“ 土壤是地球陆地上能够生长绿色植物的疏松表层。”这个定义正确地表示了土壤的基本功能和特性。土壤之所以能生长绿色植物,是由于它具有一种独特的性质——肥力。土壤这种特殊本质,就是土壤区别于其它任何事物的依据。土壤肥力虽与土壤物质组成有联系,但主要受土壤性状的影响。”
大家知道土壤是由固体、空气和水分所组成,固体部分最主要来自其发育的岩石母体的原生和次生矿物颗粒以及来自于生物(动植物和微生物)活体和残体留下的有机质。
理想的土壤中,固体占50%,空气和水分各占25%。固体中矿物部分占45%,余下5%的有机质中,各种活动的生物有机质占10%,根系有机质占10%,已经转化为稳定的高分子的“死的”有机质占80%左右。
在这些组分中,能够影响土壤健康、人类能调节的土壤部分自然是有机质,有机质是土壤活力的核心。无怪乎出版于1911年的《四千年农夫》的作者F.H.King将中国历经数千年的耕地肥力依然高于美国未开垦的土地的原因,归结于轮作、绿肥、河泥回填、农家肥施用等精细化的土壤养护和管理。
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土壤的分类和组成
我们都知道,土壤在作物种植中起着很大的作用,土壤特征会影响到作物种类及品种的选择,以及灌溉和水肥一体化方案的制定和实施。那么我们如何更好地认识以及针对性地利用好我们田间的土壤呢?
a.土壤组成
一般来说,土壤由三部分构成:砂粒、粉粒和粘粒。这些成分的相对含量会影响到土壤质地和土壤的持水量。
在大多数的土壤类型中,小颗粒形成较大的颗粒,称为复粒。复粒相互粘结,形成土块。土壤颗粒、复粒和土块间有许多孔隙。
b.土壤分类方法
根据土壤检测中砂粒、粉粒和粘粒的比例,结合土壤分类三角图,可以确定土壤确切的类型。
举个例子:
某土壤样品检测结果为砂粒40%、粉粒40%、粘粒20%,根据土壤分类三角图,可以判断此土壤样品为壤土(Loam)。
一般情况下,为了简化应用,可以把土壤分为砂土、壤土和粘土三种大类。
①砂土:这类土壤含砂粒在80%以上,土粒间大孔隙多,土壤容积比重在1.4~1.7克/厘米3之间,因此,土壤昼夜温差大,通透性好,有机质矿质化快,易耕作,但保水保肥能力差,遇水易板结,肥力一般较低。
②粘土:这种土壤含泥粒在60%以上,土壤比重在2.6~2.7克/厘米3之间。土壤硬度大,粘着性、粘结性和可塑性都强,故适耕性差。土壤保水保肥力强,潜在肥力较高。但土紧难耕,土温低,肥效不易发挥。
③壤土:这种土壤泥砂比例适中,一般砂粘占40~55%,粘(泥)粒占45~60%。土壤容重1.1~1.4克/厘米3之间。质地轻松,通气透水,保水保肥力强,耕作爽犁。
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土壤有机质
有机质本身就是养分的储藏库,同时深刻地影响土壤的物理、化学和生物学性质。假设某一土壤表土有机质含量4%,有机质氮含量5%,一季作物中有机质分解率2%,则土壤有机质供应之氮可达80kg/公顷,此供应量几乎可满足大部分作物之需求量,据估算,1%的土壤有机质相当于含有18公斤养分/亩。
同时,土壤有机质是衡量土壤保肥能力的阳离子交换量(CEC)的主要贡献者,高达50%~100%。因此有研究表明,土壤中的有机质从2%降低到1.5%,土壤的保肥能力将下降14%。
此外,土壤有机质深刻影响水分的存储。一英亩大、一英寸厚、含2%有机质的土壤储水量可达12.1万升,含量5%和8%的土壤分别可储水30.3万和48.5万升。研究表明,土壤有机质从1%升到3%,土壤的保水能力增加6倍。
当然,土壤有机质也深刻影响着土壤的质地和结构。丰富的有机质下,土壤可以形成稳定的大量的有机无机复合体,具有良好的土壤结构,不仅抗土壤侵蚀,也为根系提供理想的水分和空气条件。
最主要的是,土壤有机质是土壤中各种大大小小生物的碳源和能源。丰富的有机质下,土壤中自然形成庞大的食物网,构建健康的生态系统,这个庞大的生态系统是土壤活力的来源,从养分转化直到病虫害控制,都起着极为重要的作用。
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