1、农田土壤培肥技术与效果我国粮食作物生产与消费总量平衡状况我国粮食作物生产与消费总量平衡状况我国自我国自19991999年以来，粮食平衡处于亏缺状态。年以来，粮食平衡处于亏缺状态。粮食安全告急！谁来养活中国？粮食安全告急！谁来养活中国？(李振声院士，2010)SoilProductivity土壤生产力土壤生产力（产量）（产量）Contribution fromBasic Soil Fertility地力贡献率！地力贡献率！Effects of Management: Fertilization, irrigation, .资源利用效率！资源利用效率！地力水涨船高效应产量和水肥利用率协同提升基础地
2、力基础地力提升过程、施肥、栽培调控效应水肥生产力Increasing efficiency of water and fertilizers水肥效应地力效应Crop Productivity: 提高生产力的2条基本途径 Soil fertility interaction with efficiency of Water and fertilizersIncreasing Soil fertility Crop yield 90Soil Fertility Contribution to Grain Yield in China: 52%For rice, wheat and maize in
3、 average我国三大作物产量的平均地力贡献率我国三大作物产量的平均地力贡献率52%Tang and Huang, 2009单季稻 早稻 晚稻 小麦 玉米 90中国主要作物产量的地力贡献率(%)：52%比欧美国家低约20个百分点 Why? Tang and Huang, 2009单季稻单季稻 早稻早稻 晚稻晚稻 小麦小麦 玉米玉米 基础地力贡献基础地力贡献水肥贡献水肥贡献品种和技术相同产量美国美国中国中国难以摆脱对大量水肥的依赖Low SOM In China, SOM in 26% of arable soil is less than 1% , which is only 30-50%
4、of European Soils.Requirement: Techniques to increase soil fertility, SOC Lower Soil Fertility in China土壤肥力低土壤肥力低RegionBrown earthsCinnamon soilsChernozemsChina11.51%3%Europe3%2%8%耕地质量差，水肥用量大，施肥效益低，环境污染耕地质量差，水肥用量大，施肥效益低，环境污染风险大！风险大！ 肥料利用率：氮肥肥料利用率：氮肥30%-35，磷肥，磷肥10-20，钾，钾肥肥45%左右，低于发达国左右，低于发达国家家10-20个百
5、分点。个百分点。 每公斤养分所增产的粮食每公斤养分所增产的粮食不及世界的不及世界的1/2，美国的，美国的1/32005年玉米施肥量和产量比较年玉米施肥量和产量比较256138提高耕地质量是节本增效、生态、提高耕地质量是节本增效、生态、安全农业生产的重要途径！安全农业生产的重要途径！因此，提高农田土壤肥力，藏因此，提高农田土壤肥力，藏粮于土，是确保我国粮食安全粮于土，是确保我国粮食安全（生态安全、环境安全）的重（生态安全、环境安全）的重要基础和战略选择！要基础和战略选择！报告内容报告内容土壤培肥原理与技术土壤培肥原理与技术秸秆还田技术与效果评价秸秆还田技术与效果评价酸化土壤特性及其改良技术酸化土
6、壤特性及其改良技术长期试验和土壤肥力演变是培肥土壤的理论基础长期试验和土壤肥力演变是培肥土壤的理论基础长期试验是土壤学研究的重要手段长期试验是土壤学研究的重要手段土壤肥力演变与培育是相对缓慢的过程，需要长期试验才土壤肥力演变与培育是相对缓慢的过程，需要长期试验才能揭示其规律！能揭示其规律！国内外大量资料：施肥、轮作、耕作能显著培肥土壤国内外大量资料：施肥、轮作、耕作能显著培肥土壤英国洛桑试验站，英国洛桑试验站，1843年开始，已经进年开始，已经进行了行了167年年长期试验意义、国外概况长期试验意义、国外概况l长期试验是野外监测、试验和研究农田生长期试验是野外监测、试验和研究农田生态环境的重要平
7、台！态环境的重要平台！l土壤学研究的重要手段！土壤学研究的重要手段！l国际上国际上100年以上长期试验年以上长期试验25个：个：11个在英国，个在英国，5个在美国个在美国3个在丹麦，个在丹麦，2个在法国，个在法国，2个在德国，个在德国，2个在乌克兰个在乌克兰l10-100年长期试验年长期试验600个个长期试验的时间概念：长期试验的时间概念：l长期试验：长期试验：大于大于20年的定位试验！年的定位试验！至少在至少在10年以上！年以上！l大于大于50年的为珍贵的长期试验！年的为珍贵的长期试验！l以英国洛桑试验站最著名：建于以英国洛桑试验站最著名：建于1843年，年，169年历史年历史The cla
8、ssical experiments at Rothamsted主要处：N, P, K, Manure，及其组合Broadbalk ContinuousWheat ExperimentFirst sown 18432022年6月4日2022年6月4日In ChinaChemical fertilizer experiment net began during “the 6th five-year plan” and conduced about in 1980 （1980年前后开始的化肥网）年前后开始的化肥网）1. The Chinese National Soil and Fertilize
