首页 > 文章中心 > 土壤胶体特性

土壤胶体特性

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇土壤胶体特性范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

土壤胶体特性范文第1篇

关键词:土壤质地;有机质含量;自然条件;除草剂;药效;影响

除草剂的好坏,首先取决于化合物本身的活性及其理化性质,但在实际应用中其活性能否安全发挥,则取决于环境条件及使用方法[1]。因此,研究环境条件和使用方法对除草剂活性的影响,不断提高施药水平,降低施药成本,是当前农业生产中亟待解决的问题。

1土壤质地和有机质含量对药效的影响

大量的试验示范和生产实践证明,施于土壤中的除草剂,一部分蒸发到大气中,一部分进行光化学分解,而大部分则被土壤胶体吸附,呈水溶液、水悬液或气体扩散在土壤中,在土壤粘粒和有机质含量增加的情况下,土壤黏粒和有机质对除草剂有较大的吸咐作用。其吸附有3种情况:一是土壤颗粒有极大的表面积,可以和除草剂分子间发生物理性吸附;二是在一般情况下土壤胶体颗粒带有负电性,而一些除草剂是带正电的阳离子,从而使土壤和这些药剂之间发生化学吸附;三是除草剂分子和土壤胶体颗粒之间还可发生氢键吸附,这种吸附方式介于物理和化学吸附之间。

吸附是个可逆过程,最终达到动态平衡。除草剂被土壤吸附后一般即失去活性。另外,在影响药剂吸附的因素中还包括土壤中的酸碱度,它不仅影响药剂的性质,而且影响土壤胶体的状态及药剂在土壤中的作用[2]。因此,为了有效地防除农田杂草,必须根据土壤黏重程度和有机质含量的多少适当增加或减少除草剂的用量。如氟乐灵、灭草猛、都尔、拉索、利谷隆等土壤处理剂用量都与土壤质地及有机质含量有关。据多年试验调查,氟乐灵用量1.08kg/hm2(有效剂量,下同),土壤有机含量48mg/kg时,对禾本科杂草的灭草率为91%,而有机质含量为72.5mg/kg时,对禾本科杂草的灭草率仅为50%;拉索用量3kg/hm2,土壤有机质含量为138mg/kg时,对禾本科杂草灭草率只有25%,而土壤有机质含量为45mg/kg时,对禾本科杂草灭草率达91.7%;氟乐灵、豆科威受土壤有机质影响大于土壤质地。氟乐灵在土壤有机质含量为30mg/kg以下时,用量为600~750g/hm2;有机质含量为30~50mg/kg时,用量为750~900g/hm2;有机质含量50~100mg/kg时,用量为900~1 200g/hm2;当土壤中有机质含量超过100mg/kg,因用量过大,效果不好,也不经济,因而不宜施用。另外,在不同的土壤质地其用量也不相同,在沙土地用量为495 g/hm2,在砂壤土用量为540g/hm2,轻壤土用量为600g/hm2,中壤土用量为750g/hm2,重壤土用量为840g/hm2,重黏土用1.005kg/hm2,一般用量最多不超过1.5kg/hm2,用量过高易对作物产生药害,甚至危及下茬作物。

在有机质含量低和砂质土壤中,淋溶性较强的除草剂易对作物造成药害或使除草剂失效。如大豆对利谷隆耐药性较差,尤其在砂质土或有机质含量低于10mg/kg的土壤中,施药后如遇大雨,易淋溶产生药害[3]。当有机质高于50 mg/kg,易被有机质吸附,降低除草效果,但用量过大加大了成本。因此,在土壤有机质含量低于10mg/kg或高于50mg/kg的土壤和砂质土中不宜应用利谷隆,而应改用其他除草剂。

2自然条件对药效的影响

喷药时若遇大风,药液随风漂移,一是造成漂移损失,二是造成药液分布不均匀,三是喷洒2,4-d类药剂,还会对林带、棉花、蔬菜及其他作物产生药害。特别是采用低容量和超低容量喷雾,如遇大风,在土表的药剂连同表土位移,大大降低药效,甚至无效。因此,在生产中,对于易挥发的除草剂如氟乐灵、燕麦畏,2,4-d丁酯等不应在风力超过4m/s时喷施。百草枯是灭生性除草剂,且毒性较大。喷药前一定要先做好田间设计,作业时要留有保护带,选择早晚气温低和无风时喷施。

施于土壤中的除草剂被杂草幼芽或幼根吸收的速度和数量,一方面取决于土壤类型及其特性,另一方面取决于施药方法。其中影响最大的因素是水分。在湿润土壤中除草剂被土壤吸附得较少,而干燥土壤中的吸附较多,加上在湿润情况下,土壤水分有助于药剂分子的扩散、植物的蒸腾及根的吸收作用,也有利于杂草发芽生长和吸收药剂,使杂草在抗药性低的阶段被杀死。因此,一般情况下,除草剂活性随土壤水分的增加而提高。昌吉州大部分地方春季干旱少雨,而4~5月正是春播作物播种季节,也是施用除草剂的关键时期,在干旱少雨条件下,施药后采用拌土、盖土、镇压等措施是有利于药效发挥的。

叶面喷施除草剂的药效也受水分的影响。空气温度大,药液在叶面干燥过程缓慢,而且气孔开放

大,有利于药效的发挥[4]。因各种药剂喷施后杂草吸收的速度不同,所以喷药后对降雨的间隔时间要求不同。如百草枯在喷后几分钟内就被杂草吸收,因此喷后短时间降雨不会影响药效。2,4-d喷后4~6h可大部分被吸收,其后降雨不影响药效。苯达松喷后植物吸收比较缓慢,喷后4~8h,80%的药剂被叶面吸收,8h以后降雨对药效影响较小。

一般温度高,分子运动快,微生物分解速度加快,除草剂持效期短。有些土壤处理除草剂的药效受低温影响较小,如氟乐灵、拉索、灭草猛、杀草丹等,氟乐灵、燕麦畏还可以秋施。温度对叶面处理除草剂的药效也有影响,一般气温高,植物吸收快,效果好;反之,气温低,效果差。2,4-d一般在18~32℃范围内,温度较高,效果较好。在高温条件下,2,4-d通过角质层进入植物体内的速度加快;在低温条件下,不仅药效缓慢,而且药剂在植物体内的解毒作用差,易产生药害。因此,生产中应选择无风晴天高温时喷药,昌吉州一般宜在9~12时、17~20时进行较好。

3参考文献

[1] 贾照明.影响化学除草剂药效发挥的主要因素[j].农村实用科技信息,2006(12):34.

[2] 李素琴,马娟.影响除草剂药效的外因[j].山西农业,2005(11):42.

[3] 陈官印,毛永强,刘锋利.除草剂药效与应用条件的关系[j].内蒙古农业科技,2004(b12):159,161.

土壤胶体特性范文第2篇

关键词:氮污染;非饱和土壤;地质环境效应;邢台市平原区

非饱和土壤水分运动和溶质迁移作为田间物质循环的一个重要过程,在降雨产流、农田灌溉等方面受到愈来愈多的重视,土壤中水分和溶质运移一直是土壤一水环境系统的研究热点。利用邢台市平原区的黑龙港、滹滏和滏西平原区水质监测资料,对氮污染物在地下水中迁移的过程变化进行分析,研究环境地质条件变化的情况下土壤水分运动与溶质迁移规律,为该区或类似地区地下水保护提供科学依据。

污染物在地下水系统中的迁移过程,是复杂的物理、化学及生物因素综合作用过程。地表污染物进入含水层时,绝大部分必须通过包气带,它具有输水和储水功能,所以也具有输送和储存液体污染物的功能,同时还具有延缓或衰减污染的效应。

1、氮污染物吸附效应对水质的影响

1.1 物理吸附效应

物理吸附是一种物理作用,这种吸附作用发生原因主要是胶体具有巨大的比表面积和表面能所致。物理吸附中的吸附质一般是中性分子,吸附力是范德华引力,吸附热一般小于40 kj/m0l,被吸附分子不是紧贴在吸附剂表面上的某一特定位置,而是悬在靠近吸附质表面的空间中,所以这种吸附是非选择性的、且能形成多层重叠的分子吸附层。物理吸附是可逆的,在温度上升或介质中吸附质浓度下降时会发生解吸。氮类污染物吸附效应主要有以下几种。

土壤质地:机械过滤作用主要取决于介质的性质及污染物颗粒大小。在松散地层里,颗粒越细,过滤效果越好;在坚硬岩石裂隙地层里,其过滤效果不如松散地层好,裂隙越大,过滤效果越差。因为黏土矿物主要集中在黏粒和细粉沙粒级中,所以黏粒和细粉沙含量越高的土壤固氮能力越强。

