辽西北半干旱地区土地质量劣化的主要形成因子分析与防控对策获奖科研报告

辽西北半干旱地区土地质量劣化的主要形成因子分析与防控对策获奖科研报告【摘要】本文针对辽西地区凌源市土地质量不断下降的现实状况，分析了凌源市土地质量下降的主要因子分析，在此基础上，提出了提高辽西地区凌源市土地质量的关键技术措施。

近年来，位于辽宁省西部地区的凌源市，随着农业生产中栽培新技术的不断应用，给农业生产带来了前所未有的机遇，在农业生产不断获得显著经济效益的同时，业面临着土地质量不断下降的新问题。所以，应该充分认识土地质量不断下降的主要因子，在此基础上，根据土地质量下降的原因，提出改善优化土地质量的技术对策，实现改善土地质量、培肥辽西地区凌源市土地肥力，实现农业生产的经济效益、社会效益、生态效益不断提升[1]。

1对凌源市土地质量劣化的主要因子分析

1.1农业生产持续连作土地板结和病害加剧

凌源市是保护生产的重点县区之一，设施温室的土地复种指数高，连作是土传病害的主要原因，同一地块上连续种植一类作物，使相应的某些病菌连年繁殖，在土地中大量积累，形成病土，土传病虫害频繁发生。例如，黄瓜连作可导致严重的土壤病害;茄科蔬菜连作，疫病、枯萎病等发生严重，土地害虫种群增加。发生土传病害后，土地结构变劣，理化性质发生改变，生态环境遭到破坏，出现连作障碍，严重影响农作物产量，导致品质下降。

1.2传统的施肥方式不合理造成土地酸化

凌源市土地酸化主要是施用氮肥过多，尤其是生理酸性肥料，如氯化钾、硫酸铵等，作物吸收后的酸根离子与朝阳县土地中的氢离子结合成酸，长期施用这些肥料会在土地中出现沉积。土地酸化使得微生物活性降低，作物根系发育受阻，从而影响矿质养分的吸收、运输和生物功能，导致植物缺素症的发生。大量施用化肥和有机肥，会超过农作物生长发育需要，造成土地养分过剩，蔬菜被动吸收导致体内各养分比例不正常，甚至出现毒害作用，降低抗逆性;作物对养分选择性吸收，土地严重缺乏某一种或几种营养元素，导致土地养分失衡、某些营养元素亏缺。

1.3优质有机肥施入减少引起土地板结

不合理的施肥方式会造成凌源市土地板结，施入过多的氮肥后，土地微生物分解有机物需要的碳氮比为（25～30）∶1，所消耗的碳源来源于有机物质，有机肥的施入严重不足，影响微生物的数量和活性。若土地中腐殖质含量锐减，阻碍了团粒结构的形成，土地结构遭到破坏，还可能龟裂。土地中的阳离子以钙、镁离子为主，施入过多磷肥时，磷酸根与钙、镁结合成难溶性磷酸盐，降低了磷肥的有效性，造成浪费[2]。

1.4设施农业生产的封闭性与能量高投入导致土地盐渍化

在凌源市设施栽培中，作物在生长过程处于相对封闭的环境中，具有高温高湿的特点，土地矿物质的分解快，而且蒸腾作用也强烈，深层土地中的盐分离子随水分沿毛管孔隙上移并在土地表层聚集，引起土地表层积盐，保护地里又没有有效的降雨淋洗多余盐分，人工灌溉无法将多余的盐分淋洗到下层土地中。地表浇水、化肥在地表撒施，长期采用小型旋耕机耕翻，不深耕深松加上机械碾压致使耕作层变浅，犁底层上移，与下层土地形成阻隔层，下层土地通气透水性变差，深层土地孔隙变少，降雨或灌溉以后堵塞土地孔隙，影响了土地的团粒结构的形成，导致水肥聚积在较浅的耕作层中，导致土地次生盐渍化。

1.5传统农业耕作方式导致土地耕作层变浅

凌源市使用推土机建棚时，将原有的耕作层土地推到棚墙上，导致耕作层变浅，补充大量的有机质和营养元素。长期使用小型旋耕机翻地，大部分旋耕机翻地深度在15～18cm，而大部分作物根系集中在15～25cm，而且长时间不深耕深松加上机械碾压致使耕作层变浅，犁底层上移，与下层土地形成阻隔层，下层土地通气透水性变差，深层朝阳县土地孔隙变少，降雨或灌溉以后堵塞朝阳县土地孔隙，导致水肥聚积在较浅的耕作层中，影响了土地的团粒结构的形成，破坏土地结构。

2对凌源市土地质量劣化的关键防控对策

2.1有序渐进强化农家有机肥的施入

对于已经形成板结的土地，尤其是黏滞土地采用客土法和增施有机肥。施入优质有机肥，有机肥经过微生物的矿质化作用和腐殖化作用之后，主要以腐殖质的形式存在土地中，腐殖质不仅是土地养分的重要来源，而且对土地的理化性质、生物学特性有重要影响。腐殖质是一种高分子的有机化合物，带有大量的负电荷，能够吸附土地中的带正电荷的养分离子，起到保蓄土地养分的作用。腐殖质具有亲水性，能够吸附土地中水分起到保水的作用，腐殖质中的腐植酸与土地中的钙、镁黏结成腐植酸钙和腐植酸镁，使土地形成大量的水稳性团粒结构，还田后降低朝阳县土地容重，改善土地孔隙度。

2.2科学合理增施微生物菌剂

酸化给凌源市土地中的微生物群体有一定的破坏，导致土地环境中有益菌和有害菌的比例失调，有害菌增多，使得病害发生严重。增施微生物菌剂，加大有益微生物的投入，快速增加土地中有益微生物的数量和比例，提高有机质含量，这些有益菌有效降解农药、化肥、除草剂的残留和有害化学物质，增加板结土地通透性;并且有益微生物在生长繁殖时能分泌多糖、酶等有益物质，能活化酸化土地中被固定的养分，提高营养成分的吸收效率，起到疏松土地、培肥地力的作用。

2.3强化新型耕作制度和配方施肥

在種植过程中进行深耕翻土，打破犁底层，以增加上下土层之间的物质与能量交换，增强土地的蓄水保墒功能。提倡测土配方施肥，控制盲目施用化肥量，提高农民对各种肥料作用的认识，注意平衡氮磷钾肥的比例，重视有机肥，后期追肥时，可喷施水溶性肥。对于旱作农业，可更换耕作方式，深耕和旋耕相结合，耕作层在30cm左右;进一步推广秸秆还田、免耕覆盖，尽量减少水土流失，以保持土地结构不遭破坏。推广旱作农业，实行喷灌，不可大水漫灌，提倡利用夏季多储雨水，充分利用地上水。有条件的地区也可利用深井水，土地板结地块可进行中耕处理，随后喷施新高脂膜保墒保湿减少水分蒸发[3]。

2.4增施含腐殖酸水溶肥料

作为水溶肥原料，腐植酸还可以减少氮元素的流失，固定磷元素和钾元素，从而提高化肥的肥效。腐殖酸肥施入腐殖酸肥料促进根系发达，增强作物生理活性，活化酶体活性，加强植物养分吸收和运转能力，提高叶绿素含量，增强光合作用干物质的积累，提高农作物抗逆性、抗病性。

2.5适当施用土地改良剂

土地板结严重