9、r Long-Term Monitoring Net was set up during “the 7th five-year plan” and conduced in 1990 （1990年开始的肥力网）年开始的肥力网）National long-term fertilizer experiments net From 1980, about 80 long-term fertilizer experiments through 22 provinces and 10 soil types in China, conducted to investigate the effect, rat
10、e and ratio of N, P and K fertilizers 图例图例 双季稻区试验点；双季稻区试验点； 水旱两熟区试验点；水旱两熟区试验点； 旱作两熟区实验点旱作两熟区实验点 旱作一熟区试验点旱作一熟区试验点全国定位试验点分布示意图 Gray dessert soilBlack soilDrab fluvo-aquic soilFluvo-aquic soilLoess soilPaddy soilPaddy soilRed soilPurple soilChina Long-term Soil Fertility Experiment Network (CSFEN) CSFE
11、N was established in 1990 There are 9 experimental sites in the network all over China 全国长期试验基地全国长期试验基地（农业部、教育部、中科院等）（农业部、教育部、中科院等）农田长期试验基地！农田长期试验基地！70个长期试验，个长期试验，10个主要土壤类型；个主要土壤类型； 10个主要耕作模式；个主要耕作模式；覆盖主要粮食作物覆盖主要粮食作物长期肥料试验：长期肥料试验：68个个长期轮作试验：长期轮作试验：21个个长期耕作试验：长期耕作试验：12个个水旱轮作水旱轮作水稻水稻旱作旱作单季单季双季双季旱作旱作作物
12、产量与土壤有机质之间呈正相关关系作物产量与土壤有机质之间呈正相关关系y = 8E-05x + 8.1621R2 = 0.5658.08.59.09.510.07000110001500019000Crop yield (wheat+corn) (kg/ha)Organic matter (g/kg)灰潮土y = 0.8909Ln(x) + 1.4013R2 = 0.99667891011121314150100020003000400050006000Wheat yield (kg/ha)OC (g/kg)1/2OMOMCFy = 3.5361Ln(x) - 16.087R2 = 0.6917
13、1415161718197000110001500019000Crop yield (wheat+corn) (kg/ha)Organic matter (g/kg)砂姜黑土y = 1.4992Ln(x) - 4.3345R2 = 0.71678910117000110001500019000Crop yield (wheat+corn) (kg/ha)Organic matter (g/kg)白散土河南潮土南方水稻土南方水稻土SOC与作物产量及可持续指数与作物产量及可持续指数R2 = 0.84*R2 = 0.74*R2 = 0.70*020004000600080000510152025土壤
14、有机碳 （g/kg）土壤有机碳 （g/kg）产量（产量（kg/ha）武昌小麦南昌水稻进贤玉米SOC每提高每提高10%，武昌小麦：武昌小麦：74%南昌水稻南昌水稻: 42%进贤玉米：进贤玉米：110%CK 1364 3311364 33124.324.30.690.693740374079979921.421.40.630.63N 178517851049104958.858.80.290.295196519690790717.517.50.640.64NP 2458245873673629.929.90.600.606122612230300.50.50.760.76NK 1894189495
15、795750.550.50.330.33584258421002100217.117.10.640.64PK 1612161271871844.544.50.400.404620462047471.01.00.840.84NPK 274827481571575.75.70.820.82660166011301302.02.00.800.80NPK+M1 28902890 225 2257.87.80.820.82663066305075077.67.60.740.74NPK+ M2 3034 3034 2622628.68.60.790.79703570352622623.73.70.730.
