过程中,应该根据不同种类的土壤孔隙进行城市绿地的建设。
土壤质地也是衡量土壤物理性质的指标之一。所谓土壤质地就是指土壤中土粒组成的不同比列,对于比例进行综合的考量结果就是土壤质地。城市绿地的土壤质地能够很好地表面土壤的通气性是否良好,与此同时,还能够明确土壤中不同类型土粒的性质。如果通过测定土壤质地知道城市绿地中土壤主要是以砂粒为主,那么即使有利于渗水,也没有足够的有机质能够保持土壤的肥沃度;而如果是土壤中含有粘粒比较多,保水能力比较大,但是会不利于雨水的渗透,这样也是不利于植物生长的。因此,重城市绿地土壤质地,保证质地均匀,才能够提升城市绿地有效利用率。
土壤饱和导水率是土壤被水饱和时,单位水势梯度下、单位时间内通过单位面积的水量,它是土壤质地、孔隙分布、容重特征的函数,其中孔隙分布特征对土壤饱和导水率的影响最大,即饱和导水率大小是由土壤质地、孔隙分布、容重以及有机质含量等因素综合决定的。土壤饱和导水率是绿地土壤在计算土壤剖面的水通量、排水系统工程和灌溉设计的一个重要参数。通过调理和改善土壤的物理性质,从而改变土壤饱和导水率,以达到符合海绵城市体系建设水文模型的参数。
4.基于海绵城市雨水渗透和滞留的绿地土壤改良思路
针对绿地土壤物理性质退化,各项物理性质指标的严重变差,解决好土壤容重、土壤孔隙、土壤质地、土壤饱和导水率等物理性质指标的技术问题,才能使绿地土壤对雨水的渗透和滞留在海绵城市体系建设中发挥更好的作用。因此,绿地土壤改良已经迫在眉睫,在具体的绿地土壤改良技术上,国内外关于城市绿地对水文的调节技术已有大量的研究,如绿地的汇流面积比、填料类型和填料层厚度的不同,对城市绿地的运行效果有明显影响。通过提高绿化种植土壤的要求,而推动有机废弃物的利用率,如农业废料、畜禽粪便、工业废料、生活垃圾、城市污泥、绿化植物废弃物等的利用。有机废弃物经无害化发酵形成土壤有机改良材料,将是接下来快速提高绿地土壤有机质的有效途径。
结语
通过全文的论述,我们能够十分清楚地看出我国城市化建设体系的建设以及管理现状和问题,正是由于目前这种情况不利于城市化建设水平的提升,因此,相关部门更应该重视我国的城市化建设规范。尤其是应对海绵城市的改造,更应该提高重视,上文通过详细论述我国海绵城市建设中存在的问题,明确指出目前建设的不足之处,正是由于此,才根据实际情况进行客观分析,意在指出我国海绵城市改造的最主要方式。将城市绿地系统规划以及管理和海绵城市改造相互结合,以保证我国的地下渗透能力能够得到改善,以至于可以在降低成本的情况下提升海绵城市的建设效率,这样一来就能够很好地保证我国经济建设水平的提升,以至于可以保证国民生活质量得到更高的保障。
参考文献
如何改良土壤质地范文1篇5
关键词作物秸秆;直接还田;效应
秸秆直接还田就是秸秆不经过任何处理直接施入农田,它是秸秆利用、增加农田有机肥源的主要途径,是一种最简单最普遍的利用形式,也是改善土壤理化性状、提高土壤肥力、实现高产优质、减少环境污染、保护农村生态环境、提高人民生活质量的有效方法之一。因此,多年来秸秆直接还田在实现农业可持续发展中起着重要作用。秸秆直接还田的增产作用,概括起来主要是养分效应﹑改土效应和生态效应[1]。
1秸秆还田的养分效应
1.1提高土壤氮﹑磷﹑钾养分含量及其利用率
农作物的秸秆中都含有相当数量的营养元素,豆科作物的秸秆中氮含量较高,禾本科作物的秸秆中钾含量较高。一般情况下,单位面积田块的秸秆中氮、磷、钾含量相当于该田块氮磷钾化肥施用总量的10%~20%,通过秸秆还田后,秸秆中的有效养分归还到土壤中,可以有效地提高土壤养分含量。根据在四明镇东洼村肥力观察点试验,连续4年稻麦两季秸秆留茬还田量4.5t/hm2,土壤中氮﹑磷﹑钾含量均有所增加(表1),还能提高农作物对氮、磷、钾的吸收利用率。
1.2提高土壤的钾素水平
作物在生长过程中吸收的钾素大量滞留在茎秆中,如小麦秸秆中含钾量为1.28%,稻秸秆中含钾量达0.85%,是氮、磷总和的2倍左右。秸秆中的钾素有效性也高,用清水浸泡稻秆6h,秸秆中近90%的钾素被泡出。由表1可知,秸秆还田后,土壤中速效钾明显增加,4年累计增加32mg/kg,平均年增长8mg/kg,对土壤钾的良性循环起着十分重要的作用。
1.3提高土壤有效硅的含量
硅虽然不是植物生长所需的大量元素,但是植物必需的营养元素,若作物缺乏该元素,茎叶的刚性就会减低,抗倒伏和抗病虫害的能力减弱,光合作用能力下降。水稻秸秆中含硅高达12%,在缺硅的土壤中,秸秆还田是提供有效硅的一个主要来源,能明显地增强作物抗逆性[2]。
2秸秆还田的改土效应
2.1增加土壤有机质含量
土壤中有机质数量的维持主要取决于有机残体,秸秆还田就是增加土壤中的有机残体,它能增加土壤活性有机质,如稻秸秆含有机碳42.2%,腐殖化系数30%,施稻秸秆3t/hm2提供的腐殖质为379.5kg/hm2。秸秆直接还田不仅能增加土壤有机质(表1)[3],还有利于土壤有机质更新,新鲜的有机质的加入对土壤结构有重要的改善作用。从表2可以看出,由于秸秆还田后土壤有机质的增加和更新,使土壤结构得到改善,土壤容重为1.30g/cm3,总孔隙度增加1.2个百分点。
2.2有利于土壤微团聚体形成
在土壤中,直径大于0.25mm的微团聚体被认为对土壤物理性状和营养条件具有良好的作用。秸秆还田后分解的腐殖质有利于0.25~1.00mm微团聚体的形成。根据连续3年秸秆还田试验,0.25~1.00mm微团聚体数量增加数比对照多1倍,分别为32.18%﹑16.20%。因此,秸秆还田促进土壤团聚体形成,有利于增加土壤的通气透水性,增强土壤的保肥保水性能。
2.3提高土壤微生物活性
秸秆还田后为土壤中微生物提供了充足的碳源,促进了微生物的生长﹑繁殖,提高了土壤生物活性[4]。秸秆还田后,肥沃土壤的细菌数增加0.5~2.5倍,贫瘠土壤的细菌数增加2.5~3.0倍,由于新陈代谢作用细菌不断繁殖不断死亡,这些数广量大的细菌死亡后对土壤的改善也起着一定的作用。对于各种固氮菌来说,秸秆直接还田为其提供了丰富的能量物质,加强了固氮菌的固氮作用。据报道,稻草还田150kg,土壤微生物固定气态氮1.2~1.5kg,因而间接地提高了土壤供氮能力。
3秸秆还田的生态环境效应
3.1减轻污染,净化环境
秸秆直接还田到土壤中,经过土壤生物、化学、物理多方面综合作用,可以使秸秆资源得到有效的直接应用,减轻污染。如果在沟边、路边、田头焚烧秸秆,产生浓浓烟雾,严重污染空气和环境,对飞机的安全飞行、公路的营运、周围的树木以及成熟待收的作物构成威胁。如秸秆任意丢弃或推入沟河,不仅浪费资源,而且也污染环境及水体。而秸秆直接还田可以变害为利,从根本上减轻或杜绝因秸秆处置不当对大气、水体和人们生存居住空间造成的环境污染。
如何改良土壤质地范文篇6
1伊春市土壤耕地肥力现状
伊春市行政区划总面积32900km2,人口128.8万,耕地总面积243435hm2,土地资源构成的特点为八山半水半草一分田”。其中旱田209488hm2,以种植大豆和玉米为主。全市耕地土壤主要是黑土、草甸土和白浆土。长期以来,由于粗放耕作,掠夺式经营,造成土壤有机质含量下降,土壤养分失调,土壤板结,耕层变浅,耕性变劣,土壤肥力下降。
