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關(guān)鍵詞:除草劑;土壤生態(tài)環(huán)境;土壤酶
中圖分類號(hào): S156 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/ki.jlny.2014.23.0076
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,化學(xué)除草劑被大量施用以提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)。施用除草劑后,可在一定程度上減少雜草對(duì)作物的危害,但除草劑的不 當(dāng)使用也會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生一定程度的不利影響,同時(shí)進(jìn)入土壤后對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染[1]。
1 農(nóng)田除草劑對(duì)土壤動(dòng)物的影響
在土壤生態(tài)系統(tǒng)中,土壤動(dòng)物參與地球物質(zhì)循環(huán),其數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)影響地上群落的結(jié)構(gòu)和組成,是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。除草劑對(duì)土壤動(dòng)物影響的研究多集中在二十一世紀(jì)。采用野外定點(diǎn)試驗(yàn)方法分析除草劑乙草胺、2,4-D丁酯和噻吩磺隆對(duì)農(nóng)田中小型土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的影響,發(fā)現(xiàn)噴施除草劑使中小型土壤動(dòng)物個(gè)體數(shù)量明顯減少,尤其是使優(yōu)勢(shì)類群個(gè)體數(shù)量減少最大,使群落多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)增高,優(yōu)勢(shì)度指數(shù)降低,但沒有使土壤動(dòng)物類群數(shù)發(fā)生明顯變化[2]。近年研究結(jié)果表明,隨著農(nóng)藥污染程度的加重,土壤動(dòng)物類群、個(gè)體數(shù)量、多樣性指數(shù)、均勻性指數(shù)、個(gè)體數(shù)密度等均受到負(fù)面影響,但是不同類型的農(nóng)藥對(duì)土壤動(dòng)物的影響程度不同,不同的土壤動(dòng)物對(duì)農(nóng)藥污染的敏感程度也不同。
2 農(nóng)田除草劑對(duì)土壤微生物及酶活性的影響
土壤微生物在土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化中具有多種重要功能,不僅對(duì)土壤的發(fā)生、發(fā)育、土壤肥力的形成和植物營(yíng)養(yǎng)元素的遷移轉(zhuǎn)化起著重要作用,同時(shí)也對(duì)土壤中有機(jī)污染物以及農(nóng)藥的分解和凈化、重金屬和其他有毒元素的遷移轉(zhuǎn)化起著不可忽視的作用[3]。土壤酶主要由微生物、植物和動(dòng)物的活體或殘?bào)w構(gòu)成,可催化土壤有機(jī)質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)[4],因此在判斷外來化學(xué)物質(zhì)對(duì)土壤的污染程度及是否對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響時(shí),常使用土壤微生物及土壤酶作為生態(tài)毒理指標(biāo)[5]。洪文良等[6]在室內(nèi)模擬條件下研究了敵草胺對(duì)土壤微生物種群數(shù)量及生物活性的影響,發(fā)現(xiàn)經(jīng)敵草胺各濃度處理后,土壤細(xì)菌生長(zhǎng)呈現(xiàn)抑制、恢復(fù)或激活的變化趨勢(shì),放線菌的生長(zhǎng)則表現(xiàn)為先抑制后恢復(fù)的變化趨勢(shì),真菌生長(zhǎng)則表現(xiàn)為在14天前低濃度刺激,高濃度抑制,45天后激活的變化趨勢(shì);設(shè)置室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)測(cè)定除草劑草甘膦對(duì)土壤過氧化氫酶活性的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),草甘瞵抑制土壤過氧化氫酶活性,且隨著濃度的升高,對(duì)過氧化氫酶活性抑制作用增強(qiáng)[7]。為更準(zhǔn)確判斷除草劑對(duì)土壤微生物及酶活性的影響,現(xiàn)已在分子水平進(jìn)行研究[8]。
3 農(nóng)田除草劑對(duì)土壤呼吸的影響
土壤呼吸在一定程度上反映土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和供應(yīng)能力,是土壤生態(tài)系統(tǒng)中表征土壤質(zhì)量和土壤肥力的重要生物學(xué)指標(biāo)。在外界條件不同的情況下,微生物體內(nèi)與呼吸作用相關(guān)的酶活性會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不同變化,影響土壤呼吸作用。吳小玲等[9]在室內(nèi)模擬田間環(huán)境條件下測(cè)定不同時(shí)間內(nèi)土壤微生物呼吸強(qiáng)度,發(fā)現(xiàn)施用適量的草甘膦一周后,土壤呼吸強(qiáng)度增強(qiáng),說明草甘膦影響土壤微生物的新陳代謝,在一定程度上破壞土壤微生態(tài)系統(tǒng)的平衡,但這種影響在16 天后可以恢復(fù),施用劑量越小越容易恢復(fù),劑量越大越難恢復(fù)。
4 評(píng)價(jià)農(nóng)田除草劑生態(tài)毒理性現(xiàn)狀
土壤生態(tài)系統(tǒng)中,土壤酶參與包括土壤生物化學(xué)過程在內(nèi)的自然界物質(zhì)循環(huán)。土壤酶活性可反映土壤中進(jìn)行的生物化學(xué)過程的動(dòng)向和強(qiáng)度,有助于土壤肥力的形成和提高,同時(shí)對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)具有重要意義,是土壤生態(tài)系統(tǒng)的感應(yīng)器,可準(zhǔn)確反映土壤生理――生態(tài)變化,預(yù)示土壤肥力和土壤的健康狀況[10]。研究除草劑對(duì)土壤酶活性的影響,通過土壤酶活性變化評(píng)價(jià)農(nóng)藥施用效果及對(duì)土壤環(huán)境的影響已成為研究除草劑對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)影響常見方法。應(yīng)用土壤酶作為監(jiān)測(cè)指標(biāo),評(píng)價(jià)除草劑的生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)已成為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問題之一。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:常綠闊葉林;雷竹林;活性碳庫;氮庫
中圖分類號(hào):S714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2012)21-4739-05
Effect of Conversion from Evergreen Broad-leaved Forest to Phyllostachys violascens cv. Prevernalis Forest on Soil Labile Carbon and Nitrogen Pools
XIAO Peng1,LI Yong-fu1,JIANG Pei-kun1,PAN Ren-jun2,WU Jin-gen3
(1. School of Environmentral & Resource Sciences, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China; 2. City College,Zhejiang University, Hangzhou 310015, China; 3. Hangzhou Lijia Environmental Services Co., Ltd., Hangzhou 311100, China)
Abstract: To investigate the effect of conversion from evergreen broad-leaved forest(EBLF) to Phyllostachys violascens cv. Prevernalis forest(BF) on the soil C and N pools, soils of the above two types of forests (The BF was converted from EBLF)were sampled from Lin’an county in Zhejiang Province. Soil water-soluble organic C(WSOC), microbial biomass C(MBC), readily oxidizable C(ROC), water-soluble organic nitrogen(WSON), and microbial biomass N(MBN) were analyzed. The results showed that the pH of soil was significantly decreased, while total organic carbon, total N, alkalyzable N, available P, and available K contents were significantly increased after the conversion of EBLF to BF. The content of WSOC and ROC was increased by 61.3% and 94.7% respectively, while the MBC content was decreased by 37.8% caused by the conversion of EBLF to BF. The content of WSON and MBN in BF was 80.9% and 70.8% respectively. In conclusion, the soil content of WSOC, ROC, and nutrient pools was significantly increased; but the soil microbial content was significantly decreased by the conversion from EBLF to BF.
Key words: Evergreen broad-leaved forest; Phyllostachys violascens cv. Prevernalis forest; labile carbon pool; nitrogen pool
土壤有機(jī)碳含量是評(píng)定土壤肥力等級(jí)及評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的重要參考指標(biāo)。近年來,隨著全球氣候變暖的不斷加劇,生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究受到越來越多的關(guān)注與重視。由于土壤有機(jī)碳庫容量巨大,其較小變化就會(huì)顯著影響大氣中CO2濃度[1]。因此土壤碳庫動(dòng)態(tài)變化(特別是對(duì)人為干擾的響應(yīng))已經(jīng)成為目前生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究的重點(diǎn)之一。土地利用變化是影響土壤碳庫特征的主要因素之一。由于土壤總有機(jī)碳含量在短期內(nèi)很難發(fā)生顯著變化,因此,非常有必要利用更加敏感的指標(biāo)來表征土壤碳庫的動(dòng)態(tài)變化。
土壤活性有機(jī)碳是指土壤中穩(wěn)定性差、易氧化、易礦化、移動(dòng)性好,并對(duì)植物和土壤微生物活性較高的那部分有機(jī)態(tài)碳[2]。從含量來看,活性碳占土壤總有機(jī)碳的比例偏低,但活性碳庫的變化與土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分庫轉(zhuǎn)化、微生物的生長(zhǎng)以及土壤呼吸特征變化等方面具有非常密切的關(guān)系[3,4]。水溶性碳、熱水溶性碳、微生物量碳、易氧化碳是目前用來表征土壤活性碳庫的常見指標(biāo)[5,6]。不同經(jīng)營(yíng)管理措施對(duì)土壤中不同形態(tài)活性碳的影響程度存在顯著差異[5-7]。因此,研究土地利用變化對(duì)不同形態(tài)活性碳特征的影響比單純研究其對(duì)土壤總有機(jī)碳特征的影響具有更重要的意義。