16、73M1 1473147337337325.425.40.670.674385438590290220.620.60.570.57平均产量平均产量 标准差标准差 变异系数变异系数 SYI (kg/hm2) (kg/hm2) (%)平均产量平均产量 标准差标准差 变异系数变异系数 SYI (kg/hm2) (kg/hm2) (%)小小 麦麦水水 稻稻处理处理不同施肥下产量可持续性（不同施肥下产量可持续性（1990-2009）注 （Timsinad et al., 2001）max1/ )(YYSYIn粮食主产区，粮食单产水平与耕地土壤有粮食主产区，粮食单产水平与耕地土壤有机质水平密切相关。机质水
17、平密切相关。北方旱区，北方旱区， 0.1%的有机质相当于的有机质相当于0.5 t/hm2的粮食生产地力的粮食生产地力而南方稻区而南方稻区0.1%的有机质相当于的有机质相当于0.6-0.8 t/hm2的粮食生产地力的粮食生产地力平均，土壤有机质提高平均，土壤有机质提高0.1%，粮食产，粮食产量的稳产性提高量的稳产性提高10%20%。大量统计结果大量统计结果 提高土壤有机质（提高土壤有机质（SOM或或SOC）是培）是培育土壤肥力的根本，是保障粮食安全育土壤肥力的根本，是保障粮食安全（高产稳产）的根本！（高产稳产）的根本！“藏粮于土藏粮于土”保证粮食安全！保证粮食安全！培肥土壤的核心是什么？培肥土壤
18、的核心是什么？ 是提高是提高SOM！如何提高如何提高SOM（原理？技术？）（原理？技术？）观测观测20年以上年以上典型农田长期试验站（点）典型农田长期试验站（点）长期试验的系统总结！长期试验的系统总结！50多位科技工作者多位科技工作者20年工作结晶年工作结晶乌鲁木齐y = 0.2142x - 0.4188R2 = 0.9555*-0.40.00.40.81.21.62.0036912公主岭y = 0.1921x - 0.5319R2 = 0.961*-0.40.00.40.81.21.62.0036912土壤有机碳变化土壤有机碳变化 （t/ha/yr）系统碳投入系统碳投入 （t/ha/yr）
19、旱作土壤碳对系统投入的响应旱作土壤碳对系统投入的响应哈尔滨y = 0.2264x - 0.4011R2 = 0.9348*-0.40.00.40.81.21.62.0036912张掖y = 0.3451x - 0.8038R2 = 0.838*-0.60.00.61.21.82.4036912徐州y = 0.1x - 0.2149R2 = 0.9837*-0.40.00.40.81.21.62.0036912郑州y = 0.0811x - 0.171R2 = 0.9743*-0.40.00.40.81.21.62.0036912祁阳y = 0.1056x - 0.0836R2 = 0.9634
20、*-0.40.00.40.81.21.62.0036912SOC0=15.43SOC0=13.05SOC0=9.49SOC0=11.54SOC0=6.5SOC0=6.67SOC0=8.58祁阳y = 0.1056x - 0.0836R2 = 0.9634*-0.40.00.40.81.21.62.0036912有机碳变化量有机碳变化量 （t/ha/yr）Change of SOC碳投入碳投入 C input （t/ha/yr）投入碳的转投入碳的转化效率（固化效率（固碳效率）碳效率）Conversion coefficient维持投入维持投入Maintain C input湖南祁阳旱地湖南祁阳旱
