1994年，面對(duì)中國(guó)快速增長(zhǎng)的人口數(shù)量和相對(duì)低下的生產(chǎn)水平，美國(guó)世界觀察研究所所長(zhǎng)萊斯特·布朗拋出了“21世紀(jì)誰(shuí)來(lái)養(yǎng)活中國(guó)”的疑問(wèn)，在全球范圍內(nèi)引起了激烈的反響和爭(zhēng)論。悠久的人文歷史和璀璨的華夏文明賦予了中國(guó)人不屈的傲骨，面對(duì)質(zhì)疑、嘲諷甚至指責(zé)，勤勞而智慧的中國(guó)人，為“國(guó)之復(fù)興”和“民之富?！辟M(fèi)盡了心力，集結(jié)黨和人民的力量，不斷奮斗創(chuàng)新，用行動(dòng)和事實(shí)向世界遞交了一份完美的答卷，給布朗先生扇了一記響亮的耳光。
▲美國(guó)世界觀察研究所所長(zhǎng) 萊斯特.布朗
聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，從2010年至今，全球每年人均糧食食用消費(fèi)水平在160kg左右。反觀我國(guó)，糧食總產(chǎn)量在2010年達(dá)到5.46億噸，人均糧食占有量420kg，2015年更是達(dá)到了6.2億噸，人均占有量約450kg，不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球人均糧食食用消費(fèi)量，而且完全能滿(mǎn)足我國(guó)人民對(duì)糧食的需求[國(guó)家糧食安全中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要（2008-2020年）中提出，我國(guó)人均糧食消耗量約390kg]。除此之外，我國(guó)從上世紀(jì)90年代開(kāi)始廣泛種植蔬菜，至今蔬菜的地位已經(jīng)趕超糧食，年產(chǎn)量接近8億噸，為人們生活水平的提高做出了重要貢獻(xiàn)。
然而，凡事皆有兩面。在我們?yōu)橹袊?guó)農(nóng)業(yè)取得如此大的成績(jī)感到欣喜的同時(shí)，卻也不得不面對(duì)農(nóng)業(yè)飛速發(fā)展所帶來(lái)的諸多負(fù)面影響，土壤板結(jié)就是其中最突出的問(wèn)題之一。
土壤板結(jié)是指土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，土面在內(nèi)聚力的作用下變得堅(jiān)硬，不再適宜于作物生長(zhǎng)的一種農(nóng)業(yè)耕作障礙。我們分析土壤板結(jié)的成因，首先需要弄明白什么是土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。
土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)主要是通過(guò)帶負(fù)電的土壤粘粒及有機(jī)質(zhì)與帶正電的多價(jià)陽(yáng)離子（主要是鈣鎂離子）聯(lián)接而成的一種良性結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中存在著豐富的大小孔隙（多級(jí)孔隙），具有保溫、保水、透氣的作用，能保證作物根系正常生長(zhǎng)，是農(nóng)業(yè)栽培較為理想的一種疏松、透氣的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)一旦遭到破壞，就導(dǎo)致孔隙不再豐富，土壤保水保肥能力下降，造成土壤板結(jié)。
因此，土壤板結(jié)的根本原因就是團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，那么哪些因素會(huì)影響和破壞團(tuán)粒結(jié)構(gòu)呢？
健康的土壤
1、土壤有機(jī)質(zhì)含量低下，難以形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)
土壤有機(jī)質(zhì)是團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的基本要素之一。在農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的幾十年里，人們?yōu)榱俗非螽a(chǎn)量，一味地增施化肥，忽略了有機(jī)肥的施用，導(dǎo)致土壤中的有機(jī)質(zhì)被不斷帶走而沒(méi)有得到及時(shí)補(bǔ)充，影響了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。在我國(guó)的土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中，將有機(jī)質(zhì)處于1%-2%的土壤定為“缺乏”，將有機(jī)質(zhì)低于1%的土壤定為“很缺乏”和“極缺乏”。據(jù)全國(guó)第二次土壤普查的結(jié)果顯示，我國(guó)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量在1%～2%之間和低于1%的面積分別占38.25%和25.95%，也就是說(shuō)，6成以上的土壤處于有機(jī)質(zhì)缺乏或嚴(yán)重缺乏狀態(tài)，甚至連曾經(jīng)“捏把黑土冒油花，插雙筷子也發(fā)芽”的東北黑土，也面臨著土層變薄和可能消失的危機(jī)。
2、大量使用化肥會(huì)影響并破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)