溶液中氨离子浓度:土壤对氨离子的固定量一般随溶液中氨离子的浓度的增加而增大。

伴随离子:黏土矿物对氨氮(nh+4)会产生固定外,对钾离子也存在着同样的固定方式,所以钾离子和铵离子会竞争固定位置,钾离子的存在会抑制黏土对铵离子的固定。

1.2 化学吸附效应

化学吸附是指胶体微粒所带电荷对介质中异性离子的吸附,或者是由于液体中的离子靠强化学键(如共价键)结合到固体颗粒表面。化学吸附热一般在120-200 kj/m0l,有时可达400 kj/m0l以上。温度升高往往能使吸附速度加快。通常在化学吸附中只形成单分子层,且吸附质分子被吸附在固体表面的固定位置上,不能再做前后左右方向的迁移。这种吸附一般是不可逆的,但在超过一定温度时也可能被解吸。

就特定的物质而言,阳离子的吸附亲和力是不同的,影响阳离子吸附亲和力的因素有:同价离子,其亲和力随离子半径离子水化程度而差异,一般来说,吸附亲和力随离子半径增加而增加,随水化程度的增加而降低。离子半径越小,水化程度越高。例如,na+、k+、nh+4的离子半径分别为0.98 nm、1.33 nm和14.3 m,其化学半径分别为7.9 nm、5.373 nm和53.2 nm。它们的亲和力分顺序为nh+4>k+>na+。

岩土颗粒表面多带负电荷,吸附阳离子,但ph小于零点电位ph时,颗粒表面带正电荷,也吸附阴离子。阴离子的主要吸附规律为:ci-和no-3最不易被吸附。

对氮类污染物而言,化学吸附作用的结果,使nh-4大部分被吸附在土壤中,则no-3不易被吸附。因此,硝酸盐容易被淋溶到地下水中,是造成地下水的氮污染的主要原因。

1.3 吸附效应对地下水质的影响

土壤颗粒和土壤胶体对氨氮都具有很强的吸附作用。土壤颗粒对于氨氮的吸附作用特性取决于土壤颗粒大小和矿物组成,土壤胶体对铵离子的吸附作用取决于胶体的组成和表面性质。土壤对氨氮的吸附作用在氮素运移与转化过程中主要表现在两个方面:由于土壤对氨氮的吸附作用,使得大部分的可交换性铵得以保存在土壤中;另一方面,从氮素对地下水污染来看,由于土壤对氨氮具有保持作用,阻滞了氨氮向深层土壤的淋失,减轻了氮素对地下水的污染。但是当土壤对氨氮的吸附达到最大值时,即土壤对氨氮的吸附作用达到饱和时,在渗入水流的作用下氨氮还可能进入地下水中,加重对地下水的氮污染。

土壤砂性愈强,硝态氮淋溶损失的潜在可能性愈大,黏重土淋溶较慢。通过对邢台市平原区3个水资源分区地下水含氮量进行分析,水质资料采用2001年-2008年地下水监测资料,土壤性质导致硝酸盐氮对地下水渗入量比较明显,滏西平原区土壤性质以中、粗砂为主,地下水中硝酸盐氮多年平均含量为4.94 mg/l;黑龙港平原区土壤性质主要以黏土、细砂为主,地下水中硝酸盐氮多年平均含量为0.62 mg/l。滏西平原地下水硝酸盐氮含量是黑龙港平原的8.0倍。表1是不同分区地下水含氮量多年平均统计结果。

2、硝化作用与反硝化作用对水质的影响

化学氮肥施入土壤后,被作物吸收利用的只占其施入量的30%-40%,剩余部分氮肥经各种途径损失于环境中,并对水环境造成污染。在农田氮素进入地表水和地下水过程中,各种形态的氮素之间、氮素与周围介质之间,始终伴随和发生一系列物理、化学和生物化学转化作用。

在通气条件下由土壤微生物(细菌、真菌和放线菌等)能把氨和某些胺类化合物氧化为硝态氮化合物。作用较强的硝化细菌是一种好气性细菌,属于自营性细菌的一类,包括两种完全不同代谢群:亚硝酸菌属及硝酸菌属。亚硝酸细菌(3l称氨氧化菌)将氨氧化成no-2。硝酸细菌(又称硝化细菌)将亚硝酸氧化成no-3。土壤中的硝化作用受多种因素的影响,其中主要有土壤的水分和通气条件、土壤温度和ph、施入肥料的种类和水量,以及耕作制度和檀物根系等。

2.1 硝化作用

硝化作用是微生物将氨氮氧化为硝酸盐氮。在有氧条件下,经亚硝化细菌和硝化细菌的作用氧化为硝酸盐的过程 称为硝化作用,可分为两个阶段:

第一阶段:2nh+42no-2+2h2o+4h+

第二阶段:2no-2+o22no-3

硝化作用形成的硝酸盐氮也是植物容易吸收利用的氮素,但硝酸盐氮比氨氮较容易从土壤中淋失进入地下水。影响硝化作用的因素有以下几种。

土壤含水量和通气性:硝化作用是一个生物氧化过程,硝化微生物是好气性微生物,它的活性受土壤通气性影响很大,而土壤通气又受控于土壤含水量,一般在田间最大持水量的50%-60%时,硝化作用最旺盛。由于硝化作用需要良好的通气条件,所以硝化作用一般在通气良好的旱地土壤中。表2为邢台市黑龙港平原区土壤含水量监测成果。

土壤ph值:土壤ph值与硝化作用有良好的相关性,在ph值5.6-8.5范围内,随着ph值升高,硝化作用的速率成倍增加。实验证明:酸性条件有利于亚硝酸氮的还原,碱性条件有利于氨氮的氧化,通过对邢台市平原区地下水ph值监测结果分析,该区地下水呈碱性,有利于硝化反应的进行。表3为邢台市平原区地下水ph值变化情况统计表。

土壤温度:大多数生物反应都受温度的影响。在一定温度范围内,温度升高能促进硝化作用的进行,一般来讲硝化作用最适宜的温度是20℃-25℃,但是不同气候条件下土壤中的硝化细菌适宜的温度是不一样的。根据该区的地理位置,夏季的温度是硝化反应适宜的温度,再加上该时期又是暴雨季节,大量雨水入渗加速了硝酸盐氮进入地下水的进程。

nh+4的供应:硝化作用首先需要底物nh+4的供应,如果条件不适于有机质释放氨或未使含氨肥料,则不会产生硝化作用。土壤中nh+4的主要来源与氮肥施用量有关。目前,邢台市使用的化肥主要是氮肥、磷肥、钾肥和复合肥四种,其中氮肥使用量最大。化肥的使用,对保持农业高产稳产发挥重要作用。根据邢台市统计局化肥施用量统计资料,邢台市多年平均氮肥施用量572716 t,复合肥135746 t,按折纯法计算,氮肥的总含氮量为192737 t。邢台市现有耕地面积675077 hm2,平均施用化肥含氮量为286 kg/hm2。

nh+4,no-3易溶于水,一般情况下,带负电荷的土壤胶体表面对nh+4保持于土壤中;而对no-3产生副吸附(排斥作用),使no-3存在于土壤溶液中,易被淋失。

表层土的氮大部分是有机氮,约占总氮的90%以上。尽管某些植物也能直接利用氨基酸,但植物摄取氮几乎都是元机氮,植物吸收无机氮并以有机氮形式贮存起来。土壤中无机态氮主要是人为施用化肥形成的铵态氮nh+4和硝态氮n0-3,它们是植物摄取的主要形态。铵态氮是由土壤有机质通过微生物的铵化作用而生成,能为带负电荷的土壤胶体所吸附,不易流失。硝态氮能直接被植物吸收,由于是阴离子不能被土壤吸附而易流失。亚硝态氮、n2o、no、no2等在土中停留时间短,只是在硝化、反硝化过程和硝酸盐还原中作为微生物转化氮的中间物而存在。

2.2 反硝化作用

在嫌气条件下,多种微生物可对硝态氮发生反硝化,而将底物(no-3和no-2)还原成气体no、n2o和n2或氮氧化物。土壤中的反硝化作用受到多种因素影响,主要有土壤含水量和通气状况、土壤温度、土壤有机碳含量、植物根系、耕作,以及n03-n的浓度和施氮量等。而温度是影响反硝化的最重要因素,其次是土壤含水量。反硝化作用使硝酸盐还原成气态氮,从而降低了土壤中氮素营养的含量,对农业生产不利。影响反硝化作用的因素有以下几种。

土壤含水量和通气性:硝化作用主要是一个嫌气条件下进行的生物还原过程,所以土壤通气直接影响到反硝化作用的进程,而土壤通气条件直接受控于土壤水分。旱地雨后会造成局部嫌气条件,会产生反硝化作用;旱地深层也会有反硝化作用。

土壤易分解有机质:土壤中易分解的有机质含量高,会促进反硝化作用,因为易分解的有机物质在分解过程中会消耗掉土壤中的氧,间接地促进了土壤嫌气条件的形成。

土壤温度:反硝化作用在2℃-60℃内随温度的增加而增加,温度超过60℃,反硝化作用收到抑制,温度过低也能抑制反硝化作用。

土壤ph值:反硝化作用能进行的ph值范围比较宽,ph值3.5-11.2都有反硝化作用存在,ph值7-8时反硝化作用最大,但强酸强碱条件都会抑制反硝化作用。

土壤中硝酸盐含量:土壤中硝态氮(或亚硝态氮)是产生反硝化作用的先决条件。在一定的浓度范围内,no-3含量与反硝化速率呈正相关,但浓度过高、过低,都会抑制反硝化作用,no-3浓度过高时,会抑制反硝化细菌的生长,从而抑制反硝化作用。

