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在土壤中播撒下一顆種子,用心去澆灌,靜待開花結(jié)果,親手摘下果實(shí),體驗(yàn)收獲的樂趣。這或許是每位學(xué)生所向往的教育,然而現(xiàn)實(shí)中我們卻看到這樣一些不和諧的現(xiàn)象:“到了周五歡天喜地,每逢周一唉聲嘆氣”;“學(xué)生學(xué)得苦,教師教得累”;“高喊素質(zhì)教育之口號(hào),狠抓應(yīng)試教育之利器”。這些都離開了學(xué)生主體活動(dòng)的教學(xué)本質(zhì)。教學(xué)從本質(zhì)上說是一種“溝通”與“合作”的活動(dòng)。在中學(xué)物理課堂教學(xué)中,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得最典型、最真實(shí)的感性認(rèn)識(shí),并結(jié)合思維活動(dòng)順利地形成理性認(rèn)識(shí)。它不僅使學(xué)生在獲取知識(shí)和方法上少走彎路,更使學(xué)生各種能力得以和諧發(fā)展,是實(shí)現(xiàn)以學(xué)為中心的課改之陽光大道。
一、以實(shí)驗(yàn)作為以學(xué)為中心的“引路人”
新課程理念強(qiáng)調(diào):尊重學(xué)生的經(jīng)驗(yàn),發(fā)展學(xué)生的個(gè)性。這就要求我們充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性,把學(xué)生從大人世界的控制下解放出來,把學(xué)生的教育交到學(xué)生的手中。充分利用實(shí)驗(yàn)情境激發(fā)學(xué)生的求知欲,可以指引學(xué)生走上自發(fā)探索未知知識(shí)之路。
1. 創(chuàng)設(shè)情境,給學(xué)生指路??涿兰~斯曾指出:“一切知識(shí)都是從感官開始的?!毙缕娴膶?shí)驗(yàn)?zāi)軤I(yíng)造出一種使學(xué)生躍躍欲試的氛圍,在參與實(shí)驗(yàn)的過程中,學(xué)生不但感受到了學(xué)習(xí)的樂趣,更能指引學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)新知識(shí)。
案例:《指南針為什么能指南》一課。在塑料盆外粘一枚圓形磁鐵,在盆內(nèi)注入水。放一艘內(nèi)部裝有同樣磁鐵的小帆船,使兩枚磁鐵的磁極反向,請(qǐng)一位大家公認(rèn)的肺活量最大的同學(xué)來吹這艘帆船,結(jié)果船紋絲不動(dòng);接下來請(qǐng)一位瘦小的女生來吹,事先取下盆外的磁鐵,結(jié)果船輕松被吹走。接下來取出兩枚磁鐵道破玄機(jī):因?yàn)榇朋w有兩個(gè)磁極,同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。通過實(shí)驗(yàn)化的情境創(chuàng)設(shè),引發(fā)了學(xué)生認(rèn)知上的矛盾。把磁極之間的作用規(guī)律通過趣味化、具體化的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出來,幫助學(xué)生理解知識(shí),這樣就可以把枯燥的知識(shí)變得有血有肉,調(diào)動(dòng)起學(xué)生的興趣,促使他們?cè)敢庀蛱剿魑锢韱栴}之路邁進(jìn)。
2. 合理延伸,給學(xué)生帶路。實(shí)驗(yàn)情境可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,但是如果情景過于單一,學(xué)生的興趣就會(huì)減弱。如果把實(shí)驗(yàn)情境適當(dāng)?shù)匮由?,?chuàng)造出一個(gè)新的情境,情境間相互聯(lián)系、環(huán)環(huán)相扣,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣自然得以保持,思維自然得以高度活躍,有助于事實(shí)性知識(shí)從感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)向理解應(yīng)用。
案例:《磁懸浮列車》。通過上面實(shí)驗(yàn)化的情境,學(xué)生們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)被調(diào)動(dòng)起來。如果學(xué)習(xí)興趣不能被維持、強(qiáng)化,就會(huì)降低他們學(xué)習(xí)的效率。因此,在磁極間相互作用規(guī)律的教學(xué)中,繼續(xù)通過如圖1實(shí)驗(yàn)加深對(duì)這個(gè)知識(shí)的應(yīng)用。問題1:你們能用環(huán)狀磁鐵使另一個(gè)相同的磁鐵浮起來嗎?通過這個(gè)問題學(xué)生們明確要做什么,并接下來動(dòng)手實(shí)驗(yàn)理解磁極間作用規(guī)律。問題2:你能通過圖片解釋磁懸浮列車為什么能浮起來嗎?如圖2分析,磁懸浮列車的基本原理就是同名磁極相互排斥。但是列車所使用的磁體不是實(shí)驗(yàn)室使用的永磁體,而是一個(gè)可控制磁性存在以及可以改變磁極方向的電磁鐵。列車?yán)么朋w懸浮起來,阻力減小,但并不能因此而前進(jìn)。問題3:列車為什么能前進(jìn)呢?如圖3所示:列車前進(jìn)的動(dòng)力也是來自于磁極間的相互作用,前進(jìn)既利用了異名磁極相互吸引,也利用了同名磁極相互排斥的原理。列車的電磁鐵通過分段排列處使列車總是受到向前的力的作用,這樣動(dòng)力就源源不斷地促進(jìn)列車向前奔馳。問題4:電磁鐵是如何實(shí)現(xiàn)一直促進(jìn)列車前進(jìn)的呢?此問題不需要學(xué)生馬上解決,通過這個(gè)問題讓學(xué)生意識(shí)到自己知識(shí)面的不足,為后續(xù)學(xué)習(xí)埋下伏筆。通過這些連續(xù)的情境,可以引導(dǎo)學(xué)生的思維向如何解決問題的道路上邁進(jìn)。
二、以實(shí)驗(yàn)作為以學(xué)為中心的“鋪路人”
學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的道路不會(huì)一帆風(fēng)順,總會(huì)遇到各種障礙。當(dāng)學(xué)生遇到困難時(shí),利用生活化的實(shí)驗(yàn)情境可以掃清知識(shí)障礙,鋪平求知的道路。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)情境中暴露原有生活經(jīng)驗(yàn)的不足,通過主動(dòng)猜想假設(shè)修正原有經(jīng)驗(yàn),最終驗(yàn)證新猜想假設(shè)的合理性。通過一系列的實(shí)驗(yàn)鋪平主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的道路。
1. 善于觀察,幫學(xué)生清路。蘇霍姆林斯基說過:“觀察對(duì)于兒童之必不可少,正如陽光、空氣、水分對(duì)于植物之必不可少一樣。在這里,觀察是智慧最重要的能源。”當(dāng)學(xué)生的思維遇到障礙時(shí),通過實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供觀察的平臺(tái),可以為知識(shí)的獲得掃清障礙。
案例:《液體壓強(qiáng)》。對(duì)于液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因大多數(shù)學(xué)生似懂非懂,如果在此處引入實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生有真實(shí)的體驗(yàn),就可以使學(xué)生的思維豁然開朗。因?yàn)閷W(xué)生剛學(xué)完固體物質(zhì)的壓強(qiáng),對(duì)于液體壓強(qiáng)的學(xué)習(xí),他們一般是把知識(shí)建構(gòu)于固體壓強(qiáng)之上。為此,在本節(jié)教學(xué)中可以引入這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):先把一塊冰放于燒杯中,首先請(qǐng)學(xué)生分析燒杯中的冰對(duì)于燒杯底有沒有壓強(qiáng)。對(duì)此問題學(xué)生一般不會(huì)有太大的疑問,都能肯定冰塊對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)P=F/S。接下來問學(xué)生冰塊對(duì)于燒杯壁有壓強(qiáng)嗎?這個(gè)問題學(xué)生也能解決,因?yàn)楸唤佑|燒杯壁所以沒有壓力、更不會(huì)有壓強(qiáng)。此時(shí),如果留給學(xué)生觀察冰融化的時(shí)間,讓他們仔細(xì)觀察冰融化成水時(shí)向周圍流動(dòng)的現(xiàn)象。之后追問現(xiàn)在水對(duì)燒杯壁有壓強(qiáng)嗎?這樣液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因就會(huì)順其自然的得出,因?yàn)橐后w受到重力具有流動(dòng)性。在學(xué)生的頭腦中,液體壓強(qiáng)中的液體就像平靜的湖水,他們的頭腦中只有靜態(tài)的感受,缺乏流水潺潺、波濤洶涌的動(dòng)態(tài)遷移。因此,引入實(shí)驗(yàn)可以使他們通過觀察來重新認(rèn)識(shí)液體的流動(dòng)性,從而掃清思維障礙。
2. 勤于動(dòng)腦,幫學(xué)生鋪路。建構(gòu)主義教學(xué)論強(qiáng)調(diào):“在萬不得已的情況下,一門課程的核心內(nèi)容允許被固定,但應(yīng)留有較大的允許改變和補(bǔ)充的空間?!闭n本對(duì)于學(xué)生而言是一種重要的資源,但并不是唯一的資源。課本中的各種實(shí)驗(yàn)雖然具有典型性,但是對(duì)于學(xué)生而言并不一定親身經(jīng)歷過。如果通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)一種親身經(jīng)歷的活動(dòng),知識(shí)在實(shí)驗(yàn)情境中被具體化,學(xué)生的主體性就會(huì)得以充分發(fā)揮,從而為知識(shí)的獲取鋪平道路。
案例:“拔河比賽”增大與減小摩擦力的方法。第一關(guān):“誰與爭(zhēng)鋒”,在操場(chǎng)上先選擇一個(gè)班級(jí)公認(rèn)的大力士作為擂主,讓班級(jí)派任意一位男生代表與擂主進(jìn)行拔河比賽。第二關(guān):“我變我變我變變變”,讓擂主換上旱冰鞋后繼續(xù)同上一位同學(xué)比賽。第三關(guān):“誰說女子不如男”,讓穿上旱冰鞋的擂主,再在班級(jí)中選擇一位女生與擂主進(jìn)行比賽。在第一關(guān)中擂主輕松獲勝,在第二關(guān)中擂主卻奇怪地輸給了同一位男生,第三關(guān)中更是不可思議地輸給了一位女生。比賽結(jié)束后,讓“失敗的男生”講述失敗的原因,也可以讓“勝利的女生”講述成功的秘訣。從游戲中學(xué)生們獲取了拔河比賽勝利的秘訣,就是摩擦力的比拼;以及減小摩擦力的一種方法,那就是變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦。通過游戲的形式既能豐富教材內(nèi)容,使知識(shí)更加具體,同時(shí)也能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的情感,使學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)參與知識(shí)的建構(gòu),意識(shí)到正確使用知識(shí)的價(jià)值,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)參與,為學(xué)習(xí)知識(shí)鋪設(shè)道路。
三、以實(shí)驗(yàn)作為以學(xué)為中心的“同路人”
實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的伙伴,和實(shí)驗(yàn)同路可以更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的載體作用。通過實(shí)驗(yàn)他們主動(dòng)參與到知識(shí)建構(gòu)的過程中。通過實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)、反思,增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)知識(shí)的深入理解。最終,使實(shí)驗(yàn)成為他們學(xué)習(xí)道路上的助推器。
1. 體驗(yàn)合作,拓學(xué)生思路。著名教育家贊可夫有句名言:“教會(huì)學(xué)生思考,對(duì)學(xué)生來說,是一生中最有價(jià)值的本錢?!痹诮虒W(xué)中,促進(jìn)學(xué)生物理思維的發(fā)展是我們永恒不變的追求。我們首先可以讓學(xué)生充分表達(dá)自己的思維,然后通過同學(xué)討論完善學(xué)生的思路,最后通過學(xué)生的再認(rèn)識(shí)拓寬他們的思路。