据调查,目前全市耕地土壤有机质含量平均为58.07g/kg。与第2次土壤普查对比,平均每年降低0.135%。另外,土壤碱解氮平均值为273.01mg/kg,土壤有效磷平均值为61.66mg/kg,土壤速效钾平均值169.87mg/kg;与第2次土壤普查相比前2位呈现上升趋势,只有土壤速效钾呈下降趋势;耕地土壤容重增加0.21/cm3,犁底层平均上升4cm。
2土壤肥力下降的主要原因
农民重用地轻养地,有机肥投入减少,化肥投入结构不合理,耕作制度单一是造成伊春市耕地土壤养分变化的主要原因。
2.1缺乏对土壤肥力的正确认识,重视不够
长期以来,人们一直认为伊春市耕地开发较晚,土壤肥沃,土壤肥力保护意识淡薄。由于伊春市农业正处于传统农业向现代农业过渡阶段,新品种、新种植模式以及化肥、农药及其他化学物资不断用于农业种植,在增加产量的同时也不同程度地给土地造成了污染,加上重用地,轻养地;重产出,轻投入;重化肥,轻农肥;忽视微肥,不用菌肥”的不良习惯,导致土地质量下降。
2.2对农业资金投入不足,造成地力过度消耗
2.2.1技术投入不足
在施肥上,施肥技术比较落后,肥料利用率较低;在种植结构上,大豆面积过大,重迎茬严重;在耕作上,土壤的耕翻耕喧较差。
2.2.2物资投入不足
主要是有机肥、钾肥、微肥、农业机械等生产资料投入不足。
2.2.3综合投入不足
农田基础设施建设薄弱,抗灾能力低。
2.3肥料施用比例失调,施肥结构不合理
伊春市农民的施肥习惯单一施肥;不注重不同养分配比;重化肥,轻有机肥;重氮肥,轻磷钾肥;重大量元素肥,轻微量元素肥;偏施、滥施现象比较普遍,农民施肥方法不科学,造成了现在土壤养分比例严重失调。
据调查2012年全市化肥折纯用量23880t,其中氮肥5838t、磷肥7625t、钾肥4001t、复合肥6416t;农家肥施用量260万t,化肥与农家肥比例失调将影响伊春市农业的发展后劲。
2.4肥料利用率低、施肥方法不科学
我国化肥利用率平均只有30%左右,其中碳铵的利用率只有28%,过磷酸钙的利用率只有20%,远低于发达国家60%的水平。加之肥料表施、浅施,肥料浪费性大。而追肥又偏迟,待肥料发挥作用时,过量造成面源污染。同时还存在着水蚀、风蚀、残留地膜污染,而且在个别地方还比较严重,这也是造成伊春市土壤肥力下降不可忽视的原因。
3解决土壤肥力下降的对策
3.1大力推广秸秆还田技术
秸秆还田是当今国内外用来增加土壤有机质的重要途径。据测定每100kg稻秸秆中的氮、磷、钾含量相当于3kg标氮、1kg过磷酸钙、4kg氯化钾,可增产10%以上,对中低产田改造效果尤其显著。2005年伊春市农作物秸秆、根茬还田仅2万hm2,2012年农作物秸秆、根茬还田能达到总面积70%。实行秸秆还田不但可以减少化肥用量,而且可以培肥地力、改良土壤,所以推广秸秆还田更具有现实意义。
3.2适当增钾补钾、采用化肥深施技术
以前总以为伊春市是富钾地区不用施钾,但经过几十年的耕作,钾肥已成为伊春市农业发展的限制性因子。通过土壤补一次充钾肥与其他肥料相配合,结合化肥深施技术可以达到平衡土壤养分,提高耕地产出效率的目的。
3.3全市大力推广测土配方施肥技术
实施测土配方施肥能掌握土壤肥力特性,可均衡作物营养;使农产品品质得到改善;提高肥料利用率3%~5%;还可减少肥料的挥发、流失等浪费,减轻对地下水硝酸盐的积累和面源污染,达到培肥改良土壤,保护生态环境的目标。
3.4开展土壤肥力调查和耕地质量监测工作
如何改良土壤质地范文篇7
关键词土壤调理剂;土壤性状;酸性水稻田;产量
中图分类号S156.2文献标识码A文章编号1007-5739(2014)06-0229-01
由于有机肥使用减少,化肥大量使用,不合理施肥现象难以彻底解决,土壤酸化等问题明显[1-2]。为了探讨酸性土壤改良方法,掌握土壤调理剂使用效果和方法,以成都“施地佳”土壤调理剂为例,在水稻田进行小区试验,现将试验效果总结如下[3-5]。
1材料与方法
1.1试验地概况
试验地选择在潜山县痘姆乡仙驾村马坦组某农户承包田,丘陵地形,交通方便,排灌条件良好。前茬作物为冬小麦,全季总施肥量为:纯N153kg/hm2、P2O557kg/hm2、K2O90kg/hm2。供试土壤为水稻土土类,酸性紫砂土土种,质地为轻壤,pH值为5.4,容重为1.27g/cm3,有机质19.5g/kg,全氮1.62/kg,碱解氮162mg/kg,有效磷15.3mg/kg,速效钾74.2mg/kg。
1.2试验材料
供试土壤调理剂为成都华宏生态农业科技有限公司生产提供的施地佳牌;氮肥为安庆石化总厂生产的双环牌尿素,含纯N46.4%;复混肥为安徽司尔特肥业有限公司产品,氮磷钾纯养分含量分别为15%、15%、15%;钾肥为加拿大进口氯化钾,含K2O60%。供试水稻品种:单季稻,品种为Y两优2号。
1.3试验设计
试验共设3个处理,处理1:习惯施肥;处理2:当地习惯施肥+成都“施地佳”土壤调理剂;CK:空白对照。3次重复,随机区组排列,小区面积40m2(8m×5m),小区间设置包膜隔离小埂,小区外设置保护行。各小区单排单灌,避免串灌串排[6-8]。
1.4试验方法
水稻于5月13日播种,6月14日移栽小区,每小区760穴,折合190005穴/hm2。6月14日基施供试复合肥400.5kg/hm2+尿素81kg/hm2+氯化钾19.5kg/hm2;6月21日施用分蘖肥:施用尿素126kg/hm2;8月2日施用拔节肥:施用尿素84kg/hm2+氯化钾81kg/hm2,全季施肥折合纯N195kg/hm2、P2O560kg/hm2、K2O120kg/hm2。处理2用土壤调理剂30kg/hm2,第1次在秧苗移栽返青后(6月23日)用原粉15kg/hm2加水溶解稀释200~300倍,泼洒于稻田中,间隔15d(7月6日)施用第2次,方法与用量与第1次相同,每次分小区称量土壤调理剂,分小区施用。各处理除施肥及使用土壤调理剂不同之外,其他管理措施一致。
2结果与分析
2.1土壤分析结果
水稻收获后各小区分别采集耕层土样进行土壤分析,结果见表1、2。可以看出,各处理试验后pH值有一定的差异,处理2平均值较处理1平均值提高0.13,经方差分析,F=5.8913
2.2产量结果
试验田于9月27日测产,各处理生物学性状及理论产量构成见表3。9月30日收获,各小区单打单收单晒,各小区实产结果见表4。可以看出,处理2比处理1增产750kg/hm2,增幅9.52%,经方差分析达显著水平(表5)。dfe=4时,t0.05=2.776,t0.01=4.604,Sx1-x2=2.4688,LSD0.05=6.853,LSD0.01=11.366。
2.3经济效益分析
