优质土壤范文（精选4篇）
优质土壤 第1篇
为了解决粮食安全问题, 农业专家只想到大量使用化肥、农药, 使作物快长、快收, 增加粮食、蔬菜、水果产量, 而没有想到对土壤和自然生态平衡的破坏, 也导致对人体健康的损害。
1.1 我国土壤学科理论与实践落后, 难以指导农业生产
1.1.1 关于土壤的基础理论与研究方法落后
我国长期忽视土壤基本理论的研究, 农业分科过细, 特别是近30年来, 所谓土壤学研究人员大多转向化肥研究, 土壤学改良、培肥地力理论依然停留在20世纪50年代水平。
1.1.2 平衡施肥理论落后
我国关于平衡施肥的理论依然停留在缺啥补啥的初级阶段。化肥使用要讲究平衡施肥, 作物所需矿物质营养元素之间存在互相制约、互相依存的关系, 缺啥补啥是错误的, 它们之间有个比例关系。无论土壤施化肥或叶面施肥原则是大量元素要高, 微量元素要全, 且比例合理。
1.1.3 化肥使用方法科学性差
土壤肥力基础研究落后, 土壤肥力评价基本未开展, 我国建国后进行过2次简单的土壤普查, 各地对土壤化学性 (pH、EC、ECE等) 、物理性 (表现在力学、结构等) 、生物性 (土壤微生物的生态系统) 没有开展系统研究和试验。因此化肥使用科学性很差的以作物为中心的方法, 而不能采用国际上以土壤为中心的科学施化肥方法。
化肥使用仍处在盲目施肥的初级阶段, 普遍不化验土壤, 凭经验施肥, 普遍重视大量元素的施用, 忽视微量元素的施用, 大量元素多数重视氮、磷, 忽视钾肥的使用。市场上复合肥泛滥成灾, 多数配比不合理。化肥生产管理混乱, 导致化肥质量问题严重, 重金属盐混入其中, 在一些地方造成重金属盐污染土壤问题严重。
1.1.4 有机肥发酵的理论落后
我国关于有机肥发酵的理论60年来没有进展, 无人认真研究, 仍处于无氧发酵的水平。多年来我国动植物残体等有机物发酵仍采用无氧发酵方法, 此发酵方法蛋白质产生大量的甲烷、硫化氢、硫醇、吲哚、氨气等;糖分生成酪酸和甲烷等;脂肪、纤维束生成甲烷等有害气体, 伤害作物的根系, 伤苗、死苗, 或秋季大面积倒伏、减产, 农产品品质差, 土壤有机质急剧下降, 污染环境, 并影响人类的健康等。
1.2 使用化肥的问题
a.施用化肥破坏了土壤中有益酶, 如诱导抗病虫的酶甲壳素酶、壳聚糖酶、葡聚糖酶等导致土壤有害生物增加, 植物免疫功能降低, 不抗病虫, 易感病等。
b.土壤环境恶化, 不能为有益微生物提供营养, 有益微生物难以生存和繁殖, 数量减少, 放线菌减少, 抗病虫能力降低, 病虫危害加重。
c.土壤中分解矿物质、有机物的微生物减少, 土壤失去造土功能。
d.化肥影响了微生物的生存, 严重影响微生物分解营养腐殖质, 导致供给作物的二氧化碳减少。
e.土壤有机质中营养腐殖质的数量急剧下降, 土壤失去农药、化肥、化学有毒物质的解毒和自我清洁功能, 造成地力差, 作物受害, 品质差、产量低。
f.造成土壤板结。 (1) 氮肥:增加土壤微生物消耗土壤有机质中的氮素, 使土壤有机质含量低, 影响微生物的活性及土壤团粒结构的形成, 导致土壤板结。 (2) 磷肥:土壤中的阳离子以2价的钙、镁离子为主, 过量施入磷肥时, 磷肥中的磷酸根离子与土壤中钙、镁等阳离子结合形成难溶性磷酸盐, 既浪费磷肥, 又破坏了土壤团粒结构, 致使土壤板结。 (3) 钾肥:过量施入钾肥时, 钾肥中的钾离子置换性特别强, 能将形成土壤团粒结构的多价阳离子置换出来, 而1价的钾离子不具有键桥作用, 土壤团粒结构的键桥被破坏了, 也就破坏了团粒结构, 致使土壤板结。
1.3 使用农药的问题
1.3.1 影响作物自身免疫功能
所有人工合成的农药, 包括来自植物源等把有效成分提纯或仿制产品, 对作物来讲是外来有害物质, 与作物没有亲和性, 都可降低作物自身免疫功能。特别是人工合成的植物生长调节剂, 与植物本身的内源激素化学结构相同, 它们只是植物体内辅助酶的一种, 其活性受植物体内酶影响, 酶受植物营养影响, 使用后会破坏植物体内酶的平衡, 使作物易感病、不抗病。
1.3.2 农药引起有害生物抗性
农药靶标集中, 多年连续使用, 有害生物为了生存而快速适应环境, 发生变异产生抗性, 导致难治病虫草害增加, 用药次数和用药量的增加, 加大了对环境的污染和对生态的破坏, 由此形成滥用农药的恶性循环。
1.3.3 影响农产品产量和品质
2008年我国农药总用量178万t, 比1998年增加了44.7%, 粮食总产量减产200万t。特别是由于不合理或乱用除草剂、人工合成的植物生长调节剂, 造成药害发生频繁, 农产品品质下降, 已严重影响农业可持续发展。
1.3.4 污染环境和农产品
农药造成土壤和农产品残留, 污染环境, 危害人和动物健康。污染水源, 水质恶化, 影响鱼类生存与健康, 进而影响人类健康。
1.3.5 杀害有益生物, 破坏生态平衡
农药的使用在杀死有害生物的同时, 也杀死了有益的生物, 改变了原生物群落结构, 破坏了农业生态的自然平衡, 导致有害生物灾害频繁发生。
1.3.6 农药可对人畜造成药害
农药在使用、储存、运输等过程中均容易造成人、畜中毒, 甚至死亡。
