1994年11月11日至12月10日,我参加了由农业部组织的江西、福建、浙江、广西、湖南 五省区代表组成的中国红壤二期项目赴澳大利亚“土壤培肥”专题考察培训。在历时30天的考察 培训中,主要考察了澳大利亚沿海地区的维多利亚、新南威尔士和昆士兰三个州所辖的29个农业 研究所、ro个农场、7个果蔬加工厂,同90多位专家、教授等科技工作者和农场主进行了广泛 的交流,总行程达创70多公里,考察组通过室内听课和野外现场参观相结合,围绕土壤培肥问题 研讨与果树、园艺、植保、畜牧、农学、农机和农产品加工等考察相结合、技术培训与专题讨论相 结合的方法,取得了丰硕的成果。考察成果集中表现在三个方面,即基本摸清了澳大利亚土壤的分 布规律,初步了解了当地土壤存在的障碍因素,学习掌握他们土壤改良的基本技术措施。这些成果 对我国南方五省(区)正在实施的世行贷款中国红壤二期开发项目,将会起到积极的推动作用。1澳大利亚土壤的基本分布规律和主要障碍因素1.1土壤的基本分布规律 澳大利亚位于东经113兮一15309,,南纬10041一43o39’,是一个海洋性气候明 显的岛国。由于特殊的气候条件,造成了土壤、形成和分布的特殊性,具体表现在以下三个方面。1.1.1依赖于降雨组变化的地带性分布规律。澳岛的气候特征中,最明显的一个特点是降雨量从沿 海向内陆逐渐降低,沿海地区的年降雨量可达2仪肠nIn以上,局部地区可达3仪刃~,而内陆 地区的降雨量仅么刃加n左右。由于降雨量与土壤的淋溶、酸化关系十分密切,因此,土壤的酸化 程度一般也呈规律性地从沿海向内陆逐渐降低,土壤分类分布从红壤~棕红壤~灰红壤过度,土壤表层PH值从4.5逐渐提高到7,5一8 .0。1 .1 .2依赖于地表水与地下水活动的垂直分布规律。在我们的考察中,没有对高山土壤垂直分布进行详 细的考察,仅考察相对高差不到3田米的丘陵地区,在相对高差不足300米、地形坡度低于10度的丘陵区,从山顶到山脚,地表水经历了径流到聚集,地下水47经历了山顶的下渗和山脚的抬升过程,这个过程的持续作用,形成了山顶土壤的酸化和山脚土壤 的次生盐碱化。最典型的例子是瓦内克附近的彼特森研究所的一个试验区,在丘陵的顶部是红壤, 地下水位在30米以下,酸性严重,而沿坡顶而下5加米左右的丘陵底部,地下水抬升,土壤盐碱化严重,PH值达8.0,在表土层可以看见盐渍的结晶,并且由于强盐碱化造成牧草和树木枯死,无法进行农业生产。1 .2.3复杂的土壤微地域分布。在地带性和垂直分布为主要成土条件支配下,红壤的分布还广泛地 受成土母质的影响。由于澳大利亚的成土母质复杂,有盐基性火成岩和酸性火成岩,有不同地质年 代的沉积岩,且这些成土母岩交错分布,造成土壤性质在短距离内差别很大。1.2土壤的主要障碍因素由于澳大利亚土壤的特殊成土规律和农业耕作制度,造成了其土壤的障碍因子的特殊性,通俗地概括 是“酸的越种越酸,碱的越种越碱,机械化耕作越来越困难,土壤有机质越来越低,水土流失越来 越严重”。这几个问题是澳大利亚农业科技工作者目前正着重解决的重大课题,也是持续农业技术研究的重点问题。1.2.1强淋溶作用与土壤的酸化。酸性土壤主要分布在高雨量的强淋溶区,造成其酸化的主要原因 有。一是富铝化作用。由于在湿热气候条件下,土壤的发育不断地朝表层土壤钙镁等盐基离子的淋 溶方向进行。盐基离子的淋溶造成土壤富铝化,铝离子的水解又使土壤酸性不断加强,从而形成了 较典型的强酸性土壤剖面结构,过量使用氮肥是造成土壤酸化的另一个原因。在旱作农业条件下, 过量的氮素肥料投人土壤后,部份氮素氧化形成呱一离子,瓶一离子在水份作用下表现较强的酸性,从而使土壤的PH值下降。N伪一作用可使土壤的PH值降低到4.0以下,从而造成土壤酸化。1 .2.2地下水循环系统的破坏与土壤的次生盐碱化。由于原始植被的破坏,造成了自然降雨失去植 被的缓冲层,直接下渗到土壤,同时,渗人土壤的水份又不能被树林深扎的根系吸收,从而造成下 渗的水份沿山坡向坡底积聚,造成山坡底部的地下水位上升。通过水份的毛细管作用,在表土层的 强蒸发量作用下,水中的盐基离子的浓缩积累,造成了土壤的次生盐碱化,表现为土体颜色呈暗红色,而PH值却上升至7.5以上。这是土壤次生盐碱化的一个原因。另一个原因是不科学的灌溉方法。如在罗斯格林农业研 究所的试验区,由于引水对果园进行渠道灌溉或喷灌,人为地提高了地下水位,从而产生次生盐碱 化。在次生盐碱化的作用下,形成的土壤典型剖面结构为:表土层(A:)。‘10cm,淡棕色 ,土壤板结,PH,.5一名.0,有时高达PHS.。以上,次表土层(凡)l。一佗。em,红棕色,土壤结构差,PH7.0左右;淀积层(厌)20一‘Ocm,红色,中度粘性,颗粒明显三棱形和块状结构,常见风化软砂石,PH6 .0左右,并过渡到次淀积层(残),黄红色,轻度到中度粘性,中等颗粒结构,常见大量半风化体,PH余刁;母质层(C),80cm以下。