21、地SOC对有机碳投入的响应关系对有机碳投入的响应关系土壤固碳效率的影响因素：水热条件、土壤性质（质地）土壤固碳效率年活动积温 (C)年降雨量 (mm)土壤粘粒含量(%)乌鲁木齐y = 0.2142x - 0.4188R2 = 0.9555*-0.40.00.40.81.21.62.0036912Change of SOC (t/ha/yr)C input （t/ha/yr）CarbonConversion coefficientMaintaining C input2.1 t/ha/y新疆灰漠土新疆灰漠土SOC对有机碳投入的响应关系对有机碳投入的响应关系农田农田SOC维持投入维持投入试验点试验
22、点起始有机碳起始有机碳g/kg最低维持投最低维持投入入 t C/ha维持维持SOC所需增加的有机肥投所需增加的有机肥投入入 t/ha/yr鲜猪粪鲜猪粪秸秆秸秆祁阳祁阳8.580.8182.3遂宁遂宁9.220.8162.0武昌武昌15.912.2235.4南昌南昌14.852.5265.8望城望城19.721.4293.6农田农田SOC培肥培肥(提升）投入提升）投入试试验验点点起始有机起始有机碳碳(g/kg)最低维持最低维持投入投入 (tC/ha)SOC提升提升10%预计有机碳预计有机碳（g/kg）需投入有机肥需投入有机肥t/ha/yr鲜猪粪鲜猪粪秸秆秸秆祁阳祁阳8.580.89.433.54
23、.2遂宁遂宁9.220.810.1363.3武昌武昌15.912.217.5468.2南昌南昌14.852.516.7487.4望城望城19.721.421.7609 根据当地根据当地土壤有机质含量土壤有机质含量、腐殖化系数腐殖化系数、土壤有机质年矿化土壤有机质年矿化率率确定维持耕层土壤有机质平衡的有机肥用量。举例：确定维持耕层土壤有机质平衡的有机肥用量。举例：（1）土壤原有机质含量：）土壤原有机质含量：20克克/公斤，则耕层上每亩有机公斤，则耕层上每亩有机质含量为质含量为3000公斤公斤（2）若年矿化率为）若年矿化率为2%，则年消耗有机质量为，则年消耗有机质量为60公斤公斤（3）若有机质的腐
24、殖化系数为）若有机质的腐殖化系数为0.25则每亩需加入则每亩需加入240公斤有机肥才能达到土壤耕层有机质平衡。公斤有机肥才能达到土壤耕层有机质平衡。（4）将当地最肥沃的菜园土的有机质含量视为该地土壤有）将当地最肥沃的菜园土的有机质含量视为该地土壤有机质的最高含量，确定有机肥用量的上限。机质的最高含量，确定有机肥用量的上限。 (1)不用有机物料的腐殖化系数不用有机物料的腐殖化系数: 绿肥：绿肥：0.25；有机粪肥：有机粪肥：0.30；秸秆：秸秆：0.35（2）土壤有机质年矿化率：）土壤有机质年矿化率：2%-3%南方取南方取3%，北方取，北方取2%较适宜较适宜窦森等，窦森等，2012农田生态系统碳
25、循环流程图秸秆还田培肥原理结果：SOC含量增加土壤养分和结构得以改善秸秆还田培肥原理SOC是土壤质量指标中唯一最重要的指标改善土壤结构C、N、P主要来源酸、碱和有毒物质良好缓冲剂SOC是土壤肥力的核心物质SOC的适当管理是持续农业的核心 北方秸秆还田的主要形式北方秸秆还田的主要形式（山西为例，材料均来自山西土肥站）（山西为例，材料均来自山西土肥站）秸秆覆盖还田翻压还田翻压还田堆沤还田堆沤还田过腹还田过腹还田（一）小麦秸秆直接还田技术模式休闲麦田留高茬旋耕覆盖还田适用于：10的年有效积温3000以上， 年降水量达480mm以上休闲麦田留高茬粉碎还田模式小麦秸秆复播旋耕覆盖还田模式运城市盐湖区小麦