3、氮污染物迁移过程对地下水水质影响分析

由于一般污染物并非直接接触地下含水层,而是经过非饱和带向下迁移的,而非饱和带由气、液、固三相构成的多孔介质体,土壤中的溶质可以以气态形式扩散和挥发,可以被稀释、浓缩。同时溶质可以气态、液态形式在土壤体内迁移或迁移到土体外部。污染物在非饱和带运移时,还会发生各种复杂的物理、化学和生物反应,导致各种物质浓度发生变化,这些迁移转化过程与土壤质地、结构、含水量和温度以及溶质本身特性有关。

3.1 影响氮在土壤中运移的因素

水和溶解态硝酸根的向下移动,受重力以及土壤水势差和化学势差控制。有两个条件对硝酸盐向深层移动极为重要:一是要有硝酸盐存在;二是水向下移动。后一条件决定于水的渗漏,因为淋溶作用只能出现在有过量水灌进土壤的时候。

影响硝酸根从土壤表层淋溶的因素和过程大致分为两类:一类影响土壤的水流,从而影响硝酸根的移动,因为硝态氮一般不受土壤吸附作用的影响;另一类影响土壤中氮素转化,从而影响硝酸根浓度。影响土壤中氮淋溶渗入的主要因素有降雨量、土壤性质、肥料种类和用量以及植物覆盖度等。  对于同一种土壤,则因氮肥的种类有关,根据实验资料,氮肥淋失量的大小随氮肥品种及施用量的不同而有明显的差异,其中硝酸氮淋失量最高,尿素与硫酸铵的淋失量较低。氮肥淋失量的多少与施肥时期也有密切关系,特别是在植物根系尚未完全发育时,施用大量氮肥会加剧对地下水的污染。

3.2 地下水中各类氮污染物监测结果分析

氮对地下水污染受降水量、土壤性质、植物植被、化肥品种等多种因素制约,其中使用氮肥多少是造成地下水氮污染的前提条件。由于以上土壤氮循环过程受土壤环境中生物、化学、物理因素影响,变得极其复杂。由于土壤颗粒吸附氨氮,而几乎不吸附硝酸盐,因此,氨氮基本上滞留在土壤上层或中层,而硝酸盐在下层大量存在,亚硝酸盐作为消化和反消化过程的中间产物,存在时间有限,因而淋溶损失也并不严重。

对于较高浓度的含铵态氮溶液,在渗入排水作用下,尽管土壤能够吸附一部分铵态氮,但是大部分铵态氮还是能随水流渗入下部水层和浅层地下水中,对土壤和地下水造成氮污染。

邢台水环境监测中心从1991年开展对平原地下水水质的监测工作,设置水质监测点41处,水质监测站网密度217km2/站。每年5月、9月进行监测。利用2001年-2008年地下水监测资料,计算出邢台市平原区地下水氮类污染物的每年平均值,计算结果见表4。

由地下水监测结果可以看出,氨氮在土壤中迁移转化,受多种因素影响的作用,存在较大的不确定性,导致地下水中的含量变化幅度较大,不同年份监测结果变化幅度较大,可能与年降水量大小和强度有关。亚硝酸盐氮作为中间产物,变化幅度大与影响因素有密切的相关性。地下水中氮类污染物主要以硝酸盐氮的形式存在,占氮类污染物的96%左右。地下水中硝酸盐氮呈增长趋势,通过对1991年-2000年资料分析,变化幅度在0.5-2.0 mg/l之间,也是呈增长的趋势。2001年-2008年的变化幅度在1.06-3.87 mg/l之间,地下水中含量增长显著。这种增长的趋势能延续多久,地下水中硝酸盐氮含量能增长到多大,是有待于进一步研究的问题。

4、结 论

氮类化合物是农作物必需的一种肥料,氮肥的使用对提高农作物产量发挥了重要作用。但由于施肥不当或施肥过量,会对土壤和地下水产生污染。

有机氮在土壤中的主要存在形式为氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐氮。该研究区区域内土壤性质、ph值、温度等多种因素,氮类污染物的存在形式均有利于土壤中硝化反应,抑制反硝化反应。

土壤胶体特性范文第3篇

【关键词】 合理施肥 污染 防治

1.施肥不当造成污染的类型

1.1施用农家肥

如果施用的人畜粪尿、垃圾肥料未经过堆置、高温发酵、微生物分解或灭菌处理,某些有害病菌如破伤风、疟原菌等,可在土壤中继续繁殖而扩大疾病的传染,造成土壤的生物学污染,或直接对蔬菜、瓜果等生产产生影响。使用农家肥对保护环境和提高土壤肥力都大有好处,但所施用的农家肥必须经过充分高温发酵灭菌,才能保证肥效和施用安全。

1.2施用化肥

化肥的施用是提高作物产量的重要措施,随着化肥工业的发展和农业生产水平的提高,化学肥料特别是氮肥施用量不断增加。而化学氮肥的利用率却比较低,一般为30%~50%,氮肥的损失不仅是经济效益问题,更为严重的是会引起土壤、水体、大气、生物、植物的营养富集而造成污染,对人体健康产生危害。化学氮肥的损失途径有硝酸盐的淋溶损失、硝化―反硝化脱氮和氨的挥发与侵蚀流失。

1.2.1硝化―反硝化脱氮硝化―反硝化脱氮损失是氮元素损失的重要途径,土壤中的硝酸盐处于嫌气条件下很容易经反硝化作用以气态化合物向大气流失。一般施入土壤中的化学氮肥反硝化作用损失为20.6%~28.1%,在中性或石灰性土壤中,如氮肥用量过大,与低温反硝化作用的中间产物亚硝酸盐便会在土壤和作物根系中累积,造成亚硝酸盐中毒。

1.2.2氨的挥发氮肥损失的另一途径是氨的挥发。目前我国氮肥主要施用尿素,如果把尿素施在地表面上,在常温下4~5天后,大部分氮素氨化而挥发掉,利用率只有30%,挥发损失相当严重;土壤中的氨与酸性盐可形成NH4+,除一部分被作物吸收以外,剩余的或者被土壤胶体吸收,或者经硝化―反硝化作用而损失。水田施氮肥挥发损失可高达60%。

1.2.3化学肥料对农作物的污染农业生产中过量地使用化学氮肥一方面会造成过量硝酸盐污染水源,另一方面又可使饲料和蔬菜中硝酸盐累积和亚硝酸盐的增加,这两种物质是重要的致癌亚硝胺前体,通过食物链的转移,将对人体健康产生危害;大量使用硝态氮肥,使土壤中硝酸盐含量过多,作物累积后会通过食物链对人畜产生危害,作物中硝酸盐含量是与氮肥的施用量成正比的。例如菠菜每ha用氮80kg时,新鲜菠菜100g干重中硝酸盐含量为500mg,而当每ha的施用量增加到320kg时,则新鲜菠菜100g干重中的硝酸盐含量可高达3500mg,呈较为明显的增长趋势。

2.肥料污染的防治措施

合理施肥防止污染的基本原则:肥料种类必须坚持以有机肥为主,化肥为辅;肥料用法必须坚持以底肥为主,追肥、叶面肥为辅;肥料用量必须根据作物需肥规律,结合测土结果来确定,以保证农田土壤中养分输入输出的基本平衡;肥料品质,农家肥及人畜粪便使用前必须腐熟并达到无公害标准,商品化肥必须达到国家相关行业标准。

2.1强化平衡施肥技术在配方施肥的基础上采用平衡施肥,施用农作物专用复合肥,叶面追肥最后一次应在作物收获前20天施用,以防止对农产品的污染。

2.2推广使用优质有机肥料如绿肥、作物秸秆、堆肥,人畜粪便、饼肥、沼肥、腐殖酸类肥,微生物肥,生物钾肥等。

2.3建立标准 建立农产品生产环境质量标准和肥料使用准则,严格控制或限量使用化肥及微肥。

2.4施肥原则 要多元化和集中化施肥,并注意前重后轻的原则。多元素、有机无机复合造粒肥料可以减少肥料与土壤的接触面积,减少土壤固定机会。

2.5控制氮肥用量基本不用硝态氮肥。喜硝态氮作物,特别是喜硝态氮蔬菜可适量使用硝态氮肥,但要保证作物硝态氮指标符合卫生食品要求。禁止使用城市、医院、工业等有害垃圾和污泥。

土壤胶体特性范文第4篇

关键词:蔬菜;测土配方施肥;建议

蔬菜是人体维生素、矿物质、蛋白质和碳水化合物等营养物质的重要来源,在维持人体正常生理活动和增进健康方面具有非常重要的营养价值[1]。长期以来,受传统施肥观念的影响,蔬菜生产中普遍存在肥料投入量过大、养分配比不合理等一系列问题[2]。肥料不合理施用一方面造成土壤状况恶化,另一方面降低蔬菜品质,甚至危害人类健康[3-5]。因此,根据蔬菜的需肥规律、土壤供肥性能与肥料效应,实施测土配方施肥,达到高产、优质、高效、环保的生产目标,对促进蔬菜产业可持续发展具有十分重要的意义[6-7]。