1）過(guò)量施用氮肥影響團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成
土壤中存在著豐富的微生物，微生物在生命活動(dòng)過(guò)程中需要氮（N）元素和碳（C）元素來(lái)提供能源。試驗(yàn)表明，微生物每消耗1份氮，則需要同時(shí)消耗20-25份碳，人們向土壤中施用過(guò)多的氮肥，會(huì)加速微生物對(duì)碳元素的消耗（這里的碳元素，絕大部分來(lái)源于土壤中的有機(jī)碳），從而降低土壤有機(jī)質(zhì)含量，影響團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，甚至從已經(jīng)形成的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)中奪走有機(jī)碳，造成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)破壞和土壤板結(jié)。
2）過(guò)量施用磷肥降低了多價(jià)金屬離子的活性，從而影響團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成
前面說(shuō)過(guò)，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是帶負(fù)電荷的土壤膠粒及有機(jī)質(zhì)與鈣鎂離子相結(jié)合形成的一種結(jié)構(gòu)，向土壤中施用過(guò)多的磷肥，磷肥中的磷酸根會(huì)和鈣鎂離子發(fā)生反應(yīng)，形成難溶的磷酸鈣和磷酸鎂，從而降低鈣鎂離子的活性，土壤因缺乏鈣鎂離子而無(wú)法形成良性的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，因此出現(xiàn)板結(jié)。
3）過(guò)量施用鉀肥會(huì)置換出團(tuán)粒結(jié)構(gòu)中的鈣鎂離子，造成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)解體
我們?cè)谥袑W(xué)的化學(xué)課本中學(xué)過(guò)金屬元素活性表：鉀＞鈣＞鈉＞鎂＞鋁＞鋅＞鐵＞錫＞鉛＞氫＞銅＞汞＞銀＞鉑＞金，鉀是活性最強(qiáng)的金屬元素。向土壤中施入過(guò)多的鉀肥，鉀離子超強(qiáng)的活性會(huì)置換出團(tuán)粒結(jié)構(gòu)中的鈣鎂離子，從而使團(tuán)粒結(jié)構(gòu)解體，造成土壤板結(jié)。
3、土壤微生態(tài)環(huán)境失衡影響團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成
微生物是土壤的重要組分，生命活動(dòng)十分繁復(fù)，試驗(yàn)證明，微生物在生命活動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生豐富的代謝產(chǎn)物，并能激活磷、鈣、鎂等被固化的元素，從而提高鈣鎂離子活性，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成?；屎娃r(nóng)藥的長(zhǎng)期大量投入，使土壤中的微生物種類(lèi)和功能產(chǎn)生變化，土壤微生態(tài)環(huán)境失衡，不僅加重了土壤板結(jié)，而且還加劇了農(nóng)業(yè)病害。
4、土壤酸堿化不利于團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成
酸性土壤通常是因?yàn)闃O強(qiáng)的淋溶作用形成的，在這種強(qiáng)淋溶作用下，鈣鎂離子大量流失，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)因缺乏鈣鎂離子而難以形成；在強(qiáng)堿性環(huán)境中，鈣鎂離子又容易形成氫氧化鈣和氫氧化鎂沉淀，從而影響活性，也不利于團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成。
5、自然條件及農(nóng)業(yè)耕作對(duì)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的影響
惡劣的自然條件對(duì)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)也有著影響，如強(qiáng)降雨的淋溶作用導(dǎo)致鈣鎂缺乏，水土流失帶走了土壤粘粒，使土壤缺乏形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的重要組分；此外，單一的耕種模式，不適宜的農(nóng)業(yè)措施等，都會(huì)對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)造成一定影響。
1、透氣性差，根系難以伸長(zhǎng)
根系是作物吸收養(yǎng)分最重要的活性器官，在根系吸收養(yǎng)分的許多過(guò)程中，都需要通過(guò)呼吸作用來(lái)供應(yīng)能量。板結(jié)土壤的多級(jí)孔隙遭到破壞，透氣性極差，土壤中的溶氧量不足，根系長(zhǎng)期處于缺氧狀態(tài)，不僅無(wú)法伸長(zhǎng)，甚至?xí)驗(yàn)楹粑饔檬茏柙斐筛岛椭仓晁劳觥?/span>
2、透水保水性差，抗?jié)晨购的芰ο陆?/span>
板結(jié)土壤的透水性和保水性都很差，遇到下雨，雨水在地表低洼處聚集而不下滲，形成澇災(zāi)；遇到干旱，土壤因沒(méi)有積蓄足夠的水分而無(wú)法給植物提供保護(hù)，形成旱災(zāi)。