稻谷按市价2.5元/kg计算,处理2较处理1稻谷增值1875.0元/hm2。土壤调理剂按25元/kg计算,共施用30kg/hm2,成本750元/hm2,施用土壤调理剂用工成本按每次150元/hm2计算,合计新增投入1050元/hm2。处理1与处理2肥料成本一致,不列入计算,处理2与处理1经济效益比较见表6。可以看出,处理2较处理1新增纯收入825元/hm2。
3结论与讨论
试验结果表明,在合理施肥的基础上,施用“施地佳”土壤调理剂能提高水稻产量750kg/hm2,增幅9.52%,增收825元/hm2。施用“施地佳”土壤调理剂,能提高土壤pH值,改良土壤酸性。土壤调理剂对土壤pH值等性状的改变可通过更多试验或较长时间连续施用进行验证。如果能改进加工工艺或施用方法,结合施肥时施用,可方便使用并节省用工成本,农民更易接受、效益更好。
4参考文献
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如何改良土壤质地范文篇8
当时,辰山植物园基址的土壤现状是质地黏重的水稻土很难满足来自不同国家、地区、生境来源植物的生长需求,各专类园(以分类单位、场地特征、服务对象和研究类群为聚类特征)建设对土壤要求各异,项目建设过程中原有土壤翻腾扰动严重。为了创造多样的地貌结构,更为难解的是200万m3全部客土构成绿环的实施,大量来源不明的土方运到园区,土质理化性质复杂且指标低下。因此,为满足植物园景观营造和植物种植的需求,建设过程及开园以后需持续检测土壤质量,并结合种植物的立地要求加以改良。植物是植物园的主角,如何科学配置各类植物,营建优美的景观,展现各专类园的植物种植特色,体现其丰富的文化与科技内涵,一直是风景园林不断探索的问题。辰山植物园设置的30多个植物专类园,可分为4种类型,第一类是世界各地普遍设置的植物园,按照植物的季节特性和观赏类别集中布置展示的园区,如月季园、鸢尾园、银莲花园、百合园、金缕梅园、纤维植物园、能源植物园等;第二类是为增加植物园趣味性,吸引某类特殊人群或为游客进行科普活动设置的园区,如儿童植物园、盲人园、绿色剧场等;第三类是结合植物园的研究方向和生物多样性保护,以专类植物收集和植物新品种引进展示为主的园区,如配合桂花品种国际登录而建设的桂花种质资源展示区;收集华东地区3000种原生植物建设的华东植物收集展示区等;第四类是根据辰山植物园的场地特征营建的特色园,如沉床花园、水生植物展示园、岩石药用植物园等。这样,如何满足特色植物专类园区景观的营建与维护需求,既构建出结构稳定的植物群落,又能与园区周围的环境相融合而形成安全健康的生态系统,需要从选择植物种类开始进行科学配置,并从实施适宜的保育措施入手。园区景观的主体结构——绿环,规划打造成植物的“联合国”,种植与上海气候带相近,汇集世界5大洲的植物类群而形成别具风格的国际树木园,与绿环内“华东地区乡土树种收集区”的植物形成对比。同时,也可利用温室等收集并展示国内外的代表性植物,为游客展现一个丰富多彩的植物世界。而外来物种,尤其是洲际代表植物,由于生境变化因种而异,如何在辰山生存需要对其生态适应性进行研究,并根据其科学文化内涵进行合理的配置与景观营建。华东区系拥有珍稀濒危植物400余种,辰山植物园作为华东地区的一个综合型植物园,对区域珍稀植物资源保护负有不可推卸的责任。规划中设立的珍稀植物收集与展示区,可在建设初期从对少数旗舰濒危物种开展保育生物学研究入手,制定出相应的迁地保护策略,从而为园区收集保护其他众多珍稀植物资源提供技术参考。
主要技术对策
在对区域内的水质状况进行调查和评估的基础上,以园内封闭景观水体的水质维护利用为核心,研究与景观相结合的人工湿地生态处理措施和辅助性的人工强化处理措施,以保障景观水体的水质,并在此基础上形成了技术集成和工程示范,保证了园区内景观水体的水质安全、构建了稳定且健康的水生生态系统。通过资料收集和现场取样,对辰山植物园周边水系的水体状况进行了监测和分析,探索周边河道水文、水质及水量的变化规律,为景观水体的生态修复与建设提供了基础资料;对植物园水体的功能定位和水质进行科学评估,为水体净化和生态处理提供了应对策略。对景观水体的补充水量、蒸发量、渗透量和循环量等关键参数进行了研究,选择合适的水体复氧技术[1];研究了人工湿地处理系统、植物—水土界面契合体系、水生植物处理系统等不同生态修复技术的作用机理、适用条件、处理效果和成本,筛选出了合适的水体生态修复技术(具体措施另文介绍)[2-3]。建立起了以生态修复技术为主,人工强化处理措施为辅的水质整体维护方案、运行机制和管理措施,并进行工程示范。针对辰山植物园中瘠薄土壤和不明性质客土对未来植物种植的压力,进行了土壤质量的动态监测和重点区域的土壤改良措施对比研究,确定“适地适树”植物的合理种植方案以及“改土适树”土壤改良的技术措施。针对工程建设需要,选取不同利用方式下的土壤类型,进行了0~20cm、20~40cm、40~60cm、60~90cm、90~120cm5个层次的采样,分析土壤的pH、EC值、有机质含量、容重、通气孔隙度、质地、水解性氮、有效磷、速效钾等理化指标,摸透了辰山植物园杂合土壤存在的生态本底值。针对土壤的实际状况,根据典型植物生长需要的条件,制定适合辰山植物园绿化工程的土方质量标准,指导了各个地段和环节的具体施工,形成了辰山植物园土壤改良的详细施工方案。当时选择了植物园具有代表性的10个典型植物群落,如牡丹园、木兰园、杜鹃园、玫瑰园等,在进行pH、有机质、氮、磷、钾等常规指标测定的基础上,重点针对能敏感反映各植物群落土壤质量或生境系统土壤生物学变化的指标,进行定期和长期的监测,重点监测土壤酶(脱氢酶、磷酸酶、尿酶和转化酶等)、微生物量碳、微生物量氮、微生物总量、水溶性碳和土壤呼吸等的变化,分析预测不同群落土壤生境生态的发展动态,预测了不同群落土壤质量演变的趋势。针对典型土壤改良措施下不同群落土壤生态的演变趋势,系统分析植物的长势和潜在的问题,对不同改良方案下植物的生长状况、植物本身对土壤改良的适宜性进行分析,确立了合适的植物种植技术和土壤改良对策。通过世界5大洲各植物地理区的植物配置技术研究,为植物园内不同植物专类园区的营建提供技术参考。另外通过开展代表性的濒危植物或旗舰物种的保育技术、植物养护与病虫害防治等的研究,为园区的植物配置、生态管控提出了切实可行的决策参数。通过抗性生理和生态习性的实验,开展洲际代表植物的引种驯化、选育、安全性预测及应用配套技术研究。根据各种洲际植物的科属特征、原生群落特点和当地民族风情,确立各大洲代表植物的配置方案,塑造出别具5大洲植物区系风格的国际树木园。1)园区洲际代表植物的选择与栽培。选择景观效果好、具有一定文化或科学研究价值的美洲、欧洲、澳洲和非洲主要的代表性植物在辰山引种栽培。在为这些植物创造适宜生长条件的基础上,进行驯化试验。通过观察洲际代表植物的生长发育节律,检测其生态适应性的强弱以及是否存在生态安全隐患。2)洲际代表植物的生态适应性研究。对引种的洲际代表植物进行抗性生理和生态习性实验,找出限制植物生长的不利环境因子,提高植物的生态适宜能力。