针对红壤侵蚀严重、季节性干旱、养分缺乏和酸性强等障碍因素,采取保土保水,增加养分及调节酸度等改良措施,从而提高其肥力和生产力。限制因素红壤在高温、多雨及旺盛的生物生长量条件下形成。在成土过程中,既经高度风化,又遭强烈淋溶。同时,红壤位于不同坡度的丘陵山地,受流水侵蚀,在风化过程中,可形成较深厚的红色风化壳;在成土过程中,可积累较丰富的有机质。
目录 1 限制因素 2 主要改良措施针对红壤侵蚀严重、季节性干旱、养分缺乏和酸性强等障碍因素,采取保土保水,增加养分及调节酸度等改良措施,从而提高其肥力和生产力。
红壤在高温、多雨及旺盛的生物生长量条件下形成。在成土过程中,既经高度风化,又遭强烈淋溶。同时,红壤位于不同坡度的丘陵山地,受流水侵蚀,在风化过程中,可形成较深厚的红色风化壳;在成土过程中,可积累较丰富的有机质。但在植被破坏后的人为耕种影响下,土壤性质产生明显变化,带来许多植物生长的限制因素,表现为红壤旱地土壤肥力一般不高,经济林木及农作物产量较低,兹从红壤的本质及开垦利用后引起的变化分述红壤利用中存在的问题。
强风化作用使红壤颗粒组成中的粘粒含量较高,除部分母质为砂岩、花岗岩等风化物发育的红壤,含石英砂粒较多外,由玄武岩发育的砖红壤,粘粒含量高达50%~70%。由第四纪红土发育的红壤,粘粒含量也达30%~50%,由于机械淋溶作用,一般表土中粘粒略低于心土。这些粘粒主要是由高岭石与三二氧化物组成,虽易形成稳定性很强的微团聚体,但较大的结构极不稳定,红壤孔度虽可达到50%~65%,持水孔度也可达到30%~48%,但其有效水分则很低,仅有10%~15%。红壤区雨量充沛,但一年中分配严重不匀,干湿季节明显,土壤水分利用率不高,进一步增加了季节性干旱的严重性。此外,由于土壤粘性重,土壤水分渗透慢,特别是因雨滴打击和细粒下移,以致表土孔隙堵塞,降低渗透速率,土体内贮水量难以增加,这也是红壤易于干旱的重要原因。
红壤若在原始植被下,有机质含量可高达8%~9%,在地表还有枯枝落叶层覆盖,具有保水作用。即使是人工次生林,土壤有机质量仍有2%~3%。但一经垦殖,在高温多湿气候下,有机质量迅速下降,如果加上表土层的侵蚀,在二三年内,可降至1%左右。若注意施用有机肥并在良好耕作条件下,有机质量可保持在1.5%~2.0%之间,算是较肥的旱土。红壤有机质中主要大分子化合物是碳水化合物,含氮化合物和腐殖物质三大类,含氮化合物分解为铵态氮、氨基糖氮和氨基酸氮,最后通过硝化作用,均可向作物提供氮。红壤有机质量下降后,氮源减少,肥力减退。碳水化合物对土壤结构的形成有密切关系,腐殖物质也是结构形成的参与者。红壤中因有机质含量不高,特别是腐殖物质组成中富啡酸远比胡敏酸高,以致土壤的中、小结构少、结构性差、耕性不良。
红壤是在强淋溶作用下形成的,矿质养分含量很低。全磷量除少数基性母岩形成的红壤外,大部分土壤偏低,一般在0.013%~0.035%范围内,而全磷中有机磷占20%~50%,其余的无机磷中,又以闭蓄态为主,少量为磷酸铁盐,故有效磷极少,缺磷成了红壤的通病。红壤全钾量依母质而定,差异较大。由玄武岩及浅海沉积物发育的红壤全钾量最低,其平均值分别为0.2%、0.31%;花岗岩发育的红壤全钾量因风化程度而有高低;第四纪红色粘土发育的红壤,全钾平均值为0.95%;千枚岩发育的红壤,全钾为1.63%。红壤除少数富钾者外,大多是缺钾的。此外由于钙镁等在淋溶序列中属易被淋溶的,故红壤中不仅有效钙镁少,全量也极低。
红壤中碱金属及碱土金属离子大量淋失,被吸附的也很少,故盐基饱和度很低,一般为20%左右。吸附离子主要是氢和铝,其中氢离子只占1%~3%,其余为铝离子。铝离子交换水解后,生成等价的氢离子,因而红壤酸性较强,pH值一般在4.5~5.5之间,除部分喜酸植物如茶树外,很多植物均将受到铝害,还由于铝与磷酸结合成为不溶性磷酸铝盐,致使磷营养缺乏,也是植物生长不良的原因之一。
红壤位于丘陵山地,地形起伏大,加上降雨量多,又较集中,大雨暴雨频率大。因此红壤植被一经破坏,立即引起水流侵蚀。红壤侵蚀与母岩关系密切。花岗岩发育的红壤最易引起侵蚀,片蚀、沟蚀、崩蚀并存,强度很大,最严重的侵蚀模数可达13500吨/千米2以上;其次为砂岩发育的红壤;再其次为第四纪红土、石灰岩、玄武岩发育的红壤。耕地主要是片蚀,在荒地上也有沟蚀的。侵蚀是破坏土壤肥力最重要的因素,表土流失,产量迅速下降,侵蚀还造成河流、池塘、水库、湖泊淤塞,破坏了整个生态系统,为红壤地区的大害。
