邱宇潔
(陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,陜西 西安 710075)
我國(guó)人均耕地資源占有量尚不到世界平均水平的1/3,優(yōu)質(zhì)耕地資源量更少,后備資源數(shù)量也隨著近年來(lái)的開(kāi)發(fā)不斷減少[1]。耕地質(zhì)量好壞與糧食產(chǎn)能的提升息息相關(guān),土地管理工作的重點(diǎn)也在于土壤肥力和耕地質(zhì)量的提升。土壤有機(jī)質(zhì)作為土壤循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分,不僅能有效改善土壤理化性質(zhì),且能對(duì)土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力以及土壤有機(jī)碳、氮素、有效磷以及速效鉀等因子的循環(huán)具有顯著的促進(jìn)作用,是控制土壤質(zhì)量的核心物質(zhì)之一[2-3]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展,大量?jī)?yōu)質(zhì)耕地資源被占用,造成耕地?cái)?shù)量不斷降低。此外,常年以來(lái)在不合理開(kāi)發(fā)、過(guò)度耕種等行為的推動(dòng)下,耕地地力透支現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,全國(guó)范圍內(nèi)耕地質(zhì)量總體偏低,土壤有機(jī)質(zhì)含量嚴(yán)重不足,耕地產(chǎn)能受到重大影響[4-5]。而僅僅借助農(nóng)用化肥的投入提升土壤肥力,首先其效果具有很大的局限性,其次化肥不合理施用或施加過(guò)度,也會(huì)通過(guò)土壤深層滲漏污染地下水體資源[6]。影響土壤有機(jī)質(zhì)含量的因素眾多,且現(xiàn)有研究已表明,土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加并不是無(wú)限制持續(xù)增加,在各種環(huán)境因素的影響下,將飽和在一個(gè)最大值。眾多學(xué)者對(duì)影響土壤有機(jī)質(zhì)含量提升的因素進(jìn)行了大量研究。孫馨宇等[7]綜述了影響果園有機(jī)質(zhì)含量的影響因素和提升方法,為果樹(shù)增產(chǎn)提供了有力借鑒。張欣等[8]對(duì)丘陵區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量影響因素進(jìn)行分析,研究表明,成土母質(zhì)、土地類型、海拔以及土壤深度均對(duì)有機(jī)質(zhì)含量變化具有顯著影響。張童瑤等[9]研究了棄耕行為對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量變化的影響,研究結(jié)果表明,棄耕行為會(huì)促進(jìn)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量的提升,而長(zhǎng)期耕種行為會(huì)導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量不斷降低。喬趙崇等[10]研究了不同種植模式條件下土壤活性有機(jī)質(zhì)含量變化和影響因素,研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)無(wú)機(jī)配施充分灌溉保護(hù)性栽培種植方式能對(duì)沙壤有機(jī)質(zhì)含量的提高具有十分顯著的促進(jìn)效果。如何有效增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量,提升耕地地力水平,這是必須要重視的問(wèn)題。
土壤有機(jī)質(zhì)含量的提升和累積與耕作區(qū)水文地質(zhì)條件、氣候條件、土壤條件等息息相關(guān)。李冬初等[11]研究了我國(guó)稻田中土壤有機(jī)質(zhì)含量變化影響因素,研究結(jié)果表明,在30年時(shí)間尺度范圍內(nèi),我國(guó)稻田耕作層有機(jī)質(zhì)含量整體提高了3.49 g/kg,而氣候、氮肥投入、土壤類型以及種植制度對(duì)有機(jī)質(zhì)含量變化具有較大影響。廖宇波等[12]應(yīng)用GIS空間分析方法和數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法對(duì)大興區(qū)近40年內(nèi)土壤有機(jī)質(zhì)含量影響因素進(jìn)行分析,研究發(fā)現(xiàn),大興區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量變化主要受土壤質(zhì)地、土壤類型、種植作物類型和人為耕作管理活動(dòng)的影響。江葉楓等[13]研究了南方地區(qū)不同土壤侵蝕情況對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量變化的影響,結(jié)果表明,土壤有機(jī)質(zhì)含量隨土壤侵蝕程度的增加表現(xiàn)為不斷降低趨勢(shì),且主要受地形坡度影響較大。