常綠闊葉林是中國(guó)亞熱帶地區(qū)生產(chǎn)力最高、生物多樣性最豐富的地帶性植被類型,在維持森林生態(tài)系統(tǒng)碳平衡及應(yīng)對(duì)全球氣候變化過程中發(fā)揮著非常重要的作用[8]。在過去的30年間,隨著農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及市場(chǎng)對(duì)雷竹筍產(chǎn)品、板栗等需求的不斷增加,一部分常綠闊葉次生林被經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的林分如雷竹、板栗林等取代。雷竹(Phyllostachys praecox C.D. Chu et C.S. Chao)是中國(guó)南方非常重要的筍用竹種之一。由于竹筍營(yíng)養(yǎng)豐富并且味道鮮美,因此深受消費(fèi)者喜愛。近十幾年來,以重施肥及冬季地表有機(jī)物覆蓋為核心的集約高效栽培技術(shù)在雷竹林生產(chǎn)上得到了廣泛的運(yùn)用與推廣[9]。集約經(jīng)營(yíng)措施能提早出筍和增加竹筍產(chǎn)量,也會(huì)對(duì)雷竹林生產(chǎn)帶來不少負(fù)面影響,如出現(xiàn)土壤生物學(xué)性質(zhì)下降和雷竹林提前退化等問題[10,11]。本試驗(yàn)采集了相鄰的常綠闊葉林和雷竹林土壤,分析了這兩種土地利用方式下土壤水溶性有機(jī)碳(WSOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化碳(ROC)、水溶性有機(jī)氮(WSON)及微生物量氮(MBN)含量變化,為深入研究土壤生態(tài)系統(tǒng)對(duì)土地利用變化的響應(yīng)機(jī)制提供基礎(chǔ)資料,并為雷竹林土壤的養(yǎng)分綜合管理與雷竹林產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
本試驗(yàn)取樣地點(diǎn)設(shè)在浙江省臨安市玲瓏山(30°14′N,119°42′E)。試驗(yàn)區(qū)屬于中緯度北亞熱帶季風(fēng)氣候,雨量充沛(年平均降水量1 424 mm),氣候溫和,多年年均氣溫為15.9 ℃。平均日照時(shí)數(shù)1 943 h,無霜期236 d。在研究區(qū)選擇立地情況基本一致的常綠闊葉林與雷竹林樣地。常綠闊葉林海拔高度為265 m,郁閉度為90%,主要樹種有木荷、青岡、甜櫧、苦櫧等。雷竹林于1997年從常綠闊葉林中改造而來。2003年之前,每年進(jìn)行施肥結(jié)合翻耕等管理措施,全年施肥量為尿素450 kg/hm2,復(fù)合肥600 kg/hm2。2003年起,進(jìn)行地表有機(jī)物覆蓋管理措施。具體方法如下:在每年的11月下旬至12月上旬期間,竹農(nóng)在雷竹林土壤表面進(jìn)行有機(jī)物覆蓋措施,以達(dá)到增溫保濕的目的。一般做法如下:先覆蓋10~15 cm的稻草,然后在稻草上面再覆蓋10~15 cm的礱糠,稻草用量為40 t/hm2,礱糠用量為55 t/hm2,次年3、4月份揭去上層未腐爛的礱糠。每年施3次肥,時(shí)間分別為5月中旬、9月下旬及有機(jī)物覆蓋前。雷竹林地每年肥料用量如下:復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)2.250 t/hm2、尿素(含N 46%)1.125 t/hm2。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及取樣
2011年7月,在研究區(qū)域里選擇立地基本一致的相鄰的常綠闊葉林和雷竹林樣地,分別在樣地中選擇面積為400 m2(20 m×20 m)的試驗(yàn)小區(qū)各4個(gè),共8個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。按照五點(diǎn)取樣法用土鉆(直徑為4.5 cm)采取各試驗(yàn)小區(qū)表層(0~20 cm)土壤。將同一試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)5個(gè)點(diǎn)所取到的土壤樣充分混勻,作為該試驗(yàn)小區(qū)的土壤樣品。土樣過2 mm鋼篩后分成2份。一份為新鮮土樣,保存在4 ℃的冰箱中;另外一份土樣經(jīng)風(fēng)干處理后放在卡口袋中備用。
1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法
1.3.1 土壤基本理化性狀的測(cè)定 土壤總有機(jī)碳(TOC)含量的測(cè)定采用重鉻酸鉀-硫酸外加熱法;總氮采用半微量凱氏定氮法測(cè)定;堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定;有效磷含量采用Bray法測(cè)定;速效鉀含量采用醋酸銨(1 mol/L)浸提,火焰光度計(jì)測(cè)定;土壤pH采用水土比2.5∶1浸提后電極法測(cè)定。上述測(cè)定方法均參考文獻(xiàn)[12]。
1.3.2 水溶性有機(jī)碳氮的測(cè)定 土壤WSOC和WSON含量的分析參考Jones等[13]的方法進(jìn)行測(cè)定。稱量新鮮土壤樣品20.00 g(同時(shí)測(cè)定土壤樣品的含水量),按照土水比1∶2進(jìn)行浸提,振蕩0.5 h(25 ℃),離心10 min(轉(zhuǎn)速為8 000 r/min),接著過0.45 μm濾膜(Millipore公司),濾液放入塑料瓶中,貯存?zhèn)溆谩H∫环轂V液用有機(jī)碳自動(dòng)分析儀(TOC-VCPH,島津公司)測(cè)定土壤WSOC和水溶性總氮(WSN)含量;另外取一份濾液用離子色譜法(ICS 1500,戴安公司)測(cè)定NH4+?螄N和NO3-?螄N的含量。計(jì)算WSON含量:WSON=WSN-NH4+?螄N-NO3-?螄N。
1.3.3 微生物量碳氮的測(cè)定 土壤微生物量碳、氮的測(cè)定采用氯仿熏蒸直接提取法[14]。對(duì)照土壤和熏蒸后土壤用K2SO4溶液(0.5 mol/L)浸提(液土比為5∶1),浸提液過濾后的濾液中WSOC和WSN含量采用有機(jī)碳自動(dòng)分析儀測(cè)定。土壤MBC和MBN含量的計(jì)算方法如下:MBC=EC/0.45,MBN=EN/0.45,式中EC和EN分別為熏蒸土樣與未熏蒸土樣提取液中C、N含量之差,0.45為浸提系數(shù)[14,15]。
1.3.4 易氧化碳的測(cè)定 土壤易氧化態(tài)碳(ROC)的測(cè)定參考Graeme等[16]的方法。具體如下:稱取2.00 g風(fēng)干土置于50 mL離心管中,再加入25 mL KMnO4溶液(333 mmol/L),振蕩1 h(25 ℃),離心5 min(轉(zhuǎn)速4 000 r/min),吸取上清液,在565 nm波長(zhǎng)處進(jìn)行比色,同時(shí)制作KMnO4的標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)KMnO4消耗量就可以計(jì)算土壤樣品中的ROC含量。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
本試驗(yàn)數(shù)據(jù)為4次重復(fù)的平均值。數(shù)據(jù)采用單因素方差分析,并用新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較(P< 0.05)。使用Microsoft Excel和SPSS 13.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理。
2 結(jié)果與分析
2.1 常綠闊葉林改造成雷竹林對(duì)土壤基本理化性質(zhì)的影響
常綠闊葉林與雷竹林樣地土壤樣品的基本理化性質(zhì)指標(biāo)如表1所示。由表1可知,常綠闊葉林改造成雷竹林后,對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響非常顯著。常綠闊葉林改成雷竹林后,土壤pH從4.85下降到4.12,呈現(xiàn)出一定程度的酸化現(xiàn)象。雷竹林土壤的有機(jī)碳含量和全氮含量分別為常綠闊葉林的164%和169%。另外,常綠闊葉林改造成雷竹林后,土壤的速效養(yǎng)分(如堿解氮、有效磷和速效鉀)含量均顯著增加(P
2.2 常綠闊葉林改造成雷竹林對(duì)土壤活性碳庫的影響
常綠闊葉林改造成雷竹林對(duì)土壤不同活性碳庫含量的影響如圖1所示。常綠闊葉林改造成雷竹林后,土壤中WSOC和ROC含量均顯著增加(P
2.3 常綠闊葉林改造成雷竹林對(duì)土壤活性氮庫的影響
常綠闊葉林和雷竹林土壤的WSON和MBN含量如圖2所示。常綠闊葉林改造成雷竹林后,WSON和MBN含量呈不同變化。其中,WSON含量從4.76 mg/kg增加到38.51 mg/kg(圖2A),而MBN含量卻從74.30 mg/kg下降至52.60 mg/kg,降低了29.2%。常綠闊葉林和雷竹林土壤水溶性有機(jī)氮、微生物量氮占相應(yīng)氮組分比例的比較如表3所示。常綠闊葉林改造成雷竹林后,WSON/TN顯著增加(P
3 討論
從目前的研究來看,空間代替時(shí)間的方法仍然被很多研究學(xué)者用來從事土地利用變化對(duì)土壤性質(zhì)影響方面的研究[17,18]。而上述方法是否有效的前提主要取決于相鄰的兩種不同利用方式土壤在土地利用變化之前的性質(zhì)是否相似[5,19]。在本研究中,雷竹林于1997年由常綠闊葉林改造而來,目前這兩塊相鄰樣地(常綠闊葉林與雷竹林)土壤的碳庫與氮庫的差異,主要是由不同植被覆蓋以及不同經(jīng)營(yíng)管理措施造成的。由于在雷竹林管理過程中采用了集約經(jīng)營(yíng)措施,主要包括冬季有機(jī)物覆蓋以及重施化肥。因此,必然會(huì)對(duì)土壤理化性質(zhì)及養(yǎng)分庫特征產(chǎn)生顯著影響。
本研究的結(jié)果表明,常綠闊葉林改造成雷竹林后,土壤的有機(jī)碳、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量均顯著增加。Cao等[11]研究表明土地利用導(dǎo)致養(yǎng)分含量增加。Sun等[20]的研究表明將水稻造成蔬菜地后,土壤的全氮、全磷及有效鉀含量均顯著增加。本試驗(yàn)中,養(yǎng)分庫含量增加的原因是由于雷竹林采取了集約經(jīng)營(yíng)措施,其中重施化肥措施增加了雷竹林土壤氮、磷、鉀養(yǎng)分的輸入。而有機(jī)物覆蓋后,由于有機(jī)物的腐爛,增加了土壤有機(jī)物的輸入,從而導(dǎo)致土壤有機(jī)碳含量增加。Huang等[6]研究表明覆蓋措施可以增加林地土壤有機(jī)碳含量。
Chen等[21]研究表明短期或長(zhǎng)期的土地利用變化均會(huì)對(duì)土壤活性碳(如水溶性有機(jī)碳、易氧化碳等)的含量產(chǎn)生顯著影響。張金波等[22]研究表明在三江平原區(qū)域的土壤WSOC含量隨著土地利用方式的變化發(fā)生顯著變化,土地開墾耕作是導(dǎo)致土壤WSOC含量降低的主要原因。本研究結(jié)果表明,將常綠闊葉林改造成雷竹林并集約經(jīng)營(yíng)10余年后,土壤WSOC含量增加了61.3%。土地利用改變影響WSOC含量的主要機(jī)理:一是土地利用變化引起進(jìn)入土壤中植物殘?bào)w與肥料的數(shù)量和性質(zhì)發(fā)生改變;二是土地利用變化引起土壤水分、耕作方式等經(jīng)營(yíng)管理措施發(fā)生改變[23]。本研究中雷竹林土壤WSOC含量高于常綠闊葉林土壤的原因可能是雷竹林經(jīng)營(yíng)過程中施入的覆蓋物為稻草與竹葉,而這些覆蓋物腐爛以后,會(huì)產(chǎn)生大量的水溶性有機(jī)碳化合物;另外,由于雷竹植株根鞭比較發(fā)達(dá),從根系分泌到土壤的含碳有機(jī)化合物含量相應(yīng)較多。土壤ROC含量的變化與WSOC含量的變化非常相似,增加的機(jī)理主要也是與有機(jī)物覆蓋措施有關(guān)。
微生物量碳(MBC)指土壤微生物軀體中包含的碳,是土壤有機(jī)碳庫中最活躍的組分之一。近些年來,MBC被用來表征土壤有機(jī)碳特征及其對(duì)人為干擾響應(yīng)的重要指標(biāo)之一[24]。常綠闊葉林改造成雷竹林后,土壤MBC含量顯著降低。與WSOC和ROC變化趨勢(shì)剛好相反。土壤MBC下降原因如下:一是在雷竹林的集約經(jīng)營(yíng)管理中,除了覆蓋有機(jī)物料外,還包括超量施用化肥措施。長(zhǎng)期連續(xù)超量施用化肥可能會(huì)導(dǎo)致雷竹林土壤微生物活性的顯著下降,從而引起土壤微生物生物量的顯著下降;二是土壤pH的不同。常綠闊葉林改造成雷竹林后,土壤pH顯著降低,土壤酸化會(huì)在一定程度上抑制土壤微生物的生長(zhǎng)和繁殖,從而引起土壤微生物生物量的降低[25,26]。