红壤地种植经济林果及其他作物已有不少丰产范例,它们都是经改良克服了红壤中障碍因素后取得的。红壤改良必须采取综合措施,治本与治标相结合,当前与长远相结合,工程措施与农业措施相结合。
用作经济林果地及农用地的红壤,应选择土层深厚、未经侵蚀或侵蚀不明显的、坡度在25度以内的土地。对易引起冲刷的类型,在坡度上更应控制在15度以内。土地须平整,修成梯地,以防止或减轻冲刷,增加土壤蓄水量,有利于保持和提高肥力。这是红壤改良的根本性措施。为达到合理布局、等高平整、渠系与道路配套的要求,一般可采取以下形式:①缓坡梯地。坡度在5度以内的,按等高线筑地埂,内侧开沟,经几年等高耕作,地面可趋于水平。②等高梯地。坡度大于5度的,可按等高线作埂,然后平整地块,要求地面基本等高或外侧略高于内侧,上下田块落差要基本相等,但不要求每一地块等宽等距。③等距梯地。地块要求等距,宽窄一致,但不苛求水平,故难于按等高线作埂,地块落差有大有小。以上三种形式各有其特点,应因地制宜采用。
增加有机质是红壤培肥的关键措施。其主要途径是种植绿肥、秸秆还土和积造农家肥。热带和亚热带的绿肥种类很多,属豆科的有紫云英、苕子、箭筈豌豆、三叶草、猪屎豆、饭豆、豇豆、剑麻、田菁、草木樨等,属禾本科的有黑麦草、雀麦、鸭茅、狐茅等,属十字花科的有萝卜菜、油菜等。它们的鲜草产量一般为每公顷22.5~40.0吨,高的可达75吨,含干物质量10%~30%,干物质中含氮1.30%~4.80%,含磷0.21%~0.53%,含钾1.24%~4.06%。它们的作用,不仅是增加土壤有机质和营养元素,还可改善土壤物理性质,豆科绿肥更能大量增加土壤氮,种任何绿肥均应适当施肥,以小肥养大肥,促使土壤养分有效化。选择适宜的绿肥品种要考虑多种因素,如气候、土壤的适宜性、绿肥的生长速度、生长量、肥效、腐殖化系数和速率,还应注意不同经济林种、耕作制度、经济效益、对后作物及主作物的影响等。秸秆是红壤区极为普遍的肥源,其利用方法:一是经腐烂后施用,即先作沼气原料,既可解决农村能源,沼渣、沼液又是优质肥料。二是秸秆破碎后覆盖农田,可减少水土流失、降低地面蒸发、调节土温、增强抗旱能力,以后耕翻入土,又能培养肥力,产生多种改土功能。
养分贫乏是红壤低产的重要原因。故施用化肥,能获得显著增产效果。红壤普遍缺氮,不能满足作物需要,应按需氮水平补施化肥。主要作物需氮水平从高到低的顺序为玉米>大小麦>油菜>甘薯>花生。红壤缺磷严重,新垦红壤尤甚,施磷效果最佳。磷肥效益以十字花科及豆科作物最好,禾本科作物次之。故磷肥先用于豆科绿肥,使其生长旺盛,有利于固定大气氮,达到“以磷增氮”的更好效益。在一般情况下,磷肥与氮肥配合使用,增产效果更加明显。红壤钾的盈缺受母质影响极大,以玄武岩及沿海沉积物发育的红壤最缺,其次是石灰岩、红砂岩发育的,再其次为第四纪红土及风化程度深的花岗岩发育的,千枚岩及花岗岩发育的红壤含钾较丰富。钾的土壤供应潜力大致是:缓效钾含量在160毫克/千克土以下为极缺,160~330毫克/千克土为缺乏,330~500毫克/千克土为较丰富,500毫克/千克土以上为丰富。红壤区由于肥料结构变化,作物产量提高,钾肥需要量不断增大。经济林木如水果、橡胶、茶树等施用化肥的经济效益最大,但必须按需肥特点合理配施氮、磷、钾。例如茶树特别重视在氮的基础上配施磷钾肥,橡胶要在氮磷基础上重施钾肥。红壤中各种微量元素的有效态含量很不一致,锰、铜丰富,而钼、锌、硼则极缺乏。不同作物对微量元素的反应也不同,如钼对所有豆科植物都是必需的,对十字花科植物也表现良好;玉米对锌需要量特大,锌对柑橘、桃树的效果也很好;硼对柑橘、杨梅等果树有特别好的保花增果作用,对十字花科、豆科及马铃薯等增产也十分明显。
施用石灰调节酸度在改良红壤中的作用是多方面的。①红壤钙易被淋溶,是普遍缺乏的营养元素。施石灰可补充钙,部分石灰中钙镁并存,可弥补土壤镁的不足。②红壤结构不良,施钙后有利于团粒结构形成,并保持稳定。③红壤酸性主要是由于胶体表面吸附了大量铝离子,当铝离子被交换进入溶液后,对很多植物有毒害。施石灰可使铝离子形成氢氧化铝沉淀,避免毒害。④氮磷钾等重要元素在近中性的土壤里有效性和利用率都高,红壤施石灰能促进作物对各种养分的吸收。石灰施用量应根据土壤交换性酸量而定,并须考虑影响交换性酸的其他土壤因子,如砂质土壤石灰用量可少些,粘质土宜适当增多;有机质含量低的土壤可少施,丰富的宜增多。中国常用熟石灰作改土原料,作用较快,施用也方便。有条件的地方也可用石灰石粉作为原料,其作用虽较迟缓,但有效期长,一次施用,可多年受益。
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