案例:《牛頓第一定律》。本節(jié)課要幫助學(xué)生解決力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。2000多年來,人們?cè)趯?duì)生活的觀察中得出了一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)論:力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。這個(gè)思想可謂是根深蒂固。因?yàn)槲覀冊(cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中,不可能使物體處于不受力的作用。要解決這個(gè)問題,我們只有通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生獲得可靠的事實(shí),再加以科學(xué)的推理才能得到力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。這時(shí)我們可以由學(xué)生的認(rèn)知,作為實(shí)驗(yàn)的生長(zhǎng)點(diǎn)。給學(xué)生一個(gè)小車,讓他們使小車在水平木板上運(yùn)動(dòng)起來。如圖(4)所示,在起點(diǎn)A處施加外力使小車運(yùn)動(dòng)到B位置,如果在B位置突然撤去外力,我們可以觀察到小車最終將停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí)分析AB段物體運(yùn)動(dòng)的原因:是因?yàn)橥屏Φ淖饔?。與AB段對(duì)比,BC段不受到推力作用,并最終停止運(yùn)動(dòng)。如果想要使小車在水平木板上一直運(yùn)動(dòng)下去,就必須持續(xù)給小車施加外力。這樣學(xué)生的錯(cuò)誤思維就可以暴露出來。通過小組的討論可以得出小車最終停下來的原因是受到了阻力,緊接著進(jìn)行追問:如何維持小車在水平木板上運(yùn)動(dòng)得更遠(yuǎn)甚至一直運(yùn)動(dòng)下去?通過組內(nèi)的探討,學(xué)生明確了要做什么。因此,有針對(duì)性地展開討論,并最終得出想要走得更遠(yuǎn)甚至一直運(yùn)動(dòng)下去,就必須減小阻力甚至使阻力消失。在現(xiàn)實(shí)生活中阻力消失是不可能實(shí)現(xiàn)的,因此,我們就只能通過減小阻力來研究力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。因?yàn)閷W(xué)生是獨(dú)立存在的具有思想的人,每個(gè)人因?yàn)檎莆罩R(shí)的不同,思維的廣度往往具有局限性。所以,通過小組內(nèi)的合作討論,可以化解學(xué)生的歧路,讓學(xué)生少走彎路,并最終拓寬學(xué)生的思路。
2. 體驗(yàn)成功,伴學(xué)生同路。在猜想得到驗(yàn)證的過程中,學(xué)生們能體驗(yàn)到成功的快樂。利用學(xué)科知識(shí)的魅力變被動(dòng)接受為主動(dòng)需要,學(xué)習(xí)的過程不但獲取了知識(shí),而且豐富了他們的精神世界。這樣動(dòng)手實(shí)驗(yàn)就會(huì)成為他們自發(fā)的行為,實(shí)驗(yàn)也就成為了他們獲取知識(shí)道路上的同路人。
案例:《牛頓第一定律》。通過上面的實(shí)驗(yàn),學(xué)生的思路被打開。他們必然需要相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材來驗(yàn)證他們的猜想。這樣實(shí)驗(yàn)器材的出現(xiàn)就變成了學(xué)生的需要,而不是教師強(qiáng)加給他們的學(xué)習(xí)任務(wù)。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)時(shí),學(xué)生們會(huì)遇到控制變量這一難題。此時(shí),將學(xué)生的困惑作為實(shí)驗(yàn)的分化點(diǎn)。首先,分析實(shí)驗(yàn)的目的是研究小車的運(yùn)動(dòng)與受到阻力的關(guān)系。這樣,實(shí)驗(yàn)中的變量就體現(xiàn)出來了。其次,如何獲得相同的初速度。通過學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的展示,其它組就會(huì)提出質(zhì)疑。例如,有的學(xué)生提出用相同的力推。其他同學(xué)就會(huì)質(zhì)疑你如何保證力的大小一致。通過不斷質(zhì)疑,學(xué)生們自然就想到不人為地使物體獲得初速度??梢宰屝≤噺耐瑯拥母叨茸杂苫?。又如,該實(shí)驗(yàn)的觀察對(duì)象是什么?有些同學(xué)認(rèn)為是速度,有些同學(xué)認(rèn)為是小車運(yùn)動(dòng)的距離。此時(shí),可以引導(dǎo)學(xué)生比較哪個(gè)物理量更容易測(cè)量,這樣就排除了實(shí)驗(yàn)中的所有困惑,讓學(xué)生們體驗(yàn)到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的樂趣。在最后的實(shí)驗(yàn)中,他們就會(huì)更加投入,這時(shí)回過頭來重新分析小車在AB段BC段運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為什么改變,學(xué)生們就會(huì)順利地利用實(shí)驗(yàn)得出:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因這一規(guī)律,體驗(yàn)到成功帶來的喜悅,從而維持和發(fā)展了他們對(duì)于實(shí)驗(yàn)的喜愛,使實(shí)驗(yàn)真正成為他們求知路上的同路人。
總之,讓我們澆灌“實(shí)驗(yàn)之花”,讓它在以學(xué)為中心的土壤中怒放。因?yàn)?,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中是疑問者、探索者和發(fā)現(xiàn)者,他們完全成為獲取知識(shí)的主人。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)的情境中愿意學(xué)習(xí);知道學(xué)什么;體會(huì)到應(yīng)該怎么學(xué);檢驗(yàn)出學(xué)得怎么樣。在實(shí)驗(yàn)中探究知識(shí)充滿樂趣,實(shí)驗(yàn)自然成為他們發(fā)現(xiàn)問題的引路人,排除困難過程中的鋪路人,不斷豐富知識(shí)過程中的同路人。
參考文獻(xiàn):
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當(dāng)前在蔬菜生產(chǎn)中,菜農(nóng)因受自身?xiàng)l件的限制,如:由于文化層次不高,肥料施用知識(shí)匱乏,不注重科學(xué)施肥,或施肥方法不當(dāng),或不懂科學(xué)生產(chǎn)管理,致使投入資金不少,卻沒有取得理想的經(jīng)濟(jì)效益,相反導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重惡化,作物生長(zhǎng)發(fā)育不良,而降低了經(jīng)濟(jì)收入。筆者擬從三個(gè)方面對(duì)這一問題進(jìn)行鬧述,與大家共同探討。
一、土壤惡化的表現(xiàn)癥狀
經(jīng)筆者對(duì)蔬菜地三年土壤變化及蔬菜生長(zhǎng)狀況進(jìn)行的調(diào)查發(fā)現(xiàn),顯示如下就此,筆者將土壤惡化癥狀歸為如下五類:
1.土壤板結(jié)化
由于大量施用化肥,忽視有機(jī)肥的施用,土壤肥力出現(xiàn)衰退,有機(jī)質(zhì)匱乏,透氣性降低,造成土壤板結(jié)。致使蔬菜根系發(fā)育不良,影響蔬菜正常生長(zhǎng)。
2.鹽漬化加重
長(zhǎng)期單一施用化肥后,土壤中鹽離子增多,pH升高,使土壤鹽漬化加重,妨礙根系正常吸水,影響植株生長(zhǎng)。
3.微量元素缺乏:多年連作的蔬菜,長(zhǎng)期吸收土壤中的鋅、硼、鋁、銅、錳等微量元素,又沒能及時(shí)補(bǔ)充施用微肥,導(dǎo)致土壤嚴(yán)重缺少微量元素,影響蔬菜的生長(zhǎng)發(fā)育。
4.活土層變淺
蔬菜的種植大多實(shí)行茬茬相間套作的生產(chǎn)方式,多為人工耕栽,土壤得不到及時(shí)深翻,導(dǎo)致活土層變淺。
5.病蟲害累積
連作方式會(huì)使病蟲害在土壤中累積增多,危害加重,根系因而受害、腐爛,甚至全株枯死。由于病蟲害嚴(yán)重,農(nóng)藥使用量增加,造成蔬菜嚴(yán)重污染,大大降低了創(chuàng)匯商品價(jià)值。
二、導(dǎo)致土壤惡化的原因
1.肥料施用不平衡,分配不合理
人們往往重視高產(chǎn)田,忽視中低產(chǎn)田,長(zhǎng)此以往,結(jié)果造成中低產(chǎn)田吃不飽,高產(chǎn)田吃不消的浪費(fèi)現(xiàn)象。
2.不重視科學(xué)施肥,肥料養(yǎng)分比例不協(xié)調(diào)
主要表現(xiàn)在氮肥施用過多,氮、磷比例失調(diào),施用微肥更是微乎其微,作物所需的微量元素得不到及時(shí)補(bǔ)充。
3.施肥方法不當(dāng)
實(shí)際生產(chǎn)中菜農(nóng)為追求短期效益盲目施肥的現(xiàn)象非常嚴(yán)重,施肥方法的不當(dāng),不僅降低了肥料的利用率,而且有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)燒種燒苗現(xiàn)象。
4.有機(jī)肥施用比例下降
傳統(tǒng)的漚制農(nóng)家肥越來越少,有機(jī)肥與化肥施用比例嚴(yán)重失調(diào),長(zhǎng)此以往,土壤結(jié)構(gòu)惡化,地力短期內(nèi)得不到恢復(fù)。
三、惡化土壤的治理方法
1.輪作換茬
一塊地里不要連續(xù)多年種同一種蔬菜,可進(jìn)行輪作換茬種另一種蔬菜,如瓜類表現(xiàn)就特別明顯,適當(dāng)與蔥蒜類輪作,可減少減輕病蟲害的發(fā)生。
2.增大有機(jī)肥施用量
當(dāng)前生產(chǎn)中,普遍存在著有機(jī)肥施用嚴(yán)重不足,據(jù)調(diào)查顯示,有機(jī)肥施用比例由20世紀(jì)60年代的90%降至現(xiàn)在的不足30%,甚至更低,長(zhǎng)此以往,土壤得不到培肥,結(jié)構(gòu)逐漸惡化,地力短期內(nèi)得不到恢復(fù)。多施有機(jī)肥,可改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),增強(qiáng)透氣性和保水保肥蓄熱能力,使土壤疏松肥沃。
3.調(diào)整土壤
連作種植多年以后,適當(dāng)調(diào)整耕作結(jié)構(gòu),可以把握季節(jié),適當(dāng)閑置菜地,進(jìn)行深翻曬土凍土,消滅病蟲源,恢復(fù)地力。
4.施用微肥
可以通過科技培訓(xùn),教育菜農(nóng)因地制宜、科學(xué)合理施肥,提高農(nóng)民的科技文化素質(zhì)。施用微肥可作底肥或作根外追肥,作底肥的鋅肥(硫酸鋅)畝施1~1.5kg、硼肥(硼砂)畝施0.3~0.5kg、鉬肥(鉬酸銨)畝施0.1~0.2kg、銅肥(硫酸銅)畝施1~2kg、錳肥(硫酸錳)畝施2~3kg。根外追肥硫酸鋅可用0.05%~0.2%濃度,硼砂可用0.1%~0.25%濃度,鉬酸銨可用0.02%~0.05%濃度,硫酸銅可用0.02%~0.05%濃度,硫酸錳可用0.1%~0.2%濃度。
5.深翻土地
在每茬蔬菜種植時(shí)利用間隔時(shí)間深挖翻地,疏松土壤,改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),同時(shí)結(jié)合施用有機(jī)肥,培肥地力,以利下茬蔬菜種植。
【關(guān)鍵詞】土壤污染 防治措施
【分類號(hào)】:TU416.2
引言
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),土壤污染范圍較廣。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,土壤污染問題日益突出,已成為新的環(huán)境熱點(diǎn)。特別是化肥、農(nóng)藥污染大量使用造成土壤的污染,通過食物鏈的傳遞進(jìn)入人體,已經(jīng)對(duì)人民群眾的身心健康構(gòu)成威脅。下面筆者討論了土壤污染的防治措施。
一、常見土壤污染物的分類
1、污水灌溉對(duì)土壤的污染
生活污水和工業(yè)廢水中,含有氮、磷、鉀等許多植物所需要的養(yǎng)分,所以合理地使用污水灌溉農(nóng)田,一般有增產(chǎn)效果。但污水中還含有重金屬、酚、氰化物等許多有毒有害的物質(zhì),如果污水沒有經(jīng)過必要的處理而直接用于農(nóng)田灌溉,會(huì)將污水中有毒有害的物質(zhì)帶至農(nóng)田,污染土壤。例如冶煉、電鍍、燃料、汞化物等工業(yè)廢水能引起汞、鉻、銅等重金屬污染;石油化工、肥料、農(nóng)藥等工業(yè)廢水會(huì)引起酚、三氯乙醛、農(nóng)藥等有機(jī)物的污染。
2、大氣污染對(duì)土壤的污染
大氣中的有害氣體主要是工業(yè)中排出的有毒廢氣,它的污染面大,會(huì)對(duì)土壤造成嚴(yán)重污染。如:氣體污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳?xì)浠衔铩⒎蹓m、煙塵等固體粒子及煙霧、霧氣等液體粒子,它們通過沉降或降水進(jìn)入土壤,造成污染。
3、化肥對(duì)土壤的污染
氮、鉀肥料中重金屬含量較低,而磷肥中含有較多的有害重金屬. 大部分或全部進(jìn)入肥料中.由于鍋在土壤中運(yùn)動(dòng)性較小,淋失很少,也不會(huì)被微生物分解,可在土壤中不斷積累而危害生態(tài)環(huán)境和人類?;试现袛y帶放射性元素,化肥的使用將放射性擴(kuò)散到農(nóng)田土壤中,經(jīng)過食物鏈,最終被人體攝取.