水溶性有機(jī)氮(WSON)顯著影響農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)以及土壤的氮素有效性。從國(guó)內(nèi)外有關(guān)土壤WSON研究的結(jié)果來看,不同學(xué)者有關(guān)土壤WSON含量的報(bào)道差異較大。王清奎等[27]研究表明,大部分森林土壤的WSON含量均在10 mg/kg以下。而張彪等[28]研究表明,3種森林土壤(包括細(xì)柄阿丁楓天然林、米櫧天然林及杉木人工林土壤)的WSON含量都高于50 mg/kg。從本研究的結(jié)果可知,常綠闊葉林和雷竹林的WSON含量分別為4.76 mg/kg和38.51 mg/kg,與其他森林土壤的研究結(jié)果存在較大差異。不同森林類型土壤WSON含量的差異可能是土壤性質(zhì)、氣候、森林類型、經(jīng)營(yíng)管理措施等因素的不同所引起的[29,30]。本研究結(jié)果表明,常綠闊葉林改造成雷竹林并經(jīng)過10余年的人為經(jīng)營(yíng)管理后,導(dǎo)致土壤WSON含量顯著增加。WSON增加的機(jī)理與WSOC增加的機(jī)理相似。主要是由于雷竹林的有機(jī)物覆蓋措施引起的。常綠闊葉林改造成雷竹林對(duì)土壤MBN的影響機(jī)理與其對(duì)MBC的影響比較相似。土地利用變化之后,土壤MBN含量下降了29.2%??赡苁怯捎诶字窳种厥┗室约巴寥浪峄瘜?dǎo)致土壤微生物生長(zhǎng)受到抑制引起的。從WSON/TN以及MBN/TN的變化可知,常綠闊葉林改造成雷竹林以后,土壤微生物量顯著降低。相比較MBN的變化程度,MBN/TN的變化更加劇烈。因此MBN/TN這個(gè)指標(biāo)對(duì)人為干擾的響應(yīng)要比MBN更加敏感。
綜合本試驗(yàn)的所有分析測(cè)定指標(biāo)可知,常綠闊葉林改造成雷竹林對(duì)于土壤的理化性狀及肥力狀況的影響是呈兩方面的。一方面,常綠闊葉林改造成雷竹林后,由于每年均采取了有機(jī)物覆蓋及施肥措施,所以從NPK養(yǎng)分指標(biāo)、有機(jī)碳及WSOC和ROC含量來看,雷竹林土壤要顯著高于常綠闊葉林土壤,這表明長(zhǎng)期的集約經(jīng)營(yíng)措施對(duì)于土壤養(yǎng)分狀況來講是有利的。另外一方面,從MBC和MBN含量來看,與常綠闊葉林土壤相比,由于雷竹林經(jīng)營(yíng)過程中長(zhǎng)期施用化肥,從而使土壤的微生物生長(zhǎng)受到抑制,從而導(dǎo)致MBC和MBN含量顯著下降。本研究只比較了常綠闊葉林和集約經(jīng)營(yíng)15年后的雷竹林之間碳庫和氮庫的差異,在分析土地利用變化以及經(jīng)營(yíng)管理措施對(duì)土壤碳庫和氮庫影響機(jī)理方面仍存在不足。今后,將選取不同集約經(jīng)營(yíng)歷史的雷竹林形成集約經(jīng)營(yíng)時(shí)間序列,來研究土地利用變化和長(zhǎng)期集約經(jīng)營(yíng)措施對(duì)土壤活性碳庫和氮庫的影響機(jī)制。
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收稿日期:2012-06-10
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31170576);浙江省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目(2011C12019);浙江農(nóng)林大學(xué)科研發(fā)展基金項(xiàng)目(2007FR040)
作者簡(jiǎn)介:肖 鵬(1991-),男,福建漳州人,在讀本科生,研究方向?yàn)樯稚鷳B(tài)系統(tǒng)碳循環(huán),(電話)0571-63741609(電子信箱);
【關(guān)鍵詞】農(nóng)田;重金屬污染;生物修復(fù)
0 前言
近年來,我國(guó)食品安全形式非常嚴(yán)峻,有一部分原因就是農(nóng)田遭到污染,尤其是重金屬污染。據(jù)報(bào)道,目前我國(guó)受砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地而積近2000萬平方千米,約占總耕地而積的20%;其中工業(yè)“三廢”污染耕地1000萬平方千米,污水灌溉達(dá)330多萬平方千米。重金屬不能被土壤微生物所分解,易在土壤中蓄積或轉(zhuǎn)化為毒性更大的化合物。土壤重金屬污染的特點(diǎn)為長(zhǎng)期累積效應(yīng)、隱蔽性、不可逆性和一定的交互作用。土壤受重金屬污染后,影響農(nóng)作物并通過食物鏈等影響人體健康,造成中毒危害。另據(jù)國(guó)土資源部的最新調(diào)查顯示:每年我國(guó)約有1200萬噸糧食被重金屬所污染,這些糧食足夠養(yǎng)活4000萬左右的人口,并且這種污染問題日益嚴(yán)重。因此,對(duì)農(nóng)田重金屬污染的治理顯得尤為迫切。當(dāng)前,土壤重金屬污染的治理方法主要有工程措施、物理化學(xué)方法、化學(xué)修復(fù)方法、以及生物修復(fù)方法。本文將重點(diǎn)介紹生物修復(fù)法在農(nóng)田重金屬污染治理中的研究進(jìn)展,同時(shí)對(duì)生物修復(fù)法治理農(nóng)田重金屬污染的研究前景進(jìn)行展望。
1 簡(jiǎn)介
生物修復(fù)法是指利用生物的生命代謝活動(dòng)降低環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的濃度或使其完全無害,從而使污染的土壤局部地或完全地恢復(fù)到原始狀態(tài)。其優(yōu)點(diǎn)有:成本低、不破壞土壤生態(tài)環(huán)境、可以回收再利用貴金屬、造成二次污染機(jī)會(huì)較少。缺點(diǎn)有:周期長(zhǎng)、一種植物一般只能提取一種或者幾種重金屬、而植物固定只是將重金屬暫時(shí)固定,如果土壤環(huán)境發(fā)生變化,重金屬的毒性作用還有可能再次出現(xiàn)[1]。
2 生物修復(fù)法的分類
生物修復(fù)作用治理農(nóng)田重金屬污染方法可以分為動(dòng)物修復(fù)法、植物修復(fù)法以及微生物修復(fù)法。它們有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)。因此,在利用生物技術(shù)處理重金屬污染時(shí),要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際,因地制宜,才能達(dá)到預(yù)期效果。
2.1 動(dòng)物修復(fù)
動(dòng)物修復(fù)是指土壤動(dòng)物群通過直接的吸收、轉(zhuǎn)化和分解或間接的改善土壤理化性質(zhì),提高土壤肥力,促進(jìn)植物和微生物的生長(zhǎng)等作用而修復(fù)土壤污染的過程。有關(guān)動(dòng)物修復(fù)的研究報(bào)道較少,主要集中在有機(jī)物和農(nóng)藥污染土壤的修復(fù)(如利用蚯蚓等修復(fù))和富營(yíng)養(yǎng)化水體的修復(fù)(如利用濾食性貝類、棘皮動(dòng)物、河蟹等修復(fù)),對(duì)重金屬污染土壤的動(dòng)物修復(fù)機(jī)理仍處于探索階段[2]。
2.2 微生物修復(fù)
利用土壤微生物的蓄積和降解作用來治理土壤重金屬污染是一種高效的途徑。國(guó)內(nèi)外許多研究己證明,菌根在修復(fù)遭受重金屬污染的土壤方面發(fā)揮著特殊的作用,他們減輕了植物在重金屬污染的土壤中的受害程度[3]。
土壤重金屬污染的微生物修復(fù)是利用微生物的生物活性對(duì)重金屬的親和吸附或轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物,從而降低重金屬的污染程度[4]。利用微生物(藻類、細(xì)菌和酵母等)來減輕或消除重金屬污染,雖然微生物不能降解和破壞重金屬,但是可以通過改變它們的物理或化學(xué)特性而影響金屬在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化。其修復(fù)機(jī)理包括表面生物大分子吸收轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞代謝、空泡吞飲、生物吸附和氧化還原反應(yīng)等。微生物對(duì)上壤中重金屬活性的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①溶解和沉淀作用;②生物吸附和富集作用;③氧化還原作用。微生物修復(fù)技術(shù)種類繁多,可進(jìn)行異位修復(fù)、原位修復(fù)以及原位/異位聯(lián)合修復(fù)。其中,原位修復(fù)操作簡(jiǎn)單,對(duì)原有的土壤環(huán)境破壞程度低。微生物修復(fù)受各種環(huán)境因素的影響較大,氧氣、pH、溫度、水分等均可影響微生物活性進(jìn)而影響修復(fù)效果,其田間試驗(yàn)效果不是非常理想。因此,為降解菌提供適宜條件以促進(jìn)其生長(zhǎng)繁殖至關(guān)重要,這也是今后研究的重點(diǎn)。
2.3 植物修復(fù)
植物修復(fù)技術(shù)是指通過植物自身及共存微生物體系,修復(fù)和消除由無機(jī)廢棄物和有機(jī)毒物造成的土壤環(huán)境污染的一種技術(shù)。
我國(guó)野生植物資源豐富,生長(zhǎng)在天然的污染環(huán)境中的耐重金屬植物和野生超積累植物數(shù)不勝數(shù)。因此開發(fā)與利用這些野生植物資源對(duì)植物修復(fù)的意義十分重大。有關(guān)資料表明,大量植物對(duì)重金屬Cr,Cd,Co,Pb,Ni,Cu,Zn等有很強(qiáng)的吸收積累能力。比如國(guó)內(nèi)有人利用白菜修復(fù)重金屬污染土壤,如叢孚奇等將白菜用于鑰礦區(qū)重金屬污染土壤的修復(fù)研究,結(jié)果表明磷酸氫二鈉一檸檬酸緩沖溶液能顯著提高白菜的地上部富集土壤中重金屬元素的能力。李玉雙[5]等以沈陽張士灌區(qū)重金屬污染上壤為修復(fù)對(duì)象,采用盆栽試驗(yàn),研究了乙二胺四乙酸(EDTA)對(duì)白菜富集重金屬及其生長(zhǎng)狀況的影響。結(jié)果表明,EDTA能夠提高白菜對(duì)上壤中Cu,Cd,Pd 和Zn的植物提取效率。
但是,由于超富集植物一般只能積累某些重金屬元素,植物物種的選取受到不同地理氣候條件的限制,同時(shí)富集植物和超富集植物生物量一般較少,生長(zhǎng)速度慢,積累效率低。所以,利用野生抗性植物進(jìn)行重金屬污染土壤的治理還未取得理想結(jié)果。這就需要相關(guān)科研人員做進(jìn)一步深入的研究,以求早日獲得生長(zhǎng)周期短,能吸附多種重金屬,積累效率高的重金屬富集吸收植物。
2.4 綜合修復(fù)技術(shù)
由于每個(gè)地區(qū)的污染物來源不同造成各地污染情況有很大的差異。只用一種修復(fù)技術(shù)往很難達(dá)到目標(biāo)。因此,開發(fā)復(fù)合修復(fù)方法成為土壤重金屬污染修復(fù)的主要研究方向[6]?,F(xiàn)今開始投入應(yīng)用的復(fù)合修復(fù)技術(shù)的主要類型有動(dòng)物/植物聯(lián)合修復(fù)、化學(xué)/物化一生物聯(lián)合修復(fù)以及植物/微生物聯(lián)合修復(fù)。
3 展望
生物修復(fù)技術(shù)治理重金屬污染土壤以其低成本、高效率、適用范圍廣和無二次污染等優(yōu)點(diǎn)已成為重金屬污染農(nóng)田土壤治理中的一個(gè)全新研究領(lǐng)域和國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。但是由于其起步晚,難度大,其大部分研究還處于實(shí)驗(yàn)室階段,尚不能有效地應(yīng)用于重金屬農(nóng)田污染的治理中去,但隨著不同學(xué)科(遺傳學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、化學(xué)、生理學(xué)、環(huán)境保護(hù)學(xué)和生物工程)的相互配合。我們相信該技術(shù)會(huì)日趨成熟,并且為重金屬污染農(nóng)田的治理貢獻(xiàn)出巨大的力量。
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關(guān)鍵詞:農(nóng)民;施肥中;存在問題;解決辦法
中圖分類號(hào):S147.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2013)-06-0022-1
當(dāng)前邊昭鎮(zhèn)大多數(shù)農(nóng)民都以種地為主,全家的經(jīng)濟(jì)收入都來源于土地,但我鎮(zhèn)10個(gè)村中大多數(shù)土地屬于鹽堿地,土壤肥力中等,土壤比較瘠薄。有的村屯坨子地占到三分之二,在這樣多樣化的土壤環(huán)境下,農(nóng)民不能做到科學(xué)施肥,導(dǎo)致比例失調(diào),作物不能均衡生長(zhǎng)。
1 農(nóng)民在施肥中存在的問題
1.1 農(nóng)民科學(xué)意識(shí)淡薄,維持觀望現(xiàn)狀
不進(jìn)行科學(xué)測(cè)土,也就不能真正按照土壤中所缺少的元素進(jìn)行配方施肥。通常做法是相互打聽,看誰家的的莊稼長(zhǎng)得好,就去問人家用了什么肥,來年就去買什么肥??上攵约杭业貕K與人家地塊都不一樣,可能取得相同的效果嗎?就這樣年復(fù)一年的惡性循環(huán),使土地年年施入單一化肥品種,例如:今年用二銨加尿素加復(fù)合肥,來年還一樣。連續(xù)幾年下來,造成了大量的氮、磷、鉀肥缺乏,作物不能正常生長(zhǎng)。
