土壤团粒结构的秘密
在农业生产中,一块地的庄稼长的好不好,主要取决于土壤的肥力高低。至今在农村地区,很多村庄的农田还根据土壤的肥沃情况,划分为一、二、三三个等级,其中一等地是最好的农田。
人们为农田划分等级的依据主要看农作物的长势和产量。用农民朋友的话来说,那就是一等地比较肥沃,庄稼长的好产量高。如果让他们解释这块地为何比较肥沃,他们只知道这块地比较有“劲”,却没有几个人能够讲的清楚其中的原因。
我们知道,土壤是农作物生长的基础,里面富含众多的营养成分供给作物吸收。肥沃的土壤中供给作物的养分比较多,作物产量和品质自然有所提高。
黑土地
通常肥沃的农田,土壤会呈现黑褐色,脚踩上去松软透气。最具代表意义的当属我国东北地区的黑土地。黑土地是地球上最宝贵的资源,全世界一共只有四块黑土地,分别位于乌克兰的乌克兰平原、美国的密西西比平原、乌拉圭的潘帕大草原以及我国的东北平原。
黑土地十分肥沃,适合农作物的生长。特别是里面含有的有机物是一般土地的十倍以上,这些有机质为土壤的团粒结构形成提供了充足的条件。而土壤结构,决定了土壤有“劲”还是没“劲”。
土壤团粒结构的组成
土壤是在漫长的历史长河中,岩石经过风吹雨淋日晒慢慢风化而成。含有各种矿物质、动植物残体形成的有机质、各种微生物、水、空气等。根据组成物质形态的不同,分为固体物质、液体物质、气体物质。这三种物质构成了一个相互制约、相互促进的统一体,为作物生长提供必备的生存条件。
土壤存在多种结构体,譬如块状结构、柱状结构、片状结构、团粒结构等。块状结构外形不规则多存在于黏重、缺乏有机质的土壤中,而片状结构呈水平薄片状,多存在于农田耕作层、压实的土壤等。无论是块状结构、柱状结构还是片状结构,这类结构的土壤均不利于透水透气,作物根系生长不良。只有团粒结构,最适宜作物的生长,是土壤的最佳结构。
随着农业技术的发展,人们对土壤的研究越来越深入。近些年来,科学家发现,土壤的团粒结构在作物的生长过程中,为整个养分的供给起着极其重要的作用。土壤团粒结构越多,土壤的疏松程度越好,同时保水保肥能力大大提高。
土壤团粒结构
那么什么是土壤的团粒结构呢?土壤团粒结构是由多种土壤的微生物分泌的多糖醛酸甙物质,与土壤矿物元素以及和腐殖质等黏合在一起形成的团状物质。
在这些团粒物质中,各个组成成分之间根据颗粒的大小形成众多大小不一的空隙,看起来犹如蜂窝一样。大的空隙有利于空气的交换,而小空隙则能保持土壤的水分,防止水分的挥发。
这些孔隙越多,土壤的疏松程度越好,里面富含的各种养分、水分随之增多。同时大量的空隙为作物根系的生长提供了良好的条件。因此,土壤团粒结构越多的情况下,农作物的长势和产量就有明显的提高。
土壤团粒结构的作用
团粒结构为作物生长所需的水、肥、气、热进行协调,有人非常形象的形容:土壤的团粒结构就是一个个为作物供给养分的工厂。但这些年来,随着化肥的不合理使用,导致土壤出现酸化板结甚至恶化的情况。归根结底,在于土壤的团粒结构不断减少。土壤团粒结构的作用主要体现在以下几点。
1、存储释放养分及水分
土壤团粒结构中存在大量的空隙,大的孔隙叫充气孔隙,主要用于提高土壤透气性,满足作物根系呼吸的要求。而中空隙和小空隙也叫持水空隙,里面存储了大量的水分和矿物离子。在下雨或者浇水之后,土壤表层团粒结构的水分被蒸发之后,与下层的土壤团粒结构切断了传输途径,从而形成了一个隔离层,有利于土壤保水保肥能力,可以为作物源源不断的提供养分和水分。
