遼西北半干旱地區(qū)土地質(zhì)量劣化的主要形成因子分析與防控對(duì)策獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

遼西北半干旱地區(qū)土地質(zhì)量劣化的主要形成因子分析與防控對(duì)策獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【摘要】本文針對(duì)遼西地區(qū)凌源市土地質(zhì)量不斷下降的現(xiàn)實(shí)狀況，分析了凌源市土地質(zhì)量下降的主要因子分析，在此基礎(chǔ)上，提出了提高遼西地區(qū)凌源市土地質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)措施。

近年來，位于遼寧省西部地區(qū)的凌源市，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中栽培新技術(shù)的不斷應(yīng)用，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了前所未有的機(jī)遇，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷獲得顯著經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，業(yè)面臨著土地質(zhì)量不斷下降的新問題。所以，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)土地質(zhì)量不斷下降的主要因子，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)土地質(zhì)量下降的原因，提出改善優(yōu)化土地質(zhì)量的技術(shù)對(duì)策，實(shí)現(xiàn)改善土地質(zhì)量、培肥遼西地區(qū)凌源市土地肥力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益不斷提升[1]。

1對(duì)凌源市土地質(zhì)量劣化的主要因子分析

1.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)連作土地板結(jié)和病害加劇

凌源市是保護(hù)生產(chǎn)的重點(diǎn)縣區(qū)之一，設(shè)施溫室的土地復(fù)種指數(shù)高，連作是土傳病害的主要原因，同一地塊上連續(xù)種植一類作物，使相應(yīng)的某些病菌連年繁殖，在土地中大量積累，形成病土，土傳病蟲害頻繁發(fā)生。例如，黃瓜連作可導(dǎo)致嚴(yán)重的土壤病害;茄科蔬菜連作，疫病、枯萎病等發(fā)生嚴(yán)重，土地害蟲種群增加。發(fā)生土傳病害后，土地結(jié)構(gòu)變劣，理化性質(zhì)發(fā)生改變，生態(tài)環(huán)境遭到破壞，出現(xiàn)連作障礙，嚴(yán)重影響農(nóng)作物產(chǎn)量，導(dǎo)致品質(zhì)下降。

1.2傳統(tǒng)的施肥方式不合理造成土地酸化

凌源市土地酸化主要是施用氮肥過多，尤其是生理酸性肥料，如氯化鉀、硫酸銨等，作物吸收后的酸根離子與朝陽縣土地中的氫離子結(jié)合成酸，長(zhǎng)期施用這些肥料會(huì)在土地中出現(xiàn)沉積。土地酸化使得微生物活性降低，作物根系發(fā)育受阻，從而影響礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收、運(yùn)輸和生物功能，導(dǎo)致植物缺素癥的發(fā)生。大量施用化肥和有機(jī)肥，會(huì)超過農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育需要，造成土地養(yǎng)分過剩，蔬菜被動(dòng)吸收導(dǎo)致體內(nèi)各養(yǎng)分比例不正常，甚至出現(xiàn)毒害作用，降低抗逆性;作物對(duì)養(yǎng)分選擇性吸收，土地嚴(yán)重缺乏某一種或幾種營(yíng)養(yǎng)元素，導(dǎo)致土地養(yǎng)分失衡、某些營(yíng)養(yǎng)元素虧缺。

1.3優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥施入減少引起土地板結(jié)

不合理的施肥方式會(huì)造成凌源市土地板結(jié)，施入過多的氮肥后，土地微生物分解有機(jī)物需要的碳氮比為（25～30）∶1，所消耗的碳源來源于有機(jī)物質(zhì)，有機(jī)肥的施入嚴(yán)重不足，影響微生物的數(shù)量和活性。若土地中腐殖質(zhì)含量銳減，阻礙了團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，土地結(jié)構(gòu)遭到破壞，還可能龜裂。土地中的陽離子以鈣、鎂離子為主，施入過多磷肥時(shí)，磷酸根與鈣、鎂結(jié)合成難溶性磷酸鹽，降低了磷肥的有效性，造成浪費(fèi)[2]。

1.4設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的封閉性與能量高投入導(dǎo)致土地鹽漬化

在凌源市設(shè)施栽培中，作物在生長(zhǎng)過程處于相對(duì)封閉的環(huán)境中，具有高溫高濕的特點(diǎn)，土地礦物質(zhì)的分解快，而且蒸騰作用也強(qiáng)烈，深層土地中的鹽分離子隨水分沿毛管孔隙上移并在土地表層聚集，引起土地表層積鹽，保護(hù)地里又沒有有效的降雨淋洗多余鹽分，人工灌溉無法將多余的鹽分淋洗到下層土地中。地表澆水、化肥在地表撒施，長(zhǎng)期采用小型旋耕機(jī)耕翻，不深耕深松加上機(jī)械碾壓致使耕作層變淺，犁底層上移，與下層土地形成阻隔層，下層土地通氣透水性變差，深層土地孔隙變少，降雨或灌溉以后堵塞土地孔隙，影響了土地的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，導(dǎo)致水肥聚積在較淺的耕作層中，導(dǎo)致土地次生鹽漬化。