1 蔬菜施肥中存在的问题

1.1 施肥量偏大

由于缺乏科学施肥知识,部分菜农为追求高产,在蔬菜生产中过量施肥[8]。过量施用有机肥不仅增大氮素的淋失,而且会导致磷素在土壤中明显累积,增加磷素固定和流失的风险。化学肥料中氮肥和磷肥的过量施用,不仅造成肥料资源严重浪费,还会由于养分不平衡而引发缺素症和病虫害,影响农产品品质,污染环境,对土壤与地下水造成威胁[9]。

1.2 肥料配比不合理

1.2.1 大量元素配比

菜农往往存在偏施氮肥、磷肥,轻视钾肥的思想,不能根据作物的吸收、需求情况进行施肥[10]。这不但造成土壤养分失衡,还导致蔬菜抗逆能力下降,连作障碍加重,硝酸盐含量超标等一系列问题。

1.2.2 大量元素与微量元素配比

微量元素对蔬菜生产意义重大。微量元素缺乏会诱发缺素症,并引发其他病害。但目前由于微量元素肥源少、增产效果不显著,致使广大菜农忽视微量元素肥料的使用。据统计,目前菜田土壤中锌、硼、钼、硫等元素较为缺乏。

1.3 施肥方法不科学

1.3.1 施肥时期不当

不同蔬菜对肥料种类需求不同,同种蔬菜营养生长和生殖生长期需肥也不同。目前很多菜农对蔬菜的需肥规律和肥料供肥特性不了解,不能合理选择和施用肥料。

1.3.2 有机肥施用不当

施用未经发酵腐熟的畜禽粪便会导致大量病菌、虫卵进入土壤环境,引发蔬菜病虫害。另外未腐熟的畜禽粪肥中的氮素是以尿酸或尿酸盐存在的,作物不但不能吸收,还影响其根系的生长发育。

1.3.3 氮肥与灌水结合不当

生产中追肥普遍采取大水冲施方式,在大量施用氮肥、大水漫灌的情况下,铵态氮肥虽能被土壤胶体吸附,但吸附量有限,大量铵离子将进行硝化作用,形成硝态氮而随水下移,到达根系难以吸收的深度;而硝态氮不能被土壤胶体吸附而更易随水淋失,进入地下水,既造成养分损失又污染环境。

2 测土配方施肥技术的内涵与意义

2.1 内涵

以土壤测试和田间试验为基础,根据植物营养学理论,在充分掌握作物需肥规律、土壤供肥性能与肥料效应等知识的情况下,在以有机肥为基础的前提下,产前为农民提出氮、磷、钾肥和中、微量元素肥料的适宜用量、比例以及相应的施肥技术,从而达到优质、高效的生产目标,同时达到保护生态环境和提高耕地质量的目的[11-12]。

2.2 意义

2.2.1 提高化肥利用率

通过开展测土配方施肥可以合理地确定施肥量,化肥当季利用率一般可提高3~8个百分点。

2.2.2 节约成本,改善品质

化肥是农业生产中重要的生产资料,占农田直接物质投入的50%左右,直接关系到农产品的成本、产量和品质。测土配方施肥能有效控制化肥用量和比例,达到降低成本、增产增收的目的。同时,测土配方施肥可促进作物平衡吸收养料,增强抗病抗逆能力,并改善农产品品质。

2.2.3 促进增产增收

一般来说,实行测土配方施肥,常规粮食作物可增产8%~15%,瓜果菜茶等经济特产作物可增产20%左右。其增产增收作用具体表现在:一是调肥增产,即不增加化肥投资,只调整氮磷钾等肥料比例,就可达到增产增收;二是减肥增产,在高肥高产地区,通过适当减少肥料用量而达到增产或平产效果;三是增肥增产,对缺钾土壤增施钾肥后,作物增产明显。

2.2.4 培肥地力

测土配方施肥可改善土壤中的养分比例和土壤团粒结构,减少化肥损失,达到培肥改土的效果[13]。

3 蔬菜测土配方施肥的步骤

蔬菜测土配方施肥包括“测土、配方、配肥、供肥、施肥”5个核心环节[14-15]。

3.1 测土

测定土壤养分含量,了解土壤供肥能力。主要测定项目包括有机质,大量、中量和微量元素的含量及酸碱度、含水量等。土壤测试应在播种前进行,以获取土壤基础肥力作为配方依据;也可在蔬菜生长期进行,为及时追肥提供依据。一般露地2~5 hm2采集1个混合样,温室大棚1个棚采集1个混合样,取样深度一般为0~20 cm。

3.2 配方

根据土壤测试得到的土壤养分状况、所要种植作物的目标产量以及该作物的需肥规律,结合专家经验,给出所需要的肥料种类、用量、施用时期、施用方法等。一般是由土壤肥料技术部门制定配方,也可通过测土配方施肥专家系统进行配方。

3.3 配肥

根据配方,由肥料生产企业生产配方肥。所谓配方肥就是根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,以各种单质化肥或复混肥为原料,采用掺混或造粒工艺制成适合特定区域或特定作物的肥料。

3.4 供肥

由肥料经销商供应,或由农技部门组织,直接将肥料供应到农户,减少流通环节,让利于农民。

3.5 施肥

农业技术部门制作配方施肥卡并提供给农户,农户按照配方施肥卡合理施用肥料。

4 蔬菜测土配方施肥技术存在的问题

4.1 认识不足

一是很多政府部门对测土配方施肥工作的重要性认识不足,以为测土配方施肥仅仅是农业技术部门的事情,在人力、物力、财力上没有给予充分支持;二是由于生产配方肥利润小,工艺复杂,服务质量要求高,很多企业不愿意参与测土配方施肥服务,给配方肥的供应造成一定困难;三是有些农民把测土配方施肥推广认为是肥料推销;此外由于配方肥较普通肥料配方复杂,生产成本高,配方肥供应模式虽然降低了流通成本,但是价格高于农民期望水平,影响农民的用肥积极性。

4.2 土样采集代表性差

蔬菜地相对分散,农户施肥差异性大,按照每2~5 hm2采集一个混合样,其代表性差。此外,蔬菜作物茬口多,成熟期不一致,为取样增加了难度。

4.3 土壤化验存在较大误差

土壤化验时效性强,要求在短时间内测出大量土样,并保证数据的精确性。虽然已经实施了6年的测土配方施肥项目,大多数区县也建立了专业土壤肥料化验室,但是还存在以下问题:一是仪器设备陈旧老化,误差大;二是化验方法落后,效率低;三是缺乏专业化验人员,多为兼职人员,工作责任心不强。

4.4 配方精确度不高

蔬菜产品不仅有果实和籽粒,还包括根、茎、叶等营养器官。产品受温度、湿度、光照和田间管理等环境因素影响较大,很难精确计算出施肥参数,肥料配方也难以制定。

4.5 配方肥供应难

一是多数肥料企业都有自己成熟的销售和服务网络,如果参与配方施肥服务,需建立新的营销体系;二是配方肥的配方多、用量少,肥料企业生产线变化频繁,成本随之增加;三是配方肥生产利润低、售后服务要求高。所以很多企业参与测土配方施肥的积极性不高,造成了配方肥供应难。

4.6 技术推广慢

一是基层技术人员少,知识老化,不能胜任测土配方施肥的推广工作;二是由于基层农技推广部门机制不灵活,工资、福利没有保障,在一定程度上影响了农技人员的积极性与主动性,不利于配方肥料的推广普及;三是部分村干部责任心不强,没有起到应有的宣传带头作用。

5 发展蔬菜测土配方施肥技术的建议

5.1 加快推进农技推广体系改革,完善测土配方施肥技术推广与服务

一是在现有农技推广体系基础之上,全面实施农技推广体系改革,完善县、乡级农技推广服务功能;二是加强现有农技人员的培训力度,加快其知识更新,提高其服务水平和能力;三是建立农技推广人才培养机制,致力于为农村培养“学得好、下得去、用得上、留得住”的人才队伍。

5.2 规范取样、化验程序

遵循规范取样、严格化验程序,提高取样代表性和化验精确度。

5.3 因地制宜,深入研究

加强主要蔬菜作物施肥参数及肥料利用率的研究,合理安排试验示范。

5.4 加大政策支持力度

通过财政专项,使测土配方施肥项目常态化。国家应该对节本增效核心技术,如测土配方施肥技术推广给予适当补贴,以提高农民的积极性和农业生产竞争力。在现有工作基础上,由国家向测土配方施肥服务机构提供专项补贴,安排长期固定的经费予以支持,使测土配方施肥技术走入千家万户,发挥长久效益。

5.5 加强与企业合作,保证配方肥供应

一方面通过政策的引导和扶持,鼓励企业参与测土配方施肥服务;另一方面在充分保证农民利益的前提下,保障企业效益,从而调动企业参与测土配方施肥的积极性。

参考文献

[1] 蒋丽萍,陈雄鹰,张杨珠.我国蔬菜测土配方施肥的研究进展[J].河北农业科学,2009,13(3):64-67.