4、農(nóng)藥對(duì)土壤的影響
農(nóng)藥污染主要是有機(jī)氯農(nóng)藥污染、有機(jī)磷農(nóng)藥污染和有機(jī)氮農(nóng)藥污染。由于農(nóng)藥的大量、大面積使用,不當(dāng)濫用,以及農(nóng)藥的不可降解性,已對(duì)地球造成嚴(yán)重的污染,并由此威脅著人類的安全。
二、土壤污染的防治措施
1、以預(yù)防為主,相關(guān)部門做好管理宣傳工作,
(1)改變耕作制度,實(shí)行翻土和換土。改變耕作制度會(huì)引起土壤環(huán)境條件的變化,消除某些污染物的危害。對(duì)于污染嚴(yán)重的土壤,采取鏟除表土和換客土的方法,對(duì)于輕度污染的土壤,采取深翻土或換無污染客土的方法。
(2)加強(qiáng)宣傳與科普工作,進(jìn)一步提高全民環(huán)保意識(shí)。要大力開展土壤與環(huán)境質(zhì)量的宣傳與科普工作,讓全社會(huì)都知道只有土壤“干凈”了,我們才能吃到無污染的食物,身體才能健康。
(3)根據(jù)土壤的特性、氣候狀況和農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn),既要防治病蟲害對(duì)農(nóng)作物的威脅,又要把化肥、農(nóng)藥對(duì)環(huán)境和人體健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化學(xué)原理治理污染土壤。大力開展植樹造林,提高森林覆蓋率,維護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)平衡。增加土壤容量和提高土壤凈化能力增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、砂摻粘改良性土壤,以增加和改善土壤膠體的種類和數(shù)量,增加土壤對(duì)有害物質(zhì)的吸附能力和吸附量,從而減少污染物在土壤中的活性.發(fā)現(xiàn)、分離和培養(yǎng)新的微生物品種,以增強(qiáng)生物降解作用,是提高土壤凈化能力的極為重要的一環(huán)。
2、化肥污染的防治
(1)開發(fā)利用城市有機(jī)肥肥源
有機(jī)肥無害化處理技術(shù)常用高溫堆肥發(fā)酵技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)投資少、見效快。垃圾堆肥應(yīng)以有機(jī)垃圾為好,微生物代謝過程中,碳氮比例以調(diào)控到約30:1為宜,最后生成的堆肥碳氮比可達(dá)15: 1。沼氣厭氧發(fā)酵技術(shù)可獲得較好的沼渣和沼氣能源。槽式沼氣發(fā)酵技術(shù),利用光能和生物能,通過定期供氧蒸發(fā)發(fā)酵,含水量可從60%降到20%左右,對(duì)雞糞無害化處理效果明顯。雞糞還可以通過高效烘干爐,將濕雞糞輸入滾筒破碎干燥器內(nèi),集快速烘干、滅菌和除臭于一體,遠(yuǎn)紅外微波處理是一種直接處理技術(shù),有快速、衛(wèi)生、安全的特點(diǎn),但成本較高。目前對(duì)有機(jī)肥的處理有工廠化生產(chǎn)趨勢(shì),一次完成收貯、分類,可減少中間環(huán)節(jié)及對(duì)環(huán)境的影響。
(2)增加化肥科技含量,改進(jìn)施肥方法
一般化肥都是速效性,存在著肥料施用量與作物需求之間的矛盾,因此把速效性化肥變成緩效或者控釋性化肥,使養(yǎng)分緩慢釋放出來與作物需求相一致。磷肥按照早重水輕的原則集中施用,可以提高磷肥的利用率,減少對(duì)土壤的污染。此外,對(duì)于施肥造成的土壤重金屬污染,可采取、增施有機(jī)肥、調(diào)節(jié)土壤氧化還原電位等方法降低植物對(duì)重金屬元素吸收和積累,還可以采用翻耕、客土深翻和換土等方法減少土壤重金屬和有害元素。
(3)加強(qiáng)有機(jī)肥料的管理與無害化處理
有機(jī)肥料包括人畜糞尿、垃圾、秸稈等。把有機(jī)肥中磚石、金屬片、玻璃煤渣和塑料等在土壤中不可分解的廢物應(yīng)先通過物理篩分清除,以免其進(jìn)入土壤造成物理污染。推廣秸稈腐化新技術(shù),做好秸稈綜合利用的工作,提高利用率,解決剩余秸稈出路,加強(qiáng)規(guī)模養(yǎng)殖條件下畜禽糞便合理利用的研究,通過技術(shù)引進(jìn)和開發(fā),采取高溫堆肥、發(fā)酵等無害化處理技術(shù),減少各種病原體和寄生蟲的數(shù)量及種類,使有機(jī)肥中的養(yǎng)分有效,有利于作物吸收和利用。
(4)按需施肥
適時(shí)、適量的施用化學(xué)肥料。充分考慮農(nóng)田土壤特征和作物生長(zhǎng)狀況,根據(jù)作物對(duì)養(yǎng)分的需求量、對(duì)養(yǎng)分的吸收和需求,進(jìn)行季節(jié)安排施肥量、施肥方式和時(shí)間,提高作物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收,減少養(yǎng)分流失危險(xiǎn)。盡可能在作物吸收旺季投入肥料,使養(yǎng)分能最大限度的被作物吸收,提高氮磷化肥的利用率。同時(shí),既要追求產(chǎn)量和效益目標(biāo),還要以環(huán)境不受污染為目標(biāo),確定合理的施肥量。
3、農(nóng)藥污染的防治
(1)減少土壤的農(nóng)藥殘留量
利用化學(xué)農(nóng)藥的一些降解規(guī)律,可采取相應(yīng)措施加速土壤中農(nóng)藥的降解速度.如,六六六、DDT、氟樂靈和其他一些化學(xué)農(nóng)藥在淹水條件下要比旱作條件下降解快得多,這樣就可實(shí)行包括有水稻的水早輪作,縮短這些化學(xué)農(nóng)藥的殘留期。多施有機(jī)肥,有的接種有效微生物能加速土壤中殺蟲劑和除草劑的降解速度,接種微生物在加速土壤中另一類污染物即多氯聯(lián)苯的降解時(shí)得到應(yīng)用。
(2)推廣使用高效、低毒、低殘留農(nóng)藥。
推廣生物防治技術(shù)和綜合防治技術(shù),盡快淘汰和替代一批高毒、高殘留農(nóng)藥,嚴(yán)格控制高毒高殘留農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用,例如六六六、DDT、殺蟲脒等。逐步淘汰高毒高殘留農(nóng)藥品種,例如甲胺磷、甲基對(duì)硫磷、對(duì)硫磷、久效磷、磷胺、呋喃丹等,以徹底清除污染源,從根本上解決因?yàn)E用高毒農(nóng)藥造成農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留中毒問題;開發(fā)高效、低毒、低殘留農(nóng)藥,大力提倡生物防治。大幅度降低化學(xué)農(nóng)藥的使用量,從而減少農(nóng)藥殘留及其積累,減輕或避免環(huán)境污染。
結(jié)語
總之,土壤污染的防治應(yīng)貫徹“預(yù)防為主”的原則,通過制定相關(guān)法律法規(guī)從源頭控制污染源。通過對(duì)化肥的管理、控制農(nóng)藥的使用等措施控制污染源,從而使土壤的環(huán)境質(zhì)量得以改善。
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【關(guān)鍵詞】土壤;優(yōu)質(zhì)煙;影響
中圖分類號(hào):S5-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-0278(2013)05-157-01
建設(shè)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的最終目標(biāo)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉。要想生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉,必須具有優(yōu)質(zhì)土壤,土壤改良主要有以下幾個(gè)措施。
一、施用有機(jī)肥
餅肥類有機(jī)肥料優(yōu)點(diǎn):C/N比低、易于分解,當(dāng)季利用率幾乎與無機(jī)化肥相當(dāng),并且餅肥在分解過程中產(chǎn)生的一些中間產(chǎn)物對(duì)于改善煙葉品質(zhì)、提高香氣質(zhì)等有較大作用。所以煙草生產(chǎn)中餅肥應(yīng)用較多。缺點(diǎn):餅肥中有機(jī)物質(zhì)分解快、殘留少,所以對(duì)提高土壤肥力作用很小。另外,植物油餅是優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物飼料,所以當(dāng)前植物油餅肥價(jià)格非常貴。
施用糞肥可以增加銨態(tài)氮供應(yīng);由于復(fù)合等原因,磷和微量養(yǎng)分提高了移動(dòng)性和有效性;增加土壤持水力;改善土壤結(jié)構(gòu)同時(shí)相應(yīng)增加入滲速率并減低土壤容重;增加緩沖能力以防pH值急劇變化等。
二、秸稈還田
一般情況下,直接使用的秸稈等有機(jī)物當(dāng)季并不能為作物提供多少養(yǎng)分。主要作用是能保持土壤含有足夠的有機(jī)質(zhì)和改良土壤結(jié)構(gòu),為植物提供碳源,為土壤微生物提供養(yǎng)料。生產(chǎn)實(shí)踐表明,施用秸稈對(duì)改良土壤結(jié)構(gòu)效果顯著,施用禾本科秸稈能改善土壤通透性,可以調(diào)控烤煙氮素營(yíng)養(yǎng),使烤煙硝態(tài)氮前高后低,進(jìn)而改善煙葉質(zhì)量。
三、建立以煙為主的耕作制度
建立以煙為主的耕作制度:1.為煙草選擇一個(gè)好前作;2.煙田生態(tài)條件要良性循環(huán);3.優(yōu)化布局,相對(duì)集中;4.輪作周期時(shí)間3年以上。
四、保護(hù)性耕作
保護(hù)性耕作包括一切能減少進(jìn)地次數(shù)、增加地表殘茬的耕作制度,包括從單次圓盤耙耕、深松、壟播、直至免耕范圍內(nèi)的各種耕作制度。業(yè)已發(fā)現(xiàn),有時(shí)免耕比常規(guī)耕作需要更多的氮,也許還有硫。保護(hù)性耕作的主要類型有深松土、殘茬覆蓋和免耕等。其優(yōu)點(diǎn)有提高作物產(chǎn)量;減少土壤水蝕和風(fēng)蝕;改善入滲,提高水分利用效率;因作物能種在坡度更大的地面上,所以可增加作物安全行播的土地面積;改善播種和收獲期;降低機(jī)械和燃料成本。
五、施用微生物肥料
微生物肥料是指以微生物生命活動(dòng)使農(nóng)作物得到特定的肥料效應(yīng)的制品。特點(diǎn)是生產(chǎn)成本低,耗能小,無污染。微生物肥料的核心是微生物。微生物肥料的生理生態(tài)效應(yīng)是改良土壤,增進(jìn)土壤肥力。硅酸鹽細(xì)菌肥料可分解土壤中云母、長(zhǎng)石等含K鋁硅酸鹽及磷灰石,釋放K、P等對(duì)植物有效的礦質(zhì)養(yǎng)分,并有助于培肥地力。有效微生物群(EM)可加速土壤有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化,提高土壤速效養(yǎng)分含量,明顯改善土壤性能。微生物肥料的微生物類群不同,所產(chǎn)生的作用會(huì)有所差異。
六、種植綠肥,翻壓還田
目前我國(guó)在煙葉生產(chǎn)上種植較多的綠肥種類有紫云英、苕子、黑麥草、大麥、燕麥、油菜等。不同的地區(qū)因氣候條件和土壤狀況不一致,在種植綠肥時(shí)要因地制宜,選擇適宜的種類,確保綠肥翻壓時(shí)有足夠的生物量,滿足改良土壤的需要。