通过相似优先比的方法寻找到了世界各地植物引种到上海适应度的优化链[4-6]。3)五大洲植物配置技术研究。以洲际代表植物的文化和科学内涵为基础,根据不同地形条件下植物景观特色营建的需求,确定了基调植物和园林搭配种类。根据植物的生态习性,确定了植株体量参数与植物种植密度的关系,进行合理配置。运用种群生态学、生殖生物学和保育遗传学等研究手段,以我国特有的珍稀濒危植物为研究对象,多角度、多层面分析研究目标种天然群体的时空分布格局、遗传变异水平与系统进化路线、以及它们在不同生境中的生态适应性与分子进化机制,找出了其濒危原因,并提出相应的迁地保护与复壮措施,以此提高植物园的科研水平与国际影响力。以大果青杄(Piceaneoveitchii)和天目木姜子(Listeaauriculata)为例,二者均为我国特有的珍稀濒危植物,虽原产地与上海气候条件各有差异,辰山植物园作为这些物种的迁地保护场所,具体实施策略如下:首先,采用“相邻格子样方”法进行野外定点调查,深入了解大果青杄和天目木姜子现有的种群数量、种群规模、种群结构、地理分布式样、濒危现状及保护状况,查明其濒危过程中的种群生态学表现特征,建立了反映种群全部生活史的生命表(包括各年龄组或生活态、出生率、死亡率等),预测自然种群的发展趋势。其次,在全面收集大果青杄和天目木姜子多个居群及个体的基础上,运用分子标记手段,系统分析其遗传多样性,揭示不同居群间的系统进化关系和种群濒危的遗传机理。条件具备时,利用播种、扦插、组织培养等多种繁殖手段对大果青杄和天目木姜子进行繁殖实验,借此扩大种群数量,避免种群灭绝。经过该研究,推动了大果青杄在最近的国际裸子植物濒危等级评估中,成为东亚最为濒危的物种,引起了国际自然保护联盟物种保存委员会的高度重视。从植物个体、小景观到整体景观等不同尺度、不同视角,研究维护园区标志性景色需要的病虫害防治技术,对新引进的植物病虫害开展监测,制定园区病虫害防治月历以及维持园区景观效果的植物季节性调控计划。构建有害生物入侵的预警机制,将有害生物控制在园区以外[7-8]。
回顾与展望
本项目运用多学科手段,对园林设计和工程实施中的要点和难点进行了研究,解决了辰山植物园建园过程中出现的难题,推动了项目建设进程,为植物园按时开放打下了坚实的基础,赢得了业内的赞许。针对园区封闭景观水体修复和水质保障技术的研究,直接应用于辰山植物园景观水体的建设中,对提升了园区的水环境质量,减少径流水量和面源污染,其水位调控水平和水质园林净化技术融合了市政水环境和河道水环境处理的优势,摸索出一种工程措施和生态技术整合的优化模式。针对植物园绿环200万m3客土来源不明的难题,选取不同利用方式下的土壤类型,进行不同立地剖面5个层次的采样,通过分析土壤的pH、EC等10余项理化和生理指标,找出在土壤中种植不同植物存在的实际问题。确立了因地制宜的土壤改良对策,采取普遍改良、局部换土和群落土壤生境自然演变的方式,提出“改土适树”和“选树适地”的综合处理措施。根据“历史引种调查”和“模糊相似有限比”的模型分析法,对北美洲、欧洲、地中海地区、澳洲、南美洲、非洲地区和亚洲各地与上海地区引种的相关性进行研究,基本确立了五大洲植物引种的范围,明确园区扩大引种的种源地和引种对象。大果青杄是东亚地区濒危级别最高的裸子植物,通过立地调查和对濒危机制的探讨,找出了濒危的原因,提出了针对该物种的保护措施和行动计划。天目木姜子是长三角地区有影响力的特有物种,通过自然生境的研究和分析,提出了就地保护和迁地保护的综合保育策略。现在,辰山植物园已对公众开放,为缺乏地形变化的上海地区增加了一个集自然山体、观光河流和人工湖泊于一体的园林作品,也逐步成为了园林科研的基地、科学普及的课堂、老少皆宜的游憩场所和中外科技交流的桥梁。
如何改良土壤质地范文
(湖南农业大学农学院,长沙410128)
摘要:酸化是土壤退化的一个重要方面。近年来,随着工业化的持续推进、人类活动的频繁干扰及其他各种因素的影响,土壤酸化问题日渐突出。综述了土壤酸化的现状、土壤酸化的机理和影响因素、土壤酸化对土壤质量的影响及酸化土壤的主要改良措施等方面的研究进展,分析了土壤酸化研究存在的问题,指出了相关研究方向。
关键词:土壤酸化;土壤质量;改良措施
中图分类号:S156.99文献标志码:B论文编号:2014-0840
基金项目:国家自然科学基金资助项目“土壤酸化对双季稻氮素利用效率的影响机制研究”(31171494);国家科技支撑计划项目“长江中游南部(湖南)双季稻持续丰产高效技术集成创新与示范”(2011BAD16B01),“湖南双季稻大面积均衡增产技术集成研究与示范”(2012BAD04B10-01),“湘南库塘与提引灌区水稻丰产节水节肥技术集成与示范”(2013BAD07B11-02)。
第一作者简介:袁珍贵,女,1989年出生,湖南新化人,在读硕士,主要从事水稻栽培生理研究。通信地址:410128湖南农业大学农学院,Tel:0731-84635331,E-mail:1059778801@qq.com。
通讯作者:易镇邪,男,1975年出生,湖南冷水江人,副教授,博士,主要从事作物高产生理与资源高效利用研究。通信地址:410128湖南农业大学农学院,Tel:0731-84635331,E-mail:yizhenxie@126.com。
收稿日期:2014-08-22,修回日期:2014-10-25。
0引言
土壤是一种极其重要的自然非可再生资源,作为植物生长的媒介以及水、热和化合物的源,土壤可以生产出人类赖以生存的食物。除此之外,土壤亦可充当水分的过滤器、废弃物分解的生物介质。土壤在地球生态系统中占据不可替代的地位,维持着地球生态系统的平衡[1-2]。近年来,随着社会工业化进程加快,中国的耕地面积不断缩小,且土壤退化速度加快,已成为威胁粮食生产安全的一大重要因素[3]。
土壤退化表现为许多方面,包括土壤盐渍化、荒漠化、贫瘠化及土壤酸化等[4-5]。作为土壤退化的一个重要表现,土壤酸化引起了人们的高度关注,并围绕土壤酸化开展了大量研究,取得了一系列研究成果。这些成果涵盖了土壤酸化的成因和机理,土壤酸化对粮食生产的影响及其对生态环境的危害等。为此,笔者对近年来土壤酸化方面的研究进行了综述,旨在为以后的相关研究提供一定参考。
1中国土壤酸化现状
土壤酸化是指在自然和人为因素的共同作用下土壤pH下降的现象。土壤自然酸化是一个非常缓慢的过程。然而,由于人类活动加剧,近年来中国土壤酸化的进程明显加快,酸化范围有所扩大。根据《中国土壤》和《土壤化学原理》中的分级标准,将pH<6.5的土壤划分为酸性土壤,将pH<5.0的定位为强酸性土壤[6-7]。