楊麗霞等[14]研究了我國(guó)陜北黃土丘陵地區(qū)植被類型對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量變化的影響,研究結(jié)果表明,陜北地區(qū)具有較強(qiáng)生態(tài)適應(yīng)性的植物群落為菊科、禾本科和豆科,不同植被類型群落豐富度指數(shù)隨耕地撂荒年限的增加而增大,且對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量變化具有顯著影響(P<0.05)。杜佩穎等[15]對(duì)平原丘陵區(qū)500個(gè)土壤表層樣本進(jìn)行取樣分析,研究發(fā)現(xiàn),高程、坡度、坡向、有效鐵、容重、礫石度、黏粒含量等因素能顯著影響土壤表層有機(jī)質(zhì)含量變化,并對(duì)其影響依據(jù)進(jìn)行了模擬分析。楊振奇等[16]對(duì)我國(guó)砒砂巖區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量變化情況和影響因素進(jìn)行了采樣分析,研究表明,土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為溝底含量最高、坡面含量次之以及山脊處最低的變化規(guī)律,影響因素表現(xiàn)為植被覆蓋度大于土壤侵蝕度及土壤顆粒平均粒徑的規(guī)律。
一般而言,耕作條件相對(duì)成熟的地區(qū)農(nóng)業(yè)管理措施對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的提升和積累影響最為顯著,其主要受施肥、田間管理和土地利用等方面因素影響。王傳杰等[17]研究了施肥26年條件下對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量變化情況的影響,研究發(fā)現(xiàn),與不耕種相比,施肥可有效提升土壤有機(jī)質(zhì)含量,而不施肥或化肥條件下對(duì)作物種植土壤有機(jī)質(zhì)的消耗具有顯著的促進(jìn)作用。黃婷等[18]研究了不同施肥模式下,對(duì)北方旱地玉米土壤有機(jī)質(zhì)含量變化和玉米產(chǎn)量的影響,研究表明,以有機(jī)肥代替部分化肥,可有效促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)含量提升并能穩(wěn)定提高玉米產(chǎn)量,且作物產(chǎn)量與有機(jī)質(zhì)含量間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。李小磊等[19]探索了不同施肥模式對(duì)紅壤水稻種植中土壤有機(jī)質(zhì)含量和活性變化的影響,研究結(jié)果表明,在施肥模式下土壤有機(jī)質(zhì)含量整體表現(xiàn)為增加變化,土壤有機(jī)質(zhì)含量及其活性隨土層深度的增加而降低。崔增團(tuán)等[20]在甘肅地區(qū)進(jìn)行秸稈、綠肥還田以改善和提升田間土壤有機(jī)質(zhì)含量,研究表明,相較于未實(shí)施還田處理的地塊,施加秸稈和綠肥可有效提升土壤有機(jī)質(zhì)含量,平均增加4.43%,且對(duì)作物產(chǎn)量增產(chǎn)率在平均提高5.2%。崔正果等[21]基于對(duì)吉林黑土地2011—2015年玉米不同還田措施,研究了各還田處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量變化的影響。研究表明,根茬+1/3秸稈還田和根茬+秸稈全量粉碎耕翻還田是吉林地區(qū)黑土中最佳提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的方式。趙雅姣等[22]在西北旱作地區(qū)進(jìn)行了紫花苜?!『邴滈g作試驗(yàn),研究其對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響,結(jié)果表明,土壤根區(qū)采用間作模式,土壤有機(jī)質(zhì)含量增加大于單作模式。閆雷等[23]研究了免耕措施對(duì)東北黑土區(qū)坡耕地土壤肥力影響,研究發(fā)現(xiàn),免耕措施下土壤有機(jī)質(zhì)含量和全氮、速效鉀等含量得到提高,土壤有機(jī)質(zhì)含量在中坡位和下坡位處含量表現(xiàn)更高。
土壤有機(jī)質(zhì)含量是影響土壤肥力水平的重要指標(biāo)之一,常年以來(lái)在不合理開(kāi)發(fā)、過(guò)度耕種等行為的推動(dòng)下,耕地地力水平表現(xiàn)為極大的透支現(xiàn)象,全國(guó)范圍內(nèi)耕地質(zhì)量總體偏低,土壤有機(jī)質(zhì)含量嚴(yán)重不足。本文從影響土壤有機(jī)質(zhì)含量變化因素進(jìn)行分析,提出了耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量提升路徑和方法,以期為我國(guó)耕地質(zhì)量和糧食產(chǎn)能的提升提供必要借鑒。