[2] 李俊良,崔德杰,孟祥霞,等.山东寿光保护地蔬菜施肥现状及问题的研究[J].土壤通报,2002,33(2):126-128.

[3] 杜连凤,刘文科,刘建玲.河北省蔬菜大棚土壤盐分状况及其影响因素[J].土壤肥料,2005(3):17-19.

[4] Rawahy S A,Stroehlein J L,Pessarakli M. Effect of salt stress on dry matter production and nitrogen uptake by tomatoes[J]. Joural of Plant Nutrition and Soil Science, 1990,13(5):573-577.

[5] Cornish P S. Use of high electrical conductivity of nutrient solution to improve the quality of salad tomatoes(Lycopersicon esculentum) grown in hydroponic culture[J]. Australian Journal of Experimental Agriculture,1992,32(4):513-520.

[6] 李会合.蔬菜品质的研究进展[J].北方园艺,2006(4):55-56.

[7] 郭熙盛,吴礼树.施用氮钾肥料对蔬菜品质影响的研究进展[J].华中农业大学学报,2002,21(6):593-598.

[8] 孙立勇.施肥在无公害蔬菜生产中的问题及措施[J].中国果菜,2011(6):22-23.

[9] 刘志杰,郭云峰,郑育锁,等.设施蔬菜测土配方施肥有关问题初探[J].农业环境与发展,2010,27(4):28-31.

[10] 王小琳,栾桂云.蔬菜生产中的土壤肥料问题与测土配方施肥技术应用[J].中国果菜,2009(7):8-10.

[11] 高祥照.我国测土配方施肥进展情况与发展方向[J].中国农业资源与区划,2008(1):7-10.

[12] 孙钊.测土配方施肥项目的发展现状与对策[J].现代农业科技,2009(15):290-291.

[13] 姚传武.武汉市测土配方施肥技术推广现状及对策研究[D].武汉:华中农业大学,2008:2-3.

土壤胶体特性范文第5篇

1、除草效果不稳定

(1)对杂草不能完全封闭,由于杂草种子深浅不一,出土时间不一致,用药后仍有大量杂草出土,仅能达到生长缓慢的程度,经过一段时间后,仍可造成草荒。

(2)对恶性杂草(苣买菜、刺菜、兰花菜、小根蒜)效果不好。由于这类杂草有的有地下匍匐茎,有的有根,而且芽眼多,很难达到防除效果。

2、对大豆的药害问题

近几年即使对杂草防除效果不理想的情况下,对大豆仍可产生药害。主要表现在:

(1)对大豆出苗的影响:某些除草剂(2.4滴―丁脂)用量不均可造成缺苗,还有些除草剂使出苗拖后。

(2)对幼苗生长的影响:表现为子叶僵绿、真叶不展开、明显矮化,复叶邹缩、奇形(叶片变窄似柳树叶)

对大豆根系的影响:嗪草酮使用不当,可使大豆根茎交界处溢缩,导致根部枯萎。乙草胺也可使大豆主根变短、须根减少。

3、对后作的影响问题

由于农田杂草群落的演替和更新,使用一般的除草剂难以防除,因而就带动了长残留除草剂的使用,从而带来了相当严重的残留药害问题。而且长残留性除草剂用量多年居高不下,给调茬轮作和种植结构调整带来较大隐患。

(1)凡施用过咪草烟、氯嘧磺隆的大豆田,第二年只能种植大豆、小麦,三年内不能种植蔬菜、油菜、马铃薯、瓜类、高粱等作物,四年内不能种植甜菜。(2)凡使用过绿磺隆的麦麻田,第二年不能种甜菜、马铃薯、烟草、瓜类、蔬菜、谷子、高粱、向日葵等作物。(3)凡用阿特拉津亩有效成份用量超过100克以上的玉米田,第二年不能种水稻、大豆、小麦、甜菜、蔬菜等作物。若土壤有机质含量在3%以上,除玉米、高粱外的后茬作物均可造成药害。(4)不能用三年内曾施过长残留性除草剂田块的土壤作为水稻、甜菜、蔬菜等作物的育苗床土。(5)实行旱改水时应选择前茬3年内没有施用过长残留性除草剂的地块,如2年以前施用过长残留性除草剂,要对地块深翻、泡田、水耙,泡田期间2-3次大灌、大排较为安全。

二、存在问题的原因

1、除草效果不稳定的原因

(1)水分

土壤含水量和空气湿度是影响除草剂效果的重要因素。土壤干旱,使土壤胶体吸附的除草剂进行解吸附能力的减弱,从而释放于土壤中的药量减少,杂草吸收少。空气干旱使药剂不能被杂草萌发时吸收到足量有效剂量,因而防治效果不好。此外施药时兑水量不足使药液不能渗入土层,加快了药剂的损失。

(2)风害

风可加重土壤干旱、空气干旱,更为严重的是风可使药液飘移、破坏封闭土层,形成风蚀。尤其是沙尘暴天气在我省连续几年均发生,这是造成除草效果不稳定的主要原因。

(3) 温度

近年来,凡是播种施药后遇到阶段性低温,然后突然是高温多雨的天气,杂草萌生迅速,致使杂草芽鞘接触土壤封闭药层时间过短,从而导致防治效果不好。

(4) 施药时间

在播种后至出苗前,施药过早药效不好,原因是一般除草剂残效40―60天,在允许范围内施药时间与杂草萌发期越接近药效越好。

(5)土壤特性

对于土壤封闭除草来说,土壤的特性决定着农药的用量,从而决定着防治效果。凡是在土壤有机质粘粒含量高的地块,使用高剂量的除草剂,除草效果就好,反之就下降。

(6)整地质量

通过多年的工作经验发现,凡是整地质量粗糙,坷拉较多,且植物根茬、茎杆和干枯的杂草遍地都是,严重影响施药的质量,因此造成除草效果不好。

(7)人为因素

人为因素主要包括除草剂品种的选择、用药量和加水量的确定、配药的方法、施药时间等因素。据调查存在的主要问题,一是没有针对田间杂草种类与群落组成,选用适宜的除草剂品种;二是没有根据土壤特性决定除草剂的用量;三是药剂兑水量较少,在土壤干旱情况下防效不好;四是用药时间掌握不准确,施药时间偏早,造成防效差。

2、对大豆产生药害的原因

主要原因是使用了对大豆安全性差的除草剂、用量过大或兑水过少造成的。

3、对后作产生影响的原因

主要是使用了长残留除草剂。如大豆田常用的咪草烟、氯嘧磺隆等,麦麻田常用的绿磺隆,玉米田常用的阿特拉津、烟嘧磺隆等,水稻田常用的二氯喹啉酸等,都会影响轮作换茬。

三、防治对策

1、提高除草效果的对策

(1)正确选择药剂配方及用量

(2)施药方法

在施药时间上,为使药效的发挥与杂草萌发、温度同步,时间不要过早,应选择出苗前3―5天施药,每天的早晚或风力较小的时段,尽量避开大风天气;此外在整地质量上要求严格,做到拿净根茬和茎杆,整平靶细,施药前整地质量应达到无大的咔啦、秸秆;从兑水量上看,为使药液尽可能渗入土层,兑水要充足,公顷兑水量应在600―750千克;从雾滴和车速上,雾滴直径300-400微米,压力2-3个大气压,车速3-4千米/小时,风速4米每秒以内,可保证药效发挥。人工背负式喷雾器器的喷液量每公顷300千克,压力2-3个大气压;另外,解决风蚀、干旱对除草效果的影响最根本的方法是应用浅混土技术,可通过对镇压器的改进来完成。

(3)杂草种类 针对杂草种类与群落,有目标地选择适宜的除草剂,可以提高防效,同时还可降低防除杂草的成本。

(4)对恶性杂草可采用药剂防治与耕作相结合的方法,对密度大的可茎叶处理或定向喷雾。

2、解决药害的对策

(1)选择对安全性好的除草剂

(2)兑水量充足

(3)避免喷药时间过晚,以免直接被作物吸收

(4)及时用药剂缓解药害

3、解决对后作影响的对策

土壤胶体特性范文第6篇

1产地选择

(1)蔬菜产地应远离工厂、医院、矿区、生活区、交通主干线、垃圾场。

(2)拟选地区的大气、水、土壤等环境要素的相关污染物检测值不超出国家有关规定标准。

(3)根据当前本行业对土壤一蔬菜系统重金属污染治理技术水平,来决定适当放宽土壤重金属含量的极限值,对较低污染的土壤,经改良治理后,只要产出蔬菜的重金属含量不超标,乃考虑予以利用。