中国酸性土壤主要分布于热带、亚热带地区,涉及广东、广西、江西、湖南、云南、贵州、四川等14个省区。依据赵其国[《8]中国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控》,此区域中大部分土壤pH低于5.5,其中有相当一部分土壤pH低于5.0,甚至低于4.5。这说明,此区域土壤酸化程度较深,强酸性土壤占据很大部分比例。近年来,科研工作者对不同地区的土壤酸化做了调查,结果一致表明:与第二次土壤普查结果相比,土壤pH都有不同程度的下降[9-11]。边武英[10]于2008年调查浙江省83个县市区内标准农田土壤酸碱度的现状,结果显示标准农田土壤和水稻土的pH呈现两极分化的局面,其中酸性土壤的比例上升幅度大于碱性土壤,且与第二次土壤普查结果相比,土壤pH<5.5的农田比例增加20.71%,pH<4.5的农田比例则增加了1.7个百分点。郭治兴等[11]于2002—2007年间对广东省土壤pH的时空变化进行研究,发现整体来说广东省土壤变化表现为酸化,pH平均降低0.26个单位,由5.7降至5.44,其中以水稻土、红壤及赤红壤降幅最大。
2土壤的致酸机理
土壤酸化受自然和人为因素的双重干扰,无论是两者中哪一种引起土壤酸化,其酸化都是始于土壤中H+的增加及盐基离子的减少[12]。土壤中H+增加,势必打破土壤本身的化学平衡。交换性H+能与土壤胶体上被吸附的盐基离子进行交换,交换之后H+吸附于土壤胶体上,使得土壤胶体上的H+不断增加,交换性盐基离子则被溶解于土壤中,随着雨水的冲刷大量流失。交换性H+吸附于土壤胶体上后能自发与土壤中的固相铝化合物反应,释放出Al3+,而Al3+通过水解又产生更多的H+,这样循环往复,土壤中的交换性酸大量增加,盐基离子大量减少,土壤的盐基饱和度愈来愈低,土壤酸碱缓冲体系遭到破坏,致使土壤pH不断下降,且下降速度增加[13-15]。
3土壤酸化的影响因素
3.1土壤的自然酸化
土壤的自然酸化是一个相当缓慢的过程,土壤自然酸化的因素主要有3个方面:(1)通过矿质元素的生物循环,植物可影响土壤酸度。(2)植物通过根系分泌物影响土壤环境。有研究表明茶树根系能分泌大量有机酸和酚类物质,这些物质对铝的络合能力很强,活化固相铝而加速土壤酸化;此外,有机酸中羧基的解离会释放H+,直接加快土壤酸化进程[15]。(3)植物的选择性吸收致使土壤酸化。研究显示植物根系对氮的选择吸收能使土壤酸化进程加快[16]。
3.2土壤酸化的人为驱动因素
3.2.1酸沉降酸沉降是指酸性物质(天然和人为产生的)进入大气,通过迁移、扩散和化学转化,最终到达地面的过程。酸沉降有干湿沉降之分,湿沉降通常又称为酸雨[17]。酸沉降对土壤酸化有直接的贡献。一方面,酸性物质降到地面后直接为土壤提供H+,加速土壤酸化;另一方面,在土壤中,酸雨能抑制有机物分解、淋失盐基元素等使酸化趋势明显[18-19]。随着社会经济的高速发展,工业化程度加深,工业废气的肆意排放明显加剧了酸沉降,进而加快了土壤酸化的步伐。3.2.2不当的农业措施加速土壤酸化在农业生产中,某些不当的农业措施是土壤加速酸化的重要原因。这些措施主要包括3点:(1)长期施用化学氮肥是驱动土壤酸化的一个重要因素。蔡泽江等[20]在湖南祁阳典型红壤上进行不同施肥长期定位试验18年,观测到随着化学氮肥的长期施用,土壤pH明显降低,且以单施氮肥降幅最明显,试验期间降幅达1.5个单位。(2)不当的灌溉方式影响土壤酸碱度。研究表明在农业生产中,大水漫灌的灌溉方式往往会加剧土壤的酸化[21]。相比于沟灌和渗灌,滴灌则更利于土壤酸化的抑制。这是因为滴灌方式下表层土壤硝酸盐和水溶性盐分积累较轻[22-23]。(3)不同种植类型及残茬管理对土壤酸化也有影响。张国见等[24]认为,在3种不同的种植类型中,表层土壤(0~20cm)pH有显著差异,其中表现为种粮地最高,温室菜地最低,露天菜地处于两者之间。还有研究显示残茬会加速土壤酸化[25]。
4土壤酸化对土壤质量的影响
土壤质量是指在生态系统范围内,土壤维持生物的生产能力、保护环境质量以及促进动植物健康的能力[26]。土壤酸化主要影响土壤肥力质量、健康质量、微生物学性状和酶活性等。
4.1土壤酸化对土壤肥力质量的影响
土壤酸化能降低土壤的肥力质量,主要表现在酸化过程中,土壤中的K+、Na+、Ca2+、Mg2+等交换性盐基离子大量淋失,土壤盐基饱和度下降,其中有效态营养元素的含量急剧减少,从而导致土壤肥力下降[14]。在对P的有效性影响上,土壤pH充当着重要的角色。研究表明,pH处于5.5~7.5之间时,土壤中有效磷的含量最高;随着pH向两极分化,P的固定逐渐加剧。对于酸性土而言,土壤中含有大量Al3+、Fe2+等,这些离子与磷酸根离子易结合形成难溶性磷酸盐,从而降低磷的有效性[27]。一般来说,土壤酸化会降低土壤全磷、全钙、全钾和缓效钾等含量,土壤为植物生长发育供应氮、磷、钾的能力下降。总体而言,土壤酸化降低了土壤肥力质量。
4.2土壤酸化对土壤健康质量的影响
土壤健康质量是指土壤对人类和动植物健康的影响能力[28]。土壤酸化能在一定程度上对土壤健康质量造成负面影响。就目前研究成果来看,这些负面影响主要集中于土壤中活性铝的大量溶出和重金属元素的活化。土壤中所聚集的H+与固相铝进行交换,使得土壤中的Al3+大量增加。当土壤溶液中活性铝的浓度超过一定范围时,就会对植物根系造成明显毒害,表现为根系生长受抑制,即根短小,脆弱易断,且畸形卷曲。有研究表明,当土壤pH≤4.1时,土壤溶液的游离态铝和总铝量会继续增加,铝毒害更加严重[29]。
除土壤中活性铝大量溶出外,土壤酸化对土壤健康质量的影响还体现在重金属元素的活化上。温明霞等[30]研究认为随着pH的降低,土壤中有效铁、铜、锰及锌的含量增加明显。而程旺大等[31]研究发现土壤中某些重金属会发生复合污染,如Pb和As,Cr和As,Cd和Cr、As或Ni间表现为协同消长效应。
4.3土壤酸化对土壤微生物和酶活性的影响
土壤微生物和酶活性是评价土壤质量的重要指标。土壤微生物在土壤中主要起着氮素转运的作用[32]。适宜微生物活动的pH范围为6.0~8.0。当pH降至6.0以下时,微生物活性会有所下降。王富国等[33]认为不同种植年限酸化果园土壤中土壤微生物生物量均表现为不同程度的降低,其中下降幅度最大的是土壤微生物量碳、磷,微生物量氮的下降幅度相对较小。土壤酸化亦会抑制微生物的生长繁殖,这种抑制作用在放线菌、细菌上较明显,对真菌影响相对不明显。
土壤中有各种酶,包括脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶及淀粉酶等。土壤酶在土壤物质营养的循环转化中扮演着重要角色。如脲酶是氮素转化的关键酶,过氧化氢酶能清除土壤中的过氧化氢,减轻对植物的危害[32]。土壤酸化能降低土壤酶活性,且pH越低对酶活性的抑制越强。朱锐等[34]通过模拟酸化对黑土酶活性的影响展开研究,结果表明随着pH的下降土壤中过氧化氢酶活性降低,土壤脲酶和淀粉酶活性也有相似的变化趋势,且当pH降到一定程度后(pH<5.5),脲酶和淀粉酶活性会明显降低。
5酸化土壤的主要改良措施
5.1化学改良