1.2 弄不清不同化肥的特點(diǎn)
多數(shù)農(nóng)民不知道什么是硫基肥、氯基肥,盡管我們科技人員下鄉(xiāng)時(shí)怎么講解,農(nóng)民當(dāng)時(shí)明白,但到時(shí)候就弄不清了。到市場(chǎng)上選擇化肥時(shí),化肥經(jīng)銷商說什么就是什么,也不看自己的地需要什么樣的化肥,不管種什么品種,買回來都是一樣的肥。在種地時(shí)本來鹽堿地用硫基肥比較好,坨子地用氯基肥比較好,但是買回來的都是一樣的肥,使用的也是一樣的肥,并沒有按照地力、品種不同去施加相對(duì)應(yīng)的化肥,有的花了高價(jià),而土地收益不高,得不償失。
1.3 貧困農(nóng)戶的問題
貧困農(nóng)戶還占有一定比例,他們可能也明白科學(xué)施肥的道理,但就是沒錢,還要種地,就得買便宜肥,并且投入量還少。便宜的化肥質(zhì)量較差,含量不足,有的甚至就買幾袋有機(jī)肥,也就是含有腐殖酸的化肥,氮、磷、鉀等主要元素含量極少,用量又少,農(nóng)民收入可想而知,這樣就會(huì)出現(xiàn)惡性循環(huán),年復(fù)一年,貧困戶怎么能脫貧。
1.4 農(nóng)民施肥方法不對(duì)
施底肥時(shí),無論什么化肥都是一下施入,不考慮種子是否需要隔離層,根據(jù)作物不同施入的深淺不同,例如深根系作物棉花、玉米,底肥就得深施在15~20公分左右。有的農(nóng)民為圖省事,不管什么作物打壟時(shí)都是一樣,使一部分化肥白白流失在土壤中了,造成土壤板結(jié)。
追肥。追肥時(shí)大部分農(nóng)民都是追尿素,也就是氮肥,很少有人追施復(fù)合肥。在二遍地時(shí)就把尿素點(diǎn)播在玉米根莖部上面表土層,根本就沒有扎眼或采用壟旁用鏵子豁一下,這樣作物吸收很少,如果土壤墑情好或天下雨還算可以,要是遇到干旱,氣溫比較高,除去揮發(fā)一部分,作物吸收就很少了,白花錢了。
2 解決辦法
2.1 轉(zhuǎn)變農(nóng)民的施肥觀念
長(zhǎng)期以來,遺留下來的舊的施肥觀念在農(nóng)民心中根深蒂固,短時(shí)間內(nèi)很難改變,只有長(zhǎng)期的進(jìn)行測(cè)土配方施肥技術(shù)的宣傳培訓(xùn),一點(diǎn)一點(diǎn)地轉(zhuǎn)變農(nóng)民的施肥觀念,使農(nóng)民逐漸掌握科學(xué)施肥配肥技術(shù)。建立示范區(qū)、示范戶,使廣大農(nóng)民看到測(cè)土配方施肥的實(shí)際效果,改變農(nóng)民的“糞大水勤,不用問人”的傳統(tǒng)施肥觀念,灌輸 “缺什么補(bǔ)什么” “按需施肥”的科學(xué)施肥觀念,使農(nóng)民群眾摒棄傳統(tǒng)施肥方法,爭(zhēng)取使農(nóng)民主動(dòng)上門要求農(nóng)技人員到自家田里取土化驗(yàn),或農(nóng)民自己直接送樣到土肥部門要求化驗(yàn)。
2.2 開發(fā)適應(yīng)農(nóng)民需要的新型肥料和施肥方法
測(cè)土配方施肥工作應(yīng)結(jié)合農(nóng)村目前勞動(dòng)力缺乏的實(shí)際情況,研究開發(fā)適應(yīng)農(nóng)民需要的新型肥料和施肥技術(shù),重視開發(fā)能減少勞動(dòng)強(qiáng)度、適合機(jī)械使用的肥料品種。跟蹤國(guó)內(nèi)外配方施肥技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),加強(qiáng)技術(shù)研發(fā),為農(nóng)民提供全方位的技術(shù)支持。
2.3 讓農(nóng)民施入有機(jī)肥
有機(jī)肥有兩種:一是農(nóng)民常說的人、牲畜的糞尿;二是現(xiàn)成的生物有機(jī)肥。有機(jī)肥和化肥配合施入對(duì)改良土壤是非常有好處的,而且土地不用那么板結(jié),作物好出苗、苗齊、苗壯,而且和化肥一起施入,后期不脫肥。
2.4 施入生物菌肥也是最好的辦法
生物菌肥有以下優(yōu)點(diǎn):長(zhǎng)期和化肥使用改良土壤;抗旱保水;提高化肥利用率,減少環(huán)境污染;改良作物品質(zhì),降低硝酸鹽及重金屬含量;營(yíng)養(yǎng)元素全,肥效持久,糧食增產(chǎn),農(nóng)民增收。
關(guān)鍵詞:推廣;秸稈還田;保持;提升;土壤有機(jī)質(zhì)
中圖分類號(hào):S/59-099 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2010)-12-0148-1
隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展,過渡追求作物產(chǎn)量,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)始終處于種大于養(yǎng)、產(chǎn)大于投的掠奪式經(jīng)營(yíng)方式。近年來土壤承受風(fēng)旱、水澇的能力越來越差,土壤有機(jī)質(zhì)嚴(yán)重下降。有效利用資源,提高土壤有機(jī)質(zhì)是當(dāng)前迫切要解決的問題。
1 自然條件
1.1 土壤條件
望奎縣地處松嫩平原的小興安嶺余脈,全縣共分布有黑土、草甸土等8大個(gè)土類、40個(gè)土種。隨著農(nóng)業(yè)耕作的影響全縣土壤有機(jī)質(zhì)從80年代第二次土壤普查時(shí)的平均值60g/kg降到現(xiàn)今的40g/kg。
1.2 氣候條件
望奎縣屬溫和半濕潤(rùn)大陸季風(fēng)性氣候,年平均大于等于10℃活動(dòng)積溫為2400-2700℃,年降水量530mm,雨量多集中在夏季(6-8月),無霜期135天。
1.3 輪作制度
望奎縣現(xiàn)有耕地面積246萬畝,主要種植玉米、大豆、水稻,其中玉米常年種植面積160萬畝、大豆50萬畝、水稻15萬畝,輪作方式以連作玉米或玉-豆輪作為主。
2 操作技術(shù)
2.1 常規(guī)作業(yè)
播種、中耕除草、施肥等同當(dāng)?shù)爻R?guī)作業(yè)無差異。
2.2 收獲
采用聯(lián)合收獲、秸稈粉碎均勻揚(yáng)施在田間。
2.3 施用秸稈腐熟劑
按2kg/畝秸稈腐熟劑用量將腐熟劑與適量潮濕的細(xì)砂土混勻后均勻地撒在作物秸稈上,再用深松旋耕整地機(jī)械將秸稈翻埋入土內(nèi),利用雨水或灌溉水使土壤保持較高的濕度,達(dá)到快速腐爛的效果;秸稈還田后,土壤微生物在分解作物秸稈時(shí),需要從土壤中吸收大量的氮,才能完成腐化分解過程。如不增施化學(xué)氮肥,微生物必然會(huì)出現(xiàn)與下茬作物幼苗爭(zhēng)奪土壤中氮素的現(xiàn)象,從而影響幼苗正常生長(zhǎng)。因此,秸稈深翻入土?xí)r增施尿素5kg/畝調(diào)節(jié)碳氮比,并及時(shí)深翻;采用深松旋耕整地機(jī)械進(jìn)行深耕作業(yè),耕作深度25cm以上,將粉碎的玉米秸稈全部打入土層,減少表土秸稈量,加快秸稈腐爛;秸稈分解依靠的是土壤中的微生物,而微生物生存繁殖要有合適的土壤墑情。若土壤過干,會(huì)嚴(yán)重影響土壤微生物的繁殖,降低秸稈分解的速度。因此,在秸稈還田后要視土壤墑情及時(shí)澆水補(bǔ)充,以使切碎的玉米秸稈與土壤緊密接觸,防止被架空,促進(jìn)秸稈盡快分解。
3 配套技術(shù)
3.1 品種選擇
應(yīng)選用適宜本地氣候的高產(chǎn)、抗病、抗倒伏、耐水肥的優(yōu)良品種,嚴(yán)防越區(qū)種植。
3.2 病蟲害防治
玉米秸稈粉碎還田的地塊,早春地溫低、墑情差,出苗緩慢,易感絲黑穗和黑粉病,播種前可選用高抗黑穗病的藥劑進(jìn)行種子包衣處理,預(yù)防黑穗病的發(fā)生,生育季節(jié)當(dāng)發(fā)現(xiàn)絲黑穗病和黑粉病植株要及時(shí)清除,深埋病株。玉米螟防治同常規(guī)技術(shù)措施,可用黑光燈誘殺成蟲、辛硫磷顆粒劑、“BT”乳劑等藥劑防治。
3.3 配方施肥
實(shí)施測(cè)土配方施肥,對(duì)秸稈還田的地塊按戶采樣化驗(yàn),做到氮、磷、鉀及微量元素合理搭配。
3.4 合理密植
在常規(guī)栽培密度的基礎(chǔ)上,要保證足量畝保苗株數(shù),每畝可適當(dāng)增加300-500株。
3.5 化學(xué)除草
玉米秸稈覆蓋田雖然可以抑制雜草,但草害仍不容忽視。除采用常規(guī)的化學(xué)除草外,要及時(shí),適時(shí)采取化學(xué)、人工相結(jié)合的綜合措施,控制草害。
3.6 中耕培土
玉米秸稈還田地塊苗期生長(zhǎng)緩慢,第一次中耕要早、要深,在4-5葉期進(jìn)行,深度達(dá)3-5寸,以利提高地溫。并注意逐漸增加培土量,預(yù)防倒伏。
4 效益分析
4.1 經(jīng)濟(jì)效益
秸稈還田可使糧食增產(chǎn)10-25%,扣除補(bǔ)施氮肥及腐熟劑成本,畝可增收30-120元;秸稈還田省去了割、扒、捆、運(yùn)、脫等諸多人工工時(shí),大大降低了作業(yè)成本,間接增加了經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用機(jī)械收獲作業(yè)每公頃可比人工收獲節(jié)省1000元;實(shí)施秸稈還田一年后的土壤,其有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)提高0.05-0.1%,土壤容重下降0.03-0.15g/cm2,玉米秸稈還田不僅提高了土壤有機(jī)質(zhì)、降低了土壤容,還可提高肥料的利用率,對(duì)提高地力等級(jí)有著極大地促進(jìn)作用。
4.2 生態(tài)效益
秸稈還田改善了生活環(huán)境,提高了人民生活的質(zhì)量。秸稈還田減少了秸稈隨意堆放對(duì)環(huán)境衛(wèi)生的影響,避免了因秸稈腐爛和燃燒造成的空氣污染,降低了火災(zāi)的發(fā)生,促進(jìn)了農(nóng)村文明建設(shè);秸稈還田增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量,培肥了地力,減少了化學(xué)肥料和農(nóng)藥施用量,增強(qiáng)了土壤的蓄水能力,減少了水土流失,形成了良性農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
4.3 社會(huì)效益
玉米是望奎縣主要糧食作物之一,種植面積大。每到收獲時(shí)期,農(nóng)時(shí)緊,勞動(dòng)強(qiáng)度大,外出務(wù)工人員只得費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、浪費(fèi)資金返鄉(xiāng)收獲,影響了務(wù)工收入也對(duì)務(wù)工企業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了影響。應(yīng)用玉米聯(lián)合收割機(jī),很好的解決了這一矛盾,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省勞動(dòng)力,避免了在外打工人員返鄉(xiāng)收獲之苦,增加了務(wù)工人員收入,也提高了玉米生產(chǎn)效率;玉米機(jī)械收獲秸稈粉碎還田技術(shù)采用直接、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的方式無害化的處理了秸稈,減少了二氧化碳排放,杜絕了因秸稈焚燒煙塵引起公路、鐵路交通事故甚至飛機(jī)延誤事故的發(fā)生,促進(jìn)了社會(huì)和諧發(fā)展。
關(guān)鍵詞:生物菌肥;番茄;種植;應(yīng)用效果
中圖分類號(hào):S641.206+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0439-8114(2011)11-2198-02
Study on Application of Biological Fertilizer in Tomato Planting
XIE Wan-bin
(College of Chemistry and Bioengineering, Yichun University, Yichun 336000, Jiangxi, China)
Abstract: The effect of applying biological fertilizer on tomato planting was investigated. The results showed that applying biological fertilizer (24 750 kg/hm2) could loose soil, promote tomato plant growth, reduce the incidence of tomato common disease and improve tomato yield. Biological fertilizer showed good application effect on tomato planting; and it had great promotion value.