2蔬菜种类(品种)选择

据我们研究,不同种类蔬菜硝酸盐含量从小到大的顺序是茄果类

3优化肥料结构、改进施用方法

(1)配施有机肥。有机肥料养分释放较缓、持久且丰富平衡,有利于减少蔬菜硝酸盐累积;同时,增施有机肥,提高土壤环境容量,增加土壤胶体对重金属、农药的吸附能力,有机质又是还原剂,可促进土壤中cd形成硫化镉沉淀,促进高价铬(cr6+)转化为毒性较低的低价铬(cr3+)。有机肥施用比例要因种、因土、因时而异,如:对于硝酸盐累积比较高的绿叶菜类.有机肥配施比例就要适当提高;反之,对于硝酸盐累积较低的豆类、瓜类、茄果类,有机肥配比可适当降低。土壤重金属污染比较重的地,有机肥配比则高;反之,则低。各茬连续使用有机肥时,可适当减小比例:反之。增大。

(2)化肥品种选择。据我们研究,施等N量不同品种化学氮肥蔬菜硝酸盐累积大小顺序依次为施NH4N03>NH4HC03>CO(NH2)2>(NU4)2S04>NH4CI。为降低蔬菜硝酸盐累积,生产上要考虑避免使用含硝态氮肥料、碳酸氢铵,合理开发利用氯化铵和硫酸铵。也可以应用含C1-肥料与其他氮肥配合使用,利用C1-有抑制亚硝化细菌活性的特点,降低土壤硝化强度.减少蔬菜硝酸盐累积。缓控释肥料,有利于提高肥料利用率,降低蔬菜累积硝酸盐量。另外,施肥也影响到土壤生态环境与重金属活性,研究表明不同形态的氮、磷、钾化肥对土壤理化性质与根际环境具有不同影响。某些形态化肥更有利于降低土壤重金属活性与植物体内重金属浓度,如:降低作物体内cd能力的各种磷肥比较,以钙镁磷>磷酸二氢钙>磷矿粉、过钙。蔬菜病虫害的发生发展与化肥关系也很密切。因此,生产上应根据统筹兼顾的原则来选择适合化肥。

f31控N与平衡施肥,氮肥宜早施深施集中施:研究表明蔬菜硝酸盐含量与施N水平呈显著正相关关系,因此生产上应根据蔬菜的需N特性,合理控制施N水平,避免滥施氮肥。同时,也要避免偏施氮肥,增施磷肥,促进糖类转化和呼吸作用,促进N代谢而加快氨基酸和蛋白质合成。K在体内作用是多方面的,既能促进NO,吸收,又能还原NO-3,并以还原为主,促进氨基酸蛋白质合成。施用钾是减少蔬菜N03措施之一,但K+的这种作用只有在生长过程及NK平衡时才起作用。增施微量元素如Mo可以提高蔬菜硝酸还原酶活性,从而降低蔬菜硝酸盐累积。氮肥作基肥应全层深施,作苗肥要早施促早发,严格控制最后一次追肥至蔬菜收获之间有一个合适的安全间隔期,以保证蔬菜吸收的NO3在体内有足够的转化代谢时间。

(4)添加氮肥硝化抑制剂,使用土壤重金属钝化剂(消毒剂1与改良土壤:添加硝化抑制剂能降低土壤消化强度,减少蔬菜中N0-3累积。我们对多种抑制剂研究表明,以双氰铵的降污效果较好,生产上双氰胺使用量一般占纯化肥N的6%~8%。每667 m2施石灰20-25kg,可以调节土壤酸碱度,消毒杀菌,降低土壤重金属活性。每667m2施硫磺1.5-2kg对降低土壤重金属活性效果也不错。

(5)使用污泥、垃圾肥、粉煤渣、有机肥的质量要达标或经过无害化处理,同时污泥、垃圾肥、粉煤渣等的用量还要严格控制,不突破有关要求。

4合理排灌

蔬菜对硝态氮的吸收、运输和转化与水分密切相关。干旱情况下,蔬菜的硝酸还原酶活性受影响.其硝态氮累积显著增加。在许多情况下.收获前几天进行灌水可使蔬菜硝酸盐含量下降。通过控制水分,调节土壤氧化还原状况可以影响到重金属的存在形态.如Cd、Pb重污染土壤改种水生蔬菜,有利于减轻Cd、Pb危害。采用深沟窄厢,做到厢内、围沟、腰内相通配套,防止渍水,可以减轻蔬菜病虫危害。

5加强通风透光

光照充足有利于提高蔬菜硝酸还原酶活性,降低蔬菜NO3累积;同时,也有利于蔬菜生长健壮,提高抗病虫能力,因此大棚蔬菜要注意及时掀盖通风透光,保持棚内空气流通。

6轮作间作套种

实行轮作套种,科学安排茬口,利用品种间的互惠和颉抗作用,减轻病虫害发生危害。水旱轮作制下,前作土壤淹水种稻有利于Cd、Pb等形成难溶性沉淀物,减轻其对后作蔬菜的危害。

7加强病虫预测预报,准确使用农药

做好病虫田间调查,掌握病虫发生、发展规律,对症下药。药剂选择上,要首选生物农药、生化制剂;其次为低毒低残留农药;再次如遇到灭性病虫害时,选择药效好的中等毒性和低残留农药。严格按使用要求控制好农药用量.掌握农药使用安全间隔期。

8蔬菜收获后要及时保鲜加工处理

土壤胶体特性范文第7篇

关键词 科学施肥;农业生态文明;土壤;水;大气;江苏盐城

中图分类号 S19 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)06-0259-02

党的十报告首次将“生态文明建设”纳入社会主义现代化建设总体布局,将生态文明建设放在突出地位。建设农业生态文明就是使农业生产的自然生态系统和人类社会生态系统的最优化和良性运行,实现农业生态、经济、社会的可持续发展。农业生态文明是生态文明的基础内容,尤其在江苏,人口稠密、农业资源相对稀缺,建设农业生态文明显得特别重要。

科学施肥作为农业生态文明建设的重要内容,其能增加农作物的产量,改善农产品的品质,改良与培肥土壤,提高资源的利用效率,减少农业面源污染,保护生态环境,促进农业生态文明的建成。反之,化肥的过量和不合理施用,致使氮、磷、钾的流失风险加大,水体富营养化,能源浪费,污染生态环境,影响农业的可持续发展,阻碍生态文明建设的步伐。为此,研究施肥与生态环境的关系,找到不合理施肥对土壤、水、大气产生影响的痕迹,为辅助政府决策和指导农民科学施肥提供数据支撑,为建立生态文明和建设美丽盐城提供技术支持。

1 肥料在盐城市农业生态文明建设中的重要地位

1.1 盐城农业发展离不开化肥

世界各国尤其是人多地少,耕地资源不足的国家,其农业大都以化肥为肥料主体,通过增施化肥来达到粮食增产的目的。盐城市粮食增产中化肥发挥了重要作用,目前盐城市每1 kg化肥养分可增产粮食6 kg,化肥施用总量从1982年的18.17万t增长到2013年的59.29万t[1],人多地少的市情决定了盐城市化肥消费量还将进一步增加。

1.2 建立美丽盐城离不开化肥

资源与环境是建立美丽盐城的基础,物质生活丰富,人民生活小康,生态环境良好是基本要求。这些都离不开肥料,它是农业生产最基本的资料,是农作物生长的“粮食”。在农业生产体系中,土壤肥料发挥着纽带作用,关乎盐城市农业的可持续发展战略。因此,要合理利用土壤肥料,使农业达到可持续发展,建立农业生态文明,进而建成美丽新盐城。

1.3 科学施肥能促进农业生态文明建设

科学施肥可以改良和培肥土壤,提高土壤肥力,从而提高农作物抗倒伏、抗病害等能力,使农作物根茎更粗壮。肥料资源可以提高农作物的产量,但是耕地数量刚性减少,因此,只有实施可持续发展战略,才能提高人们的生产生活水平,只有科学施肥,才能保证生产得到更好的发展,促使农业生态文明建成。

2 盐城市施肥对生态环境的影响

2.1 肥料施用与土壤生态环境

2.1.1 土壤酸化和板结。土壤酸度受化肥影响较大,甚至会导致土壤酸化[2]。硫酸钾在石灰性土壤中会生成硫酸钙,因此长期大量施用硫酸钾,土壤中的钙会逐渐减少,土壤板结[3]。省市耕地质量监测点监测结果表明,2013年盐城市土壤pH值平均7.67,与第2次土壤普查的7.93相比,下降了0.26;耕层土壤容重平均值为1.29 g/cm3,比第2次土壤普查时增加0.03 g/cm3。

2.1.2 肥料中含有对土壤有害的物质。肥料不可避免的含有一些有害物质,国标虽对含有的部分有害物质含量做相应的规定,但长期施用,土壤有害物质必然会富集。长期施用化肥导致的土壤重金属累积及其对粮食品质和土壤污染的影响越来越受到人们的关注[4-5]。虽然监测数据表明,盐城市耕地土壤环境质量总体良好,但是与2006年相比,土壤环境质量指标铜、铅、镉、铬、砷、汞分别提高了26.07%、22.20%、 -0.93%、19.23%、3.00%、32.43%。此外,市场上假肥料屡见不鲜,部分含有过量有害物质。盐城市在委托检测磷肥样品中曾测试到含有过量三氯乙醛的肥料样品。幸亏发现及时,如施用轻则减产,重则绝收,甚至对下茬产生危害[6]。问题化肥导致的事件在山东、河南、河北、辽宁等地曾多次发生,受害品种包括小麦、花生、玉米等10多种农作物[3]。