2 重新认识土壤
2.1 土壤孕育万物生命
万物生长靠太阳, 孕育生命靠土壤。地球上所有生命都是靠太阳能、水、空气和大地而生存。地球表面的大地是由岩石构成的, 在太阳能的不断作用下, 并在获得空气和水等的力量的同时反复地进行着物理、化学的风化作用, 形成了极为细小的颗粒而成为土壤。在土壤中生活着约有近万种与生态系统相关的土壤微生物, 是它们的活动孕育着土壤的生命, 提高着土壤的功能。
土地具有消化分解作用。很多微生物能将动植物残体分解并矿化, 它们原来的形态被土地同化了, 使之能被作物吸收利用, 同时土地也具有消化一切有机物和消化分解无机物的作用。土壤具有这种无休止地消化分解作用, 供给植物充足的养分, 给植物根系生长造就良好的物理化学生态环境, 使植物根深叶茂, 茁壮生长, 高产优质。一把土中生活着有数亿个细菌、丝状菌、酵母菌和霉类、蓝藻菌类、原生动物等极为微小的动物, 尤其是线虫和壁虱类以及蜘蛛、甲虫、蚯蚓等多种虫类。一些不特别注意都难于观察到的虫类的幼虫等很多土壤生物在生存着, 这些生物与土壤生态环境构成一个共生共灭整体, 互相密切相关而井然有序的生活着。这些土壤微生物的调节所取得的机能更加丰富了土壤的活性, 这种作用进而又能促进各种酶作用得更加旺盛, 从而活跃了自然界的循环再生, 更进一步地促进了大地的土壤化作用, 相联系的产生出比只由土壤来孕育生命还要大得多的力量。
2.2 关于土壤的认识
2.2.1 什么是地力
地力是土壤具有良好的物理性、化学性和生物性。化学性是指与pH、EC、ECE等有关的化学性质的因素。物理性是表现在力学、结构等方面的因素, 亦称物理化学性。生物性是土壤微生物的生态系统, (微生物相) 要保持好气性的有益状态。这3个条件在长期连续地互相保持均衡的状态时, 才能成为培育健康作物的土壤。
地力的具体内容是, (1) 通气性:植物根的生长需要呼吸, 因而消耗氧气, 为此应是处于能经常补充氧气的状态。 (2) 保水性:植物离不开水分, 而土应具有保持某种程度水分的功能。 (3) 排水性:雨水过多, 如土中水分过大时, 要能及时排泄之。 (4) 肥力:在土中已被分解为离子化的养分, 能被吸附上, 具有保持肥力的功能, 使其不易流失。 (5) 适当的pH值和地温:要具有保持适合pH值的能力, 以利有益微生物的生长。
好的土壤一般是团粒结构的, 呈多孔质、膨松的状态。在具备这样好的理化条件的基础上, 能发挥重要作用的是有机质的肥料。所谓生物性好的土壤是指由团粒结构构成的, 能保持良好的排水性与保水性。所谓团粒结构是指在土壤离子的间隙中能蓄存空气和水的状态 (孔隙度为60%) 。化肥的出现使人们忽视了土壤生物性。土壤生物性对于微生物的活性、种类, 土壤理化性质, 环境及对作物的生长发育, 产量、品质, 经济效益有重大影响。作物的重茬病、病虫草害、生理性障碍会影响到产量和品质, 大都是由微生物的生态状况所决定的。有氧发酵的优质堆肥是改善土壤物理、化学及生物性的惟一有效措施。对于土壤来说, 堆肥是绝对不能缺少的材料, 由此就可以理解制作优质堆肥的重要性了。所以充分理解制作堆肥的正确理论和认真掌握操作技术的重要性, 是造土不可缺少的前提条件。所谓优质堆肥=完全堆肥, 只能是由好气性微生物的加水分解 (温酿分解) 而出来的。
2.2.2 关于腐殖质的认识
植物腐殖质分预备腐殖质、营养腐殖质、永久腐殖质等3种。
a.预备腐殖质预备腐殖质系指接受微生物作用, 将来能变成营养腐殖质的动、植物的残体。未腐熟好的堆肥等即属预备腐殖质。分解过程是在土壤中施用新鲜的有机物, 最初半纤维素被藻菌类分解, 藻菌类分解结束, 进入真菌类分解阶段。作物秸秆还田可以增加土壤有机质含量, 有改良土壤功能。常见作物秸秆还田问题: (1) 将秸秆粉碎直接翻入地下。近几年来, 由于化肥的使用, 作物生长繁茂, 单位面积作物秸秆生物量大, 使用大马力机械耕翻, 把秸秆深埋入土, 秸秆在土壤中缺氧, 进行无氧发酵, 产生大量有害气体, 伤害作物根系, 造成肥害而减产。 (2) 黑龙江省近年来推广水稻秸秆高留茬, 搅浆深翻秸秆还田, 第2年种植水稻, 6月下旬至7月下旬, 秸秆进行无氧发酵, 大面积水稻发生肥害, 严重抑制水稻生长而造成减产。玉米、大豆大面积秸秆还田, 秋季大面积茎秆折断、倒伏, 造成严重减产。 (3) 北方草炭资源丰富的地方, 把草炭不经发酵腐熟直接施入田间, 或把草炭作为生物肥的载体使用, 草炭是属于未经腐熟的有机物, 直接使用对作物是有害的。
b.营养腐殖质营养腐殖质是真菌类分解结束后, 放线菌和细菌分解快开始阶段的产物, 充分腐熟堆肥即属营养腐殖质。营养腐殖质也是失去了本来形状的物质, 它对微生物繁殖和作物生长发育有营养作用。有机物经过有氧发酵, 充分腐熟的有机肥即属营养腐殖质, 它是造土恢复土壤生态环境, 及分解农药残留、化学污染的最好肥料。也是解决作物高产和优质, 食味好、耐储存的最有效的措施。营养腐殖质还有重要功能是供给作物二氧化碳。二氧化碳是对作物有重要生理作用的碳素同化作用的原料, 主要由土壤中的有机物来供给的。因为二氧化碳的密度大, 移动缓慢, 所以由栽培作物的土壤供给二氧化碳的利用价值高。大部分二氧化碳 (80%以上) 的产生是由于细菌作用的有机物所生成的, 可以认为是微生物进行分解的营养腐殖质。
