连年施用有机肥对土壤环境的影响研究

(整期优先)网络出版时间:2022-05-17
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连年 施用有机肥对土壤环境的影响研究

张民 孙崧

山东省胶州市农业农村局 266300

摘要:我国现代化农业发展为进一步贯彻落实生态可持续发展战略任务,对土壤环境提出了新要求,要求农业种植活动中应深化平衡施肥技术,并强化有机肥施用,以此改善土壤环境,恢复土壤生态功能,从而提高土壤肥沃力度,增加土壤复种率。基于此,本文以推动土壤环境良好发展为切入点,围绕非有机肥料对土壤环境的影响,探讨施用有机肥对土壤环境的影响,以期为相关学者研究提供参考。

关键词:有机肥;土壤环境;影响

农业种植规模随着现代化农业进程加快而不断扩大,在此过程中土壤问题也越来越突出,重金属污染成为破坏土壤环境,降低土壤营养,从而影响农作物产量与品质的重要问题。基于该发展现状,为保障农业可持续发展,有关部门应提高对土壤环境的重视程度,从而以恢复土壤功能角度出发,有效管控农业种植活动中化学肥料的无节制施用,并倡导农业种植者施用有机肥,从而降低肥料对土壤环境的破坏。

  1. 非有机肥料对土壤环境的影响分析

传统肥料中含有大量的重金属物质,如若大规模多次对土壤施用传统肥料将会导致土壤重金属超标,而由于重金属不易分解,最后会在土壤中长期累积,最终致使土壤重金属负荷过度,导致土壤环境遭到污染破坏。与此同时,土壤长期受高浓度肥料侵蚀,还会导致土壤营养快速流失,土壤肥沃力日益下降,从而需要几十年的休养生息才能恢复原来的肥沃[1]

此外,部分种植者了解高浓度肥料可能会对土壤造成恶劣影响后,会采用低浓度肥料,但其因缺少专业系统化施肥技术知识,致使种植者会在农作物培育过程中高频率进行低浓度肥料施肥,而这样不科学的施肥频率反而会适得其反,影响农作物生长,使种植基地土壤对肥料中的有害物质无法进行有效分解,不仅会降低农作物产量与品质,还会导致土壤环境失衡。

  1. 施用有机肥对土壤环境的影响分析

  1. 有机肥料类型

菜饼肥。该类有机肥料是由菜籽油渣发酵而成的肥料,其含有磷、蛋白质、氨基酸等元素,蛋白质含量甚至可达到30%以上,能够有效提高土壤肥沃力。

微生物肥料。诸多有机肥料中特有的活性肥料,也称菌肥。微生物肥料是通过本身具有的活体微生物进行生命活动而产生的有机肥料,它具有疏松土壤、提高土壤能力、增加土壤透气性、提高土壤含氧量和含水量等优势,是改善土壤环境的重要肥料。

秸秆堆肥。农户自行收集或由企业统一收集,农作物秸秆经粉碎后,可用于规模养殖场异位发酵床零排放辅料和有机肥原料,以及菌类种植的材料,实现资源化利用。秸秆堆肥多作基肥,施用量大,可提供营养元素和改良土壤性状,尤其对改良砂土、粘土和盐渍土有较好效果。

(二)有机肥土壤氮磷钾和土壤理化性质的影响

根据相关学者研究结果显示有机肥中含有大量对土壤有益的微量元素,例如碳、氮、磷、钾等微量元素[2]。有机肥可以直接作为肥料对土壤进行施肥,单位有效发挥有机肥效用,从而改善土壤理化性质需要将有机肥发酵处理,去除对土壤有害的物质。与此同时,还可以根据对土壤营养的程度对有机肥进行二次加工处理,如将某些营养含量较低的动物排泄物晒干处理参入草木灰后可以提高肥料的营养元素。有机肥料的实施可以在提高农作物收益和质量的同时有效提高土壤重复使用率,预防重金属肥料对土壤的污染,促进农业生态环境的平衡发展。

(三)施用有机肥后土壤中重金属含量研究

以胶州市洋河镇朱季村、里岔镇前朱陈沟村、铺集镇白庙子村(青岛千户马铃薯合作社)、胶东街道办事处斜沟崖村(胶州市丰硕家庭农场)等4处地点为实验对象,4处地点位于北纬36°00′—36°30′,东经119°37′—120°12′之间,属于温带季风气候,降水量丰富、光照充足、热量条件优异且多为低山丘陵、平原、洼地、滨海低地,土壤分为棕壤、潮土、砂姜黑土、盐土[3]。所选地区在农业种植活动中多施用传统化肥,近几年由有机肥料取代传统化肥。针对每一个实验区采取15cm土层土样1.3kg,土样需由5处以上不同土壤层混合组成。将土壤祛湿后研磨并过筛后保存,并按照国标(GB15618-1995)执行,试剂为优级纯、测试3次,用电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS测定重金属元素。最后采用单项污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法相结合评价土壤重金属污染现状。

