□西北農林科技大學資源環境學院教授 王益權
目前大多數作物的產量水平遠遠低于其產量潛力,其原因主要是土壤肥力衰退導致生產力下降的過程——土壤退化。土壤退化問題早已引起世界各國科學家的關注,土壤退化會引發水土流失,使得耕作層變薄,土體受到破壞,利用面積減少,土壤養分流失。全國每年土壤流失總量相當于全國耕地削減10mm厚的土層,損失的氮、磷、鉀養分相當于1000多萬噸化肥的養分含量。因化肥、農藥、生物調節劑等使用不當影響土壤微生物的活動,土壤結構變壞,板結。我國1.23億hm2的耕地中,低產土壤占2/3,其中產量在2250kg/hm2以下的低產田占耕地的1/3。
雖然業內專家對于土壤退化概念的理解有所不同,但是土壤退化最值得關注的核心在于土壤數量減少、質量降低。事實上,根據土壤退化的主導因素,可以劃分為兩種:一是潛在土地退化,泛指一個地區在氣候、地形等綜合自然作用下所產生的土地退化;二是實際土地退化,指人為對土地施加影響后土地退化。實際土地退化是現代農業土壤退化的主要問題。土壤的退化會造成一系列問題,例如植物的退化、大氣的退化、水質退化。
因此,挖掘生產力是提高糧食產量、節約土地的有效途徑,而歸根結底是土壤培肥與科學管理方面出現了問題。Rengasamy曾說過:“目前許多農作物的平均產量仍然低于根據氣候條件所指定的潛在產量。幾十年來,應用表層10cm的土壤耕作和保護設施并沒有增長多少農作物產量,根際增殖和植物生長利用底土在農業系統中被大大忽略了。當然,除了適當溫度、水分和養分,根際還需要透氣和低機械強度的環境。”因此,未來農業生產中需要克服的問題主要有以下幾點:一是如何處理土層板結;二是解決養分缺乏問題;三是化解鹽堿化、酸化、有毒元素、微生物活性低。
到醫院看病,醫生先要為病人檢查化驗,再根據結果開藥方,以對癥下藥。在農業生產中,測土配方施肥就是田間醫生根據耕地肥力狀況而開出營養處方的過程。有必要的時候,要進行土壤的健康診斷,及時檢測作物根系環境生長狀況。同人體健康診斷一樣,土壤診斷也有先后次序。若未按照次序進行,往往會因為未掌握土壤癥結所在,反得事倍功半的效果。一般土壤健康診斷應遵循以下步驟:第一,先檢測土壤物理性狀,查看土壤通氣狀況及排水性。第二,檢測土壤質地,土壤質地代表土壤中黏粒、粉粒和砂粒的相對含量。第三,檢測土壤的化學性質。包括土壤酸堿值,一般而言,土壤pH值小于5.5屬于強酸性土壤,除耐酸作物外,其他作物均生長不良;而pH值高于8.0亦不利于一般作物生長。
土壤診斷是下一步土壤改良的基礎。土壤改良必須針對土壤中妨礙植物生長的問題,本著因地制宜、經濟實效的原則,制定改良措施。治標與治本相結合。現階段,土壤改良的主要措施包括:一是水利土壤改良。建立農田排灌工程,調節土壤水分和地下水位,以滿足作物對水分的需求,改良土壤性狀和改良農田環境,為提高肥力創造條件;二是工程土壤改良。運用平整土地,修筑梯田,引洪漫地等工程措施改良土壤。工程改良土壤在平原、山丘地具有廣泛的實用性;三是生物土壤改良。通過各種生物途徑增加土壤有機質含量,改良土壤性狀并改善土壤生態環境,消除土壤中的不利因素;四是化學土壤改良法——化學改良劑。將化學物質加入土壤,使其不良化學性質得以排除或減輕,改良土壤物理性狀。改良風沙土的基本要求是制止風沙土的流動,保護與之相鄰的農田不受破壞,各種改良措施宜搭配進行,相輔相成。
土壤診斷的最終目的是使土壤達到“三穩、三化”的健康標準。“三穩”即通過施肥耕作措施,做到土壤中微生物區系組成和數量保持持久的穩定;做到土壤中的腐殖質合成和分解反應生成物,能保持層厚量多的穩定狀態;保證土壤水文結構層次能持久。“三化”即針對微生物區系不穩定,加施細菌肥,實現土壤細菌化;針對腐殖質含量減少,加施有機肥,實現土壤腐殖質化;針對土壤板結、不化塊的缺點,采用“半旱式耕作制”,實現土壤結構化。