耕作制度及土壤管理

1、耕作制度及土壤管理耕作制度及土壤管理任何耕作措施或土壤管理計劃的主要目的都是保持生產(chǎn)能夠持續(xù)獲利。自1935年開始，美國土壤保持局（SoilConservationService）在這方面給予了很大關(guān)注。土壤保持實質(zhì)是良好的土壤管理，其內(nèi)容遠不止防止土壤流失。無論是植物養(yǎng)分不足，還是耕作制度不合理，土壤侵蝕都是土壤管理不良的癥狀。侵蝕是土壤破壞的癥狀侵蝕是土壤破壞的癥狀而不是原因，主要原因是缺乏養(yǎng)分，尤其是缺氮。而不是原因，主要原因是缺

2、乏養(yǎng)分，尤其是缺氮。第一節(jié)第一節(jié)產(chǎn)量趨勢產(chǎn)量趨勢美國作物產(chǎn)量自1900年以來逐步提高，但其顯著增長起始于1950年代（參見第一章圖11）。1982年美國三種主要作物，玉米、大豆和小麥的平均產(chǎn)量各為480公斤畝、144公斤畝和159公斤畝。玉米和小麥是創(chuàng)紀錄的高產(chǎn)，而大豆產(chǎn)量平了1979年達到的高產(chǎn)水平。改良品種、增加密度、防治病蟲、改進耕作和增加施肥等，都對增產(chǎn)有貢獻。1930~1979年美國明尼蘇達州農(nóng)民種植玉米所采用的一系列技術(shù)和管

3、理措施匯入表141中。各種技術(shù)改進對玉米增產(chǎn)的貢獻見于表142。表141.50年(19301979)間美國明尼蘇達州每十年玉米生產(chǎn)措施所發(fā)生的變化10年平均值措施30年代40年代50年代60年代70年代1979雜交品種播種面積(%)8829698100100各種播種方法所占百分比(%)方形穴播9070471缺資料穴播245510缺資料條播294589缺資料播量(株畝)205022202590262031003320肥力糞肥(噸畝)1.2

4、1.10.930.870.60.53商業(yè)肥料施肥面積(%)缺資料缺資料14.067.093.095.0總量(公斤畝)0.33.44.65.815.815.3氮(N)(公斤畝)缺資料缺資料1.12.26.57.5磷(P2O5)(公斤畝)缺資料缺資料1.61.053.73.4鉀(K2O)(公斤畝)缺資料缺資料0.660.992.12.2綠肥(草木樨)(百萬畝)2.44.531.2病蟲草防治中耕次數(shù)3.03.02.82.61.61.5除草劑處

5、理面積(%)痕量12588993殺蟲劑處理面積(%)4293233耕作秋耕(%)21缺資料70666272春耕(%)79缺資料30262610深松或少耕(%)81218行距(厘米)107107102969190播種日期，5月212120191311蟲害玉米螟傳播經(jīng)濟侵害水平玉米根葉甲傳播經(jīng)濟侵害水平產(chǎn)量(公斤畝)134164210285356419[OhioStateAgr.Ext.Serv.Bull.175(1936)]補償因素的結(jié)果

6、，如改良品種、栽培措施、機械、排水，增加施肥和施石灰，防治病蟲害等，使1870~1930年間美國俄亥俄州的玉米產(chǎn)量增長了約15%。假如保持了土壤肥力，使用這些開發(fā)的技術(shù)，作物產(chǎn)量本應(yīng)增加40%~60%。俄亥俄州的資料表明，僅用某段時期的產(chǎn)量趨勢來衡量土壤肥力是錯誤的。1930~1982年間，俄亥俄州的作物產(chǎn)量增加了2倍。在全美國具有同樣顯著的增長。技術(shù)迅速進步使產(chǎn)量顯著增長，肥料只是其中一項。美國農(nóng)業(yè)部1964年估計，如果取消氮、磷肥料