26、休闲覆盖还田培肥效果年度有机质g/kg全氮g/kg有效磷mg/kg速效钾mg/kg土壤容重g/cm319989.60.615.51251.30200110.30.667.5162.31.27200411.50.689.51751.25小麦秸秆休闲覆盖：每亩比常规耕作增产17.3kg，增产1015%。 （二）冬小麦-夏玉米两茬还田技术模式 适用范围 本技术适用于华北一年两熟的水浇地冬小麦-夏玉米种植区。小麦-玉米秸秆两茬还田对土壤肥力的影响小麦-玉米秸秆两茬还田对土壤肥力的影响05101520251996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
27、2006 2007有机质g/kg全氮g/kg10-1有效磷mg/kg速效钾10mg/kg（三）玉米秸秆直接还田技术模式 玉米秸秆粉碎还田适用于：10的年有效积温3000 以上，年降水500mm左右，无霜期180天玉米整秆半耕半覆盖还田玉米整秆沟埋还田山西五台县不同还田年限土壤养分（ 0-25cm） 还田年限有机质 全氮 有效磷 速效钾 测定值增加测定值增加测定值增加测定值增加三年8.68.60.50.50.660.660.030.0316.616.61.41.497974 4六年9.29.21.11.10.680.680.050.0519.819.84.64.61031031010九年9.89
28、.81.71.70.710.710.080.0821.321.36.26.21081081515对照8.18.10.630.6315.215.29393单位： g/kg、mg/kg0510152025301994199619982000200220042006141516171819有机质g/kg全氮g/kg10-1有效磷mg/kg速效钾10mg/kg代换量Cmol/kg 线性 (有机质g/kg)玉米秸秆长期还田土壤肥力变化玉米秸秆长期还田土壤肥力变化玉米秸秆还田对产量的影响玉米秸秆还田对产量的影响01002003004005006007001994 1995 1996 19971998 19
29、99 2000 2001 20022003 2004 2005 2006玉米产量kg/a对照田产量kg/a秸秆还田一般增产秸秆还田一般增产8-21%；还田应配合施用氮肥：；还田应配合施用氮肥：812kg N/吨秸秆，以调节吨秸秆，以调节C/N比！比！53秸秆留高桩还田现场秸秆留高桩还田现场南方秸秆还田方式南方秸秆还田方式（以湖南为例）（以湖南为例）54稻田免耕早稻草覆稻田免耕早稻草覆盖还田现场盖还田现场55采用快速腐解新技术采用快速腐解新技术56果园覆盖稻草现场果园覆盖稻草现场57秸秆易地覆盖效果秸秆易地覆盖效果58晚稻草留高桩冬绿晚稻草留高桩冬绿肥直播现场肥直播现场59玉米秸秆整株覆盖现场玉
30、米秸秆整株覆盖现场 秸秆还田均能有效提升土壤有机质含量。秸秆还田均能有效提升土壤有机质含量。 有机质基础含量区域差异较大：广西最高，有机质基础含量区域差异较大：广西最高，重庆最低。重庆最低。秸秆还田的效果秸秆还田的效果 总 体 效 果 SOCSOC增量效果增量效果SOC提升效果区域差异较大：湖北最好，重庆最差。 两年来SOC平均增加2.9g/kg，增幅11.6%。其中，第一年平均增加75%以上。 整体均有提高。整体均有提高。 提升效果：全磷不明显，钾素明显。提升效果：全磷不明显，钾素明显。对其它土壤性质的影响对其它土壤性质的影响 作物间：小麦提幅最大。作物间：小麦提幅最大。 区域间：江苏和湖南