1.5傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作方式導(dǎo)致土地耕作層變淺

凌源市使用推土機(jī)建棚時(shí)，將原有的耕作層土地推到棚墻上，導(dǎo)致耕作層變淺，補(bǔ)充大量的有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素。長(zhǎng)期使用小型旋耕機(jī)翻地，大部分旋耕機(jī)翻地深度在15～18cm，而大部分作物根系集中在15～25cm，而且長(zhǎng)時(shí)間不深耕深松加上機(jī)械碾壓致使耕作層變淺，犁底層上移，與下層土地形成阻隔層，下層土地通氣透水性變差，深層朝陽縣土地孔隙變少，降雨或灌溉以后堵塞朝陽縣土地孔隙，導(dǎo)致水肥聚積在較淺的耕作層中，影響了土地的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，破壞土地結(jié)構(gòu)。

2對(duì)凌源市土地質(zhì)量劣化的關(guān)鍵防控對(duì)策

2.1有序漸進(jìn)強(qiáng)化農(nóng)家有機(jī)肥的施入

對(duì)于已經(jīng)形成板結(jié)的土地，尤其是黏滯土地采用客土法和增施有機(jī)肥。施入優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，有機(jī)肥經(jīng)過微生物的礦質(zhì)化作用和腐殖化作用之后，主要以腐殖質(zhì)的形式存在土地中，腐殖質(zhì)不僅是土地養(yǎng)分的重要來源，而且對(duì)土地的理化性質(zhì)、生物學(xué)特性有重要影響。腐殖質(zhì)是一種高分子的有機(jī)化合物，帶有大量的負(fù)電荷，能夠吸附土地中的帶正電荷的養(yǎng)分離子，起到保蓄土地養(yǎng)分的作用。腐殖質(zhì)具有親水性，能夠吸附土地中水分起到保水的作用，腐殖質(zhì)中的腐植酸與土地中的鈣、鎂黏結(jié)成腐植酸鈣和腐植酸鎂，使土地形成大量的水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，還田后降低朝陽縣土地容重，改善土地孔隙度。

2.2科學(xué)合理增施微生物菌劑

酸化給凌源市土地中的微生物群體有一定的破壞，導(dǎo)致土地環(huán)境中有益菌和有害菌的比例失調(diào)，有害菌增多，使得病害發(fā)生嚴(yán)重。增施微生物菌劑，加大有益微生物的投入，快速增加土地中有益微生物的數(shù)量和比例，提高有機(jī)質(zhì)含量，這些有益菌有效降解農(nóng)藥、化肥、除草劑的殘留和有害化學(xué)物質(zhì)，增加板結(jié)土地通透性;并且有益微生物在生長(zhǎng)繁殖時(shí)能分泌多糖、酶等有益物質(zhì)，能活化酸化土地中被固定的養(yǎng)分，提高營(yíng)養(yǎng)成分的吸收效率，起到疏松土地、培肥地力的作用。

2.3強(qiáng)化新型耕作制度和配方施肥

在種植過程中進(jìn)行深耕翻土，打破犁底層，以增加上下土層之間的物質(zhì)與能量交換，增強(qiáng)土地的蓄水保墑功能。提倡測(cè)土配方施肥，控制盲目施用化肥量，提高農(nóng)民對(duì)各種肥料作用的認(rèn)識(shí)，注意平衡氮磷鉀肥的比例，重視有機(jī)肥，后期追肥時(shí)，可噴施水溶性肥。對(duì)于旱作農(nóng)業(yè)，可更換耕作方式，深耕和旋耕相結(jié)合，耕作層在30cm左右;進(jìn)一步推廣秸稈還田、免耕覆蓋，盡量減少水土流失，以保持土地結(jié)構(gòu)不遭破壞。推廣旱作農(nóng)業(yè)，實(shí)行噴灌，不可大水漫灌，提倡利用夏季多儲(chǔ)雨水，充分利用地上水。有條件的地區(qū)也可利用深井水，土地板結(jié)地塊可進(jìn)行中耕處理，隨后噴施新高脂膜保墑保濕減少水分蒸發(fā)[3]。

2.4增施含腐殖酸水溶肥料

作為水溶肥原料，腐植酸還可以減少氮元素的流失，固定磷元素和鉀元素，從而提高化肥的肥效。腐殖酸肥施入腐殖酸肥料促進(jìn)根系發(fā)達(dá)，增強(qiáng)作物生理活性，活化酶體活性，加強(qiáng)植物養(yǎng)分吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)能力，提高葉綠素含量，增強(qiáng)光合作用干物質(zhì)的積累，提高農(nóng)作物抗逆性、抗病性。

2.5適當(dāng)施用土地改良劑

土地板結(jié)嚴(yán)重