c.永久腐殖质永久腐殖质是在参与这些分解的微生物体内, 新合成的腐殖酸类化合物。对作物营养和土壤微生物几乎不起任何作用。永久腐殖质只能被特殊的微生物利用。
2.2.3 关于土壤管理与病害问题
土壤中病原菌的生长, 因其种类的不同, 对适于其生长的酸碱度 (pH值) 有一定要求, 如适宜微酸性的有根肿病、紫纹羽病菌等;适宜酸性的有腐霉菌、晚疫病、丝束霉菌、白纹羽病、白绢病、黄萎病、菌核病菌等;适宜酸性-弱酸性的有镰孢菌等。土壤传染病菌除马铃薯病菌外, 其它几乎都是真菌, 所以都喜酸性土壤。因此, 如果把土壤的酸碱度调整到中性至碱性, 就能预防土壤传染病。
土传病害细胞壁构成物质分纤维素和甲壳素 (几丁质、甲壳质) 两类, 卵菌病原菌细胞壁构成物质是纤维素, 子囊菌、担子菌、半知菌细胞壁构成物质是甲壳素。自然界的甲壳素广泛存在于甲壳动物 (虾、蟹的甲壳) 、昆虫的甲壳, 真菌 (酵母、霉菌) 的细胞壁和植物 (如蘑菇) 的细胞壁中。环境中的微生物主要是细菌和真菌, 其中有很多属能产生甲壳素酶、壳聚糖酶, 参与了环境中甲壳素、壳聚糖的降解, 而甲壳素、壳聚糖在降解过程中产生低聚糖, 又能诱导产生甲壳素酶、壳聚糖酶。甲壳素在自然界循环链是昆虫死后落入土壤, 为土壤微生物提供了食物来源, 另一方面甲壳素被土壤中的甲壳素酶、壳聚糖酶分解进入土壤, 植物吸收后获得了营养和免疫功能, 不易得病, 人类吃这种农产品也获得了健康。
化肥的使用破坏了积存几亿年的甲壳素、壳聚糖;杀虫剂的使用使农田中昆虫大量减少, 打破了甲壳素的循环链。土壤缺少甲壳素、壳聚糖, 放线菌缺乏营养, 放线菌菌群繁殖不起来, 农作物自身免疫功能差, 环境中病原菌群成为优势菌群, 导致了农作物病害严重发生。
2.2.4 土壤由好变坏
土壤是大自然经过几千万年乃至几亿年的时间, 由石头风化、分解而形成的, 形成10cm厚的黑土层需要100万年的时间。人类耕作土地, 种植农作物仅有几千年的历史。我国农业有着悠久的历史, 在改良土壤、培肥地力、保持土壤的地力方面积累了丰富的经验, 多年坚持合理耕作、轮作, 使用动植物残体积造有机肥, 发酵人、畜粪尿及油渣、豆饼、菜籽饼、棉籽饼, 翻压绿肥等改土造田传统有效措施。农业八字宪法还把改良土壤放在第一位。随着经济的发展, 为了解决粮食供需矛盾, 大量投入化肥、农药, 学习西方, 逐渐忽视了培肥地力、改良土壤。土壤已经退化成不具备有益微生物生存的环境, 难以保证作物高产、优质的土了。
2.2.5 什么是植物需要的营养
2.2.5.1 普通营养
目前国际普遍认为植物营养最终是以无机矿物质来吸收的, 公认的植物营养元素有碳、氢、氧、氮、钾、钙、磷、硫、镁、锰、铁、锌、硼、铜、钼、氯等16种以上的主要化学元素, 需要最多的养分元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾, 它们在作物体干物质中, 一般占百分之几到百分之九十, 其中氮、磷、钾常称为作物三要素;次要养分钙、镁、硫在作物体内一般占百分之几至千分之几;微量元素锌、铁、锰、硼、铜、钼、氯等, 它们在作物体干物质中, 仅占百分之几到百万分之几。
这些养分元素中碳、氢、氧是构成作物最主要的元素, 通常占其体干物质的94%左右, 通常可以从空气和水中获得;氮素占作物体干物质的2%左右, 除豆科作物可以从空气中固定一定数量的氮素外, 一般作物主要从土壤中获得;其余养分元素均包括在作物体干物质总量4%左右的灰分之中, 它们都来自土壤, 这些是普通营养。
2.2.5.2 功能性营养
土壤中有益微生物活动产生的酶类、化感物质、葡萄糖、酒精、氨基酸、多糖类等是植物功能性营养。功能性营养最好的来源是有益微生物群体, 有氧发酵分解动植物残体、矿物质等活动的有机肥。
使用功能性植物营养剂可增加土壤有益微生物的活力, 均衡植物营养, 调节植物生理功能, 增加农作物自身免疫功能, 防灾减灾 (抗病、抗虫、抗旱、抗寒、抗盐碱等) , 促根壮苗, 加速土壤有机物、矿物质营养及农药分解, 提高产量, 改善产品品质、食味, 增糖、增加耐储性和经济效益, 有益于人类健康。
2.2.5.3 化肥的认识误区
人们种植作物取走果实和秸秆, 也就带走了作物生长所必需的矿物质养分元素, 因此要作物保持良好的生长和获得稳定的产量, 必须以肥料的方式向土壤中补充养分, 肥料可分为化学肥料和有机肥。
李比西的矿质营养学说认为, 在作物吸收养分时, 有机肥料是在矿质化后被作物吸收的, 利用作物可以吸收矿质化成分这个原理, 化肥工业得到了发展, 生产了大量价格低廉的肥料, 为粮食增产做出了贡献。从此, 人们重视化肥, 忽视有机肥, 导致农业生态环境恶化、灾害频发、高产不优质等问题发生。但是, 把有机肥料的效果仅评价为供给氮、磷、钾等无机成分, 就是很大的错误。农药残留, 重金属污染, 硝酸盐含量超标, 营养价值下降, 失去原有风味等, 这些问题都与施肥有直接或间接的关系;使作物的防灾减灾能力下降, 有害生物灾害加重。有机肥具有多种功能, 其效果核心是营养腐殖质, 应当重视其使用方法, 有必要研究有机肥的制作与使用方法。