结果显示:土壤铬、铅、砷、汞、镉测试结果分别为:铬最小值3.29mg/kg、最大值38.59mg/kg、均值20.89mg/kg、样品总数11个;铅最小值25.63mg/kg、最大值75.12mg/kg、均值52.36mg/kg、样品总数11个;砷最小值0.71mg/kg、最大值1.06mg/kg、均值1.04mg/kg、样品总数11个;汞最小值0.06mg/kg、最大值0.12mg/kg、均值0.02g/kg、样品总数11个;镉最小值0.02mg/kg、最大值0.18mg/kg、均值0.03mg/kg、样品总数11个。总体含量大小为铅>铬>砷>汞>镉。而根据该地种植物土壤污染元素限值标准表明该地区土壤背景值相关标准参数值为:铅34.9mg/kg、铬41.3mg/kg、砷5.18mg/kg、汞0.08mg/kg、镉0.05mg/kg,对比发现该地土壤汞、铅、镉含量超标,其中铅的超标值较大,而能够造成土壤铅超标的因素为汽车尾气与人为污染等,但所调查地区均远离公路,没有遭受尾气污染可能,因此造成该地土壤铅超标的可能因素应为灌溉水与前化肥施用时的遗留问题。此外,将实验结果与土壤环境条件相关参数比较表明,该地区土壤均合格,无重金属超标问题,在进行生态风险评价后显示,该地区土壤存在轻微生态风险。

(四)有机肥施用要点

首先,人畜排泄物不可以直接作为肥料对土壤进行施肥,需要将人畜排泄物经过发酵处理一下,去除对土壤有害的物质。人畜排泄物可以根据对土壤营养的程度进行二次加工处理,如将某些营养含量较低的动物排泄物晒干处理掺入草木灰后可以提高肥料的营养元素。有机肥料的实施可以在改善土壤环境,有效提高土壤重复使用率,预防重金属肥料对土壤的污染,促进土壤环境平衡发展。

其次,使用微生物肥料,该类有机肥料可以通过自身的活性加快微量元素中营养的释放,提高土壤肥沃力,微生物肥料可以作为基肥在土地上进行使用,也可以将微生物肥料与种子配合使用,使用方法具有多样性,可以根据土壤具体情况以及栽种农作物品种的需求进行有针对性地施用,从而实现微生物肥料价值效用最优化[4]

最后,科学使用有机肥。一是控制施肥量,应根据土壤与农作物实际需要,确定施肥量,并结合不同有机肥料特点对施肥区域进行划分,进而利用科学的施肥方法保存土壤营养,提高土壤复种率;二是确保施肥平衡,在农作物成长过程中,切记施肥频率宁缺毋滥,要依据科学施肥保持施肥平衡。施肥前需调查种植区的土壤情况和降水量以及农作物的成长阶段,根据综合情况确定不同阶段可以实施的肥料以及用量,从而在保证不再破坏土壤质量的前提下,促进有机肥料作用最大化。三是周期性施肥,在农作物成长过程中需要对施肥进行周期性规划,根据农作物成熟周期的实际情况,对特定成长阶段进行特定施肥,以此避免肥料施加过量,增加土壤环境负担。

结束语

综上所述,非有机肥料的施用虽然能够在一定程度加快农作物生长,但同时无节制地施用也会降低农作物品质,影响土壤复种率,甚至造成农作物污染,出现一系列食品安全问题。基于此,开展施用有机肥对土壤环境的影响研究具有重要意义,能够明晰有机肥对土壤环境的价值效用,以此提高有关部门重视程度,从而可以促使其投入更多的精力、人力等资源加强有机肥施用技术推广,进而有效改善土壤环境。

参考文献:

[1]王紫艳,杨桂玲,虞轶俊,等. 有机肥施用对农产品质量安全及土壤环境的影响研究[J]. 农产品质量与安全,2020(4):67-73.

[2]熊国华,林咸永,章永松,等. 施用有机肥对蔬菜保护地土壤环境质量影响的研究进展[J]. 科技通报,2005,21(1):84-90.

[3]叶飞. 有机肥对土壤肥力和土壤环境质量的影响研究进展[J]. 农家科技(上旬刊),2021(2):231-232.

[4]张奇,张振华,陈雅玲,等. 施用生物有机肥对土壤特性、作物品质及产量影响的研究进展[J]. 江苏农业科学,2020,48(15):71-76.