俗話說：萬物土中生，那如何去判斷土壤的“生育”能力。什么樣的土壤能生，會生？哪些因素會降低土壤的生育能力？本文總結(jié)影響土壤生育能力發(fā)揮的八個障礙因素，即”氣、水、酸、咸、衡、碳、堿、藥“，希望為土壤科技工作者及農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員提供借鑒和參考。

壹   “氣”----土壤不通氣導(dǎo)致的根系缺氧，從而降低土壤的生育能力

土壤是根系的“家”，可為根系提供“水、肥、氣、熱”的平衡環(huán)境。土壤具備疏松多孔的孔隙結(jié)構(gòu)是其成為根系的“家”的一個重要原因，可以說疏松多孔是優(yōu)良土壤最大的特征。
 

土壤板結(jié)后土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被破壞，土壤不通氣，導(dǎo)致根系缺氧，從而引起根系發(fā)育障礙。在缺氧環(huán)境下，根系呼吸作用下降，葉片光合強(qiáng)度也下降，養(yǎng)分吸收減少；同時加劇有毒物質(zhì)的生成；根系缺氧還會影響微生物的活動和有機(jī)質(zhì)的分解，影響礦質(zhì)養(yǎng)分的活化。所以生產(chǎn)中由于土壤板結(jié)等因素引起的土壤不通氣是導(dǎo)致土壤生育能力下降的重要原因！
 

貳   “水”-----土壤水分過多或過少、降低土壤的生育能力

過量灌溉、田間積水使土壤水分過多也會導(dǎo)致土壤不通氣，引起根系缺氧。為了防止土壤水分過多導(dǎo)致的土壤不通氣從而引發(fā)的根系缺氧，首先是要做好田間排水措施，同時要管理好田間的水分。通過建立土壤的水分豐缺評判標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)時監(jiān)測田間水分，從而科學(xué)的指導(dǎo)灌溉，維持一個合理的水氣平衡環(huán)境。
 

田間的水分高低可以通過儀器檢測，也可以通過手測和目測的辦法進(jìn)行判斷。通常的操作流程是，將根區(qū)土壤挖出，采取不同深度的土壤，通過目測和手測的辦法來判斷土壤的水分情況。
 

圖10磚紅壤在不同水分下的性狀

土壤田間持水量是評價土壤儲水能力的重要指標(biāo)。土壤田間持水量的飽和度是評價土壤水分豐缺重要標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)土壤田間持水量的飽和度為80%-100%，代表土壤水分充足。當(dāng)土壤田間持水量的飽和度在60%-80%范圍內(nèi)，代表土壤中的水分含量適宜。當(dāng)土壤中的田間持水量飽和度小于50%，代表土壤水分缺乏。如果土壤田間持水量飽和度小于35%，表示土壤水分嚴(yán)重缺乏。
 

圖11土壤田間持水量飽和度與土壤含水量的關(guān)系

通過監(jiān)測土壤中的水分含量，合理灌溉，將土壤田間持水量飽和度維持在60%-80%，給土壤提供一個水、氣平衡環(huán)境，是提高土壤生育能力的重要措施，土壤過濕、過干，都會降低土壤的生育能力。

叁   “酸“-----土壤酸化導(dǎo)致土壤生育能力下降

土壤酸化，指的是土壤吸收性復(fù)合體接受了一定數(shù)量交換性氫離子或鋁離子，使土壤中堿性(鹽基)離子淋失的過程。土壤酸化導(dǎo)致pH值降低，形成酸性土壤。

造成土壤酸化的原因主要是由以下幾方面：成土母質(zhì)、氣候原因、酸雨導(dǎo)致的酸化、不合理施肥（特別是偏施銨態(tài)氮肥導(dǎo)致的酸化）。

土壤酸化造成很多不良后果，其中包括限制根系生長和養(yǎng)分的吸收，氫離子濃度過高造成的氫離子毒害；鋁錳離子濃度過高引起鋁錳毒害；由于pH過低降低大多數(shù)陽離子的有效性，造成鉀、鎂和鈣等的缺乏；土壤酸化降低磷、鉬的可溶性，造成其缺乏；包括土壤酸化加速根系長線蟲。
生產(chǎn)可以通過檢測土壤的pH值大小來判斷土壤酸化程度，根據(jù)土壤pH值將土壤分為中性土壤（pH6.5-7.5），酸性土壤（pH6.5-5.5），強(qiáng)酸性土壤（pH5.5-4.5），極強(qiáng)酸性土壤（pH<4.5）。土壤中的養(yǎng)分的有效性會隨土壤pH的變化發(fā)生變化，很多養(yǎng)分的有效性都會隨著土壤pH的下降發(fā)生改變。所以土壤酸化是影響根系吸收養(yǎng)分，影響肥料效果發(fā)揮的重要因素。
 