由于綠肥的翻壓可帶入土壤一定的養(yǎng)分,尤其是N素。為防止煙草施用N素過多,應(yīng)在總施N量中扣除由綠肥帶入的部分有效N素(忽略帶入的P、K)??鄢椒ㄈ缦拢嚎鄢齆素量=翻壓綠肥重(干)x綠肥含N量(干)x當(dāng)季綠肥N素利用率。
七、其他措施
(一)石灰與白云石粉配合施用改良土壤pH值
石灰施用量根據(jù)煙田土壤酸度而定,一般施用量為60~150kg/畝,白云石粉施用量為100kg/畝,采用撒施的辦法,在耕地前撒施50%,耕地后整畦前再撒施50%。石灰用量一般一次不超過200kg/畝,用量過多會(huì)影響煙株對(duì)鉀、鎂的吸收,而且會(huì)引起煙株缺硼;同時(shí),石灰過量使土壤有機(jī)質(zhì)礦化作用加強(qiáng),土壤后期供氮能力提高,影響煙葉成熟落黃。施用石灰調(diào)節(jié)土壤酸度具有一定后效,通常是隔年施用。也可采用白云石粉(主要成分是碳酸鈣鎂[caMg(C03)2]調(diào)節(jié)土壤酸度,白云石粉中和土壤酸度的能力較緩和持久,并具有緩解煙株缺鎂癥狀的功效,能夠避免大量施用石灰造成Ca、K、Mg離子秸抗和土壤板結(jié)等弊端。
(二)施用腐殖酸
腐殖酸能與金屬離子形成絡(luò)合物,如腐殖酸鐵、鋁、鈣、錳、銅等,有較強(qiáng)的穩(wěn)定性而難以再解離。因此,如腐殖酸與固磷物質(zhì)如鈣、鎂、鐵、鋁形成絡(luò)合物后,可以不同程度地活化磷素。此外,腐殖酸與土壤中錳、鉬、鋅、銅等金屬離子形成絡(luò)離子,能被植物吸收,從而活化了微量元素。同時(shí),腐殖酸類肥料還具有促進(jìn)植物呼吸的作用;促進(jìn)微量元素吸收;改良土壤;對(duì)化肥有增效作用;刺激作物生長(zhǎng);增強(qiáng)作物抗旱能力等作用。
關(guān)鍵詞:酸性土壤;堿性土壤;改良方法中圖分類號(hào):S157.4+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1、前言
近年來,隨著城市的建設(shè)和開發(fā),園林綠化建設(shè)事業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,植物品種日漸多樣化。然而,環(huán)境因素對(duì)不同品種植物的影響很大,土壤作為植物生長(zhǎng)的必要物質(zhì),對(duì)引種的植物成活、生長(zhǎng)影響更是不容忽視的。大多數(shù)木本植物適宜微酸性到微堿性土壤,有些植物要求酸性土壤,強(qiáng)堿性土壤上一般都不利于樹種生長(zhǎng)。
2、土壤酸堿性的鑒別
土壤酸堿度是土壤最重要的化學(xué)性質(zhì),因?yàn)樗峭寥栏鞣N化學(xué)性質(zhì)的綜合反映,它與土壤微生物的活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)的合成和分解、各種營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化與釋放及有效性、土壤保持養(yǎng)分的能力都有關(guān)系。土壤酸堿度常用pH值表示。我國(guó)土壤酸堿度可分為5級(jí):pH8.5為強(qiáng)堿性。土壤酸堿度對(duì)土壤養(yǎng)分有效性有重要影響,在pH6。7的微酸條件下,土壤養(yǎng)分有效性最高,最有利于植物生長(zhǎng)。在酸性土壤中易引起P、K、Ca、Mg等元素的短缺,在強(qiáng)堿性土壤中易引起Fe、B、Cu、Mn、Zn等的短缺。土壤酸堿度還能影響微生物的活動(dòng)從而影響?zhàn)B分的有效性和植物的生長(zhǎng)。一般酸性土壤大多呈黑色、褐色、棕黑色,澆水后立即滲下,水比較渾,澆水后土壤松軟,抓起一把土壤,仔細(xì)觀看,有米粒似的土粒;堿性土壤一般呈白色、黃白色,澆水時(shí)冒出白泡,起白沫,澆水后土壤板結(jié),且干的快,土壤表面有一層白粉狀物,土呈白沙狀,團(tuán)粒結(jié)構(gòu)少或沒有。
3、土壤酸堿性對(duì)植物生長(zhǎng)的影響
3.1土壤酸堿性對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。各種植物的生長(zhǎng)都有自己適宜的土壤酸堿性,大多數(shù)植物在pH 值 > 9.0 或 < 2.5 的情況下都難以正常生長(zhǎng),杜鵑屬、越桔屬、茶花屬、杉木、松樹等植物喜歡酸性土壤,而檉柳、沙棗、枸杞等喜歡鹽堿土質(zhì),大田作物對(duì)中性土壤比較適宜。
3.2 土壤酸堿性對(duì)植物病蟲害的影響
(1)地下害蟲往往要求一定范圍的 pH環(huán)境條件,如竹蝗喜酸,而金龜子喜堿。
(2)有些病害只在一定的 pH 值范圍內(nèi)才能發(fā)作,如猝倒病往往在堿性和中性土壤上容易發(fā)生。
(3)土壤活性鋁。土壤膠體上吸附的交換性鋁和土壤溶液中的鋁離子,它是一個(gè)重要的生態(tài)因子,對(duì)自然植被的分布、生長(zhǎng)和演替有重大影響。在強(qiáng)酸性土壤中含鋁多,生活在這類土壤上的植物往往耐鋁甚至喜鋁(如帚石蘭、茶樹等);但對(duì)于一些植物來說,如三葉草、紫花苜蓿,鋁是有毒性的,土壤中富鋁時(shí)生長(zhǎng)受到抑制。研究表明,鋁中毒是人工林地力衰退的一個(gè)重要原因。
3.3土壤酸堿性對(duì)植物養(yǎng)分有效性的影響
(1)在正常范圍內(nèi),植物對(duì)土壤酸堿性敏感的原因,是由于土壤pH值影響土壤溶液中各種離子的濃度,從而影響各種元素對(duì)植物的有效性。
(2)土壤酸堿性對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素有效性的影響。氮元素在 pH 值 6 ~ 8 時(shí)有效性較高,是由于 pH 值小于6時(shí),固氮菌活動(dòng)降低,而 pH 值大于8 時(shí),硝化作用受到抑制;磷元素在 pH 值 6.5 ~ 7.5 時(shí)有效性較高,由于pH 值小于 6.5 時(shí),易形成磷酸鐵、磷酸鋁,所以有效性降低;在pH 值高于 7.5 時(shí),則易形成磷酸二氫鈣;酸性土壤的淋溶作用強(qiáng)烈,鉀、鈣、鎂容易流失,導(dǎo)致這些元素缺乏。在 pH值高于8.5 時(shí),土壤鈉離子增加,鈣、鎂離子被取代,形成碳酸鹽沉淀,因此鈣、鎂的有效性在 pH值6 ~ 8 時(shí)最好;鐵、錳、銅、鋅、鈷五種微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性較高;鉬酸鹽不溶于酸而溶于堿,在酸性土壤中易缺乏;硼酸鹽在pH值5 ~ 7.5時(shí)有效性較好。
4、土壤酸堿性的改良措施
4.1堿性土壤的改良。堿土的改良利用應(yīng)遵循因地制宜、統(tǒng)一規(guī)劃、綜合治理的原則。主要措施可概括為三個(gè)方面:一是水利措施,包括排水、灌溉、放淤;二是農(nóng)業(yè)生物措施,包括平整土地、土壤培肥、種植耐堿作物與綠肥;三是化學(xué)改良措施,主要是使用化學(xué)改良劑。
(1)水利措施。利用明溝排水或豎直排水降低水位,減少堿的上升;大水灌溉洗刷大量鹽堿。
(2)農(nóng)業(yè)生物措施。平整土地和圍埝平地,蓄水淡鹽,效果非常好;熟化土壤抑鹽改土,主要是地面覆蓋、熟化表層、施用有機(jī)肥,加強(qiáng)土層的有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤表層結(jié)構(gòu);適當(dāng)種植及合理耕作,種植耐鹽作物,如向日葵、黍子、大麥、高粱、棉花、紫花苜蓿等。
(3)化學(xué)改良。因?yàn)閴A土中含有大量蘇打和交換性鈉,常用的化學(xué)改良劑有石膏、磷石膏、亞硫酸鈣、硫酸亞鐵、硫磺等。石膏的用量一般一次為150 ~ 200 kg/畝,施用時(shí)充分磨細(xì),可結(jié)合播種與農(nóng)家肥混合施用。
4.2酸性土壤的改良。土壤 pH 值小于 6 的情況下土壤呈酸性,改良培肥的方法主要有以下幾種。
(1)增施農(nóng)家肥,培肥土壤。作物種植前,以農(nóng)家肥為主施足底肥,增加土壤中的有機(jī)質(zhì),改善土壤通透性,促進(jìn)根際微生物活動(dòng),促使土壤中難溶性礦物質(zhì)元素變?yōu)榭扇苄缘酿B(yǎng)分,達(dá)到培肥地力的效果。
(2)適時(shí)增施石灰。酸性田在整地時(shí),逐年施入石灰,每年每畝施入 10 ~ 40 kg,直到變?yōu)槲⑺嵝曰蛑行酝寥罏橹梗牧夹Ч黠@。
(3)種植耐酸作物。種植綠豆、油菜、蕎麥和水稻等耐酸性作物,通過整地管理,提高土壤活化程度,來調(diào)整土壤酸度。
(4)實(shí)行水旱輪作。通過土壤濕度調(diào)節(jié),改善理化性狀,改進(jìn)栽培技術(shù),防止水土流失。酸性土壤實(shí)行水旱輪作(2 ~ 3 年換 1 次),可以改善土壤耕性和理化性狀;栽培中實(shí)行播后蓋膜,可調(diào)整土壤耕層水分分布;改變復(fù)種方式,比如水稻― 水稻 ―水稻,改為油菜 ― 水稻 ― 水稻;增施堿性肥料(如碳銨、氨水),達(dá)到改良目的。
5、結(jié)束語
總之,在園林綠化種植施工中,通過“改土適樹”的方法,為園林植物創(chuàng)造一個(gè)良好的生長(zhǎng)條件,為植物在種植后成活和恢復(fù)生長(zhǎng)發(fā)揮巨大的作用,是提高施工質(zhì)量的根本保證。
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一、造成蔬菜地土壤惡化的原因
生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出造成蔬菜地土壤惡化的原因主要有以下幾點(diǎn):
1.化肥的施用量過多
這是造成蔬菜地土壤惡化的主要原因。蔬菜地的產(chǎn)出一般都比較高,所以農(nóng)民在生產(chǎn)中肥料的投入量較多,據(jù)調(diào)查,蔬菜地的肥料投入量一般在每畝300公斤(實(shí)物),尤其保護(hù)地栽培肥料投入更多,有的日光溫室大棚畝施化肥實(shí)物超過600公斤,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過作物的實(shí)際需要量,人為的造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。并且由于大量施用化學(xué)肥料,而忽視有機(jī)肥的施用,土壤肥力出現(xiàn)某些衰退,有機(jī)質(zhì)匱乏,土壤透氣性降低,需氧性的微生物活性下降,土壤熟化慢、造成土壤板結(jié)、蔬菜根系發(fā)育不良,影響蔬菜生長(zhǎng)。另外由于過量施用化肥,土壤中鹽離子增多,pH值升高,土壤鹽漬化加重,防礙根系正常吸水,影響植株生長(zhǎng)。
2.施肥不平衡
由于當(dāng)前農(nóng)民在施肥中主要是施大量的氮、磷肥和少量鉀肥,微量元素肥料基本不用,這樣多年連作的蔬菜地,作物吸收土壤中的鋅、硼、鉬、銅、錳等微量元素,而土壤中又沒有及時(shí)補(bǔ)充微肥,致使土壤中微量元素含量日漸減少,因此有的地塊嚴(yán)重缺少微量元素,影響蔬菜的生長(zhǎng)發(fā)育。
3.耕作制度和方式不合理
農(nóng)民在蔬菜種植中多實(shí)行茬茬相扣間套作,多用人工翻栽,未用牛犁深翻,致使犁底層逐漸變淺,從而活土層變淺。另外連作使病菌蟲害在土壤中積累增多,危害加重,根系因而受害腐爛,甚至全株枯死。由于病蟲害嚴(yán)重、農(nóng)藥使用量增加,造成蔬菜污染。