2.1.3 土壤次生盐渍化。土壤中的硝态氮含量随施肥量的增加而增加[7]。调研数据显示,盐城市化肥的不合理施用主要表现在化肥总施用量过大以及氮、磷、钾比例失调,其中氮肥施用量占绝对优势,氮肥又以酰胺态氮、铵态氮为主。与大田作物相比,在设施栽培中土壤盐渍化现象尤为明显。温室大棚内土壤水分蒸发快,大量施用化肥,容易使保护地硝酸离子大量剩余与迅速累积,加速了土壤盐积和次生盐渍化。监测数据表明,盐城市非保护地栽培土壤含盐量为0.03‰~1.32‰,平均值为0.30‰;保护地栽培年限1~2年的大棚土壤含盐量为0.94‰~2.06‰,平均值为1.21‰;3~5年的大棚土壤含盐量为1.56‰~4.72‰,平均值为2.46‰,6~9年的大棚土壤含盐量为2.32‰~6.07‰,平均值为3.87‰,10年以上的大棚土壤含盐量为2.18‰~8.98‰,平均值为3.71‰,随着大棚使用年限延长,土壤含盐量呈现逐年积累趋势。

2.2 化肥施用与水环境

2.2.1 水体富营养化。美国环保部门研究指出,农业生产中的化肥导致氮、磷等营养元素大量进入水体,其占比分别为29.1%~67.5%、25.0%~45.9%,从而导致水体富营养化[8]。以盐城市区饮用水源(蟒蛇河)为例,蟒蛇河中叶绿素a 2.30 mg/L,总磷0.11 mg/L,总氮1.97 mg/L,透明度0.11 mg/L,高锰酸盐指数5.1 mg/L,综合评定其营养指标42.1,属中营养状态[9]。蟒蛇河上游几乎没有厂房,主要污染源头为龙岗镇排放的大量生活污水以及河沿岸农田肥料流失[9]。

2.2.2 污染地下水。地下水硝酸盐污染的重要原因之一即为化肥的长期大量施用[3]。氮肥进入土壤后,经硝化作用产生硝酸根,除了被作物吸收利用外,其余的硝酸根不能被负电的土壤胶体吸附,因而随降雨下渗而污染地下水[10]。施用氮肥不仅增加了土壤表层硝酸盐含量,同时也容易造成大量的硝酸盐被淋洗到深层土壤,形成对地下水的潜在威胁[11]。盐城市44个监测井的地下水良好的仅占23.5%,主要污染因子为亚硝酸盐氮、氨氮、铁等。与2001年相比,地下水质下降2个级别,农田施用氮肥对地下水的污染很普遍。

2.2.3 影响作物品质及食物链。施用氮明显增加土体各土层中的硝态氮含量,增加植物体内硝态氮含量,当累积达到一定的程度后会使其产品品质明显降低。硝酸盐有2种形态的化合物,分别是硝酸盐和亚硝酸盐,它们对植物基本无害,但对动物和人的机体有较大的毒性,特别是亚硝酸盐,其毒性要比硝酸盐高10倍[12]。人体摄入的硝酸盐有81.2%是来自蔬菜,而施入土壤中的各种氮肥又是蔬菜累积硝态氮的主要来源。周浩[13]从盐城市蔬菜批发市场、农贸市场等地采集了42个品种265份蔬菜样品。检测样品中硝酸盐污染严重的占23.0%,高度污染的占19.6%,中度污染的占11.7%,轻度污染的占45.7%。硝酸盐含量由高到低依次为根菜类>嫩茎叶花菜类>薯芋类>鲜豆类>葱蒜类>茄果类>水生蔬菜类;而亚硝酸盐含量均相对较低[13]。

2.3 化肥施用与大气环境

化肥特别是氮肥对大气环境影响较大,其作用机理是氨挥发导致大气中氮含量增加[3]。硝化及反硝化释放N2O到大气中造成温室效应,氮肥的施用对其他温室气体CH4及CO2的释放也有影响。盐城市的调研结果显示,采集的125个样品,农村大气环境全部满足2级标准要求。得到的结论与相关研究报道不一致,可能与研究对象不同有关。但不能否认施肥对大气环境的不利影响,仍应重视。

3 科学施肥促进盐城市农业生态文明建立的对策

3.1 规范肥料市场秩序

确保肥料没有问题是科学施肥的前提。假冒伪劣肥料不但对农作物的生长没有任何益处,反而会破坏土壤结构,不利于农作物生长。肥料是假的,再好的施肥技术都没有用。因此,国家应加强对化肥产销的宏观调控,依法规范肥料生产、销售、使用、管理行为,严格肥料市场准入和生产经营管理。此外,根据盐城市土壤现状,贯彻“控制氮肥、减少磷肥、补充钾肥,增施有机肥”的方针政策,合理利用市场调控,提高有机肥的补贴力度,减少氮肥和磷肥行业补贴的力度。

3.2 积极开发应用各类有机肥资源

制定相关政策,鼓励农民施用有机肥,积极推广有机肥积制技术,提高有机肥的质量和使用比例,将各项有机肥生产与使用的政策更加具体化。如:推广秸秆腐熟还田、提高人畜粪便利用率、发展经济绿肥如粮肥、菜肥、饲肥兼用、推广使用商品有机肥,以达到节约资源、保护环境的目的。

3.3 继续推进测土配方施肥工作

根据土壤性状、肥力状况及不同作物的需肥特性,对大量元素肥和中微量元素肥、有机肥和无机肥进行适量配比平衡施用即为测土配方施肥,其是一种科学施肥方法,不仅可提高养分利用率,还可促进农业高产、优质和高效。测土配方施肥应以粮、棉、油为重点,全面建立测土配方施肥的技术指导体系和产销供应体系,提高基层农技人员和广大农民科学施肥的技术水平,以改善农田生态环境,促进盐城市农业可持续发展。

3.4 积极推广应用具有环境友好特性的新型肥料

复合化、高浓度、专用化是当前肥料的发展方向。当前,盐城市应积极推广应用具有环境友好特性的新型肥料,如缓效肥、高浓度专用复合肥、控效肥,有利于提高化肥利用率的各种无害添加剂,药肥、除草肥等多功能肥料,以及与土壤施肥配套的叶面肥、滴灌肥等。

3.5 建立行之有效的平衡施肥推广运行体系

平衡施肥作为维持农业可持续发展的重要措施之一,可改善作物品质,提高作物单产,减少肥料污染。农业主管部门应整合各方优势资源,建立起长效的推广运行体系。按照政府为主导、企业为主体、科研为基础、农民为对象、推广为纽带为基本原则,通过各环节的有效配合与互动,推进盐城市农业施肥体系向着企业有效益、农民得实惠、土壤环境得到良好保护的和谐发展目标迈进,最终实现农业生态文明。

4 参考文献

[1] 盐城市统计局.盐城统计年鉴-2013[M].北京:中国统计出版社,2014:183-216.

[2] 张北赢,陈天林,王兵.长期施用氮肥对土壤质量的影响[J].中国农学通讯,2010,26(11):182-187.

[3] 黄国勤,王兴祥,钱海燕,等.施用化肥对农业生态环境的负面影响[J].生态环境,2004,13(4):56-66.

[4] DUTTA S.Environmental Treatment Technologies for Hazardous and Medical Wastes:Remedial Scope and Efficacy[M].USA:Tata McGraw-Hill Education,2002.

[5] 郭胜利,周印东,张文菊,等.长期施用化肥对粮食生产和土壤质量性状的影响[J].水土保持研究,2003,10(1):16-22.

[6] 徐瑞薇,蒋德勤,钱文恒,等.磷肥污染事故及磷肥中三氯乙醛、三氯乙酸极限含量研究[J].环境科学丛刊,1988,9(6):1-43.

[7] 李晓欣,胡春胜,程一松.不同施肥处理对作物产量及土壤中硝态氮累积的影响[J].干旱地区农业研究,2003,21(3):38-42.

[8] 马朝红,方建坤.蔬菜土壤养分积累状况与环境分险[J].长江蔬菜,2000(12):43-45.

[9] 葛伟,马晶晶,郝江俊.盐城市区饮用水源富营养化趋势研究[J].黑龙江环境通报,2010(12):18-19.

[10] 夏立江,王宏康.土壤污染及其防治[M].上海:华东理工大学出版社,2001:7.

[11] 朱建华,李俊良,李晓林,等.几种复合肥施用对蔬菜保护地土壤环境质量的影响[J].农业环境保护,2002,21(1):5-8.