圖12不同pH情況下土壤養(yǎng)分有效性變化圖

生產(chǎn)中我們不僅要關(guān)注土壤的pH，了解土壤的酸化程度，更重要的我們還要關(guān)注不同深度土壤的pH值變化情況，筆者在華南多點(diǎn)檢測發(fā)現(xiàn)同樣的規(guī)律，土壤從表層到深層，土壤的pH值不斷下降。在南方紅壤和磚紅壤上，土壤表層5-10厘米的pH在6-6.5左右。15-20厘米的pH為5-5.5左右，25-30厘米的pH為4.5-5左右。也就是越到深處。土壤的酸度越大。經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)很多地塊都有類似的情況，在土壤耕作層的底部有一個酸層，這個區(qū)域的pH特別低。
 

所以不僅要關(guān)注土壤的pH，更要關(guān)注土壤不同深度的pH，因地制宜的采取相應(yīng)措施對優(yōu)化土壤性狀，促進(jìn)根系對養(yǎng)分的吸收，提高肥料利用率意義重大。
那么生產(chǎn)中我們應(yīng)該如何應(yīng)對土壤酸化呢？常用的辦法就是通過酸性土壤改良劑改良，或者下石灰改良。
 

圖15不同土壤類型調(diào)節(jié)pH的石灰用量

肆   “咸“----土壤鹽化導(dǎo)致土壤生育能力下降

土壤鹽化的定義：指土壤飽和提取液中電導(dǎo)率高于4mS/cm，并且可交換鈉低于15％的土壤。根據(jù)區(qū)域可以將鹽化土壤分為內(nèi)陸鹽漬土和濱海鹽漬土，全世界約有9.6億公頃鹽漬土，我國的鹽漬土也有約2700萬公頃，其中約有700萬公頃（1.05億畝）是農(nóng)田。土壤鹽化會抑制作物的正常生長，會影響根系對養(yǎng)分的吸收，嚴(yán)重的甚至?xí)斐勺魑锼劳觥?/span>
 

圖16土壤鹽化程度和作物生長之間的關(guān)系

伍   “衡“----土壤有效養(yǎng)分不平衡導(dǎo)致的生育能力下降

土壤中各種有效養(yǎng)分的平衡供應(yīng)對根系養(yǎng)分的高效吸收和肥料效果的發(fā)揮會影響很大。有效養(yǎng)分不平衡具體表現(xiàn)在兩方面，一是由于某種或者某幾種元素含量太低導(dǎo)致的不平衡，二是由于某種或者某幾種元素含量太高導(dǎo)致的不平衡。在這里我通過一個試驗(yàn)案例來說明養(yǎng)分不平衡對土壤生育能力的影響
 

上面四圖表述的是在同樣的土壤上，同樣的作物，不同的肥料使用后的效果。這四種試驗(yàn)肥料分別是磷酸二銨，硝酸鉀，雞糞和過磷酸鈣。

通過上圖的表現(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)四種肥料中長勢最差的就是硝酸鉀。我們都清楚，其實(shí)硝酸鉀是非常好的肥料，硝酸鉀也是非常貴的肥料。那么為什么最貴的硝酸鉀最終試驗(yàn)出來的效果卻是最差的呢？幾千元一噸的硝酸鉀還比不上幾百元一噸的過磷酸鈣。如果通過這個試驗(yàn)結(jié)果我們就這樣下結(jié)論——硝酸鉀效果不行，這樣硝酸鉀是不是很冤枉，很委屈！那效果不行背后的本質(zhì)原因是什么？這就是我們上面提到的土壤中某種養(yǎng)分太少導(dǎo)致的不平衡，最終影響肥料的效果發(fā)揮。

該試驗(yàn)的土壤是南方的磚紅壤，南方磚紅壤中的有效磷特別低。而玉米苗期對磷非常敏感，如果玉米苗期缺磷，其它的養(yǎng)分補(bǔ)充再多也長不好。以上四種肥料中，硝酸鉀只含有氮和鉀，不含有磷。而其它三種肥料（磷酸二銨、雞糞和過磷酸鈣）都或多或少的含有磷。這就是硝酸鉀被委屈背后的本質(zhì)原因。

陸   “碳“----土壤有機(jī)質(zhì)缺乏導(dǎo)致土壤生育能力下降

土壤有機(jī)質(zhì)的重要性大家都非常清楚，在這里我就不做贅述。重點(diǎn)和大家分析一個數(shù)據(jù)，就是同樣的作物，如果需要達(dá)到同樣的目標(biāo)產(chǎn)量，在不同有機(jī)質(zhì)土壤上的氮肥推薦使用量。
 