Key words: biological fertilizer; tomato; planting; application effect
在當(dāng)前番茄種植中施用的肥料多為化肥,化肥對(duì)提高番茄產(chǎn)量起較大作用[1]。但隨著化肥施用量的增加,對(duì)土壤產(chǎn)生的不良影響越來越明顯,主要表現(xiàn)在:增加土壤重金屬與有毒元素,導(dǎo)致土壤硝酸鹽積累,破壞土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)土壤酸化,降低土壤微生物活動(dòng)[2],改變土壤性狀,降低土壤肥力和番茄產(chǎn)量。因此,越來越多的科技工作者將研究方向轉(zhuǎn)向化肥的替代品研究上,生物菌肥是近些年研制出來的化肥替代肥料,已在多種作物上得到應(yīng)用。生物菌肥以畜禽糞便等有機(jī)物料為原料,用微生物原種菌進(jìn)行發(fā)酵處理制成,含有豐富的有機(jī)質(zhì)、有益微生物;能疏松土壤,減少土壤板結(jié),有利于保水、保肥、通氣。
番茄是人們喜食的常見大宗蔬菜之一,其食用安全尤其應(yīng)該引起重視。為克服使用化肥對(duì)番茄的不良影響,本試驗(yàn)選取生物菌肥作為替代肥料,研究生物菌肥在保護(hù)地番茄種植中的應(yīng)用效果,以期為番茄的無公害種植提供借鑒意義。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
1.1.1菌種微生物原種菌,購自山東濰坊真農(nóng)酵素菌有限公司。
1.1.2生物菌肥以畜禽糞便等有機(jī)物料為原料,用微生物原種菌進(jìn)行發(fā)酵處理,即制成生物菌肥。
1.1.3供試作物供試番茄品種為粉利得,該品種晚熟,葉片較少。試驗(yàn)在江西省宜春市袁州區(qū)進(jìn)行,于2009年9月20日育苗,10月20日定植,每公頃定植31 500株。每株留12穗果,每穗留3~4個(gè)果實(shí)。2010年2月中旬開始收獲。
1.2試驗(yàn)方法
試驗(yàn)采用溝施生物菌肥,每公頃用量24 750 kg;以不施用生物菌肥為對(duì)照。試驗(yàn)設(shè)5次重復(fù),每個(gè)重復(fù)面積27 m2,共270 m2。生物菌肥溝施于兩行定植壟之間,其他栽培管理措施按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣統(tǒng)一操作。
2結(jié)果與分析
2.1番茄根圍土壤三相情況調(diào)查
土壤三相比能準(zhǔn)確反映出土壤中土壤顆粒、水分和空氣三者間的體積比例關(guān)系,土壤三相比適宜有利于番茄的根系生長(zhǎng),增強(qiáng)根系的吸水、吸肥能力,從而促進(jìn)番茄植株的生長(zhǎng)。本試驗(yàn)對(duì)番茄根圍土壤三相情況進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果表明,施用生物菌肥后的番茄根圍土壤固相率、液相率、氣相率分別占44.27%、33.85%、21.88%,孔隙率為55.73%,而對(duì)照的固相率、液相率、氣相率分別占47.38%、32.26%、20.36%,孔隙率為52.62%。施用生物菌肥后的番茄根圍土壤固相率比對(duì)照低3.11個(gè)百分點(diǎn),而孔隙率比對(duì)照高3.11個(gè)百分點(diǎn),這表明施用生物菌肥后的番茄根圍土壤松軟,含水量高。
2.2番茄生長(zhǎng)勢(shì)調(diào)查
番茄生長(zhǎng)勢(shì)調(diào)查在番茄緩苗后、結(jié)果前進(jìn)行,調(diào)查結(jié)果表明,施用生物菌肥可使番茄植株生長(zhǎng)勢(shì)增強(qiáng)。施用生物菌肥后的番茄植株葉色深綠,節(jié)間長(zhǎng)5.2 cm,中莖粗1.6 cm,植株生長(zhǎng)粗壯;對(duì)照番茄植株葉色淡綠,節(jié)間長(zhǎng)6.0 cm,中莖粗1.3 cm,植株生長(zhǎng)相對(duì)細(xì)長(zhǎng)。
2.3番茄常見病害調(diào)查
在番茄的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期,對(duì)莖基腐病、潰瘍病、早疫病、晚疫病、灰霉病等番茄常見病害進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,施用生物菌肥的番茄植株與對(duì)照進(jìn)行比較,莖基腐病、潰瘍病等土傳性病害的發(fā)病率明顯降低。施用生物菌肥的番茄植株的莖基腐病發(fā)病率為0.4%,較對(duì)照低5.1個(gè)百分點(diǎn);施用生物菌肥的番茄植株沒有潰瘍病的發(fā)生,而對(duì)照的發(fā)病率為4.1%,差異較明顯。施用生物菌肥的番茄植株均有早疫病、晚疫病、灰霉病的發(fā)生,但發(fā)病情況均比對(duì)照輕;早疫病、晚疫病、灰霉病的發(fā)病率分別為8.4%、9.2%、5.2%,較對(duì)照分別低3.8、4.2和4.1個(gè)百分點(diǎn)。
2.4番茄產(chǎn)量調(diào)查
對(duì)番茄產(chǎn)量進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì),施用生物菌肥的番茄單株產(chǎn)量達(dá)7.24 kg,比對(duì)照增加1.85 kg,折合公頃產(chǎn)量為228 060 kg,較對(duì)照增產(chǎn)34.32%,增產(chǎn)效果十分明顯。
3小結(jié)與討論
3.1小結(jié)
試驗(yàn)結(jié)果表明,生物菌肥能提高番茄根圍土壤的孔隙率,疏松土壤,提高含水量;生物菌肥能促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng),葉色深綠,植株粗壯;生物菌肥能降低莖基腐病、潰瘍病、早疫病、晚疫病、灰霉病等番茄常見病害的發(fā)病率;生物菌肥能提高番茄的產(chǎn)量,增產(chǎn)幅度達(dá)34.32%,增產(chǎn)效果十分明顯??傊?,生物菌肥在番茄種植中表現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果,具有較好的推廣價(jià)值。
3.2討論
生物菌肥中的有機(jī)質(zhì)可以改良番茄根圍土壤的物理性狀,改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),從而提高土壤的孔隙率,疏松土壤,提高含水量和含氧量。
生物菌肥為番茄根系提供適合的微生態(tài)生長(zhǎng)環(huán)境,促進(jìn)根系的生長(zhǎng),增強(qiáng)根系的吸水吸肥能力,為番茄植株的生長(zhǎng)提供充足的水分和養(yǎng)料,從而促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng)。
生物菌肥中的有益微生物在番茄根圍土壤中大量生長(zhǎng)、繁殖,從而形成優(yōu)勢(shì)菌群,優(yōu)勢(shì)菌群形成局部?jī)?yōu)勢(shì),這樣就能抑制和減少病原菌的入侵和繁殖機(jī)會(huì)[3-5],因此生物菌肥能明顯降低莖基腐病、潰瘍病等土傳性病害的發(fā)病率。生物菌肥能促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng),植株粗壯,抗病能力增強(qiáng),從而降低早疫病、晚疫病、灰霉病等葉部、果實(shí)病害的發(fā)病率。
生物菌肥可提高番茄產(chǎn)量。一方面,生物菌肥能促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng),植株粗壯,葉片數(shù)目多,葉色深綠,葉綠素含量增加,光合作用增強(qiáng),糖等營(yíng)養(yǎng)成分的合成增多,因而番茄產(chǎn)量提高。另一方面,生物菌肥能降低早疫病、晚疫病、灰霉病等葉部、果實(shí)病害的發(fā)病率,減少番茄葉片和果實(shí)的損失,間接提高番茄產(chǎn)量。由于微生物種類繁多,功能多樣,因此生物菌肥的研究和應(yīng)用的潛力巨大。國(guó)家對(duì)生物菌肥的發(fā)展給予高度重視和大力支持,在科研資金支持力度和產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目建設(shè)上的立項(xiàng)都是空前的。從我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略高度來說,發(fā)展生物菌肥產(chǎn)業(yè)是可持續(xù)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求,也是目前我國(guó)無公害食品和綠色食品生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)需要,更是減少化肥和農(nóng)藥用量,降低環(huán)境污染的必然選擇[6,7]。
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關(guān)鍵詞:廢舊地膜殘留;危害性;廢舊地膜回收;存在問題;必要性
中圖分類號(hào):F323.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1674-0432(2014)-15-02-2
1 廢舊地膜殘留的危害性
1.1破壞土壤性狀
由于土壤中廢舊地膜碎片改變了土壤孔隙的有序排列,切斷了通透的連續(xù)性,土壤含水量下降,甚至導(dǎo)致耕層水難以下滲,土壤通透性不暢,阻礙土壤水肥的調(diào)節(jié),直接破壞土壤原有結(jié)構(gòu),影響土壤微生物活動(dòng),引起土壤次生鹽堿化,降低耕地質(zhì)量。
1.2影響耕作質(zhì)量
據(jù)各地調(diào)查報(bào)道,廢舊地膜主要?dú)埩粼谵r(nóng)田0~30厘米的淺耕層內(nèi),約占總殘留量的80%。廢舊地膜一旦纏繞犁鍬,就會(huì)影響整地質(zhì)量;大量殘膜碎片還易堵塞播種機(jī)或中耕施肥機(jī),造成播種或施肥不均勻,影響作業(yè)質(zhì)量。更為嚴(yán)重的是種子一旦播在碎膜上,會(huì)造成缺苗斷條,影響苗全、苗齊。
1.3危害作物生育
廢舊地膜殘留在土壤中,破壞了土壤的理化性狀,影響作物出苗,造成作物根系生長(zhǎng)發(fā)育的土壤條件不均衡、不一致、不協(xié)調(diào)。作物苗期易出現(xiàn)苗黃、苗弱甚至死亡;在中后期會(huì)影響作物根系的伸展和土壤微生物的活動(dòng),阻礙作物根系發(fā)育對(duì)土壤養(yǎng)分、水分的吸收;大塊廢舊地膜在土壤中形成隔離層,隔肥、隔水、隔氣,影響肥效,致使作物產(chǎn)量下降。資料表明:一畝地土壤含廢舊地膜2公斤左右時(shí),將導(dǎo)致作物減產(chǎn)10%~23%。
1.4污染生態(tài)環(huán)境
部分清理出的廢舊地膜丟棄于田邊地頭,焚燒掩埋,大量廢舊地膜殘留在土壤中、堆積在田間地頭、飄移在水渠路旁、懸掛在樹木枝頭,對(duì)自然景觀、土壤、水源、大氣造成的污染問題已日漸凸現(xiàn),嚴(yán)重影響了土壤質(zhì)量、城鄉(xiāng)環(huán)境面貌和環(huán)境衛(wèi)生。
2 廢舊地膜回收存在的主要問題
2.1回收能力不足
目前,地膜回收基本上處于無控制、無市場(chǎng)、自由化的狀態(tài)。廢品收購站點(diǎn)只收棚膜不收地膜,原因是缺乏應(yīng)有的廢地膜回收加工企業(yè),地膜回收再利用的產(chǎn)業(yè)鏈條缺失、不完整。即便有的地方有加工企業(yè),也是規(guī)模小、層次低、帶動(dòng)能力弱,自我生存困難多、壓力大。
2.2回收手段落后
目前殘膜回收大多采用人工方式,其回收用工多、時(shí)間長(zhǎng)、不完全、效率低。農(nóng)民往往將殘膜堆積在田邊地頭焚燒,不僅再次污染環(huán)境,而且造成資源浪費(fèi),每年廢舊地膜可回收時(shí)間極為短暫,人工回收地膜費(fèi)用高而且效率低。因?yàn)榈啬じ采w種植時(shí),為防止大風(fēng)將地膜吹起破損和刮走,在鋪膜的同時(shí),用土壓在地膜的兩邊,同時(shí)在膜面上壓土防風(fēng),這些土在農(nóng)作物生產(chǎn)期間受到風(fēng)吹、雨淋、日曬,板結(jié)硬化。此時(shí),受到自然風(fēng)化作用的地膜已經(jīng)破損,強(qiáng)度下降。由于地膜上板結(jié)的土塊影響及地膜抗拉強(qiáng)度的降低,很難將地膜完全撿起,這樣就降低了人工撿拾廢舊農(nóng)膜的回收效率。