二、蔬菜地土壤惡化的治理方法
1.大量增施有機(jī)肥
施用有機(jī)肥能改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤透氣性和保水保肥蓄熱能力,使土壤疏松肥沃,緩解土壤鹽漬化,促進(jìn)蔬菜根系發(fā)育,提高其抗病抗災(zāi)能力。另外有機(jī)肥中含有豐富的作物需要的營(yíng)養(yǎng)元素并且含量均衡,能夠緩解土壤中的養(yǎng)分平衡狀況。
2.輪作換茬、適當(dāng)晾茬
一塊地里不要年年季季種一種蔬菜品種,可進(jìn)行輪作換茬種另一類蔬菜品種,如瓜類與蔥類輪作,可減少病蟲害發(fā)生,減輕毒素的毒害作用。另外種植多年以后,可以把握季節(jié),適當(dāng)休閑,如露天菜地可利用冬季休閑時(shí)進(jìn)行深翻曬土凍土,消滅病蟲源,恢復(fù)地力。
3.開展測(cè)土平衡施肥,增施微肥
有條件的地方可以開展測(cè)土平衡施肥,根據(jù)土壤化驗(yàn)結(jié)果和蔬菜的需肥特性來制定施肥配方,配方中最好加入微量元素肥料,以補(bǔ)充土壤中含量不足。微肥可作底肥或作根外追肥,一般情況下作基肥的鋅肥(硫酸鋅)畝施1~1.50千克、硼肥(硼砂)0.3~00.50千克、鉬肥(鉬酸銨)0.10~0.20千克、銅肥(硫酸銅)1~2千克,錳肥(硫酸錳)2~3千克。根外追肥硫酸鋅可用0.05~0.20%濃度,硼砂可用0.10~0.25%濃度,鉬酸銨可用0.02~0.05%濃度,硫酸銅可用0.02~0.05%濃度,硫酸錳可用0.10~0. 20%濃度。
關(guān)鍵詞:高爾夫球場(chǎng);坪床土壤;質(zhì)量測(cè)試;分析
中圖分類號(hào):G 849.3;S 688.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-5500(2013)05-0131-04
收稿日期:2013-09-03; 修回日期:2013-09-27
基金項(xiàng)目:奧林高爾夫教育與研究基金(AL2013011)資助
作者簡(jiǎn)介:許賽(1990-),山東省東營(yíng)人。
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坪床土壤作為球場(chǎng)草坪的載體,既是草坪草生長(zhǎng)的基礎(chǔ),同時(shí)又是運(yùn)動(dòng)的保障[1]。坪床土壤質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到草坪草的生長(zhǎng)狀況,好的土壤能為草坪生長(zhǎng)提供良好的物理、化學(xué)條件,有助于形成致密、優(yōu)良的草坪;坪床土壤質(zhì)量存在問題,就容易出現(xiàn)土壤緊實(shí)、土壤板結(jié)或缺少營(yíng)養(yǎng)元素等問題,不但造成坪床的透水性差、表面積水,還會(huì)造成草坪根系生長(zhǎng)環(huán)境惡化,使草坪生長(zhǎng)受到嚴(yán)重威脅[2-4]。球場(chǎng)管理者及時(shí)科學(xué)地掌握球場(chǎng)坪床土壤質(zhì)量,并對(duì)土壤質(zhì)量指標(biāo)的科學(xué)內(nèi)涵、與草坪草及打球質(zhì)量的關(guān)系、如何付諸于草坪養(yǎng)護(hù)管理措施之中等因素有所掌握,對(duì)建成一個(gè)高品質(zhì)高爾夫球場(chǎng)非常重要。目前有關(guān)高爾夫球場(chǎng)坪床土壤測(cè)試及評(píng)價(jià)體系建立方面研究及成熟模式較少[5]。這就體現(xiàn)出建立科學(xué)的坪床土壤測(cè)試及反饋機(jī)制的重要性。同時(shí),土壤測(cè)試之后,測(cè)試信息的準(zhǔn)確反饋也是后期養(yǎng)護(hù)管理的保障。
1 國(guó)內(nèi)高爾夫球場(chǎng)坪床土壤質(zhì)量測(cè)試發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)目前有600多家球場(chǎng),許多球場(chǎng)在建造并使用了若干年后,草坪的美觀性和使用質(zhì)量降低,這在很大程度上影響了球場(chǎng)的使用,會(huì)對(duì)打球者在草坪上的行走、運(yùn)動(dòng)等帶來不便,嚴(yán)重時(shí)可造成草坪的大面積死亡,影響球場(chǎng)的正常運(yùn)營(yíng)。盡管我國(guó)高爾夫運(yùn)動(dòng)的發(fā)展勢(shì)頭迅猛,但地域遼闊,地區(qū)間氣候、土壤條件差異很大[6,7],加之我國(guó)球場(chǎng)建設(shè)的歷史僅有20年,經(jīng)驗(yàn)不足,在球場(chǎng)設(shè)計(jì)、建造過程中常常出現(xiàn)一些問題[8]。從主觀意識(shí)上看,國(guó)內(nèi)的高爾夫球場(chǎng)中,面對(duì)草坪上出現(xiàn)的各種問題,多數(shù)的管理者首先會(huì)選擇憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)的管理,如打孔、噴藥、施肥等,但是由于憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理的局限性和盲目性,容易造成藥物、肥料的浪費(fèi),在花費(fèi)了大量金錢的同時(shí),還容易對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響,污染球場(chǎng)內(nèi)的水體,嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)危及地下水,不利于球場(chǎng)的生態(tài)安全。即便球場(chǎng)的管理者想對(duì)球場(chǎng)坪床土壤質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),往往也是球場(chǎng)出現(xiàn)了一些問題,憑經(jīng)驗(yàn)難以處理的時(shí)候才選擇土壤檢測(cè),這種模式并非科學(xué)的長(zhǎng)效機(jī)制。
國(guó)內(nèi)對(duì)高爾夫球場(chǎng)建造前期的土壤質(zhì)量檢測(cè)較為重視,以確保球場(chǎng)建造質(zhì)量,而對(duì)于運(yùn)營(yíng)中的球場(chǎng)坪床質(zhì)量檢測(cè)重視不夠。土壤質(zhì)量檢測(cè)的發(fā)展?fàn)顩r并不樂觀,球場(chǎng)方面與測(cè)試機(jī)構(gòu)的聯(lián)系較少,許多球場(chǎng)在做相應(yīng)的土壤測(cè)試時(shí),不知道與哪些機(jī)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)系,或根本沒有土壤質(zhì)量測(cè)試及掌握的意識(shí)。同時(shí),國(guó)內(nèi)許多科研機(jī)構(gòu)雖具備土壤測(cè)試條件,然而測(cè)試人員對(duì)于高爾夫球場(chǎng)及坪床土壤并不了解,難以給出土壤質(zhì)量指標(biāo)的反饋信息。在測(cè)試指標(biāo)方面,許多球場(chǎng)的管理人員對(duì)于一些土壤指標(biāo)科學(xué)內(nèi)涵不清楚,不知道需要做什么測(cè)試,而測(cè)試機(jī)構(gòu),由于對(duì)高爾夫球場(chǎng)坪床土壤性質(zhì)理解不深,在測(cè)試中忽視了球場(chǎng)的特點(diǎn)。在土壤測(cè)試的程序上,從球場(chǎng)取土、密封、運(yùn)送,到后期檢測(cè)及信息反饋方面,缺少規(guī)范的流程,如針對(duì)球場(chǎng)取樣的方式,取樣工具,如何密封,是否需要在取土之后立即測(cè)土壤的鮮重,以及如何填寫土壤的取樣表,以便測(cè)試之后的結(jié)果反饋能夠具體而實(shí)用。這些方面都沒有一個(gè)能被大多數(shù)人接受的可供參考的依據(jù),加之國(guó)內(nèi)的球場(chǎng)管理者并無系統(tǒng)的專業(yè)背景,對(duì)于經(jīng)驗(yàn)的依賴性過高,忽略了對(duì)于草坪科學(xué)管理的學(xué)習(xí),存在取樣不規(guī)范,在一定程度上影響了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。如在測(cè)定土壤含水量時(shí),需要及時(shí)測(cè)量土壤重量,有些管理者忽略了相關(guān)的問題,就會(huì)對(duì)后面實(shí)驗(yàn)室測(cè)定環(huán)節(jié)造成影響。須知影響草坪草生長(zhǎng)狀況的不止是土壤化學(xué)方面,土壤物理性狀同樣會(huì)對(duì)草坪草的生長(zhǎng)造成較大影響。因此,取樣的科學(xué)性是后期工程的保證。而國(guó)內(nèi)許多球場(chǎng)在這一方面恰恰缺少關(guān)注,取樣缺乏科學(xué)性、準(zhǔn)確性。另一方面,在測(cè)試結(jié)果的評(píng)價(jià)和信息反饋方面,國(guó)內(nèi)許多大學(xué)及科研單位,過多傾向于研究,與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)程度不高,一些實(shí)驗(yàn)室由于對(duì)高爾夫球場(chǎng)的了解不夠多,忽略了高爾夫球場(chǎng)作為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的一些特殊性,這使實(shí)驗(yàn)室測(cè)出結(jié)果之后,對(duì)球場(chǎng)出具分析報(bào)告,會(huì)不自覺的與農(nóng)田土壤的一些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,這樣給出的分析報(bào)告雖然有一定的科學(xué)性,仍會(huì)在一定程度上造成一些肥料的浪費(fèi),或是缺少了一些草坪草需要的元素,降低了測(cè)試土壤施肥的指導(dǎo)意義。
2 美國(guó)高爾夫球場(chǎng)坪床土壤質(zhì)量測(cè)試發(fā)展?fàn)顩r