化学改良剂类型多样,如生石灰、轻质碳酸钙及钙镁磷肥等。在一定程度上,化学改良剂的施用能很好的改善土壤的酸化环境,提升土壤pH[34-37]。其中,作为一种传统有效的酸土改良剂,石灰更是受到人们的青睐。石灰不但能中和土壤酸度,改善土壤性质,且可以降低Al和其他重金属的毒害[35]。郑福丽等[36]在酸化土壤化学改良剂的筛选研究中发现,多种化学改良剂对酸化土壤的改良有一定效果,其中以生石灰、轻烧粉及石灰氮与轻烧粉各半混合的改良效果最佳。方熊等[37]研究显示在丘陵林地上坡位集中施用土壤改良剂,能够通过自然扩散机制,使丘陵大面积酸化土壤得到修复,其中在石灰、污水污泥和石灰+污水污泥等3种土壤酸化改良剂中,以污水污泥+石灰改善效果最明显。由于石灰的施用会加强复酸化程度,因此不能过量频繁施用,施用时可与其他碱性肥料配合施用。另外,果园表层土壤和闲地土壤酸化比较严重,应用化学改良剂能收到极佳效果,但对于酸化程度相对较低的农田土壤,则更适宜用生物改良等方法[36]。
5.2生物改良
目前,除了应用化学改良剂来改善土壤外,生物改良是另一种最为常见的措施。许多研究表明通过生物措施改良酸土,亦能收到明显效果[38-40]。芒果园养殖蚯蚓的试验结果表明,与清耕土壤(CK)相比,在蚯蚓粪覆盖下,0~20cm土层的土壤pH增加1.1个单位,土壤中有效养分明显增多,土壤环境得以改善[38]。近年来,生物碳成为了研究热点。生物碳具备含有碱性物质和大量必需营养元素、能够有效地调控土壤中营养元素循环等优势,因而被认为是改良酸化土壤环境的理想材料[39]。吴志丹等[40]研究表明生物黑炭对茶园酸性土壤改善效果明显,随着施用量的增加,改善效果增大;从不同土层深度来看,生物黑炭对0~20cm土层土壤的改良效果较好。王震宇等[41]研究了花生生物碳对果园酸化土壤的改良效果,研究表明,经过44天的培育,添加5%BC400(花生壳于400℃下慢速热解所制成的一种生物碳)后,土壤容重降低了8.2%,土壤pH提高了1.33个单位。以上研究说明生物炭可以改善北方果园酸化土壤的理化性质,且效果明显。
5.3其他改良措施
不当的农业措施在土壤酸化中有着不可忽视的贡献,因此通过某些农业措施的改良来改良酸土是可行的。如减少化学氮肥的用量,采用测土配方平衡施肥;以滴灌等新型灌溉方式代替大水漫灌;改变传统耕作方式,推广少耕、免耕、间套作等,都能起到一定的改良作用。研究[42]显示果园套种牧草能显著提高低丘红壤的有机质含量,改善土壤结构,降低土壤酸度,土壤速效养分增加;同时增加土壤的蓄水能力,提高土壤的抗旱能力,有效改善了土壤的理化性状,增加了土壤的缓冲能力。
6总结与展望
随着社会现代化程度加深,工业化进程的加快,以及人为活动的干扰大大加速了土壤酸化的进程,土壤酸化已成为全球性问题。关于土壤酸化,前人已开展了大量研究,也取得了许多有意义的研究成果。
在国内,土壤酸化研究主要集中于探讨土壤酸化的进程、致使土壤酸化进程加快的因素、酸化土壤的改良等方面。整体来看,尚存在以下问题:其一,土壤改良研究多集中在常规化学改良措施上,在某些新型改良剂,如生物碳等的研究上还有待深入;其二,在土壤酸化对植物生长发育的影响上,研究多集中茶园与果蔬等方面,有关土壤酸化影响水稻等粮食作物生长发育的大田研究鲜见报道;其三,土壤酸化对生态系统的影响研究主要集中于对陆地生态系统的影响上,对水生生态系统的影响尚不清楚;其四,土壤酸化对重金属的影响上,侧重于土壤酸化与重金属活化关系的研究,关于水稻等粮食作物如何响应土壤酸化引起的重金属活化的报道鲜见。
因此,在土壤酸化这一问题上,笔者认为首先应加强土壤酸化对水稻等主要粮食作物生长发育的影响的研究。其次,在酸化土壤的改良措施上,必须加强新型改良剂的研究。生物碳已初步展示了其在酸化土壤改良上的应用前景,但生物碳改善酸化土壤的机理尚不明确,还有待深入研究。第三,土壤酸化对水生生态系统的影响尚不清楚,应就此展开深入研究。最后,应加强土壤酸化与重金属活化、作物重金属吸收累积三者之间关系的研究,为保证动物和人体健康提供相关依据。
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如何改良土壤质地范文篇10
1、注重品种的选择
遭受严重干旱的烟区应侧重于选择抗旱性较强的云烟87和K346等品种。值得注意的是,各地在选择抗旱品种时,要根据各自当地的生态条件及其他各方面的因素综合考虑。
2、加强烟田土壤管理
优良的土壤具有蓄水保墒,保温增肥的效果,但近年来随着烟草种植规模的扩大,施用无机肥料越来越多,加之种植制度和方法的不当,造成烟田土壤肥力下降,土壤板结的现象越来越严重。因此,如何提高目前土壤蓄水保墒的能力是我们发展烟草抗旱栽培技术的一个重要环节。
(1)改良土壤
①逐步增加有机肥的施用量,减少无机肥的使用。目前关于有机肥在改良土壤性状方面的研究已日益见多,综合其研究结果,有机肥在改良土壤方面的功效主要表现为,提高了土壤的团粒结构和孔隙度,并使其容重降低。使土壤保水性能提高,而透气性能也有所增强,此外还可以提高土壤的氮、磷和有机质等养分的含量。
②种植合适的绿肥品种或经济绿肥,并适时进行绿肥翻压。近年来,重庆市部分地区大力推广绿肥种植,取得了很好的效果。
(2)优化烟田整地方案
整地是改良土壤状况的重要措施,它能显著的改善土壤物理性状和耕层结构,提高土壤肥力和防止土传病虫害。整地的方式及其质量的优劣都直接或间接的影响着烟草的生长发育和烟叶产量品质。因此在对烟田整地时注意以下两方面:
①把握好耕地时期。烟田的耕地时期受主产区的气候特点、土壤特性、前茬作物的影响较大。一般来说,在旱作烟区,耕地时期一般在前作收获后,及早地灭茬耕地;此外,确定耕地时期时,还要根据土壤的耕性,一般结构不良或黏粒含量高,质地黏重而耕作较难的烟田,要早耕,经冻结、融化和干湿交替等作用,促使土壤团粒化或团聚化。
②把握好耕地的深度。一般认为深耕比浅耕好。据中国农业科学院研究所的研究表明,适当的深耕有利于烟草根系的生长,在同等条件下,烟草的根系分布范围、烟草的根量随耕地深度的增加而增大,且根系发达,根系活力强,从而提高了烟草根系对养分和水分的吸收能力。因此,一般烟田耕翻得深度在20~30cm,并且每隔2~3年要深耕1次,以打破犁底层。此外,在肥力较低的烟田,可以适当的增加耕深;而在肥力较高的烟田则不宜过深。
3、壮苗移栽
壮苗是指生长发育良好,新陈代谢正常,有机物质合成、积累较多,内含物丰富,碳氮比协调,抗逆性强,移栽成活率高的烟苗。据此,河南农业大学提出了烤烟漂浮育苗壮苗的特征:苗龄60~70d,根系发达,条数达到300条以上,单株叶数达到7~9片,茎高8~16cm,茎围1.5~2.1cm,根系干重达到0.05g以上,地上部干重达到0.46g以上。通过移栽壮苗,可以提高移栽时烟苗对所浇水分的利用,移栽后可及早利用耕作层土壤水分,增强烟株抗旱性能,在一定程度上可以减轻旱作烟区大田生长前期由于自然降水不足而对烟株生长发育造成不利影响。
4、改进栽培技术
烟草栽培技术是根据生产不同质量特点的优质烟叶和产量、质量指标决定的。它的目的在于协调烟草生长发育与环境条件的关系、群体与个体等的关系。烟草栽培技术涵盖的内容很多,主要包括移栽、水肥管理、栽培调控技术等。而干旱条件下的烟草栽培技术也应该在此基础上做些改进。
