不同有機物料對新增耕地質量提升研究進展

劉哲

摘要：本研究擬以豬糞、玉米秸稈、生物炭、木屑、沼渣等有機物料為主要土壤改良劑，綜述不同有機物料的特性，研究有機物料添加后新增耕地土壤養(yǎng)分特性變化和團聚體結構變化情況，以期為土地整治后農(nóng)田土壤肥力提升和結構改善提供理論參考。

關鍵詞：有機物料;新增耕地;質量提升

土壤養(yǎng)分和結構退化是限制黃土高原生態(tài)恢復的主要因素，土壤養(yǎng)分提升和結構改善對黃土高原生態(tài)恢復起著極其重要的支撐作用[1]。延安市位于黃土高原的腹地，總面積占黃土高原的5.9%，這里溝壑密布、植被稀少、暴雨集中，是我國生態(tài)環(huán)境最為脆弱的地區(qū)，也是我國水土流失最為嚴重的地區(qū)之一[2]。當前黃土高原丘陵溝壑區(qū)有眾多溝道被撂荒或低效使用，延安市針對黃土高原丘陵溝壑區(qū)特殊地貌提出“治溝造地”提升耕地質量的溝道治理新模式，這對落實國家耕地保護、糧食安全保障戰(zhàn)略和生態(tài)環(huán)境保護有著重要意義[3]。治溝造地完成后新增耕地，要按照“造得出、穩(wěn)得住、用得好”的思路，不僅要看起來田面平整、設施配套、景觀美化，而且對于整治后的土體也要健康可持續(xù)發(fā)展，提高其抗干擾能力和自我調節(jié)能力。目前，延安市農(nóng)業(yè)開始由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉變，進入了一個發(fā)展優(yōu)勢明顯，但也是問題困難突出的新階段。要高效集約利用土地，由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)走向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，首先就必須提高土壤機體本身的肥力水平與結構特性，才能更好的提高土地生產(chǎn)力，減少水土流失，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、生態(tài)協(xié)調可持續(xù)發(fā)展。

治溝造地新增耕地多位于黃土高原丘陵溝壑區(qū)耕地質量比較低下的區(qū)域，溝道整治過程中多采用表土剝離、田坎修筑等工程手段，這些措施對表層土壤造成一定的擾動，而這必將對土壤質量產(chǎn)生影響，所以整治后的土壤質量急需提高。化肥在農(nóng)業(yè)中的施用量呈直線上升趨勢，然而化肥的過度使用，使得土壤質量嚴重下降，并已威脅到我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，如何利用可循環(huán)利用的有機物料進行土壤改良，提高土壤質量已成為當前研究者急需完成的任務[4]。

1不同有機物料對新增耕地質量提升研究

有機物料分解是生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量流動的主要環(huán)節(jié)，對土壤有機質的形成和養(yǎng)分的釋放有著重要意義。有機物料的特性顯著影響土壤的生物學性狀。探索不同有機物料與項目區(qū)整治土壤組合對土壤養(yǎng)分和生物化學特性的影響機制，對提高和保持整治區(qū)土壤質量具有重要指

導意義[5]。我國農(nóng)田土壤無論是水田還是旱地，有機碳含量普遍偏低，延安治溝造地整治項目區(qū)土壤有機碳含量更低，急需提高有機質含量，保障土壤有機健康發(fā)展。