1 .2.3高强度的机械化耕作与土壤结构的破坏。澳国人少地多,农业生产中大量应用机械化耕作。 长期的机械化作业,对土壤结构的破坏极为严重。据昆士兰州初级产品部米歇尔·旦尔博士的研究 ,每次农机具的轮子碾压后,直接受碾压的土壤其孔隙度下降达《卜刀O%,农机具的旋耕器或其 它铁犁,每次耕作对土壤团粒结构的破坏在10%以上。虽然这些被破坏的团粒结构能够得到部分 恢复,但常年累月的高强度机械化作业,使得土壤的团粒结构受破坏越来越严重,土壤越来越板结,通透性越来越差。481 .2.4有机质的积累与矿化系统的失调,造成土壤有机质的急剧下降。现在澳大利亚的农牧区,在 2印年前还是一片原始森林,在土壤初垦期,土壤有机质达4一石%,高的可达10%以上。开垦 后,一是由于澳大利亚的农场均是以专业化农场为主,如种蔬菜的,就不养牛、羊或猪等畜牧业( 澳国畜牧业以放养为主要方式),土壤有机肥源缺乏。而从畜牧农场购买有机肥,运输和施用费十 分昂贵,短期经济效益不高,造成几乎不施畜肥的状态;二是在传统的耕作情况下,为了方便机械 化作业,一般在收获后,都不保留秸秆;三是机械化作业情况下,禾本科与豆科作物套种的耕作制 无法执行,因此造成了不施有机肥纯施化肥的现象。以上的三个方面造成土壤有机质投人少,而有机质的分解矿化率在早作条件下又十分高,土壤有机质急剧下降。大部份的早地有机质仅有1.。一1.5%。土壤有机质的下降,降低了土壤中的养分和保水保温能力,破环了土壤结构,造成了土壤肥力急剧下降。1 .2.5植被资源的破坏造成水土流失严重。在开垦为种植业的地块,随着植被的破坏,土壤侵蚀问 题越来越严重,据昆士兰初级产品部的统计,昆士兰的农业用地约占土地总面积的2%,约3加万 公顷,其中80%的耕地侵蚀严重,局部地区土壤流失量高达每年350吨/公顷以上,一般在东 北部地区土壤流失量为每年8仓-~380吨/公顷,在东南部地区为每年闷O一佗27吨/公顷。2澳大利亚土壤的改良措施与持续农业技术针对土壤存在的问题和现状,澳农业科技工作者在深人研究的基础上,主要应用七个方面的技术措施 来改良土壤,保证地力的持久不衰,达到农业的持续稳定增产,保证土壤内部系统与外部系统的循环进人良性轨道。2.1轮作技术研究表明,在同一块土地上长期种植某一种单项作物,容易造成土壤养分的不平衡,以致地力的下降,同时,影响作物的产量和品质。如查尔斯大学的研究结果,采用小麦—小麦耕作制,产量为2.1功妙公顷,小麦的蛋白质仅为9.26%,而用牧草一小麦轮作,小麦产量可达2 .91吨/公顷,蛋白质含量为12;90%;采用三叶草—小麦轮作,小麦产量可达2.78吨/ 公顷,蛋白质含量为13,5%。因此,在澳大利亚农业科技工作者广泛地向农民推荐各种合理轮 作制度。主要有:,J、麦—豆科作物(一年生)隔年轮作;’J、麦一多年生牧草(牧草种三年 )轮作;三年牧草一两年水稻一年小麦的六年一个周期轮作。通过这些轮作制度的实施,保证了土壤有机质稳定在2-弓%,土壤PH6.5左右,土壤结构良好,从而达到持续增产的目的。2.2化学调控技术2.2.1调酸技术。根 据土壤酸性强弱,合理施用石灰,是提高酸性土壤PH值的一项有效措施。据维多利亚持续农业研究所的研究,一般PHS.于巧.5的红壤,每公顷施石灰1.2一1.5吨。同时,针对化学氮肥易引起土壤酸化的特点,新南威尔士州的亚热带作物研究所,对不同品 种的化学氮肥所需要施用的石灰数量(目的是中和酸性)进行了研究,结果是:施硫酸按,每公斤纯氮需7.2公斤石灰;施磷酸铰,每公斤纯氮需5 .0公斤石灰,施尿素,每公斤纯氮需石灰2公斤。为了提高石灰的施用效果,有两种新的产品正被开发 49应用,一种是超微石灰粉,印%含量为小于0 .001~的粉沫石灰;另一种是富镁石灰,分子式为CaMg(C伪)2。这两种产品的应用效果均好于普通石灰。2 .2,2平衡施肥技术。针对长期偏施氮肥,土壤严重缺磷的现状,增施磷肥技术被广泛应用。磷肥(含几飞为9%)的用量一般为每年0 .5吨/公顷。但仅仅提倡施用磷肥是不够的,因此,澳大利亚现在又更进一步地采用测土施肥方法 ,通过化验土壤,摸清土壤养分的盈亏,在此基础上,生产出含氮、磷、钾、钙、镁及其它微量元素的复合肥,进行生产应用。2.2.3施用土坡调节荆技术。维多利亚州黑特克公司针对澳大利亚土壤有机质偏低,土壤结构差的 现状,生产了一种叫C比的土壤改良剂,目前在生产上开始应用。C优是从南澳海边的一种富合鱼 粉的腐植质中提炼出来的腐植植酸,富含钾。该产品施人土壤后,其主要功效是改善土壤结构的通 透性,增加土壤微生物数量,调节土壤酸碱度和土壤营养元素的平衡。一般蔬菜和豆科作物在种后卜佗周喷施,每公顷用量6一12升,水果在花前
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