31、增幅较大。区域间：江苏和湖南增幅较大。 平均提升平均提升6.1%(31.7kg/亩亩)。增产效果增产效果南北方秸秆还田效果比较南北方秸秆还田效果比较容重、pH值北方较南方降低1.5%、0.3%；养分指标均为南方较北方升幅大。升幅： 有机质8.5%；全氮6.9%；速效磷14%；速效钾6.5%；缓效钾10.3%；CEC3.1%。什么是高中低产田？l高产田:没有明显的土壤障碍因素，水肥气热环境协调，农田基础设施配套完善，能够持续稳定维持高产l低产田：有明显的土壤障碍因素，农田基础设施差l中产田：界于高产田和低产田之间中产田：限制因素是肥力水平低培肥！低产田：限制因素是障碍因素先改良！1.干旱灌溉型干
32、旱灌溉型 : 由于降雨量不足或季节分配不合理，缺少必要的调蓄工由于降雨量不足或季节分配不合理，缺少必要的调蓄工程，以及由于地形、土壤原因造成的保水蓄水能力缺陷等原因，在作物程，以及由于地形、土壤原因造成的保水蓄水能力缺陷等原因，在作物生长季节不能满足正常水分需要，同时又具备水资源开发条件，可以通生长季节不能满足正常水分需要，同时又具备水资源开发条件，可以通过发展灌溉加以改造的耕地。指北方可以发展为水浇地的旱地，南方可过发展灌溉加以改造的耕地。指北方可以发展为水浇地的旱地，南方可以开发水源，提高水源保证率，增强抗旱能力的稻田和旱地。其主导障以开发水源，提高水源保证率，增强抗旱能力的稻田和旱地。其
33、主导障碍因素为干旱缺水，以及与其相关的水资源开发潜力、开发工程量及现碍因素为干旱缺水，以及与其相关的水资源开发潜力、开发工程量及现有田间工程配套情况等。有田间工程配套情况等。2.渍潜稻田型渍潜稻田型:由于季节性洪水泛滥及局部地形低洼，排水不良，以及土由于季节性洪水泛滥及局部地形低洼，排水不良，以及土质粘重，耕作制度不当引起滞水潜育现象，需加以改造的水害性稻田。质粘重，耕作制度不当引起滞水潜育现象，需加以改造的水害性稻田。其主导障碍因素为土壤潜育化、渍涝程度和积水，以及与其相关的包括其主导障碍因素为土壤潜育化、渍涝程度和积水，以及与其相关的包括中地形小地形部位、田间工程配套情况等。中地形小地形部
34、位、田间工程配套情况等。3.盐碱耕地型盐碱耕地型 ：由于耕地可溶性盐含量和碱化度超过限量，影响作物正由于耕地可溶性盐含量和碱化度超过限量，影响作物正常生长的多种盐碱化耕地。其主导障碍因素为土壤盐渍化，以及与其相常生长的多种盐碱化耕地。其主导障碍因素为土壤盐渍化，以及与其相关的地形条件、地下水临界深度、含盐量、碱化度、关的地形条件、地下水临界深度、含盐量、碱化度、pH等。等。我国障碍田及其分类我国障碍田及其分类 4.坡地梯改型坡地梯改型:通过修筑梯田梯埂等田间水保工程加以改良治理的坡耕地。通过修筑梯田梯埂等田间水保工程加以改良治理的坡耕地。其他不宜或不需修筑梯田、梯埂，只须通过耕作与生物措施治理
35、或退耕还林其他不宜或不需修筑梯田、梯埂，只须通过耕作与生物措施治理或退耕还林还牧的缓坡、陡坡耕地，列入瘠薄培肥型与农业结构调整范围。坡地梯改型还牧的缓坡、陡坡耕地，列入瘠薄培肥型与农业结构调整范围。坡地梯改型的主导障碍因素为土壤侵蚀，以及与其相关的地形、地面坡度、土体厚度、的主导障碍因素为土壤侵蚀，以及与其相关的地形、地面坡度、土体厚度、土体构型与物质组成、耕作熟化层厚度等。土体构型与物质组成、耕作熟化层厚度等。 5.渍涝排水型渍涝排水型:河湖水库沿岸、堤坝水渠外侧、天然汇水盆地等，因局部地河湖水库沿岸、堤坝水渠外侧、天然汇水盆地等，因局部地势低洼，排水不畅，造成常年或季节性渍涝的旱耕地。其主