2.3回收鏈條缺失
據(jù)各地報(bào)道的資料表明,廢舊地膜回收率一般在30%左右,有的地方基本不回收。分析原因主要是撿拾難、銷售難。目前生產(chǎn)上大量應(yīng)用的是0.008毫米以下的薄膜,地膜超薄化,強(qiáng)度低、易破碎,手工撿拾和人工耙摟清理殘膜費(fèi)工費(fèi)力,難度大、成本高。農(nóng)民寧愿出去打工也不愿在地里撿廢膜,寧可在家閑呆不肯付撿膜的辛苦。即便將廢舊地膜清理出來也無處交售,基本是在田邊地頭焚燒、掩埋。重使用、輕回收現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重。產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后鏈條缺失,環(huán)節(jié)脫節(jié)。
2.4回收機(jī)制乏力
主要是政策機(jī)制、管理機(jī)制和監(jiān)督機(jī)制不健全、不完善、不到位。廢舊地膜回收利用工作的扶持政策和資金支持范圍小、層面窄、局限大,回收殘膜的主體――農(nóng)民得不到實(shí)惠,起不到應(yīng)有的政策引導(dǎo)作用。廢舊農(nóng)膜回收的行業(yè)歸口管理不明確,沒有引起足夠的重視,措施軟、力度小、行政推動(dòng)力不足,致使廢舊地膜回收、農(nóng)業(yè)面源污染治理達(dá)不到預(yù)期的效果。
3 廢舊地膜回收的必要性
3.1是保持土地永續(xù)利用,建設(shè)良好生態(tài)環(huán)境的需要
土壤滲透是由于自由重力,水向土壤深層移動(dòng)的結(jié)果。由于土壤中殘膜碎片改變或切斷土壤孔隙連續(xù)性,致使重力水移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大的阻力,重力水向下移動(dòng)較為緩慢,從而使水分滲透量因農(nóng)膜殘留量增加而減少,土壤含水量下降,削弱了耕地的抗旱能力。甚至引起土壤次生鹽堿化等嚴(yán)重后果。由此可見,廢舊地膜殘留在土壤中會(huì)改變土壤物理性狀,破壞土壤的透氣性,阻礙土壤水肥的運(yùn)移,影響土壤微生物活動(dòng)和正常土壤結(jié)構(gòu)形成,最終降低土壤肥力水平,影響農(nóng)作物根系的生長(zhǎng)發(fā)育,導(dǎo)致作物減產(chǎn)。治理地膜污染是當(dāng)務(wù)之急,對(duì)保護(hù)土壤環(huán)境十分必要。
3.2是保證作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn),建設(shè)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)的需要
由于殘膜影響和破壞了土壤理化性狀,必然造成作物根系生長(zhǎng)發(fā)育困難。凡具有殘膜的土壤,阻止根系串通,影響正常吸收水分和養(yǎng)分;耕層中大塊殘膜形成隔離層隔肥,影響肥效,致使產(chǎn)量下降。據(jù)有關(guān)資料介紹,種子播在殘膜上,爛種率達(dá)7%,爛芽率達(dá)5%,殘膜對(duì)玉米產(chǎn)量影響顯著,一般減產(chǎn)5%~9%。可見,大力推廣廢舊地膜回收、清潔生產(chǎn)技術(shù)已是大勢(shì)所趨,勢(shì)在必行。
3.3是保護(hù)農(nóng)村友好環(huán)境、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的需要
殘膜棄于田邊地頭,隨風(fēng)飄落在人居場(chǎng)所周圍,社會(huì)自然景觀環(huán)境之中,造成“視覺污染”,嚴(yán)重影響農(nóng)村人居環(huán)境,而不利于農(nóng)村精神文明建設(shè)和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè),因此,治理地膜污染問題事關(guān)新農(nóng)村建設(shè),事關(guān)農(nóng)民的精神生活。不僅要抓,而且必須抓好。
綜上所述,隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,為追求高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),大量使用地膜,且廢舊地膜不能及時(shí)回收,造成土壤嚴(yán)重污染和作物減產(chǎn),影響農(nóng)民增收,破壞環(huán)境。因而廢舊地膜回收工作已到了刻不容緩的地步。
4 廢舊地膜回收的對(duì)策和建議
農(nóng)業(yè)面源污染的治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)的工作,廢舊地膜回收工作范圍廣、面積大、不集中、環(huán)節(jié)多,涉及到千家萬戶,關(guān)系到不同行業(yè)。需要方方面面統(tǒng)一思想、同心合力,全力推進(jìn)、全面落實(shí)各項(xiàng)回收措施。
4.1廣泛宣傳發(fā)動(dòng),樹立環(huán)保理念
要利用各種宣傳媒體和工具,大力宣傳、廣泛發(fā)動(dòng),充分認(rèn)識(shí)開展廢舊地膜回收利用工作對(duì)防治農(nóng)業(yè)面源污染、保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、強(qiáng)化農(nóng)村節(jié)能減排、加快新農(nóng)村建設(shè)步伐的重要意義。強(qiáng)化輿論引導(dǎo),多渠道、深層次、全方位對(duì)“白色污染”危害性進(jìn)行深入宣傳,樹立綠色環(huán)保理念,增強(qiáng)全民環(huán)境意識(shí),引領(lǐng)農(nóng)村走資源節(jié)約、循環(huán)利用、環(huán)境友好、生態(tài)文明的良性發(fā)展道路。充分調(diào)動(dòng)全社會(huì)特別是廣大農(nóng)民撿拾廢舊地膜的積極性和主動(dòng)性,要在社會(huì)營(yíng)造廢舊農(nóng)膜回收利用的濃厚氛圍,使清除殘留農(nóng)膜污染成為每個(gè)公民保護(hù)生態(tài)環(huán)境,改善人居環(huán)境,建設(shè)美麗家園的自覺行動(dòng)。
4.2加強(qiáng)站點(diǎn)建設(shè),全民參與回收
廢舊地膜的再利用,回收是前提和關(guān)鍵,建立廢舊地膜回收站點(diǎn),是開展廢舊地膜回收的先決條件。把廢舊地膜回收利用作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要方面,堅(jiān)持“誰辦、誰管、誰受益”的原則,按照政府主導(dǎo)+市場(chǎng)運(yùn)作的模式,結(jié)合美麗鄉(xiāng)村建設(shè)和農(nóng)村環(huán)境整治項(xiàng)目的實(shí)施,根據(jù)運(yùn)輸距離、交通條件和廢舊地膜產(chǎn)生量,本著輻射面廣、方便交售的思路,建設(shè)廢舊地膜回收站點(diǎn)。對(duì)廢舊農(nóng)膜、塑料制品、農(nóng)資包裝瓶袋等農(nóng)村垃圾進(jìn)行定點(diǎn)堆放,定期處理?,F(xiàn)有的廢品收購站點(diǎn)增加收購殘膜業(yè)務(wù),鼓勵(lì)和引導(dǎo)有能力、有意愿的企業(yè)和個(gè)人發(fā)起組建廢舊農(nóng)膜回收利用專業(yè)合作社,帶動(dòng)廣大農(nóng)民積極撿拾交售廢舊農(nóng)膜,提高農(nóng)民參與治理“白色污染”的組織化程度,形成強(qiáng)大的回收網(wǎng)絡(luò),方便群眾交售廢舊農(nóng)膜。并結(jié)合全膜覆蓋技術(shù)的推廣實(shí)行“交舊領(lǐng)新”、 “以舊換新”或“交舊膜享受補(bǔ)貼價(jià)新地膜”等措施促進(jìn)廢舊地膜的回收。同時(shí)在回收?qǐng)龅?、加工?chǎng)地的租用上給予積極支持,促進(jìn)廢舊農(nóng)膜的回收利用。
4.3落實(shí)扶持政策,強(qiáng)化制度管理
推動(dòng)農(nóng)村廢舊地膜變廢為寶、變害為利、變棄為用是一項(xiàng)量大面廣的全新工作,在目前廢舊地膜回收市場(chǎng)無拉力、環(huán)節(jié)不順暢、管理不得力、回收不理想的情況下,面對(duì)“白色污染”逐年加劇的形勢(shì),各級(jí)政府要加大主導(dǎo)推動(dòng)力度,制定并完善促進(jìn)殘膜全量回收的信貸支持、土地利用、稅收優(yōu)惠等扶持政策和有效機(jī)制,使殘膜回收工作制度化、常態(tài)化。扶持廢舊農(nóng)膜回收加工企業(yè)發(fā)展。對(duì)農(nóng)膜加工企業(yè)和收購站點(diǎn)實(shí)行資金獎(jiǎng)補(bǔ)扶持,以獎(jiǎng)促治。建立廢舊農(nóng)膜回收利用以獎(jiǎng)代補(bǔ)制度,扶持其發(fā)展壯大??商剿鲊L試地膜使用追溯制、回收跟蹤制、全程監(jiān)督制,促進(jìn)廢舊地膜的回收,推進(jìn)農(nóng)村環(huán)境污染治理工作開展工作。
4.4推行技術(shù)規(guī)范,科學(xué)使用地膜
廢舊地膜回收不是為了回收而回收,回收之目的是為了再利用,使地膜應(yīng)用走上節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)文明、持續(xù)發(fā)展的軌道。這就需要有長(zhǎng)效的運(yùn)行機(jī)制、配套的管理措施、完善的監(jiān)督制度、規(guī)范的技術(shù)體系,在加強(qiáng)硬件建設(shè)的同時(shí),突出抓好軟件建設(shè)。建議有關(guān)部門制定地膜生產(chǎn)、使用、回收安全技術(shù)規(guī)范,加強(qiáng)源頭治理。各級(jí)農(nóng)業(yè)、工商、質(zhì)檢等部門要加大監(jiān)管和查處力度,淘汰難以回收的超薄農(nóng)膜,強(qiáng)制使用無毒添加劑,最大限度減少重金屬污染;鼓勵(lì)引導(dǎo)銷售使用厚度在0.008毫米以上的農(nóng)用地膜,嚴(yán)厲打擊銷售 “三無”地膜,凈化農(nóng)資市場(chǎng);積極推廣“一膜兩年用”和適時(shí)揭膜技術(shù),優(yōu)化耕作制度;積極推廣有利于回收的覆膜方式;積極推廣成熟殘膜撿收機(jī),提高撿膜效率,減少田間殘膜污;積極推廣全生物降解農(nóng)用地膜代替塑料農(nóng)膜。利用天然產(chǎn)物和農(nóng)產(chǎn)品為原料生產(chǎn)全生物降解農(nóng)用地膜,包括利用木薯淀粉為原料生產(chǎn)全生物降解的農(nóng)用薄膜,可以在使用后12個(gè)月內(nèi),在自然條件下100%降解成為有機(jī)肥料,可改良土壤,增加土壤肥力。
4.5明確工作責(zé)任,共同強(qiáng)力推進(jìn)
【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)微生物學(xué) 教學(xué)改革 啟發(fā)教學(xué)
【項(xiàng)目來源】土壤學(xué)自治區(qū)重點(diǎn)學(xué)科資助。
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)08-0223-02
農(nóng)業(yè)微生物學(xué)是微生物學(xué)的一個(gè)重要的分支學(xué)科,主要研究微生物在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用和相關(guān)理論[1]。農(nóng)業(yè)微生物學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科,教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生對(duì)農(nóng)業(yè)微生物學(xué)有一個(gè)全面的了解,掌握農(nóng)業(yè)微生物學(xué)的基本知識(shí),并對(duì)試驗(yàn)操作技術(shù)進(jìn)行基本的訓(xùn)練。我校農(nóng)業(yè)微生物學(xué)教學(xué)具有學(xué)時(shí)少、知識(shí)面廣的特點(diǎn)。因此,如何在30學(xué)時(shí)的授課時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生接受應(yīng)該掌握的基本理論知識(shí), 以及如何讓學(xué)生真正掌握學(xué)科的基本實(shí)驗(yàn)技能是這門課程教學(xué)過程中必需要解決的基本問題。筆者經(jīng)過多年教學(xué)實(shí)踐, 在農(nóng)業(yè)微生物學(xué)的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面進(jìn)行了一些探索與改革。