(1)移栽
首先根据当地的降水规律,确定一个最佳的移栽期,使烟草需水规律与降水规律相吻合,这样可以有效地利用降水,避开干旱时期。其次是移栽时采用垄栽的方式,垄作有较厚的疏松土层覆盖,并且改善了土壤的水、肥、气、热状况,对烟株根系和地上部的生长均有利。最后移栽时应选用健壮、根系发达的烟苗,采用水栽,即浇水后移栽的方法进行移栽。
(2)采用覆盖栽培方式
覆盖方式主要有两种,地膜覆盖和秸秆覆盖。覆盖栽培在烟草抗旱栽培中具有十分重要的作用。覆盖栽培可以改善土壤和近地面的温度、水分状况,提高土壤温度,保持土壤水分,改善土壤性状,提高土壤养分供应状况和肥料利用率等。
(3)改进施肥技术
①底肥为主。有机肥、磷肥及钾肥全部作底肥施用,氮肥80%~90%作底肥施用,其余根据土壤墒情及时追肥。
②秋季施肥。结合最后一次秋耕,将底肥(包括有机肥和化肥)施入农田。施肥适宜深度以20~25cm比较合适。
③施用优质有机肥。农家肥施用量应在37.5t/ha以上,推广无(或少)土粪草堆肥和秸秆垫圈肥。
(4)适时中耕培土
中耕培土可以起到疏松土壤,蓄水保墒,调节土壤水分,促进烟株根系的生长等作用。在气候干旱的地区,灌溉条件差的烟田,为了防旱,抗旱,应该采取早中耕,细中耕,高培土的做法。
(5)适当使用生长调节剂
如何改良土壤质地范文1篇11
关键词:盐碱地;改良;园林绿化;施工技术;因素
盐碱地主要是指土地中含有大量盐碱土成分,在盐碱土壤中植被种植都会受到一定程度的制约。基于此,在盐碱土地上进行有效的环境绿化就显得极为重要。
基于此,在盐碱地上如何种植植被并有效利用植被对所处土壤环境进行改良就显得尤为重要。作为最恶劣的一种土壤环境盐碱土地环境是我们迫切需要改善的一种环境地貌,基于此,园林绿化工作者需要在盐碱土方面进行深入研究,以期盐碱地环境的有效改善,进而促进园林绿化工程的进一步发展。
1园林绿化施工盐碱地的影响因素
盐碱地通常是指一块土地内盐分过多超出正常值,盐碱地不仅单指土壤,还包含其旁边的一些水体、土层或者大气等环境因素,这些因素中不仅包含宏观环境层面还含有微观环境。在自然环境中植被与其生存环境有着紧密的联系,环境因素对植被的生存及成长有着严重的约束性,同时又能对环境不断恶化进行有效遏制并进行一定程度上改良,起到美化环境的作用。通常情况下,盐碱地会对植被生长造成严重影响,其原因主要有以下几种:(1)盐碱地对植物影响最关键的部分就是对植物生长及发育方面的影响,植被如果连最根本的生长条件都无法得到有效保障,就不可能实现其绿化作用。(2)盐碱地会对植物组织造成严重伤害,众所周知,盐碱地里具有极高的含盐量,特别在夏天,由于热力效应,水分大量蒸发,则会严重损害植被组织,对园林绿化造成重大影响。(3)引发植物的生理性干旱,因为盐碱地土壤里具有大量盐分,依据植被水分吸收的渗透原理,当土壤外部密度过大时制备属于失水状态,进而引发植物的生理性干旱。(4)对植物营养吸收能力造成严重影响,氯和钠是盐的主要组成成分,在盐的构成中当钠的含量过高时,在土壤中钠的含量也会增加,这种状态下将会直接干扰植被对其他营养物质的充分吸收,对植被的正常生长造成影响,不能充分发挥植物的绿化功能。
2盐碱地改良的方式
通常情况下,盐碱地与其他不良地质的改良方法相差无几,主要有3种改良方式:物理方式、化学方式和生物方式。本文将从这3种改良方式对盐碱地进行分析探究。
2.1盐碱地生物改良方式
通常情况下,这3种改良方式中对盐碱地改良最合理、最彻底的方式就是生物改良方式,主要因为这种方式采用生物转换作用将盐碱地土壤的性质进行彻底改良,进而为植被提供适应其生长的土壤。这种改良土壤的方式有许多种,通常情况下都会采用具有耐盐性质的绿肥与牧草,如田菁、草木樨、紫花苜蓿等,这些植被的种植,对盐碱地具有积极的改良作用。盐碱地生物改良方式的优点主要是无污染、成本低,其缺点主要是见效慢。盐碱地区绿化工程效果评价的主要标准为有效减少绿化成本、提升绿化速度、实现美化效果的不断提升。在盐碱地绿化工程中采用生物改碱措施,虽然成本低,但严重存在见效慢的问题,这种问题的存在将使园林绿化效果大打折扣,无法实现美化环境的目的;采用封底式客土抬高地面及地上花盆式客土抬高地面的方式,具有见效快、绿化效果良好等优势,但其成本极高;目前我国街道绿化或住宅区绿化采用的改良方式主要是大穴整地、淡水洗盐工程,这种改良方式具有见效较快、投资低、绿化效果良好的作用,大穴客土进行盐碱地改良时要在其下部设置隔离层及渗管排盐,这样可以起到见效快,客土持续时间长,绿化效果好,投资相对较小的效果。
2.2盐碱地化学改良方式
在盐碱地改良中化学方式通常应用的很少,主要原因在于其操作复杂,消耗过高,虽然这种改良方式具有见效较快的作用,但与物理方式及生物方式相比较却存有很大的差距,目前在盐碱地改良中化学方式主要有两种应用方式:(1)在改良过程中向盐碱土添加化学酸性废料过磷酸钙,可以有效降低pH值,同时根据磷素的特性对树木的抗性进行有效增加。将矿物性化肥按适当比例添加到盐碱土壤中,可以提高土壤中氮、磷、钾、铁等元素的含量,起到明显的改良效果。(2)有机质大量添加到盐碱土壤中,如腐叶土、松针、木屑、树皮、马粪、泥炭、醋渣及有机垃圾等,以此提高土壤中有机物质的含量,进而提升土壤改良的效果。
2.3盐碱地物理改良方式
在盐碱地改良中应用最广泛的方式就是物理方式,主要由于其操作简便,无需专业性施工技术的特点,而被人们广为利用。现阶段应用于盐碱地改良的物理方式主要有以下几种:(1)及时松土。松土能保持良好墒性,对土壤含盐量的上升进行有效控制。(2)深耕晒垡。原始盐碱荒地具有质地粘重、透水性差的特点,必须在雨季来临前进行翻耕,这种方式可以有效对表土进行疏松,提高其透水性,避免盐量的增加。(3)微区改土、大穴整地。植树时先在树穴中放置塑料薄膜隔离袋并添以客土。也可以在树穴中进行隔盐层的铺设,采用粗砂、炉灰渣、锯屑、碎树皮、马粪或麦糠等材料进行铺设后在填上客土。
3盐碱地改良技术在园林绿化施工中的应用