36、导障碍因素为土势低洼，排水不畅，造成常年或季节性渍涝的旱耕地。其主导障碍因素为土壤渍涝，与其相关的地形条件、地面积水、地下水深度、土体构型、质地、壤渍涝，与其相关的地形条件、地面积水、地下水深度、土体构型、质地、排水系统的渲泄能力等。排水系统的渲泄能力等。6.沙化耕地型沙化耕地型:西北部内陆沙漠、北方长城沿线干旱、半干旱地区、黄淮海西北部内陆沙漠、北方长城沿线干旱、半干旱地区、黄淮海平原黄河故道、老黄泛区沙化耕地平原黄河故道、老黄泛区沙化耕地(不包括局部小面积质地过沙的耕地不包括局部小面积质地过沙的耕地)。其。其主导障碍因素为风蚀沙化，以及与其相关的地形起伏、水资源开发潜主导障碍因素为风蚀沙化
37、，以及与其相关的地形起伏、水资源开发潜 力、力、植被覆盖率、土体构型、引水放淤与引水灌溉条件等。植被覆盖率、土体构型、引水放淤与引水灌溉条件等。 我国障碍田及其分类我国障碍田及其分类我国障碍田及其分类我国障碍田及其分类 7.障碍层次型障碍层次型:土壤剖面构型上有严重缺陷的耕地，如土体土壤剖面构型上有严重缺陷的耕地，如土体过薄、剖面过薄、剖面1 m左右内有沙漏、砾石、粘盘、铁子、铁盘左右内有沙漏、砾石、粘盘、铁子、铁盘、沙姜等障碍层次。障碍程度包括障碍层物质组成、厚度、沙姜等障碍层次。障碍程度包括障碍层物质组成、厚度、出现部位等。、出现部位等。 8.瘠薄培肥型瘠薄培肥型: 受气候、地形等难以改变
38、的大环境受气候、地形等难以改变的大环境(干旱、干旱、无水源、高寒无水源、高寒)影响，以及距离居民点远，施肥不足，土影响，以及距离居民点远，施肥不足，土壤结构不良，养分含量低，产量低于当地高产农田，当前壤结构不良，养分含量低，产量低于当地高产农田，当前又无见效快、大幅度提高产量的治本性措施又无见效快、大幅度提高产量的治本性措施(如发展如发展 灌溉灌溉)，只能通过长期培肥加以逐步改良的耕地。如山地丘陵雨，只能通过长期培肥加以逐步改良的耕地。如山地丘陵雨养型梯田、坡耕地和黄土高原，很多产量中等黄土型旱耕养型梯田、坡耕地和黄土高原，很多产量中等黄土型旱耕地。地。Soil pH in 1982Soil
39、pH in 2002litmuslessacid土壤酸化严重土壤酸化严重-成都平原为例成都平原为例20年来（1982-2002），土壤pH平均下降0.5-1个单位，酸化十分严重和普遍。NNKN 湖南祁阳长期试验结果：湖南祁阳长期试验结果：不合理施肥尤其是氮肥加速土壤酸化：不合理施肥尤其是氮肥加速土壤酸化：红壤上每季作物施用红壤上每季作物施用150 kg N/公顷，公顷，12年年后，土壤后，土壤pH从从5.7降低到降低到4.2，成为不毛之地！，成为不毛之地！NKCKNPKMCKpH4.2pH4.5土壤pH随施肥年限的变化1.氮肥过量施用或不平衡施肥加速土壤酸化氮肥过量施用或不平衡施肥加速土壤酸化
40、（一） 土壤酸化原因氮肥过量施用是我国农田土壤酸化加速的首要原氮肥过量施用是我国农田土壤酸化加速的首要原因，而酸雨贡献并不大。因，而酸雨贡献并不大。 (Guo et al，2010)2.2.酸沉降酸沉降 2006年湖南省主要酸雨区降水年湖南省主要酸雨区降水pH月均值变化月均值变化（一） 土壤酸化原因3.不合理的轮作制度加速土壤酸化不合理的轮作制度加速土壤酸化在湖南祁阳、江西东乡的红壤旱地上，进行不同花生轮作年限模式，为期10年的定位试验结果表明：三年轮作模式土壤三年轮作模式土壤pH为为5.30； 一年轮作模式土壤一年轮作模式土壤pH为为5.12； 年年连作模式土壤年年连作模式土壤pH为为5.0
