土壤肥力

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土壤肥力是土壤为植物生长提供和协调营养条件和环境条件的能力。是土壤各种基本性质的综合表现,是土壤区别于成土母质和其他自然体的最本质的特征,也是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质基础。土壤肥力按成因可分为自然肥力和人为肥力。前者指在五大成土因素(气候、生物、母质、地形和年龄)影响下形成的肥力,主要存在于未开垦的自然土壤;后者指长期在人为的耕作、施肥、灌溉和其他各种农事活动影响下表现出的肥力,主要存在于耕作(农田)土壤。

简介

土壤肥力是土壤的基本属性和本质特征,是土壤为植物生

土壤肥力

长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力,是土壤物理、化学和生物学性质的综合反应。四大肥力因素有:营养因素:养分、水分;环境条件:空气、热量。

2分类

土壤肥力是土壤物理、化学、生物化学和物理化学特性的综合表现,也是土壤不同于母质的本质特性。包括自然肥力、人工肥力和二者相结合形成的经济肥力。

自然肥力是由土壤母质、气候、生物、地形等自然因素的作用下形成的土壤肥力,是土壤的物理、化学和生物特征的综合表现。它的形成和发展,取决于各种自然因素质量、数量及其组合适当与否。自然肥力是自然再生产过程的产物,是土地生产力的基础,它能自发地生长天然植被。

人工肥力是指通过人类生产活动,如耕作、施肥、灌溉、土壤改良等人为因素作用下形成的土壤肥力。土壤的自然肥力与人工肥力结合形成的经济肥力,才能用以为人类生产出充裕的农产品。经济肥力是自然肥力和人工肥力的统一,是在同一土壤上两种肥力相结合而形成的。仅仅具有自然肥力的土壤,不存在人类过去劳动的任何痕迹。而具有经济肥力的土壤,由于其中包括人工肥力,则凝结有人类的劳动。由于人工肥力是凭借人的生产活动形成的,人们就可以利用一切自然条件和社会条件促使人工肥力的形成,并加快潜在肥力转化,使土地尽快投入生产。

3原理

人类的生产活动是创造人工肥力,充分发挥自然肥力作用的动力。土壤肥力经常处于动态变化之中,土壤肥力变好变坏既受自然气候等条件影响,也受栽培作物、耕作管理、灌溉施肥等农业技术措施以及社会经济制度和科学技术水平的制约。农业生产上,能为植物或农作物即时利用的自然肥力和人工肥力叫“有效肥力”,不能即时利用的叫“潜在肥力”。潜在肥力在一定条件下可转化为有效肥力。

依据拟定的土壤肥力指标,对土壤肥力水平评定的等级称为土壤肥力分级。分级的目的是掌握不同土壤的增产潜力,揭示出它们的优点和存在的缺陷,为施肥、改良土壤提供科学依据。参评项目一般包括土壤环境条件(地形、坡度、覆被度、侵蚀度),土壤物理性状(土层厚度、耕层厚度、质地、障碍层位),土壤养分(有机质、全氮、全磷、全钾)储量指标、养分有效状态(速效磷/全磷、速效钾/全钾)等。项目的具体选择,可根据土壤类别而定。评级方法有累计积分法和数理统计法等。评定结果可划分瘦土、熟土、肥土和油土等级别。土壤肥力监测即观测土壤肥力因子动态变化的过程。土壤水、肥、气、热等肥力因子,随着气候,水文等自然环境条件的变化以及农业生产活动的影响,不断地产生变化,有些变化对植物生长发育有利,有些变化则不利。掌握土壤肥力因子的动态变化,及时预测和调控,可使土壤肥力的发展与作物的需求经常处于协调状态,以取得作物高产稳产的效果。

在我国农村目前看来,适当休耕和施用有机肥是保持土壤肥料的重要措施,如果目光短浅地通过大量施用化肥来催产,这样的过度耕种在数年内就可能造成土壤肥力衰竭,土地沙漠化、

盐碱化。

根据学者研究,农村地权的相对稳定能保持使用者对土地的养护,随之维持土壤肥力。该文章通过建立土壤肥力变化的社会经济及政策影响因素模型,利用6省1 5县市 1 80个样本地块在2 0世纪80年代初期和2 0 0 0年的土壤实验数据,结合同时期这些样本地块所在生产小组的社会经济调查数据,对于地权稳定性、农户间非正式土地流转等社会经济及政策因素如何影响农地土壤的可持续生产能力进行了实证分析。

模型估计结果表明:稳定的土地使用权有助于改善农地土壤的长期肥力;农户之间的非正式土地流转容易造成农地土壤长期肥力的衰退,但对土壤的短期肥力无显著影响;同时,农村劳动力机会成本提高并没有引起农地土壤肥力的损耗。[1]