3 用生物技术造土壤, 恢复土壤生态性
农业生产以土为本, 一切活动均应围绕着促进土地的土壤化作用, 充分发挥土壤的机能, 利用现代生命科学成果, 充分发挥土地自然潜力。用生物菌群有氧发酵动植物残体、页岩、化学合成的矿物质营养等, 恢复土壤生物性, 造成适应于作物和有益微生物生存的生态环境, 既给作物提供充足的营养, 又能给有益微生物提供营养。彻底解决被破坏的土壤与生态环境, 同时解决农药残留危害及水污染等问题。
3.1 关于解决作物高产优质的方法
3.1.1 解决作物高产的新方法
作物提高产量需要增加矿物质营养的投入, 生态农业是利用大自然数千万年乃至几亿年造土壤, 岩石经过风化变成土, 土再经过生物、化学等过程变成土壤, 同样的原理, 我们需要做三件事:一是把动植物的残体经过有氧发酵, 改善土壤的生物性, 既给作物提供营养, 又给土壤有益微生物提供营养。二是将矿物质化肥如高磷酸钙、钙镁磷肥加生土等混合有氧发酵, 既能消除化肥对土壤环境的破坏, 又能提高利用率。三是将页岩或山土等进行有氧发酵, 页岩发酵后带菌入土, 经过生物分解解决次要元素和微量元素不活或缺乏, 并吸附容易流失的养分, 容易营造最适合有益发酵微生物和土壤微生物群体繁殖的环境。使用化肥大部分土壤主要问题是磷元素利用率低, 在土壤中变成难溶性磷酸盐, 土壤板结, 作物特别是果树缺钙、镁、硅等元素, 土壤中钙、镁、硅等元素并不缺乏, 只不过是被固定, 不活而已。土壤生态环境的优化, 这些元素就活了。作物根系发达, 根系分泌有机酸增加对土壤矿物质营养的分解和吸收利用。彻底改变作物缺啥补啥的旧观念, 不必要再去补充人工合成的微量和次要营养元素。特别注意, 硅元素在土壤含量为20%~80%, 土壤不缺硅, 化学补硅劳民伤财, 还会带来重金属污染问题。
3.1.2 解决作物优质的新方法
使用有氧发酵的有机肥、矿物质及页岩等, 平衡营养, 增加作物自身免疫功能, 增加作物防灾减灾能力, 可彻底解决土壤有害生物的危害;采用叶面施用有氧发酵的液体肥等多项技术, 解决叶部的有害生物危害, 增加食味、含糖量, 耐储存, 获得高的经济效益;解决化肥、农药对作物药害、污染环境及有害人类健康等问题。
化肥中所含有的氮容易溶解于水, 并能在短时间内被植物大量地吸收, 在植物体内生成较多的硝酸盐, 硝酸盐在植物体内稳定性较高, 不易被分解, 在植物体内蓄积了硝酸盐, 将会长期储存在植物体内, 叶中蓄积过多时, 叶色变成浓绿, 它将妨碍微量元素和矿物质营养素在植物体内的移动, 并持续地有害于植物的生长。同时影响农产品品质、含糖量、食味等, 并影响人类健康。
3.2 引进先进的岛本微生物农业应用法技术———造土
笔者根据多年生产实践和16次出国考察 (其中曾两次去日本专门考察岛本微生物农业应用法技术) , 10次参加国际会议, 解决我国目前农业生态环境破坏、农药残留、灾害频发等既不稳产也不优质的问题, 岛本微生物农业应用法技术成熟, 简便易行, 农民可复制。
3.2.1 为什么引进岛本微生物农业应用法技术
3.2.1.1 岛本微生物农业应用法技术理念与研究方法先进
岛本微生物农业应用法技术是岛本家族三代人历经80多年持续研究, 根据自然生态学与营养免疫学原理, 理论基础扎实而系统, 以酶是生命之本为核心, 从环境中生活的微生物群体中筛选竞争力强的酵素菌群, 菌群是个复杂的群体, 由细菌、放线菌、酵母菌等三大类, 20多种有益生物组成的群体, 既有好氧菌类, 又有厌氧菌类, 既有低温菌类, 又有高温菌类。能够产生活性很强的各种酶, 具有很强的好气发酵能力, 能够迅速催化分解有机物质, 使之在短时间内转化成为可供植物利用的营养成分, 尤其能够分解含有毒素的有机物, 使它们变成无毒、无害物质。造土壮根, 改善土壤生态环境, 使作物根系能在土壤中自由伸展, 有益生物成为优势菌群, 有效控制有害生物危害。符合我国传统文化的理念, 认识与尊重自然规律, 适应环境, 不要改造环境。
我国多年来生物技术受西方文化的影响, 把简单的问题复杂化, 及一知半解的科学与人类自私的心理, 重视实验室盆栽研究, 忽视田间试验, 脱离生产实践, 从全体中筛选最强壮的生物个体, 应用到生产中, 缺乏竞争力, 几乎没有可用的成果, 解决不了我国农药残留、水污染、生态环境破坏, 粮食数量和质量安全问题。
3.2.1.2 岛本微生物农业应用法技术可使农业持续发展
岛本微生物农业应用法技术由三大技术组成:第一, 使用酵素菌发酵有机肥, 将作物秸秆、豆饼、鱼渣、棉籽饼、骨粉、木屑等进行有氧发酵, 主要增加土壤有机质含量, 改善土壤生态环境, 是造土的重要措施。第二, 是用酵素菌将化肥、山土、风化石等进行有氧发酵, 经过发酵化肥, 能提高化肥利用率, 消除化肥对作物、土壤环境的污染及有益微生物的伤害, 主要补充矿物质营养元素。第三, 是酵素菌加红糖发酵菌液, 加醋叶面喷施, 解决作物生育期有害生物的危害, 促进生长, 改善品质, 如增糖、耐储存等。