目前豬糞、玉米秸稈、生物炭、木屑、沼渣等有機物料應用比較廣泛，也是主要的農(nóng)業(yè)有機廢棄物，合理利用農(nóng)業(yè)廢棄物，不僅可以緩解環(huán)境壓力，還可以獲得巨大的經(jīng)濟效益，而且這些有機物料在延安當?shù)匾部奢p易獲得。豬糞是一種優(yōu)質的有機肥料，含有大量的有機碳和植物生長所需的營養(yǎng)物質，能提高土壤肥力，改善土壤的理化性質，促進植物生長，提高作物產(chǎn)量[6]。生物炭等土壤改良劑其廣泛應用于培肥土體，以提高團聚體穩(wěn)定性及產(chǎn)量品質等。生物炭是生物質缺氧或絕氧燃燒后形成的灰肥，是一種質地疏松的熱性速效肥。除含速效鉀（5%-15%）外，還含有磷、鈣、鐵、鎂、硫等有效養(yǎng)分。生物炭能緩解土壤板結，防止土壤水肥流失，有助于土壤團粒結構的形成[7]。目前中國玉米秸稈資源豐富，玉米秸稈為土壤有機物質的主要來源，含有氮、磷、鉀、多糖、氨基酸、有機酸等多種營養(yǎng)元素，直接添加后，可提升土壤微生物的數(shù)量和活性，促進土壤有機碳的積累和團聚體的形成[8]。

2不同有機物料對新增耕地質量提升研究內容

利用豬糞、玉米秸稈、生物炭、木屑、沼渣等有機物料為新增耕地土壤主要改良劑，進行室內培養(yǎng)試驗，定期監(jiān)測不同有機物料對治溝造地土壤肥力及團聚體結構特性的影響，從中篩選出最合適的堆肥有機物料，為延安治溝造地土地項目建設中土壤肥力快速提升及土體結構改善提供科學依據(jù)，主要研究內容包括以下三個方面。一是以延安治溝造地新增耕地為主體材料，添加不同種類的有機物料，定期監(jiān)測土壤大中微量元素、微生物特性、有機碳及CEC的變化情況;二是利用干篩及濕篩法測定土壤團聚體數(shù)量及團聚體有機碳，計算分形維數(shù)、MWD、PAD等相關團聚體結構及穩(wěn)定性指標，分析各指標間的相關性;三是通過相關性分析對比不同有機物料對新增耕地土壤肥力及結構穩(wěn)定性的影響，篩選出適宜治溝造地新增耕地土壤改良的有機物料種類，為新增耕地土體有機重構提供理論依據(jù)。

3結語與展望

因此，施用不同來源的有機物料改良土壤，進一步綜合對比分析豬糞、玉米秸稈、生物炭、木屑、沼渣等有機物料對治溝造地新增耕地土壤肥力、土壤結構穩(wěn)定性的影響，研究結果可為后期優(yōu)選適宜新增耕地土壤改良的有機物料具有重要參考，可更加高效合理的指導新增耕地土壤改良，為保證項目整治區(qū)新增耕地土壤健康可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和技術支撐。

參考文獻：

[1]?? 張紅，呂家瓏，趙世偉，等.不同植被覆蓋下子午嶺土壤養(yǎng)分狀況研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2006，24（2）： 66-69.

[2]?? 賀春雄.延安在治溝造地基礎上如何發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)[J].延安大學學報（社會科學版），2013，35（3）：60-63.

[3]?? 賀春雄.延安治溝造地工程的現(xiàn)狀、特點及作用[J].地球環(huán)境學報，2015，6（4）：255-260.

[4]?? 趙亮，劉存壽.不同有機物料對土壤肥力及團聚體穩(wěn)定性的影響[J].西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2013，41（2）：130-136.

[5]?? 魯耀雄，崔新衛(wèi)，羅赫榮，等.有機廢棄物作育秧基質對水稻秧苗素質的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學報，2012，43（11）：1703-1707.

[6]?? 郭大勇.不同質量有機物料提升華北平原冬小麥/ 夏玉米輪作體系玉米生產(chǎn)力的研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學

[7]?? 張明偉，孟軍，王嘉宇，等.生物炭對水稻根系形態(tài)與生理特性及產(chǎn)量的影響[J].作物學報.2013，39（8）：1445-1451.

[8]?? Fonte S J，Yeboah E，Ofori P，et al.Fertilizer and residue quality effects on organic matter stabilization in soil aggregates[J].Soil Science Society of Amer-ica Journal，2009，73（3）：961-966.