4发展

土壤肥力概念是随土壤科学的发展而逐步充实与完善的。17世纪时海耳蒙特根据他著名的柳枝土培试验,

土壤肥力

认为植物从土壤中得到的除水分以外,没有其他任何物质。其后,德国的A.D.泰伊尔提出,除了水分以外,土壤中的腐殖质是唯一能作为植物养料的物质,是植物碳素营养和其他营养物质的源泉,错误地认为腐殖质可以被植物所直接利用。直至1840年,德国的Jvon李比希提出了植物矿质营养学说以后,土壤肥力概念才得到较为科学的解释。李比希认为,矿物质是植物的营养基础,土壤则是植物获得矿物质营养物质的源泉。这个学说首次明确地指出了土壤矿物质是土壤肥力的核心,从而修正了泰伊尔的错误。它不仅在土壤科学和农业化学发展史中具有划时代的意义,而且促进了化肥工业的发展。但是,由于他忽视了土壤中除土壤矿质营养物质以外的其他因素对植物生长的影响,以致有将土壤肥力的概念与土壤矿质营养物质完全等同起来的倾向。仍有人将土壤肥力仅仅理解为土壤中植物生长所必需的元素的数量与有效性的一种状况。20世纪初,苏联土壤学家威廉斯在总结前人和自己研究成果的基础上,认为土壤肥力是土壤具有同时地、不断地供给植物矿质养分和水分的能力,对土壤

肥力概念作了较全面的表述。

中国的一些土壤工作者根据中国农业生产的经验和研究成果,将土壤肥力归结为土壤中养分、水分、通气状况和温度状况(简称水、肥、气、热)等4个因素的综合。

5影响因素

养分因素

指土壤中的养分贮量、强度因素和容量因素,主要取决于土壤矿物质及有机质的数量和组成。就世界范围

土壤肥力

而言,多数矿质土壤中的氮、磷、钾三要素的大致含量分别是0.02~0.5%、0.01~0.2%和0.2~3.3%。中国一般农田的养分含量是:氮0.03~0.35%;磷0.01~0.15%;钾0.25~2.7%。但土壤向植物提供养分的能力并不直接决定于土壤中养分的贮量,而是决定于养分有效性的高低;而某种营养元素在土壤中的化学位又是决定该元素有效性的主要因素。化学位是一个强度因素,从一定意义说,它可以用该营养元素在土壤溶液中的浓度或活度表示。由于土壤溶液中各营养元素的浓度均较低,它们被植物吸收以后,必须迅速地得到补充,方能使其在土壤溶液中的浓度即强度因素维持在一个必要的水平上。所以,土壤养分的有效性还取决于能进入土壤溶液中的固相养分元素的数量,通常称为容量因素。在实用中,养分容量因素常指呈代换态的养分的数量(代换性钾、同位素代换态磷等)。土壤养分的实际有效性,即实际被植物吸收的养分数量,还受土壤养分到达植物根系表面的状况,包括植物根系对养分的截获、养分的质流和扩散三方面状况的影响。

物理因素

指土壤的质地、结构状况、孔隙度、水分和温度状况等。它们影响土壤的含氧量、氧化还原性和通气状况,从而影响土壤中养分的转化速率和存在状态、土壤水分的性质和运行规律以及植物根系的生长力和生理活动。物理因素对土壤中水、肥、气、热各个方面的变化有明显的制约作用。

化学因素

指土壤的酸碱度、阳离子吸附及交换性能、土壤还原性物质、土壤含盐量,以及其他有毒物质的含量等。它们直接影响植物的生长和土壤养分的转化、释放及有效性。一般而言,在极端酸、碱环境、有大量可溶性盐类存在或有大量还原性物质及其他有毒物质存在的情况下,大多数作物都难以正常生长和获得高产。土壤阳离子吸附和交换性能的强弱,对于土壤保肥性能有很大影响。土壤酸度通常与土壤养分的有效性之间有一定相关。如土壤磷素在pH为6时有效性最高,当介质pH值低于或高于6时,其有效性明显下降;土壤中锌、铜、锰、铁、硼等营养元素的有效性一般随土壤pH值的降低而增高,但钼则相反。土壤中某些离子过多和不足,对土壤肥力也会产生不利的影响。如钙离子不足会降低土壤团聚体的稳定性,使其结构被破坏,土壤的透水性因而降低;铝、氢离子过多,会使土壤呈酸性反应和产生铝离子毒害;钠离子过多,会使土壤呈碱性反应和产生钠离子毒害,都不利于植物生长。

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