岛本微生物农业应用法技术用于种植作物、蔬菜、果树、花卉、茶叶等造土, 不再使用农药、化肥, 土壤生态环境好, 作物、蔬菜生长健壮, 没有病虫危害;产量高, 如重茬25年的西红柿, 公顷产量达375t, 增加了3~4倍;品质好, 含糖量高, 食味好, 如草莓含糖量达到22%、黄瓜含糖量达到4%;食之有益与健康。一个农民种植1000m2的大棚, 8个月可赚3000万日元 (折合人民币180万元) , 政府补贴500万日元。在日本名古屋、握美半岛等山地贫瘠地经过30多年的造土, 黑土层达30cm以上, 一些地重茬25年以上, 连年高产优质, 农民富了。
3.2.2 岛本微生物农业应用法技术发展高效农业
我国广大农村每年生产大量作物秸秆, 果树残枝, 木材加工产生锯末、板皮, 动物骨头、鱼粉、油渣等, 多数被烧掉, 或无氧发酵污染环境。四川成都每年焚烧小麦秸秆季节达到影响飞机降落程度。可利用我国这些自然资源, 用酵素菌技术进行有氧发酵, 变废为宝, 造土、修复土壤, 发展高效农业, 生产有机食品、功能性食品。
3.2.3 岛本微生物农业应用法技术防灾减灾
该项技术的应用, 首先是调整植物营养平衡, 增强滋生免疫功能, 也就具备了防灾减灾能力。学习中国传统文化, 使我们认识到用酵素菌技术是解决我国当前农药、化肥对土壤的破坏、环境污染最好的技术, 也是发展自然生态农业可持续发展的最好技术。
3.2.4 岛本酵素菌技术未来发展
优质土壤 第2篇
报告及施肥指导意见
2101年蚕桑优质高产组装配套技术推广项目，落实在马街镇海螺村委会蚕桑项目基地，计划面积500亩，于2010年5月3-5日在桑树生长初期取基础土样分析土壤速效及含量养分，项目区内根据项目规划面积及地形，地貌分别选择有代表性的地块，按每50亩取一个基础土壤样品，共10个代表农户，进行化验分析桑地土壤养分现状，其地力养分分析结果报告及施肥指导意见为：
1.根据10户有代表性的农户桑地土壤化验分析结果，土壤属砂页岩地区发育的冲积性台地，土壤名称为红沙土，红泥沙土类型，肥力中偏低，PH值属酸性土壤，有机质含量
2.3-3.9%之间，土壤结构通透性较好，耕性及物理性状一般，大量养分氮、磷、钾含量中等偏低，（见表）。
2.按土壤化验分析结果，根据土壤养分含量和桑树对营养元素的需求规律及报酬递减率的原理，桑树生长主要是提供桑叶产量为目标，每年需多次采摘桑叶合桑树生长要从土壤中带走大量营养因素，这就需要土壤养分的潜在供给和施肥数量的补充。如果过量施用某种元素，对桑树生长对不利，即影响桑树的产质产量，有增加了生产成本，按照测土配方施肥技术的施肥要求，就必须做到以土定产，以
产定肥的施肥原则，氮、磷、钾化肥合理施用，协调土壤养分，增施腐熟有机肥改良土壤质地，增加土壤通透性和耕性，提供土壤的养分矿化能力，达到提高桑叶产量，改善品质，增加效益的目的。
3.在蚕桑优质高产配套配套技术推广项目后，特提出氮、磷、钾三要素配方比例为13:7:5的配方比例，生高产出低浓度蚕桑专用复合肥，供桑树生产施用，每亩再桑树生长初期施用农家肥2000-2500千克，蚕桑专用复合肥80-100千克，中期施用氮素化肥尿素70-80千克，适量施用微量元素肥料，即满足了桑树生长的需要，又协调了土壤养分，提高肥料利用率，增加桑树产量，改善桑叶质量，保护农业生态环境，促进我县蚕桑产业向标准化和无公害农产品迈进，减少土壤面源污染。
陆良县农业技术推广中心
优质土壤 第3篇
一般认为小麦蛋白质含量随土质的新重程度增加而增加。随土壤质地由沙质到沙壤、中壤、重壤, 小麦蛋白质由10.4%上升到4.91%, 土壤熟重度进一步增加, 则蛋白质含量又下降。
2 土壤肥力
小麦需要的各种营养元素主要是通过根系从土壤中吸收的, 土段的营养状况直接影响小麦品质, 不同肥力水平下种植的小麦, 其品质表现出明显差异。王光瑞等 (1984) 对我国北方小麦区试品种的品质测定表明, 在气候和地点相似的高肥组和中肥组的成对比较中, 高肥组比中肥组平均单产高48千克/亩, 品质性状除了容重和软化度稍有下降外, 出粉率、蛋白质、湿面筋、沉降值、形成时间、稳定时间、总评价值等都有所提高。
土壤剖面15~46厘米深度的硝态氮、磷、钾、有机质含量及土表15厘米有机质含量对小麦蛋白质含量有显著影响。王绍中等人的试验证实, 改变这一层上, 小麦子粒蛋白质含量随土壤有机质的增加而提高, 特别是有机质含量在1.3%以下时, 二者相关性显著, 超过1.5%时, 二者相关性较小。
3 土壤营养元素
土壤营养元素明显影响小麦品质。随土壤含氮星增加, 小麦子粒含氮量提高。土壤中磷的含量一般与子粒蛋白质含量呈负相关, 可能是产量增加所引起蛋白质相对减少。随土壤钾的含量增加, 子粒蛋白质含量赂有提高, 但含钾量超过一定范围时, 蛋白质含量反而降低。
3.1 氮素与小麦品质