1.教材選擇
當(dāng)前國(guó)內(nèi)本科層次優(yōu)秀的微生物學(xué)教材較多,我校選擇的是中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社出版的由袁紅莉,王賀祥主編的《農(nóng)業(yè)微生物學(xué)及實(shí)驗(yàn)教程》。該教材的編寫參考了國(guó)內(nèi)外的最新進(jìn)展,圍繞微生物形態(tài)、生理、遺傳、生態(tài)和分類,對(duì)微生物學(xué)的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí),做了比較系統(tǒng)的闡述,概念論述準(zhǔn)確,敘述簡(jiǎn)明,兼顧了微生物學(xué)的系統(tǒng)性,特別是加強(qiáng)了微生物在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的內(nèi)容。近幾年學(xué)生反映較好。
2.優(yōu)化教學(xué)方法
2.1啟發(fā)式為主導(dǎo)的課堂教學(xué)
教學(xué)活動(dòng)包括教與學(xué),二者相輔相成才能得到滿意的教學(xué)效果。要讓學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體,使學(xué)生具備獨(dú)立探索和掌握新知識(shí)的能力[2]。教學(xué)中以啟發(fā)式教學(xué)式為主, 輔以討論式和提問式,強(qiáng)化互動(dòng)環(huán)節(jié), 落實(shí)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),教學(xué)相長(zhǎng)。如在講到細(xì)菌格蘭氏染色的機(jī)理時(shí),先讓同學(xué)們回憶格蘭氏陽性菌和格蘭氏陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)及組成的差異,提示同學(xué)們乙醇對(duì)生物體細(xì)胞起的是脫水和溶解脂肪的作用,讓同學(xué)們積極動(dòng)腦思考,用五分鐘討論,然后以提問的方式讓同學(xué)們回答,這時(shí),同學(xué)們對(duì)該問題有了一定的思考,對(duì)正確答案有著期待,老師在總結(jié)大家的結(jié)論后,再補(bǔ)充同學(xué)們沒有回答完全的部分。這樣同學(xué)們延續(xù)自己的思考,加之老師的補(bǔ)充,就牢固掌握了該知識(shí)點(diǎn)。啟發(fā)式教學(xué)不僅被恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用在課堂上,同時(shí)也被應(yīng)用到課堂外。因?yàn)樵撜n程課時(shí)限制,微生物在具體應(yīng)用方面的實(shí)例只能在課堂中點(diǎn)到為止,可同學(xué)們還對(duì)該應(yīng)用領(lǐng)域抱有深厚的興趣,針對(duì)這種情況,教師在備課中提前準(zhǔn)備相關(guān)知識(shí)在應(yīng)用領(lǐng)域中的文獻(xiàn)資料,可供同學(xué)們?cè)谡n下閱讀。例如在講到古菌這一節(jié)時(shí),課堂上老師會(huì)講授古菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、主要類群,概括介紹對(duì)極端微生物的研究有助于人類對(duì)重大問題(生命起源及演化)和生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。課下,布置文獻(xiàn)《極端環(huán)境下的微生物及其生物地球化學(xué)作用》的閱讀作業(yè),既滿足同學(xué)們對(duì)知識(shí)的渴望、擴(kuò)大同學(xué)們的專業(yè)知識(shí)面,也加深了同學(xué)們對(duì)該課程學(xué)習(xí)的濃厚興趣。
2.2輔以參觀式教學(xué)方法
啟發(fā)式為主導(dǎo)的課堂教學(xué),輔以參觀式教學(xué)方法,明顯地提高了教學(xué)效果。所謂參觀式教學(xué), 就是組織學(xué)生到工作現(xiàn)場(chǎng)去看、去聽、去觀察、去感受、去總結(jié)提高。參觀式教學(xué)是學(xué)生了解實(shí)際和認(rèn)識(shí)專業(yè)的重要途徑, 是教師深化課堂知識(shí), 教好教活的一個(gè)補(bǔ)充形式[3]。在制定該課程的教學(xué)計(jì)劃時(shí),安排在課堂講授結(jié)束后,組織同學(xué)們到新疆農(nóng)科院微生物所進(jìn)行參觀教學(xué)。該研究所從事新疆特殊環(huán)境微生物資源及相關(guān)的生物制品開發(fā)等研究工作。設(shè)有發(fā)酵工程、基因工程、生物化工及微生物菌種保藏等專業(yè)研究室。請(qǐng)科研項(xiàng)目負(fù)責(zé)人講解生產(chǎn)用菌種、發(fā)酵工藝、設(shè)備、原理等。把研究所作為課堂,將書本與現(xiàn)實(shí)聯(lián)系起來, 使學(xué)生較好地認(rèn)識(shí)并理解了各種儀器的結(jié)構(gòu)、工作狀態(tài)、工作原理、工藝流程, 達(dá)到了事半功倍的效果。例如在課堂上給同學(xué)們講授重組DNA技術(shù)的實(shí)施環(huán)節(jié)時(shí),因理論比較抽象,學(xué)生們很難將用于DNA擴(kuò)增的多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)―PCR技術(shù)的原理與具體操作聯(lián)系起來,通過參觀教學(xué),同學(xué)們?cè)谶M(jìn)一步聽講解及具體的觀摩PCR儀的使用步驟后,掌握該儀器的基本操作,對(duì)PCR儀的工作原理有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。又如在講授微生物誘變育種的理論環(huán)節(jié)時(shí),同學(xué)們認(rèn)為誘變育種工作難以實(shí)施,可當(dāng)同學(xué)生們親眼目睹了科研人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行紫外線誘變育種工作后改變了同學(xué)們起初的看法,縮短了理論與實(shí)際操作之間的距離??梢姡_設(shè)參觀式教學(xué)這個(gè)環(huán)節(jié), 對(duì)提高大學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)質(zhì)量具有實(shí)際意義。
2.3 引導(dǎo)學(xué)生參與相關(guān)科學(xué)研究
高校大學(xué)生的教學(xué)應(yīng)該是以知識(shí)傳授與探索相結(jié)合,形成師生良性互動(dòng),以調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、激發(fā)學(xué)生求知欲和創(chuàng)造性為教學(xué)目標(biāo)。通過大學(xué)生普遍參與科研創(chuàng)新實(shí)踐,讓大學(xué)生充分體會(huì)到只有從基礎(chǔ)實(shí)踐做起,才能更好的理解什么是研究。通過搜索文獻(xiàn)、制定計(jì)劃、論證完善、制作調(diào)試、報(bào)告總結(jié)等系列訓(xùn)練,讓學(xué)生真正感受實(shí)踐研究帶來的樂趣和收獲。
我校從事農(nóng)業(yè)微生物學(xué)教學(xué)的老師還同時(shí)做相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究。為讓同學(xué)們能深入貫穿理論與實(shí)踐的結(jié)合,滲透微生物在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,在農(nóng)業(yè)微生物學(xué)理論教學(xué)環(huán)節(jié)中穿插教師所做的相關(guān)研究。例如在講授菌根菌知識(shí)的同時(shí),教師可以把自己從事這一領(lǐng)域的科研意義、目的及研究?jī)?nèi)容傳授給學(xué)生。感興趣的同學(xué)還可在教師的指導(dǎo)下利用課余時(shí)間完成相應(yīng)的科學(xué)研究,這也是大學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系構(gòu)建具體實(shí)施過程中的重要環(huán)節(jié),對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生今后的科研素質(zhì),啟發(fā)創(chuàng)新意識(shí)定能起到良好的促進(jìn)作用。
3.利用現(xiàn)代化手段, 提高微生物學(xué)教學(xué)水平
20 世紀(jì)90 年代以來, 多媒體技術(shù)作為先進(jìn)教學(xué)手段,被廣泛使用[4]。一個(gè)優(yōu)秀的教學(xué)課件可以使課堂教學(xué)更加形象化,圖文結(jié)合更加有利于學(xué)生加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。特別是在微生物的教學(xué)中,不僅內(nèi)容豐富, 涉及面廣, 發(fā)展迅速, 而且研究個(gè)體微小, 學(xué)生對(duì)它的認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)不如對(duì)動(dòng)物和植物。再加上其營(yíng)養(yǎng)方式、遺傳類型多種多樣、代謝機(jī)制錯(cuò)綜復(fù)雜, 學(xué)生往往感覺其知識(shí)繁瑣、抽象和難以理解[5]。針對(duì)這種情況, 我們將多媒體技術(shù)應(yīng)用到微生物學(xué)課程的教學(xué)中, 受到了學(xué)生的普遍歡迎。 在課件的制作過程中, 參考從因特網(wǎng)上下載的優(yōu)秀微生物教學(xué)軟件, 結(jié)合教研室科研成果, 自己動(dòng)手制作PPT 教學(xué)軟件, 把優(yōu)真和清晰動(dòng)感的畫面及圖表轉(zhuǎn)移到教室, 使微觀世界宏觀化、教學(xué)內(nèi)容情景化。
在講授微生物學(xué)形態(tài)知識(shí)時(shí), 把原核微生物、真核微生物、及具有非細(xì)胞形態(tài)的病毒所生存的顯微世界以色彩豐富、直觀清晰、生動(dòng)形象的畫面展示給學(xué)生,有助于學(xué)生的理解與接受, 而且可突破教學(xué)中的難點(diǎn), 加大教學(xué)的信息量, 提高講課的效率[6]。同時(shí)在制作課件時(shí),可以借助發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)視頻資源,在課件中穿插相關(guān)的視頻、動(dòng)畫。以立體的形式表現(xiàn)出鞭毛的運(yùn)動(dòng)、T 4 噬菌體的增殖、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式、基因轉(zhuǎn)移和重組的過程等內(nèi)容。不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的形象化理解。讓學(xué)生能享受課堂時(shí)光。
4.合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)