41、1。（一） 土壤酸化原因化学改良施用改良剂或碱性肥料化学改良施用改良剂或碱性肥料2. 生物改良种植绿肥生物改良种植绿肥3. 有机物料改良施用有机肥或秸秆还田有机物料改良施用有机肥或秸秆还田（二） 土壤酸化改良技术 1. 化学改良化学改良施用白云石粉施用白云石粉施用白云石粉施用白云石粉(kg/ha)对油菜产量和土壤对油菜产量和土壤pH的影响的影响（二） 土壤酸化改良技术 1 化学改良化学改良施用石灰施用石灰红壤旱地施用石灰的增产和防治酸化效果红壤旱地施用石灰的增产和防治酸化效果（二） 土壤酸化改良技术1 化学改良化学改良施用石灰施用石灰（二） 土壤酸化改良技术1 化学改良化学改良施用红壤调理剂施
42、用红壤调理剂红壤调理剂对作物增产效果红壤调理剂对作物增产效果 红壤调理剂由碱性无机物，海泡石粉红壤调理剂由碱性无机物，海泡石粉(硅酸钙、镁硅酸钙、镁晶化学物晶化学物)，富含，富含Ca、Mg及松散物及松散物(膨化珍珠膨化珍珠)和有和有效养分等造粒而成。效养分等造粒而成。（二） 土壤酸化改良技术 1 化学改良化学改良施用钙镁磷肥等碱性肥料施用钙镁磷肥等碱性肥料红壤旱地钙镁磷肥不同用量下作物产量及红壤旱地钙镁磷肥不同用量下作物产量及pH 注：注：CK为施过磷酸钙为施过磷酸钙750kg/hm2 （二） 土壤酸化改良技术 2 生物改良生物改良种植牧草种植牧草不同种植模式下不同种植模式下2年后福建茶园土壤
43、酸化特征年后福建茶园土壤酸化特征处理pH有机质(%)全氮(%)全磷(%)全钾(%)速效氮(mg/kg)速效磷(mg/kg)速效钾(mg/kg)不套种(对照) 5.390.7370.105 0.011 1.79979.463.4356.38套种百喜草5.940.6940.106 0.009 1.72278.013.9734.59套种白三叶5.881.0440.237 0.014 1.940118.955.57102.31套种平托花生5.690.7381.588 0.013 1.598167.194.1629.25（二） 土壤酸化改良技术 有机肥有机肥( (猪粪猪粪) )施用量对玉米生物产量的影响
44、施用量对玉米生物产量的影响（酸性土壤（酸性土壤pH 4.6)pH 4.6)处理(g/kg)生物量（g/盆）增 产 （%）有机肥用量（kg/亩）统 计检 验0.02.1100.0a7.04.79 127 1050a14.09.39 3442100ab21.018.35 7693150b28.028.74 12624200c35.035.04 15605250c 3 有机物料改良有机物料改良施用有机肥施用有机肥（二） 土壤酸化改良技术长期施肥下红壤pH变化 不同施肥下土壤酸化过程：不同施肥下土壤酸化过程：10-12年出现年出现转折点！转折点！施用有机肥能有效防治土壤酸化！施用有机肥能有效防治土壤酸化！长期施肥下玉米产量（每长期施肥下玉米产量（每5年平均值）年平均值） 3 有机物料改良有机物料改良秸秆还田秸秆还田(姜军等，姜军等，2007)高量稻草高量大豆叶（二） 土壤酸化改良技术Thanks for your Attention! 谢谢！谢谢！