(1)盐碱地改良在园林绿化施工中最应重视的就是植被的选择,也是改良过程中最关键的环节。植被能否在盐碱地成长其决定性因素就是其自身的耐碱耐盐性。基于此,在盐碱地区绿化植树过程中,植物种植要采用具有耐盐碱、抗风沙、抗干旱及耐水湿等特征的进行适量种植。应多采用当地树种作为种植对象,并选用一些适应生长的新品种来增加景观层次及结构,达到美化环境的作用。在盐碱土绿化中可以直接选用野生植物作为绿化改土植被,主要因为这种植物对土壤、气候等环境条件具有极强的适应性,同时其观赏价值也很高。(2)回填客土。通常情况下,对盐碱地植被生长具有重要影响作用的还有回填客土。在盐碱地绿化工程施工中回填客土与深翻整地也是其改良土壤、绿化环境的重要环节。在进行回填客土前应做好准确工作,必须将绿地周围和旁边的碱土用塑料布进行隔离,避免绿地周围碱土内盐分流入到绿地中。在园林绿化施工过程中,必须紧密结合塑料布底层及隔离层,使其顶部比绿地表面高出20cm,再利用石块等进行压紧作业,避免滑落现象在回填客土时出现。基于此应按照边回填边用机械向里推的施工方式进行施工作业,结束后进行整平作业,同时要对周围的绿化设施进行有效保护。客土回填施工结束后,要进行绿地深翻,最后进行苗树栽植。(3)渗管排盐。这种施工方式是依据水盐运动规律进行施工作业的,其原理为盐随水来、盐随水去。为将土壤中的盐分排除可以进行暗管铺设并将地下水位进行有效控制,一般情况下都控制在小于临界深度的范围内,使盐分充分随水流出,最终实现土壤脱盐及避免生盐渍化的目标。通常采用水平封闭式的渗管进行铺设。一级管与二级管进行结合,生成原理为渗入水经一级管流入二级管内,再经污水管进行有效排出。当污水管道埋的深度不够时其自行排泄功能不能得到有效保障,可将集水井设置在二极管的末端,进行定期强行排水。在园林绿化苗圃地中可以选用明渠作为二级管,一级管直接汇入明渠自然排出渗水,但要避免倒灌现象的出现。在园林绿化中绿地种植的植物种类、土壤结构、地下水位的高低、气候以及附近污水管道的深度等将直接决定渗管埋设的深度、间距、纵坡。(4)大穴换土,是盐碱土壤改良最有效的方式,这种改良方式对园林绿化工程施工更为方便、快捷。它对土壤次生盐渍化可以进行有效控制,并利用适地适树、小苗密植、适时栽植、种植地被植物、合理灌溉、及时松土、多施有机肥等一系列栽培措施,将对土壤结构、盐碱含量等进行改善并对树木受大风伤害的程度进行有效降低,同时促进植物的快速生长。通过大穴换土能创造良好的土地条件栽培植物的成活及生长提高应有的生存环境,进而确保园林绿化的质量。
4结语
综上所述,随着社会主义市场经济的迅速发展,我国经济水平的不断提升,环境资源却不断恶化,盐碱化土壤作为土地资源中最恶劣的一种地质,其改良技术的提升对园林绿化将起到关键性的作用。加大改良技术在园林绿化中的应用范围,对土壤及环境的改善都会起到积极的促进作用。
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如何改良土壤质地范文篇12
关键词盐碱土壤;改良;技术措施;酸性肥料;水旱轮作
中图分类号S156.4文献标识码B文章编号1007-5739(2014)07-0261-01
长岭县位于吉林省西部,土地肥沃,盛产玉米、大豆、葵花、高粱、马铃薯、辣椒、西瓜等。长岭县在吉林省粮食生产中占有重要地位,是全国商品粮生产基地县、吉林省玉米出口基地县和全国油料生产重点县。影响长岭县农作物产量提高的主要因素是土质因素。长岭县土质以盐碱土为主,严重制约着农业产业结构的调整。如何改良土壤、降低土壤盐碱性,提高农作物的产量和品质是摆在农业科技工作者面前的首要任务。
1施用酸性或生理酸性肥料,定向中和土壤碱性
1.1硫酸铵
硫酸铵水溶液呈微酸性,其溶解于土壤溶液中,解离成铵离子(NH4+)和硫酸根离子(SO42-),由于作物的选择性吸收,吸收的铵离子多于硫酸根离子,土壤中残留的硫酸根离子与氢离子结合,使土壤变酸,称之为生理酸性。因此,硫酸铵为生理酸性肥料。硫酸铵适用于一般土壤和各类作物,可作基肥、种肥和追肥。在硫铵数量较少的情况下,最好用作追肥和种肥。硫酸铵施在碱性土壤上可以降低土壤的盐碱性,起到改良土壤的作用。
1.2过磷酸钙
过磷酸钙又叫过石或普钙,一般为灰白色粉末状或颗粒状,属速效性磷肥。产品中因含有游离酸而呈酸性。过磷酸钙施在碱性土壤中的效果比施在沙性土壤中效果好。
1.3硫酸钾
硫酸钾易溶于水,属速效性钾肥,其吸湿性小,不易结块,物理性状优于氯化钾,为生理酸性肥料。硫酸钾可作基肥、追肥、种肥和叶面追肥。作基肥应采取深施覆土,能减少钾的晶格固定,提高其利用率。作追肥一般采用条施或穴施,集中施到作物根系密集的湿土层。硫酸钾尽量施在轻碱地和二洼地上,效果明显。
2增施有机肥,增强土壤亲和性能
2.1有机肥的作用
腐熟的粪肥、泥炭、锯木屑等有机肥含有多种养分供作物吸收,除了含有氮、磷、钾,还含有氨基酸、糖类和脂肪等,是作物营养的重要来源。增施有机肥可增强地力、培肥土壤。有机肥中的腐殖酸对增加土壤有机质含量、改善土壤结构、保肥保水有重要作用。有机肥和化肥配合施用,可以提高化肥的利用率,消除化肥的不良影响[1-2]。施用有机肥都有不同程度的增产效果,特别是有机肥与无机肥配合施用,增产效果更加明显。有机肥还能改善产品的品种,例如蔬菜上施用有机肥,可增加维生素的含量,而且口感好。充分利用有机肥可减少化肥用量和生产化肥所需能源,减少环境污染。
2.2有机肥的施用方法
有机肥必须经过充分腐熟。家畜粪便含有大量尿酸,会造成烧种、烧苗、熏叶,同时含有大量虫卵、霉菌,如不腐熟会对作物造成伤害。多施有机肥,使土壤具有更强的缓冲性能,有机肥在土壤中分解产生有机酸,也能一定程度降低土壤碱性。应用碱性土壤改良剂,其组成主要包括石膏、尿素等。这种利用作物秸秆混合石膏等,将化学改良与物理改良相结合的方法,能从根本上改善土壤板结,效果显著[3]。
3施用腐殖酸类肥料,调节土壤的酸碱度
3.1腐植酸肥料的作用
一是营养全面。缺啥补啥,螯合肥添加了35%的经螯合反应后的钙、硫、镁、铁、锌、硼等中微量元素,能直接被作物吸收。二是缓释控释。腐植酸肥料添加了脲酶抑制剂和聚合氨基酸,是一种集有机肥的优点和控释肥的高效于一体的螯合型控释肥料,对氮肥具有缓释、控释作用。三是提高肥效。螯合肥能促进农作物的光合作用和各种养分的互补,促进根系发育,提高植物对各种养分的均衡吸收能力,使氮、磷、钾综合利用率提高20%~35%。
3.2黄腐酸钾的应用
黄腐酸钾是腐植酸肥料之一。含微量元素、稀土元素、植物生长调节剂、病毒抑制剂等多种营养成分,使养分更充足、补给更合理,从而避免了作物因缺少元素而造成的各种生理性病害的发生,使作物株型更旺盛、叶色更浓绿、抗倒伏能力更强[4-5]。黄腐酸钾能及时补充土壤中所流失的养分,使土壤活化、具有生命力,减少了土壤养分被过度吸收引起的重茬病害,产品完全可以代替含量相同的硫酸钾、氯化钾及硫酸钾镁,而且天然、环保。现在国内天然矿物质黄腐酸钾以欧华化工生产的最为优质。
4水旱轮作,有效改良盐碱地
水稻种植是改良盐碱地的一个有效途径。特别是把种稻与水旱轮作结合起来,其增产改土效果更为显著。这项措施对于把水源较好地区的盐碱地建设成为高产稳产农田起了很大作用[6]。近几年来,长岭县在涝洼严重的几个乡镇进行试点,效果较好。在学习、总结、推广水旱轮作、以水治碱的过程中积累了宝贵的经验,今后可在全县大力推广。
5种植耐盐碱作物
种植耐盐碱作物,如棉花、豆科作物、麻类、地下结实作(下转第263页)
(上接第261页)
物、麦类等,边利用边改造。对于盐碱性特别严重的部分乡镇,水源条件不足。土壤改良也是一个长期的过程,不能急于求成,在推广种植耐盐碱作物的同时积极开展秸秆还田,实现边种植边改良。
6参考文献
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