氮素是氨基酸、蛋白质的组成成分, 也是核酸、叶绿素、多种辅酶、多种维生素、多种植物激素的主要成分。氮素营养与氨基酸、蛋白质合成关系密切, 因此土壤的氮素供应量、供应时间和方式, 氮肥的种类以及土壤剖面的残留氮等都会影响子粒产量、蛋白质含量、氨基酸组成和加工品质。土壤氮素的有效性对子粒蛋白质含量有明显影响。smtka (1973) 综合分析多点的试验结果表明, 播种时土壤剖面的土壤氮与子粒蛋白质含量呈正相关, 播种时15亩土壤中每增加1千克NO2-N可使子粒蛋白质含量提高0.15%。Ka田thanas酝等 (1980) 报道, 将土壤剖面NO2-N水平提高到300千克/亩, 子粒蛋白质含量可随之提高, 若超过这一水平, 子粒蛋白质含量则降低。王绍中等人的研究表明, 随土壤速效氮含量的提高, 蛋白质含量也增加, 土壤速效氮在100×10%以下, 子粒蛋白质含量提高幅度较大 (0.44) , 速效氮超过100×10%以上, 其效应变小。
3.2 磷素与小麦品质
磷是植物细胞的组成成分, 存在于磷脂、核酸和核蛋白中。磷在能量转换、传递中起重要作用, 并参与淀粉、糖、蛋白质的合成。磷通常以正磷酸盐的形式被小麦吸收。当磷进入植物体后, 大部分成为有机物, 如核酸、糖磷脂等, 也有一部分保持无机磷形式。土壤磷的含量合影响小麦的品质, 但土壤含磷量与小麦品质的关系研究结果并不一致。有人认为土壤磷含量与产量呈正相关, 与蛋白质含量呈负相关。但有的研究表明, 土壤磷不足或大量施用氮肥的情况下, 增磷不但能显著增产, 而且对改善小麦品质, 尤其是加工品质是有利的。在钾素含量充足的土壤上, 磷对小麦产量和品质的影响一般是与氮肥配合得以实现的。李水光 (1988) 指出, 在低氮水平下*增施磷肥, 赖氨酸含量下降, 在中氮水平下, 增施磷肥赖氨酸含量增加, 氮磷配施有利于提高产量, 改进品质。小麦组织中氮和五氧化二磷的浓度呈负相关。而氮和五氧化二磷之比可以作为判断土壤氮、磷丰缺的指标。
毛风梧等研究表明, 在五氧化二磷含量为26.7毫克/千克的土壤上, 施用磷肥对小麦的营养品质和加工品质有明显影响。在施磷量0~10千克/亩速效磷范围内, 随着施磷量增加, 对品质的改善效应增大, 当施磷五氧化二磷量超过10千克/亩以上时, 品质趋于稳定, 进一步增加磷肥用量对品质的调控作用减小。施磷量增加对品质的改善, 与叶片的NR活性以及叶片和子粒的GPT活性增强有关。
3.3 钾素与小麦品质
钾通常以离子形式进入根部, 并在植株中几乎都呈离子状态存在, 只有部分钟被原生质所吸附。钾主要集中在植抹最活跃部分, 如生长锥、形成层、幼叶等, 并且易转移, 小麦钾含量通常在拔节期以后, 尤以灌浆期较高。
钾是许多酶的活化剂, 钾活化的酶类有合成酶、氧化还原酶和转移酶, 其中对淀粉酶的活化作用最强。钾能促进光合作用中的ATP的产生, 因而可提高光合能力;钾能促进氮的吸收和加速转化成蛋白质;钾还能调节气孔开放, 促进碳水化合物的形成和转化, 使体内蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高, 并使同化产物易于向子粒运输。
关于钾素与小麦品质的关系研究较少, 但一般认为钾素营养与氮素代谢有密切的关系, 钾能促进蛋白质合成, 所以钾肥对小麦品质的影响是通过改善氮的代谢而发挥作用的。钾可促进氨基酸向子粒中运转, 加快氨基酸转化为子粒蛋白质的速度。小麦施钾不仅增加了子粒干粒重和淀粉含量, 而且改变了面粉的烘烤品质, 对小麦产量、蛋白质含量和沉降值都有增加的作用。
3.4 酶的活化剂
它可以参与蛋白质合成中的氨基酸的活化过程, 在蛋白质、核酸和碳水化合物代谢中起重要作用。可以改善桓株的营养状况.增强再生能力。施镁可提高冬小麦千粒重、子粒容重、蛋白质含量和面筋含量。
3.5 钙与小麦品质
钙是细胞壁的组成成分之一, 并为小麦线粒体形成所必需。钙还能影响细胞分裂, 细胞延伸、染色体和细胞膜的稳定性。缺钙的特征是细胞分裂受阻, 出现多核细胞。据Karatha M报道, 提高土壤Ca CO2含量可提高多数品种的蛋白质含量。小麦根对缺钙十分敏感, 常造成根尖死亡和根发育受阻。
3.6 硫与小麦品质
硫是胱氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸的组成成分, 也是辅酶A的组成成分, 这些氨基酸及辅酶与蛋白质、脂肪和碳水化合物的合成密切相关, 对作物产量和品质有重大影响。在缺硫的条件下, 这些氨基酸及清蛋白和球蛋白的合成减少, 进而影响氨基酸的组成和蛋白质含量, 影响面粉的营养品质。并且导致小麦植株矮小, 延迟成熟, 降低产量, 使叶片黄萎, 以幼叶最为明显。
钼能提高氮的利用效果, 缺钼会引起硝酸盐在组织中的积累。研究表明, 在枝节或乳熟期追施氮素时增加钼, 可增加蛋白含量0.9%~1.1%, 面筋增加1.6%~2.1%。通常认为, 小麦子粒内最适宜含钼量应为0.2~0.4毫升/千克干物质。因此, 土壤中含钼量低时, 在冬小麦生育晚期将钼与尿素配施, 可取得良好效果。
此外, 土壤有机质对小麦子粒蛋白质含量及品质有重要的影响, 土壤有机质是否仅作为氮素缓慢释放的来源尚不甚明了, 但是防止有机质损失, 增加土壤有机质含量有利于提高小麦子粒蛋白质含量。