美國(guó)高爾夫球場(chǎng)的研究開展較早,在高爾夫球場(chǎng)土壤方面的研究也做的比較成熟。經(jīng)過多年的研究和實(shí)踐,美國(guó)高爾夫球協(xié)會(huì)(USGA)于1960年提出了高爾夫球場(chǎng)果嶺建造的推薦標(biāo)準(zhǔn)(USGA標(biāo)準(zhǔn)),并在實(shí)踐中不斷完善,先后于1973年,1982年和1993年進(jìn)行了修正和補(bǔ)充[9]。同時(shí),由于美國(guó)的高爾夫球場(chǎng)很多,高爾夫產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到支柱產(chǎn)業(yè),與之相關(guān)的一些問題,如高爾夫球場(chǎng)坪床土壤測(cè)試等一些模式已經(jīng)趨于成熟。多數(shù)的球場(chǎng)管理者,有一種科學(xué)管理的意識(shí),在制訂球場(chǎng)年度養(yǎng)護(hù)計(jì)劃,或者是面對(duì)球場(chǎng)出現(xiàn)的問題時(shí),更愿意去憑借測(cè)試結(jié)果,憑借數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。在球場(chǎng)與測(cè)試機(jī)構(gòu)的聯(lián)系方面比較密切,土壤測(cè)試機(jī)構(gòu)也很多,據(jù)了解,在美國(guó)有許多具有高爾夫球場(chǎng)坪床土壤測(cè)試能力的機(jī)構(gòu),主要分為以學(xué)校為主的機(jī)構(gòu)和政府設(shè)立的測(cè)試機(jī)構(gòu),幾乎每個(gè)州都存在這些機(jī)構(gòu),球場(chǎng)的管理者進(jìn)行土壤測(cè)試的時(shí)候,會(huì)較容易的找到這些測(cè)試部門。土壤測(cè)試單上會(huì)詳細(xì)的給出測(cè)試指標(biāo),并由球場(chǎng)管理者進(jìn)行選擇,是需要進(jìn)行較為常見的土壤指標(biāo)的測(cè)試,還是進(jìn)行更詳細(xì)的檢測(cè)。在高爾夫球場(chǎng)土壤測(cè)試程序方面,如弗吉尼亞州的一份材料,比較詳細(xì)的介紹,包括取樣時(shí)需要的工具、取樣的方法、包裝郵寄方式以及對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的解讀,在寄送土壤樣品時(shí),還特別提出要求,每份土壤需要攜帶土壤樣品信息表,表格上需要對(duì)送檢土壤進(jìn)行描述,包括土壤上種植的草種類型、土壤用途(發(fā)球臺(tái)、果嶺、球道)以及上次做土壤檢測(cè)的時(shí)間等一系列的信息,這些信息有助于檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)土壤檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行更好的分析,并結(jié)合實(shí)際給出相應(yīng)的土壤整改建議,這有助于球場(chǎng)管理者更科學(xué)準(zhǔn)確的對(duì)球場(chǎng)進(jìn)行管理。
3 高爾夫球場(chǎng)坪床土壤測(cè)試的指標(biāo)及意義
在高爾夫球場(chǎng)坪床土壤質(zhì)量測(cè)試中,常見的測(cè)試指標(biāo)包括:①物理指標(biāo)――土壤顆粒組成、飽和導(dǎo)水率、土壤孔隙度、土壤容重、土壤緊實(shí)度、持水性等,土壤物理指標(biāo)主要表達(dá)土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性、土壤質(zhì)地、通氣狀況、排水速率、水氣平衡、緊實(shí)程度等,通過對(duì)這些物理指標(biāo)的測(cè)試,了解土壤結(jié)構(gòu)方面的狀況。②化學(xué)指標(biāo)――電導(dǎo)率、陽離子交換量(CEC)、pH、有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫及一些微量元素。在化學(xué)指標(biāo)中,對(duì)土壤pH、電導(dǎo)率、CEC和養(yǎng)分含量的評(píng)價(jià)對(duì)評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的化學(xué)方面是必要的[10],因?yàn)樗麄兪欠从惩寥捞峁B(yǎng)分和緩沖化學(xué)改良的能力的測(cè)定指標(biāo)[11],也是評(píng)價(jià)土壤保水保肥能力、改良土壤和合理施肥的重要依據(jù)。pH可以影響很多土壤生物學(xué)性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系,適宜的pH可以提高生物活性,草坪草種喜酸性和微酸性環(huán)境,一般理想范圍是pH 5.5~7.0[12,13]。土壤氮素在草坪中十分重要,高爾夫球場(chǎng)由于高強(qiáng)度修剪,極易造成氮素流失,需要經(jīng)常補(bǔ)充,在測(cè)試中,主要以堿解氮或速效氮的數(shù)值為參考,以指導(dǎo)施肥。在草坪生長(zhǎng)中,缺磷容易導(dǎo)致植株矮小,根系不發(fā)達(dá),因此,對(duì)磷的補(bǔ)充要及時(shí),但由于磷元素過多會(huì)造成周邊水體的富營(yíng)養(yǎng)化,要根據(jù)測(cè)試結(jié)果,控制好施入量,測(cè)試中,速效磷的含量能更準(zhǔn)確的表現(xiàn)土壤中可供植物吸收的磷元素的含量狀況。鉀元素可以提高草坪植物的抗旱、抗寒、抗病、耐高溫、抗鹽等一些性狀。在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大的高爾夫球場(chǎng)草坪上,及時(shí)施鉀可以減少不良環(huán)境對(duì)草坪草的脅迫。鉀元素易被植物吸收,在測(cè)試中,全鉀含量就能表現(xiàn)土壤鉀含量的狀況。至于土壤中的鈣鎂硫元素,一般情況下,草坪植物不易缺鈣,因?yàn)椴萜翰荻鄶?shù)為禾本科植物,對(duì)鈣的需求量小,且植物根系發(fā)達(dá),吸鈣能力強(qiáng)。在高爾夫球場(chǎng)中,由于坪床土壤有機(jī)質(zhì)含量低,且灌溉強(qiáng)度大,存在淋洗,加上高強(qiáng)度施氮和碎草移走,容易造成硫的流失。土壤鈣鎂硫元素可以結(jié)合植物營(yíng)養(yǎng)特征診斷,以及土壤測(cè)試結(jié)果,同時(shí)結(jié)合土壤pH的調(diào)節(jié),進(jìn)行有計(jì)劃的施用,在施用過程中,注意保持肥料的活性,盡量減少元素在土壤中的固定。關(guān)于微量元素,不同植株對(duì)微量元素的需要量差異很大,在施用前,應(yīng)進(jìn)行土壤檢測(cè)及植物全株?duì)I養(yǎng)檢測(cè),在確定缺損時(shí),才能進(jìn)行施用。使用微肥時(shí)必須十分慎重,嚴(yán)格掌握施用量,且應(yīng)有高度的針對(duì)性。在施用微肥時(shí),通過葉面噴施微肥的效果會(huì)好,因此,這種方式用量少、經(jīng)濟(jì),能使養(yǎng)分快速被吸收,效率高,且能通過濃度控制減少植物中毒,減少土壤的固定,還能減少污染。高爾夫球場(chǎng)作為一種特殊的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地,其土壤質(zhì)量狀況與農(nóng)田土壤有著較大的區(qū)別,土壤測(cè)試及指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)有其特殊性[14]。在土壤測(cè)試時(shí),就應(yīng)該注意,以確保土壤測(cè)試結(jié)果的科學(xué)、準(zhǔn)確。在測(cè)試結(jié)束進(jìn)行信息反饋時(shí),要結(jié)合不同草坪草的一些特性,以及球場(chǎng)土壤條件,進(jìn)行有效的信息反饋。
4 對(duì)高爾夫球場(chǎng)坪床土壤測(cè)試的思考
通過與國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行對(duì)比、借鑒,可以認(rèn)識(shí)到,在國(guó)內(nèi)建立標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的土壤、草坪檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,將對(duì)我國(guó)高爾夫球場(chǎng)和其他運(yùn)動(dòng)場(chǎng)以及整個(gè)草坪業(yè)的順利發(fā)展起到極大的促進(jìn)作用,并且開展這方面的服務(wù)將會(huì)縮小我國(guó)球場(chǎng)與世界一流球場(chǎng)管理水平之間的差距,從而提高中國(guó)在世界高爾夫發(fā)展中的地位[8]。國(guó)內(nèi)的高爾夫球場(chǎng)如果想做到科學(xué)、可持續(xù)的養(yǎng)護(hù)管理,那么做好高爾夫球場(chǎng)坪床土壤測(cè)試是必不可少的。
4.1 提高科學(xué)管理意識(shí)
在球場(chǎng)的日常養(yǎng)護(hù)管理中,融入更多的科學(xué)管理的元素,提高科學(xué)管理的意識(shí)較為關(guān)鍵。面對(duì)問題,管理者不局限于自己的經(jīng)驗(yàn),而是通過對(duì)土壤的檢測(cè),用數(shù)據(jù)來說明情況,制定土壤養(yǎng)護(hù)的計(jì)劃,會(huì)有效地避免照搬經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致的一些問題。如許多土壤物理性狀的檢測(cè)設(shè)備,價(jià)格并不高,操作也較方便,借助這些工具,可以很好地了解土壤性狀,并進(jìn)行及時(shí)改良。在制定球場(chǎng)的年度養(yǎng)護(hù)計(jì)劃時(shí),對(duì)土壤指標(biāo)進(jìn)行一個(gè)較為全面的檢測(cè),有助于球場(chǎng)養(yǎng)護(hù)更科學(xué)、更有效、更節(jié)約。
4.2 建立起球場(chǎng)與檢測(cè)方的良好關(guān)系
國(guó)內(nèi)多家學(xué)校具備高爾夫球場(chǎng)坪床土壤質(zhì)量檢測(cè)的能力,或具有檢測(cè)部分指標(biāo)的能力,雙方應(yīng)建立的良好合作關(guān)系,在球場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)過程中,管理者應(yīng)該加強(qiáng)與學(xué)校、科研單位的交流,及時(shí)對(duì)土壤進(jìn)行檢測(cè),能更有效、更有針對(duì)性的解決問題。通過建立合作關(guān)系,還可以給學(xué)校提供實(shí)習(xí)的條件,通過互動(dòng),達(dá)到良性的發(fā)展,球場(chǎng)方面可以增強(qiáng)管理的科學(xué)性,學(xué)校方面可以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的鍛煉,通過土壤檢測(cè)加強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,使產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合。
4.3 規(guī)范測(cè)試的指標(biāo)及流程