土壤胶体特性范文第8篇

[关键词] 中低产田 改良 培肥措施

[中图分类号] S156 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650(2013)03-0130-02

在晴隆县存在下列的几种土壤类型,而对于不同的土壤类型,我们需要用的是不同类型的改良措施。

一、冷、烂、锈障碍型

1.土种主要是

深脚烂泥田,浅烂泥田、湿或湿鸭屎泥田、重青紫泥田、锈水田,煤水田,潮砂泥田等。这些田的分布地区多在阴山夹沟谷沼泽或者是洼地里。而处于煤系地层的土地对应的是水位相对较高的地下,这就意味着带水存在着很多的困难,而且还经常遭受冷浸水、煤锈水、铁锈水等状况。在铁潜育盘层中形成的青泥层和煤泥层,他们都没有无结构等障碍的原意。但是缺点是土壤温度相对较低,缓慢的有机质分解速度,土壤肥力也相对较差一些,进而导致的是水稻长势较弱,单产也相对很低。

属于障碍型旱作土主要有下列几种类型:砾石紫泥土、砾质紫泥土、石渣子土、扁砂土、羊肝石土等等。这类土壤的缺点很多,因为相对含量较高砾石,所以产生的直接而后果是耕作困难;土屋因为浅薄的缺陷,所以很经常发生严重的漏水和漏肥情况;因为土壤受温度影响很大,所以土壤依然处于幼龄状态,较低的肥力不能对收成有保证。

2.改良利用措施

2.1在需要开沟排水的时候,我们要做的是降低地下水位,这样不仅可以增强土壤通气和透气性,而且还可以增大土壤温度和分解有机质的速度。

2.2将煤锈和铁锈引开,这样带毒的水就不会灌入田地,更不会出现危害土壤和农作物的现象了。

2.3在冬耕时,需要进行晒垡或薰土并进行相应的水旱轮作,这样做的目的是为了对土壤的结构进行改良。

2.4磷、钾肥的使用,可以在很大程度上提高土壤中的有效养分。

2.5在很多情况下,半旱式栽培也是可以使用的。

2.6有一些土壤中砾石的含量过高,我们可以做的是及时清理砾石,还可以适当的在土中加入泥。有机肥的增加,也可以在一定程度上增加土壤费力,最后达到使其熟化的目的。

二、砂瘦型

1.稻田主要土种有三类

它们分别为黄砂泥田、血砂泥田、的砂田等。这类田块的特性为适合耕作的土层较浅而且存在砂多泥少的情况,发育不显著的犁底层导致的是较差的结构性。此外,存在较为严重的漏水漏肥现象,在水稻后期易发生脱肥早的情况,酸性反应的土壤也对作物的正常生产造成了很大的负面作用。

2.旱作土种主要有四类

它们分别为扁砂土、石渣子土、黄砂泥土、潮砂土等。他们主要分布在山坡中上部分,也就是我们所说的砂页岩风化质地段。它的形态特征是:粗骨型的耕层存在于心土层,在砂石较多的土壤中很经常性的看到半风化母质,土质松散而且结构相对较差,易流失土壤的熟低度相对较低,这也导致了相对较差的土壤肥力。

3.改良措施

3.1在客土掺如泥。在这里我们需要做的是调整砂粘比例,只有这样才会真正改良土壤的结构,并真正在土壤保水保肥能力得到真正地提高。

3.2大力提倡使用有机肥和绿肥。我们实行的方针是以养地为主,用养结合。这样才会对土壤熟化产生很大的促进作用,最终达到增大土壤肥力的目的。

3.3实行水旱轮作。这样做的目的是让土壤结构得到改善,但是在后期追肥的过程中,我们需要做的事尽量减少脱肥现象的发生。

3.4兴修水利,可以保证灌溉所用的水,最后达到抵御干旱的目的。

三、粘瘦型

1.土种主要有下列几类

死黄、红泥田,粘死黄、红泥田,玄死黄、红泥田等。

2.改良的具体措施则有下列几种

2.1掺砂改土。这样做的目的在于对土壤粘砂比例进行调整并对土壤的质地进行改善。

2.2种植绿肥或豆科作物。这样增施。可以将土壤中有机质含量提高并在土壤结构方面有很好的改善作用。

2.3逐年深耕。我们使用的是加厚耕层、精耕细作的方式,这样就可对土壤熟化起到了很好的加速作用。

2.4合理施用石灰。实用相关的公式计算,按生石灰用量(公斤/亩)=[水解酸×(28/1000)×(150000/100)]就可以得到亩使用石灰量,最终为了对土壤酸性进行改良。

四、盐渍化土壤

因为耕层可溶性盐分含量的变化导致的是土壤的碱化度盐渍化,而且在很多地区的盐碱化程度比较严重,这就造成了降低的土地质量。针对这样的土壤,我们需要做的改良措施有以下几点:

1.降低和控制地下水位,增加农田灌溉的工程措施

盐渍化土壤形成的主要原因是较高的地下水位,土壤盐渍化的基础是怎样合理而又有效地控制地下水位。

2.减轻盐分和钠离子危害的化学改良措施

盐渍化程度较重土壤的特征有下列几点:含量较多的钠离子,严重影响了作物的正常生长,我们可以使用化学改良的方法,降低土壤胶体上的钠离子和碱性,最后将土壤理化性状的得到改善并增加土壤肥力。

3.增加地面覆盖,促进土壤培肥的生物措施

尽量减少碱性和生理碱性肥料的使用,我们应该坚持以有机肥为主、化肥为辅的原则,种植绿肥并推行有关还田技术,例如深度的播种而浅层覆盖的种植技术、用地膜覆盖和秸秆粉碎等等技术。

五、障碍层次型土壤

在障碍层次型上,土壤严重影响着作物的正常生长。因为在障碍层次主体中大约1米的范围内,存在着例如沙姜、铁盘、粘盘、砾石的作用。我们需要具体问题具体分析,采取的改良措施有以下几点:

1.障碍层的破坏可以通过深耕,还有增加有机肥的使用数量,这样耕层阳离子的代换能力也随之增加。

2.耕作层的增加可以通过引洪灌溉淤而产生的泥逐步加厚。

3.障碍层的逐步熟化改造,可以通过造林、种草、绿肥等方式来进行。

4.对于障碍性的因素措施,我们需要将它们都消除。

六、低洼易涝地改良培肥措施

1.高垄可以通过挖沟排水和修建台、条田等达到效果,这样不仅仅合理而有效地降低地下水位,而且对于地表积水的排除,防洪治涝也去到了很好的成效。

2.客土掺沙。在土壤水、气、热失调等等状况改善上,它起着很重要的作用。河流沿岸的冲积土、炉灰渣及企业生产的土壤改良剂等,就是我们所说的客土。

3.扩种水田。以稻治涝主要是通过扩种水田的方式来达到的,在目前存在有三种形式:一是,将低洼易涝地变成水田;二是,将地膜稻在种植在低洼易涝地上;三是,将打井种稻的方法,使用在较好的供电基础、较高的地下水位、充足水量的地方。

七、灌溉改良型土壤

气候条件往往会使降雨不充足或者是时空分布不均匀与作物需水量的差异性,这也就形成了我们平时所知灌溉改良型土壤。对于这类土壤的改良,我们需要做到以下几点措施:

1.增施有机肥是为了增加土壤肥力,我们需要做的是在施肥中做到平衡,来达到以肥促水、以水调肥的良好效果。

2.农田基础设施和农艺节水技术的推广和发展,主要是为了在保水、蓄水、供肥等方面,对农田作出相应的改善。

八、瘠薄培肥型

1.增施优质农肥土壤

决定土壤肥力情况的一项重要指标是有机质含量,在以后农业的大发展中,我们提倡有机肥的使用,坚决不出现“白茬地”的情况。同时,从外观上看让我们所施用的农肥完全腐熟,并达到腐、烂、臭这样的效果。

2.发展绿肥恢复地力

在中低产田土方面,绿肥改良培肥中出现的问题较多,其根本原因在于究其原因主要是人们的思想、意识问题。虽然从表面上看,绿肥实行粮肥轮作方式,使一些耕地面积在很大程度上降低,的确降低了粮食产量;但是我们从长远的角度来看,总的经济效益还是上升的。因为绿肥的使用,使土壤的有机质和氮素的含量都增加了,土壤中的的养分得以富集,对土壤不良理化性质也有很大的提高,进而促进了土壤熟化的速率,降低了水、土、肥的流失,还在固砂护坡上得以提升。

九、农业工程措施

1.推广节水排灌技术

推广管灌的好处是,可以改变过去在田间地面灌水以土渠为防渗渠的现状。通过低压管道将灌溉水直接输送到田间就是我们所说的管灌,它的大规模推广和使用,不仅可以将田间用水有效地控制,还在良好的农田生态中增加土壤肥力产生很有促进作用。

2.植树造林种植绿肥牧草

农田防护林主要是针对生产性能极差的农田地块,因为它不仅可以净化自然生态环境,而且还可以有效的增加土壤肥力,最后达到降低土壤盐碱沙化发生的几率。

3.科学作物生产布局

将农业结构布局中的作物合理分配是很必要措施,这个在大宗作物玉米、水稻与经济作物的比例关系问题上表现得更外明显,因为只有科学的实施,才会为优质耕地资源发展提供多种可能。

4.提高科学种田水平

充分利用多种传媒手段,例如广播、电视、报刊等,让人民从多方面、多角度的了解农业的相关科学知识,只有让农民看到科技种田的实用性,才会对本市的低产田的改良产生很好的推动作用。

参考文献