7、，伊利諾斯州的玉米可能減產(chǎn)37%，佛羅里達州的葡萄柚可能減產(chǎn)94%，亞利桑那州的苜?？赡軠p產(chǎn)34%?，F(xiàn)在這些數(shù)值可能還會更大。假若對衣阿華州的玉米不施肥，就可能需要再多29%的土地。這將意味著由于不適宜的土地投入生產(chǎn)，遭受侵蝕的可能性更大。在發(fā)展中國家報道過更令人震驚的結(jié)果。墨西哥小麥產(chǎn)量從1943年的51.7公斤畝增加到1978~1980年的240公斤畝（80%灌溉）。雖然干旱地區(qū)水比肥更是限制因子，但包含頻繁夏休閑的種植制度使土壤肥

8、力和生產(chǎn)力嚴重下降。在干旱地在干旱地區(qū)改進管理措施，尤其是在不好的年景，同在較濕潤的地區(qū)一樣重要。區(qū)改進管理措施，尤其是在不好的年景，同在較濕潤的地區(qū)一樣重要。例如，美國大平原的9個州1930~1939年和1950~1956年間年降雨量極低，分別只有518毫米和526毫米。但小麥產(chǎn)量差別很大，30年代為47.5公斤畝，而1952~1956年為68.1公斤畝。大多數(shù)低雨量地區(qū)土壤生產(chǎn)力的下降多與風(fēng)蝕和水蝕以及休閑期易移動養(yǎng)分向深層的滲漏有

9、關(guān)，并非真是作物耗竭了肥力。與之相反的是東南部的土壤，本身肥力較低而且已經(jīng)集約耕種了100~200年。實驗站小區(qū)和先進農(nóng)民的產(chǎn)量不斷增長至關(guān)重要，因為他們對應(yīng)該怎樣做起著引導(dǎo)作用。在那里種植在試驗田的作物產(chǎn)量不斷增加，州平均產(chǎn)量也會不斷增長（盡管仍比試驗站的低得多）。這表明了繼續(xù)集中研究以克服產(chǎn)量限制因子影響的重要性。第二節(jié)第二節(jié)耕作及土壤的管理目標耕作及土壤的管理目標所有耕作制度的目的均應(yīng)是為農(nóng)業(yè)措施維持最高的利潤。評價作物和土壤管理

10、制度維持高產(chǎn)的效果時，有幾個因素必須牢記在心：(a)有機質(zhì)和土壤耕性；(b)植物養(yǎng)分供應(yīng)；(c)草、蟲、病害發(fā)生率；(d)水分吸收和土壤侵蝕。由于土壤特性不同，因此需要不同的管理措施。比如，有一種富含有機質(zhì)的粉粘壤土可能耕性良好，采用降低耕性的管理措施在短期內(nèi)不致發(fā)生問題。另有一種粉壤土，有機質(zhì)含量低，可能耕性不良，用同樣的管理措施馬上引起麻煩。最重要的是按照管理的需要來評價土壤。應(yīng)該利用試驗數(shù)據(jù)來說明管理措施對不同土壤的影響。圖142

11、表明，不能認為侵蝕理所當(dāng)然，重要的是必須以盡量減小水蝕、風(fēng)蝕破壞性影響的方式進行生產(chǎn)。美國13以上的耕地都遭受嚴重侵蝕，這足以使土壤生產(chǎn)壽命大大縮短。表142表明，侵蝕抵消了美國明尼蘇達州為達到更高玉米產(chǎn)量所取得的進步。圖142.1977年美國土壤保持局所進行的國家資源調(diào)查發(fā)現(xiàn)的土壤侵蝕[Fraedrich.FarmFutures8(9):(1980)]第三節(jié)第三節(jié)土壤有機質(zhì)土壤有機質(zhì)一度曾特別強調(diào)土壤有機質(zhì)含量是土壤生產(chǎn)力的一項指標。

12、隨著氮肥用量增加，依賴有機質(zhì)釋放氮來獲得玉米、小麥等作物的高產(chǎn)是不必要甚至不明智的。曾幾何時，加拿大草原上夏休閑地被認為供氮自足，但現(xiàn)在其中20%以上需要化肥氮。Bradfield（1963）對此總結(jié)如下：對大多數(shù)農(nóng)民來說，在他們的土壤中得到更多有機質(zhì)惟一的經(jīng)濟辦法是在他們自己的農(nóng)場上生長更多的有機物質(zhì)。更大的作物意味著更多根、更多莖稈和殘茬及更多牲畜飼料，因此有更多有機肥料還田。種植這些較大作物最便宜的辦法是用更充足的化肥和良好培肥的