3、滲透性差，養(yǎng)分難以吸收，形成污染和鹽漬化
板結(jié)土壤滲透性差，有跑水跑肥的特性，肥水施在地表，難以在短時(shí)間下滲供根系吸收利用，根系的向肥向水性使之朝地面生長(zhǎng)，扎根不深、不牢；肥水施用后，遇到下雨，肥水隨雨水形成地表徑流進(jìn)入江河湖泊，造成水體污染；遇到干旱天氣，水分蒸發(fā)快，養(yǎng)分因來(lái)不及滲透而留在地表，形成鹽漬化。
4、耕作性差，難以持續(xù)生產(chǎn)
板結(jié)土壤因?yàn)槿狈α己玫膱F(tuán)粒結(jié)構(gòu)，在多雨季節(jié)呈泥濘狀，在干旱時(shí)又堅(jiān)硬如石頭一般，極大地增加了耕種難度，就算勉力耕種，也無(wú)法獲得理想的收成，難以持續(xù)利用和生產(chǎn)。
我們說(shuō)過(guò)，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞是造成土壤板結(jié)的核心問(wèn)題，要解決土壤板結(jié)，就需要重新建立良好的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。
1、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量可促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，從而改良板結(jié)土壤
土壤有機(jī)質(zhì)是團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的重要組分，目前我國(guó)6成以上的土壤處于有機(jī)質(zhì)缺乏和嚴(yán)重缺乏的狀態(tài)，因此，要重建良好的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，首先要提高有機(jī)質(zhì)含量。
1）增施有機(jī)肥/生物有機(jī)肥
有機(jī)肥/生物有機(jī)肥是經(jīng)過(guò)工業(yè)化腐熟的產(chǎn)品，含有豐富而優(yōu)質(zhì)的有機(jī)質(zhì)，可短時(shí)間內(nèi)提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，是目前改良土壤板結(jié)最快捷、最有效的手段，同時(shí)，有機(jī)質(zhì)對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的提升也有顯著作用。
2）秸稈還田
作物秸稈主要是由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，這三種物質(zhì)都含有豐富的有機(jī)碳，在微生物的作用下逐步分解，其改良效果沒(méi)有直接施用有機(jī)肥/生物有機(jī)肥快速，但通過(guò)逐年秸稈還田，仍然是改良土壤板結(jié)的有效手段。
2、增施生物菌肥
生物菌肥含有有益微生物，具有活化被固定的鈣鎂離子的作用，可以提高鈣鎂離子活性，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成。施用生物菌肥能夠重建良好的土壤微生態(tài)平衡，降低病害發(fā)生，豐富的次生代謝產(chǎn)物對(duì)于農(nóng)業(yè)提質(zhì)增產(chǎn)也有良好的效果。
3、合理搭配，科學(xué)施肥
1）均衡施肥
前面說(shuō)過(guò)，偏施氮肥、磷肥、鉀肥，都會(huì)加重土壤板結(jié)，因此在施肥時(shí)，我們需要均衡施肥，重施有機(jī)肥，氮磷鉀配合施用，避免長(zhǎng)期大量施用單一肥料。
2）根據(jù)作物需肥規(guī)律施肥，實(shí)施水肥一體化，提高肥效，減少肥料殘留對(duì)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的破壞
有資料顯示，我國(guó)傳統(tǒng)氮肥的利用率在30%-35%，磷肥的利用率在20-25%，鉀肥的利用率在35%-40%，也就是說(shuō)，有60%-80%的肥料流失掉或滯留在土壤中，消耗了土壤中的有機(jī)碳（主要是N）、影響了鈣鎂離子的活性（主要是P），造成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)破壞（主要是K），從而加重土壤板結(jié)。因此，提高肥料利用率也是改良土壤板結(jié)的有效手段。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)作物種類(lèi)和所處生育期對(duì)養(yǎng)分的需求規(guī)律，有針對(duì)性地進(jìn)行配肥施肥，肥料吸收利用效率可以翻倍，如果結(jié)合現(xiàn)代灌溉設(shè)施進(jìn)行精準(zhǔn)施肥，吸收利用效率更高。
4、調(diào)節(jié)土壤pH值
目前，我國(guó)土壤酸化現(xiàn)象嚴(yán)重，在強(qiáng)酸性環(huán)境中，鈣鎂離子淋洗嚴(yán)重，含量極低，不利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，因此酸化和板結(jié)往往同時(shí)發(fā)生。提高酸性土壤pH值，補(bǔ)充鈣鎂含量，有助于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，改良板結(jié)土壤。
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