按照大綱要求, 學(xué)生在該課程的學(xué)習(xí)結(jié)束后,需要掌握無菌操作技術(shù)、純培養(yǎng)技術(shù)和滅菌技術(shù)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)6個(gè)學(xué)時(shí)數(shù),本課程實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是安排讓學(xué)生完成一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn):土壤微生物的分離與觀察。實(shí)驗(yàn)安排為:首先讓學(xué)生自己動(dòng)手配制培養(yǎng)基, 改變以往培養(yǎng)基都是由教師準(zhǔn)備的慣例;接著讓學(xué)生對(duì)自己制備的培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌,掌握滅菌鍋的使用步驟及注意事項(xiàng);最后利用自己配制的培養(yǎng)基, 分離純化土壤樣品中的微生物并經(jīng)培養(yǎng)一段時(shí)間后對(duì)培養(yǎng)物進(jìn)行觀察,將土壤中的主要微生物類群通過顯微鏡辨別出來。之所以這樣安排實(shí)驗(yàn)課,是讓學(xué)生在完成了這一綜合實(shí)驗(yàn)后,對(duì)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),將每一個(gè)試驗(yàn)有機(jī)的聯(lián)系起來。避免以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合不緊密的弊端。這也是在提倡素質(zhì)教育的今天尤其需要倡導(dǎo)的。
5.結(jié)語
農(nóng)業(yè)微生物學(xué)課程是一門非常重要的基礎(chǔ)理論課程,其適用廣泛性決定了需要針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象及教學(xué)目的進(jìn)行合理的調(diào)整。讓學(xué)生逐步提高專業(yè)水平是我們進(jìn)行課程改革的最終目標(biāo)。在教學(xué)過程中, 雖然我們?nèi)〉昧撕芎玫男Ч?,但是,隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,對(duì)我們的教學(xué)也提出了更高、更新的要求。作為高校教育工作者,我們只有順應(yīng)時(shí)代要求,進(jìn)一步深化教學(xué)改革,摸索出一套適合于新疆農(nóng)業(yè)高等院校人才培養(yǎng)模式的農(nóng)業(yè)微生物學(xué)教學(xué)體系, 才能造就適應(yīng)21 世紀(jì)需要的新型人才。
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關(guān)鍵詞:園林景觀 覆蓋物 土壤
中圖分類號(hào):K928.73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 引言
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,城鄉(xiāng)綠化美化工作日益受到重視,但綠化覆蓋率和人均公共綠地面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。受傳統(tǒng)思想的束縛,景觀設(shè)計(jì)師往往由于造價(jià)因素忽略園林綠地的裸土覆蓋,的園林綠地地表成為揚(yáng)塵的主要來源,嚴(yán)重影響了人居環(huán)境,亟待采取有效措施解決。
在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,采用鋪設(shè)覆蓋物的方式解決園林綠地中露地?fù)P塵問題已有幾十年歷史,美國(guó)農(nóng)業(yè)部自然資源保護(hù)司早在1996年曾提出地表覆蓋物可保護(hù)土壤免受侵蝕、保持水分、大大減少澆水的頻率、維持相對(duì)平穩(wěn)的土壤溫度等[1]。目前,使用最多的地表覆蓋物主要分為兩種:一種是無機(jī)覆蓋物,如沙礫、卵石、煅燒陶粒等;另一種是有機(jī)覆蓋物,來源大多是農(nóng)林廢棄物,如園林廢棄物、炭化樹皮、松針、草屑等。與無機(jī)覆蓋物相比,有機(jī)覆蓋物種類豐富,植物體的任何部分都可以用作覆蓋物的生產(chǎn),如樹皮、樹枝、樹葉、樹根、果殼等。有機(jī)地表覆蓋物作為一種新興的覆蓋材料,能顯著的改善土壤功能、促進(jìn)林木生長(zhǎng),同時(shí)有良好的環(huán)境美化效果,在城市綠化建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用[2]。
目前,我國(guó)大部分城市采取的措施是硬化鋪裝和種植地被植物,但是硬化鋪裝往往會(huì)對(duì)環(huán)境及土壤理化性質(zhì)帶來負(fù)面影響,不利于樹木的生長(zhǎng)發(fā)育;地被植物對(duì)土壤各方面條件有一定的要求,栽培耗時(shí)耗力,且后期養(yǎng)護(hù)管理較為繁瑣,而且,這兩種方法前期的投入都較大。所以以上兩種覆蓋方法往往不能滿足甲方及施工方的利益需求,在園林景觀設(shè)計(jì)中逐漸被淘汰。本文綜述了目前常見國(guó)內(nèi)外覆蓋物的種類及其功能,分析景觀設(shè)計(jì)師選用覆蓋物應(yīng)注意的問題,以其為覆蓋物在我國(guó)園林綠化建設(shè)中的推廣應(yīng)用提供參考。
2 覆蓋物的常見種類
2.1有機(jī)覆蓋物
2.1.1 生態(tài)墊
“生態(tài)墊”是利用棕櫚樹的殘?jiān)燃庸ぶ谱鞒傻目山到饩W(wǎng)狀草墊物。曾由北京與馬來西亞的生態(tài)墊防治沙塵合作研究項(xiàng)目引入我國(guó),現(xiàn)已推廣用于困難立地造林、防風(fēng)治沙和園林覆蓋等。作為再生環(huán)保產(chǎn)品,生態(tài)墊具有明顯的保持土壤水分、增加土壤肥力、抑制雜草和提高微生物活性的作用[3],但加工生態(tài)墊不能就地取材,導(dǎo)致運(yùn)費(fèi)高,大面積鋪設(shè)成本過于昂貴,景觀設(shè)計(jì)時(shí)往往不敢考慮使用。
2.1.2農(nóng)林廢棄物
隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模增大及園林綠地面積(如住宅小區(qū)綠地、市政公園和花園)的增加,農(nóng)林廢棄物的數(shù)量越來越多,成為固體廢棄物的主要組成之一。長(zhǎng)期以來,弄林廢棄物的處理方式通常是填埋或焚燒,這不僅增加了土地占用面積及垃圾處理成本,還浪費(fèi)了寶貴的生物質(zhì)能源。事實(shí)上,農(nóng)林廢棄物含有一定量的營(yíng)養(yǎng)元素、大量的木質(zhì)素、纖維素及一些有機(jī)物質(zhì)。有研究認(rèn)為將枝葉或秸稈等各種農(nóng)林廢棄物現(xiàn)場(chǎng)粉碎后可以直接用于城市綠地的覆蓋,可實(shí)現(xiàn)了農(nóng)林產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)廢棄物資源化利用的最大化[4]。另外,像松樹樹皮,主要是長(zhǎng)白松、樟子松等的外皮,經(jīng)炭化處理殺滅病菌后,也可用于園林覆蓋。
2.1.3食品加工廢棄物
核鱗,即山核桃殼,長(zhǎng)期以來作為食品加工廢料丟棄,帶來環(huán)境二次污染,現(xiàn)通過再加工清洗,作為園林覆蓋物應(yīng)用,尖銳的外形可以幫助園林植物免受爬蟲類、寵物的破壞[5]。
2.2無機(jī)覆蓋物
無機(jī)覆蓋物,主要包括沙子、卵石、陶粒等,因其維護(hù)費(fèi)用低,不易腐爛,往往受到甲方青睞。但其容重大,會(huì)使土壤通氣性變差,影響植物生長(zhǎng)。
2.3硬質(zhì)鋪裝
硬質(zhì)鋪裝設(shè)計(jì)手法簡(jiǎn)便,不需要考慮植物配置,工程實(shí)施中可以直接鋪裝,容易滿足甲方及施工方的利益需求,但往往對(duì)環(huán)境及土壤理化性質(zhì)帶來負(fù)面影響,不利于植物生長(zhǎng)發(fā)育。陳祥等[6]通過研究松樹皮、園林廢棄物、透水磚分別作為覆蓋材料對(duì)綠地土壤和雜草的影響,結(jié)果表明:3種覆蓋物對(duì)于綠地雜草均具有很好的抑制作用,但透水磚由于熱容較小、吸收熱量快,會(huì)導(dǎo)致土壤的溫度變化幅度最大、pH值和容重明顯增加,同時(shí)透水磚制作過程中使用的水泥和砂石含有堿性物質(zhì),淋洗到土壤中,會(huì)增加土壤pH值,使土壤由堿性土壤變?yōu)閺?qiáng)堿性土壤,進(jìn)而會(huì)影響植物可以吸收的土壤有效養(yǎng)分含量,而覆蓋樹皮和園林廢棄物對(duì)綠地土壤具有一定的調(diào)溫、保水、增肥的作用,且隨覆蓋厚度的增加,其改良效果也隨之增加。
3 覆蓋物的主要功能
3.1 改良土壤
地表覆蓋物的鋪設(shè),可以有效避免人對(duì)土壤的直接踩踏,降低土壤容重,提高土壤透氣性。另外,郭城等利用園林廢棄物、海泡石絨、沸石作為復(fù)合濾鹽層覆蓋天安門油松土壤表層阻隔融雪劑下滲帶來的次生鹽害,對(duì)土壤起到了很好的保護(hù)作用。此外,覆蓋物還可以調(diào)節(jié)土壤溫度[7],減少土壤水分蒸發(fā)[8],增強(qiáng)土壤保水能力,提高水分利用率,增加土壤微生物,促進(jìn)土壤呼吸[9],防止土壤板結(jié)。有機(jī)廢棄物半腐解材料進(jìn)行地面覆蓋后可以明顯增加土壤中有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量,可以減少化肥的使用量。
3.2防止水土流失
地表覆蓋物能夠減弱雨水和徑流對(duì)土壤的直接沖擊,增加雨水的下滲時(shí)間,研究指出地面徑流導(dǎo)致美國(guó)一年損失20億噸表土,而施用覆蓋物后土壤損失減少86%-99%,水分滲透增加125%。
3.3防治雜草,促進(jìn)植物生長(zhǎng)
覆蓋物的應(yīng)用為雜草的防治提供了一種新型、有效途徑,高甲榮等人研究表面覆蓋物鋪設(shè)以后,可以有效地防止雜草的生長(zhǎng),有機(jī)廢棄物半腐解材料地面覆蓋抑制雜草效果非常理想,如果覆蓋厚度適宜,基本可以完全抑制雜草的生長(zhǎng)[10]。
另外,覆蓋物通過增加土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量,增強(qiáng)土壤的保肥、保水、保溫性能,對(duì)植物生長(zhǎng)會(huì)有很好的促進(jìn)作用。
3.4對(duì)園林景觀的美化功能
采用覆蓋物鋪設(shè)在的地表,形成具有藝術(shù)表現(xiàn)力的特色園林景觀,能夠?yàn)楣妿硪曈X美感。目前,市場(chǎng)上還出現(xiàn)了染色加工后發(fā)熒光的有機(jī)覆蓋物,與園林小品、植物自然搭配后,有趣味、新穎的創(chuàng)意觀賞效果[2],夜間還可減少由景觀照明帶來的電力資源消耗。
3.5拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)
覆蓋物的使用可以降低園林綠地管護(hù)成本,節(jié)約勞動(dòng)力資源,縮減開支。有機(jī)覆蓋物,作為一種具有很好的美觀性和生態(tài)效益的地表覆蓋物,將成為地表覆蓋物的主力軍。其來源廣泛,生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單,可以規(guī)?;a(chǎn),帶動(dòng)新興生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的興起,促進(jìn)有林木資源優(yōu)勢(shì)的貧困地區(qū)脫貧致富。
4 結(jié)論與展望
覆蓋物在改善土壤性質(zhì)、抑制雜草生長(zhǎng)、美化園林景觀等方面都有很好的效果。景觀設(shè)計(jì)中對(duì)于覆蓋物的選擇有諸多問題需要引起景觀設(shè)計(jì)師的注意,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)不同覆蓋物類型施用不同覆蓋量,并注意與其他園林景觀要素的搭配優(yōu)化效果;盡量選用有機(jī)覆蓋材料,就地取材,降低材料成本等。
另外,有很多問題有待進(jìn)一步研究,例如:(1)園林覆蓋物施工使用技術(shù)規(guī)程,即針對(duì)不同園林綠地類型及不同植被應(yīng)采取的覆蓋措施、覆蓋厚度和覆蓋方式等;(2)園林覆蓋物種類、顏色、規(guī)格選擇;(3)覆蓋物與其他環(huán)境因素的交互作用;(4)覆蓋物的粒徑、鋪設(shè)密度等對(duì)土壤呼吸的影響等。
園林覆蓋物技術(shù)在我國(guó)起步較晚,應(yīng)用及推廣力度不夠,尚未受到人們的廣泛認(rèn)可,這對(duì)有機(jī)覆蓋物原料收集及建成后覆蓋物保護(hù)養(yǎng)護(hù)有一定的阻礙。有關(guān)部門應(yīng)加大宣傳力度,開發(fā)多形式的有機(jī)覆蓋物,同時(shí)制定相關(guān)的覆蓋物選用及施工標(biāo)準(zhǔn),形成園林覆蓋物利用的完整體系,以達(dá)到改善環(huán)境,美化家園的效果。
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