微生物分解释放土壤养分
2、有利于土壤养分的转化
土壤中的矿物元素及有机质养分,都是通过土壤微生物的活动分解释放,然后供给给作物吸收利用。多数的土壤微生物在湿润、氧气充足的环境下活性增强,分解转化养分速度快。以脲酶细菌来说,把酰胺态的氮肥转化为作物可吸收的铵态氮,温度、水分、空气适宜的情况下,1-2天即可见效,反之需要7-10天甚至更久的时间。
土壤团粒结构提高了土壤的透气性和保水能力,同时土壤疏松提高土壤温度,为土壤微生物的活动提供了最佳的条件。
提高土壤缓冲性
3、增强土壤的缓冲性
常年使用化肥之后,土壤中残留了大量的酸根离子,导致土壤出现板结酸化等问题。而土壤的团粒结构,可以有效的防止土壤板结,提高土壤的疏松程度。而且保水保肥能力大大增强,遇到干旱或者下大雨的时候,能够提高土壤的缓冲能力。
而且土壤团粒结构中含有一定数量的有机弱酸物质,这种物质虽然呈现弱酸性,但是具有调节土壤酸碱平衡的能力。在酸性土壤氢离子浓度大的情况下,这种有机弱酸物质可以与铁、铝等金属离子结合,释放出氢氧根离子与氢离子反应,降低土壤的酸度。在碱性土壤中,有机弱酸物质与碳酸钠、碳酸钙等盐类物质反应,降低土壤的碱性,从而起到对土壤酸碱程度的调控。
团粒结构对土壤物理性状影响
4、提高土壤肥力
土壤肥力分为物理肥力、化学肥力、生物肥力。物理肥力取决于土壤的疏松程度和保水保肥能力,化学肥力取决于土壤中速效养分的含量,而生物肥力则是土壤微生物的数量和活性。
上面已经讲了,土壤团粒结构能够改善土壤的结构,提高土壤保水保肥能力能力;同时能够吸附土壤中的游离态养分防止随水流失或者固化;而适宜的环境为土壤微生物的生存繁殖提供了有利的条件。因此,土壤团粒结构对于提高土壤肥力提供了重要的保障。
总之,土壤团粒结构促进土壤水分、养分、微生物等各种因素相互协调,为作物的生长健壮打下了坚实的基础。所以说,土壤有“劲”没“劲”全看土壤团粒结构,它是土壤最理想的一种结构,也是土壤肥沃的重要标志。
如何提高土壤团粒结构
前面老王已经介绍:土壤团粒结构是由多种土壤的微生物分泌的多糖醛酸甙物质,与土壤矿物元素以及和腐殖质等黏合在一起形成的团状物质。因此,在土壤团粒结构的构成中,土壤微生物分泌的多糖醛酸甙物质起着关键的作用。我们想要提高土壤的团粒结构,就要从这一方面着手。
使用有机肥之后,耕作层丰富的有机质
1、增施有机肥
有机质含量的多少对土壤肥力的高低有着很大的影响,在一般耕地中有机质的含量只有土壤干重的0.5%-2.5%。在作物生长的过程中,需要不断的消耗土壤中的有机质成分,导致土壤有机质含量逐年下降。有机质还是土壤微生物的能量来源,我们每亩地每年使用农家肥1-2吨,就可以满足土壤的需求。
2、使用生物菌肥
团粒结构构成主要靠微生物分泌的多糖醛酸甙物质,连续使用化肥导致土壤板结酸化,土壤大量的有益菌群死亡,导致土壤越来越恶化。我们每亩地每年使用生物菌肥40-80斤,为土壤补充大量的有益菌群,就能很好的改善土壤环境,利于土壤团粒结构的形成。
3、轮种禾本科或者豆科作物
一年生的禾本科作物或者豆科作物,它们的根系比较健壮发达,有利于土壤团粒结构的形成。另外大田作物推广秸秆还田,秸秆中含有丰富的有机质,有利于土壤微生物的繁殖,从而提高土壤的团粒结构。