4 土壤有机质
土壤有机质是土壤中各种营养元素, 特别是氮、磷的重要来源。含有刺激作物生长的胡敏酸类等物质, 由于它具有胶体性质, 能吸附较多的阳离子, 因而使土壤具有保肥力和缓冲性。它还能改善土壤结构, 从而改善土壤的物理性。它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源, 可以促进土壤微生物活动, 有利于固定空气中的氮素, 有利于有机物和难溶矿物的分解, 有利于速效养分的增加。因此, 除低洼地土壤外, 一般来说, 土壤有机质含量的多少, 是土壤肥力高低的两个重要标志。
土壤有机质含量的高低, 影响到土壤营养元素的多少, 因而也明显地影响着小麦的子粒品质。如国外有人试验, 土壤耕作层的腐殖质含量在5.5%~5.7%、5.4%~5.6%、4.0%~4.5%、2.7%~3.0%、2.4%~2.6%, 随着腐殖质含量的降低, 小麦子粒中的蛋白质含量、面粉拉力、面包体积等均呈逐渐降低或减少的趋势。
摘要：土壤是小麦所需水、肥的主要来源, 其理化性质和肥力水平对小麦的生长发育和品质的形成具有重要影响。庄巧生曾指出, 土壤硝态氮的多少是决定小麦蛋白质含量的关键, 小麦在形成子粒期间, 其蛋白质中57%的氮是从土壤中直接吸收的。
关键词：优质小麦品种,土壤类型,品质差异
参考文献
[1]王浩, 李增嘉, 马艳明, 赵春.优质强筋小麦品质性状在不同土壤类型上的差异性研究[J].中国农学通报, 2005 (7) .
优质土壤 第4篇
长期以来, 汉中发展陕南循环经济的社会区位和“南水北调”中线工程水源地的生态区位, 使得区域经济发展只能以生态旅游业、特色农业作为两大驱动力。因此, 在特色烟叶开发“群雄争霸”的格局中亟需建立起汉中烟草自主的特色烟叶开发体系, 将“规模发展—特色挖掘—技术开发—基础研究”融进特色烟叶现代烟草农业园区建设, 尤其要重视对植烟土壤的深层次研究以推进烟区高水平、特色化地可持续发展, 以满足市场对陕南优质特色烟叶的需求[1,2,3]。
1 汉中烟区植烟土壤的类型与存在问题
汉中烟区主要分布在3种地貌类型上, 其中平坝区为汉江冲积平原一二级阶地, 海拔600 m以下, 地势平坦, 多为第四纪黏土、黄土状砂质黏土及水稻土, 占全市耕地的34.62%, 烟叶零星种植约15%, 多为试种开发区。丘陵区多为山前洪积扇及宽谷浅丘地带, 海拔在600~800 m, 地势起伏较大, 多为黄棕壤、棕壤, 偶有红色土, 质地较黏, 耕地比例为28.1%, 是农作物主产区, 烟叶种植比重约为40%, 由于连年种植、复种指数高使得植烟土壤问题日益加重。
山区主要是秦岭南坡、巴山-米仓山北麓形成的浅山和中山地区, 海拔在800~2 000 m, 地势复杂多变, 多为灌乔木和高山草甸覆盖, 土壤多为暗棕壤、草甸土、石质土, 母质多为石灰岩、变质岩, 地力多贫瘠, 坡度较大, 耕地比例为37.2%, 烟叶种植比重约为45%, 但该区域土地面积小、集中度差、轮作改土受限、水土流失严重。
据调查, 汉中植烟土壤利用主要存在以下问题:一是烟叶长期重茬种植, 轮作强度低, 土壤病原菌及病毒、还原性有害矿物质累积效应加重, 问题覆盖面达90%以上;二是山地土层偏薄, 地形坡度大, 雨季集中, 耕层土壤剥蚀严重, 养分流失严重, 比例达80%以上;三是长期单一模式种植烤烟, 禾谷类作物轮作不到位, 长期缺乏生物质肥源和大牲畜厩肥, 还田致使有机质含量1%以下的区域逐年扩大, 比例达95%以上;四是烟农对化学肥料使用依赖严重, 施用量不断加大, 营养结构均衡度不断下降, 烟叶的产量与质量的肥料边际效应递减显著, 比例达98%以上;五是占绝对比重的丘陵及中浅山烟区因干旱或水土流失较重只能发展地膜烟, 经年累积的农膜残体严重影响了烟田土壤的理化性质、生物特性及烟株正常生长, 对土壤肥力和生产力的负面影响日益凸显, 比例达80%以上;六是烟区村落周围或下游流域的烟田受生活废弃物 (电池、纺织品、朔料制品等) 污染, “土壤—水—烟株”物质流转系统二次污染的区域在扩大, 虽呈点源分布, 但潜在危害不可小估, 比例达30%以上;七是烟株废弃物及残体、病株、杂草残体 (种子) 等有害生物、病毒、病原菌未能及时出田, 致使烟田土壤系统污染, 造成原有微生物区系结构性生态失衡, 潜藏或诱发多种土壤病害, 甚至引起烟区整片绝收, 该比例达50%以上[4,5,6];八是现有农事操作中的化肥污染、农药毒性半衰期过长、生物激素高残留、新型生物制剂等致使烟田土壤污染面扩大, 板结、盐渍化、水污染、大气污染问题凸显, 甚至可能富集到原烟, 该比例达95%以上;九是新区土壤氮残留较多、磷钾含量偏低、中微量元素不平衡, 土壤特点不清使得“黑暴烟”、“缺素烟”、“劣质烟”发生概率增大, 达25%以上;十是缺乏土壤利用历史档案和技术体系建设, 经验施肥和粗放管理占相当比例, 测土平衡配方施肥技术与良种良法配套结合度不高, 该比例高达80%。以上仅列举出烟田土壤利用问题的主要方面, 尚有许多理论细节和技术要点需要探讨和优化。
