土壤条件对施肥的影响
出处:按学科分类—农业科学 农业出版社《化肥实用手册》第10页(4134字)
全国化肥试验网定位试验结果,作物从土壤和肥料吸收的养分:水稻为2∶1,玉米为1∶1,小麦为2∶3。作物将近一半或一半以上的养分来自土壤。所以,土壤的养分状况及供肥能力对施肥有很大影响。
1.土壤养分状况与施肥 我国肥料不足,粮肥比价又低,不宜搞储备施肥。一般采取土壤缺什么养分,补充什么养分;缺多少,补多少。这样可以充分发挥单位肥料的经济效益。据“中国化肥区划”等资料统计,目前我国农业土壤普遍缺氮,约70%缺磷,30%左右缺钾。随着氮肥用量的增加,复种指数和单位面积产量的提高,今后缺钾的面积还会扩大。
(1)氮素 一般认为土壤有机质含量大于2.5%为高,1—2.5%为中等,小于1%为低。我国约半数以上的土壤有机质含量在0.5—1%之间,尤以华北平原、黄土高原较低,仅1%左右。土壤中的氮素90%以上在有机物中,因此我国土壤氮素含量也普遍低。所以施用氮肥一般均有显着的增产。
(2)磷素 我国土壤全磷含量变幅较大,多在0.04—0.25%之间。其中土壤速效磷含量与磷肥肥效关系密切,可作为指导施肥的依据。我国约70%耕地速效磷含量偏低(小于10ppm)。缺磷程度北方比南方严重,特别是黄淮海地区。磷肥施在这些缺磷地块上有良好的肥效。
(3)钾素 我国土壤全钾含量远比氮、磷高,多在0.4—2.8%范围。但其中可作为指导施肥的土壤速效钾(K)含量不高,大多数小于70ppm。南方土壤缺钾面积大于北方,华南地区尤其严重,有的成为产量的限制因素。
(4)微量元素 目前我国土壤以锌、硼为最缺,钼、铁、锰、铜次之。粗略估算,缺硼面积约在2亿亩以上,缺锌面积近1亿亩。因不同作物对缺硼、缺锌的敏感程度不同,实际需要施肥的面积可能要少。
从化肥来看,现在多是在施用氮肥的基础上,增施磷肥或磷钾肥,有些地块还要用少量的微肥。这与我国土壤养分状况密切相关。
2.土壤养分形态与转化 土壤养分以不同的形态存在,有的极易被作物利用,有的暂时不能被利用。不同形态的养分在一定条件下还会相互转化。
(1)土壤中养分形态 土壤养分分有机形态和无机形态,按作物的有效程度一般分为三种类型。
①土壤速效养分:多是无机形态,以离子形式存在(表1)。其中溶于水的养分称为水溶性养分;吸附在土壤胶粒表面的交换性离子称为交换性养分。这两种形式的土壤养分仅占土壤总养分的1%左右,极易被作物吸收利用,称为土壤速效养分,也称为土壤有效养分。
②土壤缓效养分:以有机形态为主,如有机质或微生物残体,以及结构简单的土壤矿物。其养分不溶于水,不能被作物直接吸收利用。但在不断分解过程中,这部分养分比较容易释放出来,缓慢地供给作物吸收利用,成为土壤速效养分的补给来源。
③土壤迟效养分:以无机形态为主,如磷矿石中的磷、正长石中的钾,以及结构复杂的蛋白质中的氮,均不溶于水,不能被作物直接吸收利用。这些养分与缓效养分均属难溶性养分,但比后者更难释放,要经过长期的风化过程才可释放出来,可看做土壤养分的储备。
以上几种状态的土壤养分及其对作物的有效程度,没有截然的界限。它们之间能相互转化。
(2)土壤中养分转化 迟效养分、缓效养分往速效养分转化,是养分有效化的过程;反之,是养分无效化的过程。各类养分中以速效养分的变化较大。我们了解它的变化因素和规律,即可采取措施,促进向有利方向变化。
①土壤温度:土温高有利于土壤养分向有效化转变。测试中发现,在同一地块速效磷含量,夏季通常高于冬季。这由于土温高能活化铁铝胶体结合的磷,提高磷的有效性。所以越冬作物土壤更易缺磷,增施磷肥效果显着;春播玉米施用磷肥,其肥效也往往高于夏播玉米。土温低还会影响土壤微生物活动,有机物分解慢,使土壤氮素供给不足,此时追施氮肥往往有显着的肥效。地膜覆盖不仅减少土壤水分蒸发,还是提高土温的有效措施之一,尤其对越冬和早春作物,气温越低,效果越好。土温高,速效养分供应增多,水分运动也加快,也要注意防止养分的流失。