測(cè)土施肥的管理在高爾夫球場(chǎng)推廣中,制定規(guī)范的指標(biāo)及流程才能保證測(cè)土施肥的科學(xué)性,相應(yīng)的指導(dǎo)規(guī)范,應(yīng)該涵蓋測(cè)試期間的具體細(xì)節(jié),包括取樣的時(shí)間,取樣的深度,取樣的方式,以及取樣時(shí)推薦的工具。在取樣之后的保存、運(yùn)輸環(huán)節(jié),要指導(dǎo)球場(chǎng)管理者將所取的土樣裝入合適的容器中進(jìn)行運(yùn)輸,如鋁盒、自封袋等。如果有些項(xiàng)目需要進(jìn)行土壤鮮重的測(cè)定,則需要球場(chǎng)管理者在取樣之后對(duì)土壤樣品的重量進(jìn)行測(cè)定。球場(chǎng)管理者在對(duì)球場(chǎng)土壤進(jìn)行取樣之后,應(yīng)標(biāo)注好取樣時(shí)間,以及取樣地點(diǎn),所種的草坪草品種以及土壤用途(果嶺、球道或發(fā)球臺(tái)),方便檢測(cè)方在測(cè)完土壤樣品之后,結(jié)合實(shí)際對(duì)球場(chǎng)土壤質(zhì)量狀況進(jìn)行分析,出具相應(yīng)的測(cè)試報(bào)告,給出科學(xué)的管理建議。在高爾夫球場(chǎng)坪床土壤質(zhì)量檢測(cè)發(fā)展中,應(yīng)分為應(yīng)急性的土壤檢測(cè),即球場(chǎng)管理者面對(duì)球場(chǎng)突發(fā)狀況,向檢測(cè)單位提出的檢測(cè)要求;以及周期性的檢測(cè),即管理者在每個(gè)季度,或年度,對(duì)高爾夫球場(chǎng)土壤的各項(xiàng)指標(biāo)有一個(gè)全面的了解,以便針對(duì)不同指標(biāo)的情況,制定季度或年度的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。通過借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的模式,逐漸建立自己的管理模式,可以使國(guó)內(nèi)高爾夫球場(chǎng)的發(fā)展走上更科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展的道路。
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Analysis of soil quality test methods for
turf bed of golf course
XU Sai,SONG Gui-long
(Beijing Forestry University,Beijing 100083, China)
關(guān)鍵詞:施肥時(shí)期;土壤養(yǎng)分;樹莓(Rubus corchorifolius)
中圖分類號(hào):S663.2;S147.23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2013)17-4096-03
Effect of Different Period Fertilization on Soil Nutrients for Raspberry Planting
FU Li1,F(xiàn)ANG Chuan-long2
(1. Plant Protection and Soil Fertilizer Station in Chun’an County, Chun’an 311700, Zhejiang, China;
2. College of Land and Environment, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)
Abstract: The experiment was carried out to study the effect of different period fertilization on soil nutrients for raspberry planting with the N, P, K different ratio. The results showed that fertilization could obviously improve the total nitrogen, available phosphorus and available potassium, organic matters content of raspberry planting soil, and affect the soil pH. When the dosage of nitrogen, phosphate, potash fertilizer was 60, 45, 75 kg/hm2 respectively, soil nitrogen, available phosphorus, available potassium and organic matters content effectively could be obviously increased, and soil pH in the early growth of raspberry, the total nitrogen and available potassium in the medium and mature period as well. When the dosage of nitrogen, phosphate, potash fertilizer was 40, 45, 50 kg/hm2 respectively, available phosphorus and organic matters content in the mediun period, and available phosphorus in the mature period could all be increased significantly. When the dosage of nitrogen, phosphate, potash fertilizer was 40, 30, 75 kg/hm2 respectively, organic matter content in the mature period grow. When the dosage of nitrogen, phosphate, potash fertilizer was 25, 19, 50 kg/hm2 respectively, soil pH in the early and mature period decreased considerably and soil pH in the medium period increased greatly. Contribution of different fertilizer to the raspberry planting soil nutrients was phosphatic fertilizer>nitrogenous fertilizer>potash fertilizer.
Key words: fertilization period; soil nutrients; raspberry(Rubus corchorifolius)
收稿日期:2012-08-20
作者簡(jiǎn)介:傅 麗(1983-),女,浙江淳安人,助理農(nóng)藝師,碩士,主要從事植物營(yíng)養(yǎng)與施肥技術(shù)的研究工作,(電話)15058190818(電子信箱)
。
樹莓(Rubus corchorifolius)是薔薇科(Rosaceae)懸鉤子屬漿果類果樹,屬于樹莓亞屬[1]。樹莓果實(shí)多為聚合果[2],果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富,尤其是維生素C和超氧化物歧化酶含量高,是高鉀低鈉果品植物。樹莓鮮果可食用,亦可加工成果酒、果汁、果醬等,其所含的鞣花酸還具有抗癌作用,是發(fā)展前景較好的果樹及藥用植物[3,4]。
樹莓栽培起源于歐洲,已有300多年歷史。目前,世界各國(guó)已培育出百余種紅莓、黑莓等優(yōu)良品種[5]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對(duì)樹莓的消費(fèi)也不斷增加,積極推動(dòng)著樹莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)[6],全世界樹莓年總產(chǎn)量可達(dá)38萬t,但年總需求量為50萬t[7],尚有巨大的缺口。1986年至今樹莓特別是紅樹莓種植面積一直在穩(wěn)步增長(zhǎng)。目前我國(guó)樹莓栽培面積也在不斷擴(kuò)大,但為了更好地提高樹莓的產(chǎn)量和品質(zhì),應(yīng)該對(duì)樹莓的施肥管理進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
試驗(yàn)于2008年3月至2010年3月在遼寧省沈陽市法庫(kù)縣登仕堡樹莓研究基地進(jìn)行,該基地種植樹莓3年以上。土壤為棕壤,土壤肥力狀況為有機(jī)質(zhì)含量15.00 g/kg,全氮含量0.89 g/kg,全磷含量0.62 g/kg,全鉀含量21.37 g/kg,堿解氮含量31.40 mg/kg,有效磷含量11.40 mg/kg,有效鉀含量82.00 mg/kg,pH 5.88。
1.2 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)材料為引自美國(guó)的紅樹莓22,均以3年以上樹齡的樹莓為研究對(duì)象。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)置3因素4水平不完全區(qū)組試驗(yàn)共8個(gè)處理[8](表1)。0水平為不施肥,2水平為最佳施肥量,3水平施肥量是2水平的1.5倍;設(shè)3次重復(fù),小區(qū)面積667 m2,化肥為尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P2O5 12%)和硫酸鉀(含K2O 54%),分別在樹莓生長(zhǎng)初期作為底肥以及中期和成熟期追施。
分別采集樹莓生長(zhǎng)初期、中期、成熟期的土壤進(jìn)行測(cè)定。土壤全氮測(cè)定采用半微量凱氏法;有效磷測(cè)定采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法;有效鉀測(cè)定采用NH4OAc浸提-火焰光度計(jì)法。土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法—外加熱法。采用Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同時(shí)期施肥對(duì)樹莓種植土壤全氮含量的影響
不同時(shí)期施肥對(duì)樹莓種植土壤全氮含量的影響見圖1。從圖1可以看出,各處理小區(qū)土壤全氮含量的變化范圍是: 初期0.26~0.97 g/kg,中期0.50~0.78 g/kg,成熟期0.39~0.81 g/kg;其中3個(gè)時(shí)期的處理1土壤全氮含量都是最低,處理4全氮含量都是最高。施肥各處理與不施肥相比,樹莓種植土壤全氮含量提高,提高率初期為165.35%~269.23%,平均提高173.08%;中期為20.00%~56.00%,平均提高33%;成熟期為58.97%~107.69%,平均提高65%。表明在該種植區(qū)的土壤上,樹莓生長(zhǎng)不同時(shí)期施用不同量的化肥對(duì)土壤全氮含量的增加是有效的。
2.2 不同時(shí)期施肥對(duì)樹莓種植土壤有效磷含量的影響
不同時(shí)期施肥對(duì)樹莓種植土壤有效磷含量的影響見圖2。從圖2可以看出,各處理小區(qū)土壤有效磷含量的變化范圍是:初期3.93~8.97 mg/kg,中期3.63~8.30 mg/kg,成熟期3.23~8.07 mg/kg;其中3個(gè)時(shí)期處理1土壤有效磷含量都是最低,處理4初期有效磷含量最高,處理6中期和成熟期有效磷含量最高。施肥各處理與不施肥相比,樹莓種植土壤有效磷含量提高,提高率初期為56.00%~128.24%,平均提高90.71%;中期為59.78%~128.65%,平均提高90.50%;成熟期為80.50%~149.85%,平均提高103.02%。表明在該種植區(qū)的土壤上,樹莓生長(zhǎng)不同時(shí)期施用不同量的化肥對(duì)土壤有效磷含量的增加是有效的。