---------數(shù)據(jù)引自《高效土壤養(yǎng)分測試技術(shù)與設(shè)備》，金繼運(yùn)等編著

以玉米為例，在有機(jī)質(zhì)低于10g/kg的土壤上每畝需要使用16公斤純氮，才能達(dá)到理想的目標(biāo)產(chǎn)量，而在土壤有機(jī)質(zhì)達(dá)到30g/kg時，每畝只需要使用10公斤純氮，就能達(dá)到理想的目標(biāo)產(chǎn)量。這樣的情況在花生上更明顯。在有機(jī)質(zhì)低于10g/kg的土壤上，每畝需要使用7公斤純氮，花生才能達(dá)到理想的目標(biāo)產(chǎn)量，而在土壤有機(jī)質(zhì)達(dá)到30g/kg時，每畝只需要使用2公斤純氮，就能達(dá)到理想的產(chǎn)量。前者的用氮量是后者的3.5倍。由此可見有機(jī)質(zhì)對土壤生育能力的影響特別大。

柒   “堿“----土壤堿化導(dǎo)致的土壤生育能力下降

土壤堿化就是相對土壤酸化而言的，生產(chǎn)可以通過檢測土壤的pH值大小來判斷土壤堿化程度，土壤堿化會帶來很多問題，例如因pH過高限制根系生長和養(yǎng)分的吸收，因pH過高會降低大多數(shù)微量元素的有效性，造成鐵、鋅、錳的缺乏；因pH過高降低磷的有效性造成其缺乏；氨揮發(fā)，燒苗，燒種；土壤堿化常伴隨鹽化，造成板結(jié)等問題。
當(dāng)土壤pH值升高時，土壤中的磷和鉀的有效性下降。同時土壤中多種微量元素（鐵，錳，鋅，硼，銅）的有效性顯著下降。在生產(chǎn)一線我們發(fā)現(xiàn)很多北方堿性土壤上，作物的缺鐵，缺鋅癥狀就是因?yàn)橥寥缐A性太大導(dǎo)致的微量元素吸收障礙。
 

土壤堿化，pH過高導(dǎo)致的氨揮發(fā)，特別是在堿性土壤上使用堿性肥料（磷酸二銨，碳銨）導(dǎo)致的氨揮發(fā)。
 

捌   “藥“----土壤除草劑富集導(dǎo)致的生育能力下降

除草劑的過量使用或者殘留導(dǎo)致土壤生育能力下降的情況很普遍。這里我重點(diǎn)介紹，在北方砂壤土上，由于地不平導(dǎo)致的除草劑富集對土壤生育能力的影響。
 

北上砂壤土上種植存在這樣一個現(xiàn)象，一塊田如果地不平，低洼積水的地方往往長不好，就像上圖中的所示，引起低洼地帶長不好的原因有很多種，比如積水，比如地沒有充分熟化等原因。通過筆者的仔細(xì)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)還有一個非常關(guān)鍵的原因，那就是除草劑富集導(dǎo)致的影響。大家都清楚，以莠去津?yàn)槔袡C(jī)質(zhì)低的砂土中的推薦用量和高有機(jī)質(zhì)壤土中的推薦用量是不一樣的。40%莠去津在1%有機(jī)質(zhì)砂壤土上，每畝用150-200克，而在2%有機(jī)質(zhì)含量的壤土上，每畝的推薦用量是200-250克。很多農(nóng)戶在使用莠去津時，并沒有注意要根據(jù)土壤質(zhì)地情況調(diào)整用量，所以往往造成低有機(jī)質(zhì)的砂土上的除草劑用量超標(biāo)，這是造成除草劑富集的其一原因。

同時由于地不平，不管是人工灌溉還是自然降雨（西北的雨水不大，降雨往往只是形成低洼處積水，水一般難以排出田間）都容易形成地表徑流。水就會把高處的除草劑沖到低洼處，最后當(dāng)水分揮發(fā)時，低洼處的除草劑額含量就會富集，最終導(dǎo)致土壤生育能力下降。

掌握了快速診斷土壤“生育能力”的八字方針，那么是否可以快速測定土壤養(yǎng)分含量呢？毫無疑問，當(dāng)然可以!下面這套被稱為移動的田間地頭小型實(shí)驗(yàn)室的速測工具可輕松實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分含量的快速測定。
 

 

作者：胡克緯

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)作物營養(yǎng)與施肥研究室
東莞一翔液體肥料有限公司