②土壤水分:水分是土壤养分的溶剂,可促进养分的扩散和吸收,但不能大水漫灌,以免造成易受淋溶的氮素等养分的损失。所以在土壤墒情好时施肥,或施肥后马上浇水,肥效会更好些。在没有水浇条件的旱地上,可用数量不多的化肥作种肥,或集中施在根部附近,也能发挥较好的作用。土壤适宜的含水量(60—80%)还能保持土壤较好的通气,防止因土壤缺氧使一些养分被还原,甚至产生有毒物质。总之,通过排灌和耕作等措施,协调水分和空气的关系,既能满足作物正常生长,又能促进土壤养分的有效化。
③土壤酸碱度:酸碱度用pH值表示。根据上壤酸碱度分为以下几级:
我国北方多是石灰性土壤,一般pH在7—8.5,南方大多pH值在5.5—7。pH值在6—8的范围,许多作物都能很好生长(表4)。土壤过酸或过碱会引起作物体内蛋白质变性和酶的活性钝化,使作物不能正常生长。此外,土壤的酸碱度还直接影响土壤中养分的溶解、沉淀及微生物的活动,从而影响到土壤养分的有效化。
表4 主要作物最适宜的土壤酸碱度(pH)
注:综合资料
土壤中氮素以pH值6—8有效性较高,此时有利于氮化细菌和硝化细菌活动,加强土壤中含氮物质向有效性方向转化。土壤中的磷以pH值6—7.5有效性较高,大于7.5时磷容易与土壤中钙结成为难溶的磷酸钙;小于6时磷又易与土壤中铁、铝结合为难溶的磷酸铁、磷酸铝。土壤中钾以pH值6—10有效性较高。钙、镁、铜、锌、铁等在碱性条件下有效性下降。土壤中锰、锌、铜在pH值小于6时有效性高,反之则低;土壤pH值小于7时,钼的有效性低,反之则高;硼的有效性范围较宽。
可见在土壤pH值不同时,土壤养分的有效性会发生变化。有的地块可能造成某种元素的缺乏,此时要及时施肥。同时,改造过酸过碱的土壤,可提高土壤养分的有效性和施肥的肥效。
(3)土壤质地与保肥供肥性能 土壤质地按其含有大小土粒数量的比例不同分三大类:砂土类、壤土类和粘土类。不同土壤质地,保肥供肥性能不同。
①砂土类:包括粗砂土、细砂土和面砂土。含砂粒多,粘结性差,易耕作。大孔隙多,保水能力差,通气条件好,土温昼夜变化大,有机质分解快。但保肥力弱,养分易淋失。因此砂土类土壤一般特点是气多、水缺、养分少、土温高而不稳,农民叫热性土。
砂性类土壤虽说保肥保水能力差,养分含量少,肥力较低。但供肥快,施肥后见效也快,如果能适时适量施肥浇水,也能有较高产量。农民体验到:砂土地肥劲猛而短,“发小苗,不发老苗”。砂土地又易漏水漏肥,因此应分次施肥,以免用多了肥引起“烧苗”和养分流失。如果砂土地施化肥能配合有机肥一道施,效果更好。
②粘土类:包括粉粘土、壤粘上和粘土。含粘粒多.颗粒细,粘结性强,耕作难。土温昼夜变化小,早春土温上升慢,通气透水能力差,有机质分解慢。但土壤养分含量高,保肥保水能力强。因此粘土类土壤一般特点是气少、水多、养分易保存但供肥慢,土温低而稳,农民叫冷性土。
农民的经验是:粘土类肥力缓而长,“发老苗,不发小苗”。同时,粘土类保肥保水性能好,因此化肥一次用量多些也不致造成“烧苗”或养分流失。但是,如果后期施用氮肥过多,容易引起作物贪青晚熟,造成减产。在粮食作物上,一般用70%左右的氮肥作底肥,30%左右作追肥比较适宜,有时也可以将全部氮肥一次性作底肥。此外,还可采用掺砂,增施有机肥和对低洼积水地开沟排水等措施,改善粘土类的理化性质。
③壤土类:包括砂粉土、粉土、粉壤土、粘壤土和砂粘土。壤土类处于砂土类与粘土类之间,砂粘适中,耕性好,通气透水性和保水保肥能力较强。有机质分解较快,供肥性也好,土性温暖,水、肥、气、热状况比较协调。
群众对此类土壤评价很高:“粘土掺砂土,一亩抵二亩”,“发小苗,也发老苗”。在生产实践中一般采用均衡施肥,底肥和追肥并重;但在粮食产量不高的干旱地区,也可以一次施足底肥,不再追肥。
土壤保肥和供肥的能力,用阳离子代换量的大小表示,即指一百克干土所含的全部代换性阳离子的毫克当量数。阳离子代换量的大小与粘土矿物的种类、颗粒的粗细、有机物含量的多少有关。
另外,土壤的质地层次也有影响,例如黄淮海平原河流冲积的七壤常常是砂土层和粘土层(胶泥层)相间排列的。不同层次的厚薄、排列,都会影响土壤的保水保肥性能和施肥效果。