2 优质特色烟叶开发与植烟土壤持续利用的相关分析
近年来, 随着对优质特色市场需求的“白热化”竞争, 每个烟区和基地单元都在挖掘区位、生态、资源、技术、品牌的特色, 力求在品牌、概念、技术等不同层次挖掘甚至炒作优质特色烟叶。若将某区域的农业生态系统 (Agri-Ecosystem) 表达为:
AECOS=g{f1[生态e (大气、水环境、生物影响系统、土壤母质、岩石矿物……) ]+f2[能量n (太阳辐射、温度、积温、无霜期……) ]+f3[土壤s[质地、类型、CEC、Eh、p H值、有机质含量、速效养分、微量元素……]}
其中g、f1、f2、f3指对应自变量因子发挥作用的函数表达。在相对固定的AECOS环境下, 优化组成因子和干预个别因子发挥作用是有限度的。对于复杂的农业系统而言, 初级农产品是在AECOS各因子互相联系与制约的前提下, 以现有农业技术手段和大田管理水平为载体建立起来的农作物产量—质量表达系统。针对烟叶产质量表达系统而言, 产量更多的是AECOS系统的f2函数和f3函数的自变量发挥作用多一些, 质量则主要是AECOS系统的f1、f2、f3等3个函数自变量共同作用的结果。那么, 则有:
产量指标y=g1[f2 (n1、n2、n3…) +f3 (s1、s2、s3…) ]
质量指标z=g1[f1 (e1、e2、e3…) +f2 (n1、n2、n3…) +f3 (s1、s2、s3…) ]
在特色化研究的过程中, 可以在大量试验数据的基础上数据挖掘技术建立起产质量表达系统的数学模型, 可以将产质量表达的重要因子进行聚类分析, 按照影响指数将其与栽培的农艺措施相结合, 更好地发挥水肥气热耦合效应对烟叶产质量的正向贡献。
3 基于土壤持续利用的优质特色烟叶开发技术体系
针对汉中烟区的AECOS系统产质量表达的影响因子, 生态函数f1 (大气、水环境、生物影响系统、土壤母质、岩石矿物……) 以及能量函数f2 (太阳辐射、温度、积温、无霜期……) 所涉及的因子是受自然地理环境所限制的, 在一定条件下体现在烟草品种上的特色是有限的, 而土壤函数f3[质地、类型、CEC、Eh、p H值、有机质含量、速效养分、微量元素……]是唯一可以人工施加影响的。那么优质特色烟叶开发技术体系建设的重点便是以烟田土壤持续利用为基础的, 从技术角度而言, 该体系主要包括以下内容:一是确定基本烟田范围, 制作烟区光照、光谱、坡度、类型、肥力 (低/中/高) 、地形地貌、年均温度、地温变化、CO2浓度重点指标的电子地图9张, 科学合理划分植烟土壤肥力小单元;二是建立植烟土壤指标数据库, 对土壤类型、有机质含量及形态、氮磷钾及镁、氯、铜、铁、钼、锌、硒等重点或特色微量元素与特色烟叶形成及关联建立数据库, 系统认识植烟土壤的特色烟形成作用;三是重点烟区建设气象观测点、建立相应技术队伍, 持续记录记载烟区生态与土壤的科技数据, 强化生态基础研究, 以便开展特色烟叶与土壤生态环境的生物生化层次、分子层次乃至基因层次的研究;四是建设科技示范园, 搭建现代烟草农业基础研究平台, 重点验证有机肥品种与肥效、氮磷钾肥料最佳配合比例、肥料利用率、水土流失模数、微量肥料边际效应验证、耕层土壤养分形态与循环等;五是建立土壤有机质提升关键技术突破平台, 在作物短期快速轮作、优质绿肥筛选与种植、冬闲烟田耐寒蔬菜种植、冬春豆科作物烟田育肥、禾本科饲草种植与秸秆式地膜替代、烟田沼液沼渣还田等技术上大胆尝试;六是良种良法配套综合研究, 对特色品种、紧俏品种和主栽品种进行养分管理良法配套, 探索最适合的养分比例, 寻找最重要短板元素, 极大提高产质量的特色化;七是强化土壤病虫害检测强度和频度, 在技术上突破连年轮作、重茬造成的土壤病害, 做到有效控制;八是合理规划土地整理与农田水利建设, 突破新垦烟区土壤熟化、质地改良等技术, 可以试验磁化犁、免耕连作技术;九是推广测土平衡配方施肥试点, 结合经验施肥对照, 追踪烟叶产质量, 不断深化养分管理的技术理论;十是研究农田区域生态保护与GAP生产实用技术, 在烟草农业循环经济模式、生态烟叶、GAP生产规范、有机烟叶、烟叶庄园与休闲农业等方面作以探索;十一是建立特色烟叶分析测试及评吸数据库, 通过横向、纵向的数据对比和聚类分析, 结合生态因子给特色烟叶生产建立数学模型;十二是建设生态 (土壤) 与特色烟叶形成机理专家系统, 集聚更多力量和智慧深层次、高水平挖掘特色烟叶产质量潜力, 不断嫁接农艺和农业高技术, 发挥科技生产力。
摘要：通过对汉中烟区烟叶生产及植烟土壤持续利用方面存在诸多问题进行分析, 从农业生态系统概念函数模型的角度阐述了优质特色烟叶开发与植烟土壤持续利用之间的关联特性, 并从12个方面探索式地构建了基于土壤持续利用的优质特色烟叶开发技术体系, 以期能加深对特色烟叶开发理论与技术的探索, 更好的服务于烟叶生产。
关键词：土壤持续利用,优质烟叶,开发,陕西汉中
参考文献
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