2.3 不同時(shí)期施肥對(duì)樹莓種植土壤有效鉀含量的影響
不同時(shí)期施肥對(duì)樹莓種植土壤有效鉀含量的影響見圖3。從圖3可以看出,各處理小區(qū)土壤有效鉀含量的變化范圍是:初期56.10~86.10 mg/kg,中期62.43~85.17 mg/kg,成熟期60.57~84.13 mg/kg;其中3個(gè)時(shí)期處理1土壤有效鉀含量最低,處理4有效鉀含量都是最高。施肥各處理與不施肥相比,樹莓種植土壤有效鉀含量提高,提高率初期為46.22%~53.48%,平均提高48.14%;中期為29.47%~36.42%,平均提高32.99%;成熟期為33.45%~38.90%,平均提高36.56%。表明在該種植區(qū)的土壤上,樹莓生長(zhǎng)不同時(shí)期施用不同量的化肥對(duì)土壤有效鉀含量的增加是有效的。
2.4 不同時(shí)期施肥對(duì)樹莓種植土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響
不同時(shí)期施肥對(duì)樹莓種植土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響見圖4。從圖4可以看出,各處理小區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化范圍是:初期5.2~16.8 g/kg,中期4.3~15.7 g/kg,成熟期3.9~14.0 g/kg;其中3個(gè)時(shí)期處理1土壤有機(jī)質(zhì)含量都是最低,處理4在初期有機(jī)質(zhì)含量最高,處理4和處理6中期有機(jī)質(zhì)含量最高,處理4和處理8成熟期有機(jī)質(zhì)含量最高。施肥各處理與不施肥相比,樹莓種植土壤有機(jī)質(zhì)含量提高,提高率初期為171.15%~223.08%,平均提高188.51%;中期為181.40%~265.12%,平均提高199.13%;成熟期為212.82%~258.97%,平均提高229.62%。表明在該種植區(qū)的土壤上,樹莓生長(zhǎng)不同時(shí)期施用不同量的化肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加是有效的。
2.5 不同時(shí)期施肥對(duì)樹莓種植土壤pH的影響
不同時(shí)期施肥對(duì)樹莓種植土壤pH的影響見圖5。從圖5可以看出,各處理小區(qū)土壤pH的變化范圍是:初期5.75~6.47,中期5.67~6.56,成熟期5.53~6.09;其中處理7初期和成熟期土壤pH最低,處理1和處理6中期土壤pH最低,處理4初期土壤pH最高,處理7中期土壤pH最高,處理1和處理8成熟期土壤pH最高。施肥各處理與不施肥相比,樹莓種植土壤pH變化初期為-6.35%~5.37%,平均降低0.06%;中期為0~15.70%,平均提高7.28%;成熟期為 -9.20%~0.00%,平均降低3.02%。表明在該種植區(qū)的土壤上,樹莓生長(zhǎng)不同時(shí)期施用不同量的化肥對(duì)土壤pH是有影響的。
3 小結(jié)與討論
果園施肥作為一項(xiàng)重要的管理措施,對(duì)果園土壤養(yǎng)分含量的多少起著重要的作用,合理施肥對(duì)提高果園土壤養(yǎng)分更是起著很大的作用。沈陽地區(qū)種植的樹莓品種大都引自國(guó)外,且引種時(shí)間不長(zhǎng),在平時(shí)的果樹管理方面尤其是果樹施肥方面相關(guān)的指導(dǎo)不多,由于大多數(shù)農(nóng)民受傳統(tǒng)觀念的影響,認(rèn)為氮肥的施用對(duì)果樹的生長(zhǎng)是最好的,所以氮肥的施用量很大,而忽略了磷、鉀肥的施用,這在一定程度上不利于土壤對(duì)果樹的養(yǎng)分供給,且增加了成本,同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了一定的污染。果樹生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)元素都有合適的比例,比例恰當(dāng)可提高種植土壤養(yǎng)分[9,10],所以在施肥技術(shù)上要研究最適合當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂驐l件以及適合不同品種且最經(jīng)濟(jì)的施肥比例[11]。
底肥施用量在氮肥、磷肥、鉀肥施用量分別為60、45、75 kg/hm2時(shí),樹莓種植土壤中全氮、有效磷、有效鉀和有機(jī)質(zhì)的含量及土壤pH為各處理最高值,說明在今后的樹莓管理上應(yīng)注重氮、磷、鉀肥作為底肥施用,并注重氮、磷、鉀肥的合理配施。
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析和樹莓生長(zhǎng)中期、成熟期種植土壤養(yǎng)分含量實(shí)際情況,若土壤在樹莓生長(zhǎng)中期全氮和有效鉀含量偏低,則氮肥、磷肥、鉀肥施用量分別為60、45、75 kg/hm2時(shí)可明顯提高土壤全氮和有效鉀含量;若土壤在樹莓生長(zhǎng)中期有效磷和有機(jī)質(zhì)含量偏低,則氮肥、磷肥、鉀肥施用量分別為40、45、50 kg/hm2時(shí)可明顯提高土壤有效磷和有機(jī)質(zhì)含量;若土壤在樹莓生長(zhǎng)成熟期全氮和有效鉀含量偏低,則氮肥、磷肥、鉀肥施用量分別為60、45、75 kg/hm2時(shí)可明顯提高土壤全氮和有效鉀含量;若土壤在樹莓生長(zhǎng)成熟期有效磷含量偏低,則氮肥、磷肥、鉀肥施用量分別為40、45、50 kg/hm2時(shí)可明顯提高土壤有效磷含量;若土壤在樹莓生長(zhǎng)成熟期有機(jī)質(zhì)含量偏低,則氮肥、磷肥、鉀肥施用量分別為40、30、75 kg/hm2時(shí)可明顯提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。氮肥、磷肥、鉀肥施用量分別為25、19、50 kg/hm2時(shí),初期和成熟期施用可明顯降低土壤pH,中期施用可明顯提高土壤pH??梢姴煌瑫r(shí)期氮、磷、鉀肥的合理配施對(duì)土壤養(yǎng)分的提高和酸堿度的變化有著明顯的作用。
各處理中磷肥施用量偏少,但是提高樹莓種植土壤中各元素養(yǎng)分含量功效與氮、鉀肥相同,并且隨著磷肥施用量的增加,土壤養(yǎng)分含量也隨之增加。所以,建議今后施肥應(yīng)增加磷肥的比例。
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關(guān)鍵詞:苔蘚植物;惡劣土壤環(huán)境;適應(yīng)性;酸性;堿性;重金屬
中圖分類號(hào):S435.111.3+15
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2016)05-0033-03
1 引言
苔蘚植物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,是高等植物中最原始的陸生植物類群。我國(guó)有記載的苔蘚植物有125科、572屬,共約3460種[1],分布于從熱帶赤道到嚴(yán)寒極地的廣闊空間,對(duì)維持全球生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)揮著重要作用。苔蘚植物的生長(zhǎng)及其礦質(zhì)元素是否受生長(zhǎng)基質(zhì)的影響一直是一個(gè)爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為,苔蘚植物生長(zhǎng)受基質(zhì)的影響小,苔蘚植物中所含的元素來源于大氣,因?yàn)樘μ\植物沒有根和維管束組織,組織不與地表接觸,不能從基質(zhì)中吸收營(yíng)養(yǎng)[2,3]。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,生長(zhǎng)基質(zhì)對(duì)苔蘚植物的生長(zhǎng)和富集能力有顯著影響,因此苔蘚植物常用于指示尋找礦藏資源或作為一種生物修復(fù)手段用于吸收土壤中的重金屬[4]。有關(guān)苔蘚與環(huán)境適應(yīng)性的研究多探討苔蘚對(duì)生態(tài)環(huán)境的指示作用,缺乏對(duì)苔蘚植物的分布格局及相關(guān)環(huán)境條件的詳細(xì)資料[5]。因此,要充分發(fā)揮苔蘚植物的生態(tài)平衡效益,就有必要對(duì)苔蘚植物的土壤環(huán)境適應(yīng)性開展深入研究。
通過文獻(xiàn)調(diào)查和取樣觀察試驗(yàn)法,在總結(jié)苔蘚植物的生物反應(yīng)性特征及其環(huán)境相關(guān)性研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,具體分析苔蘚植物對(duì)富含酸、堿和重金屬三種惡劣土壤環(huán)境的適應(yīng)性。
2 研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
實(shí)驗(yàn)與苔蘚植物對(duì)酸的單項(xiàng)檢測(cè)試驗(yàn)方法相同,取樣時(shí)間和地點(diǎn)相同,兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)同時(shí)開展[6]。所有苔蘚植物樣本均于2015年9月2日采集自宜昌市某居民生活小區(qū)的綠化地帶陰涼潮濕的苔蘚生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)區(qū)。該小區(qū)屬于城市住宅區(qū),東面靠山,陰涼濕潤(rùn),具有喜陰植物生長(zhǎng)的良好條件,苔蘚植物生長(zhǎng)旺盛。所采苔蘚主要為真蘚,植物體密集叢生,灰綠色為主。將苔蘚生物結(jié)皮及其生活的土壤基質(zhì)一起整片取回,等份切成4塊,每塊的面積約為2 cm×3 cm。
實(shí)驗(yàn)儀器:①四個(gè)相同型號(hào)和尺寸的透明塑料杯,單個(gè)容量約為180 mL;②混合型酸,主要含有鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)和有機(jī)酸,總體濃度約為1 mol/L;③堿(Ca(OH)2),濃度約為0.5 mol/L;④重金屬污染模擬物,主要使用廢棄電池提取液和硫酸銅(CuSO4)混合液。重金屬污染模擬物的總體濃度不予表示,用量總計(jì)為一節(jié)5號(hào)電池、5滴硫酸銅(CuSO4)和10 mL蒸餾水;⑤自來水。
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)采取對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法,分為一個(gè)對(duì)照組和三個(gè)實(shí)驗(yàn)組。將四份苔蘚的土壤基質(zhì)樣品除雜,主要是除去附著其上的非苔蘚雜草。然后將四份帶基質(zhì)的苔蘚分別置入四個(gè)塑料杯。第一杯(Cup1,簡(jiǎn)稱C1)為對(duì)照組,在實(shí)驗(yàn)過程中添加適量蒸餾水,保持原樣。其余三杯分次添加上述的混合型酸、堿和重金屬污染模擬物,且塑料杯分別識(shí)別為C2、C3、C4。實(shí)驗(yàn)從2015年9月2日開始,至10月1日截止,持續(xù)30天,其中分別于9月2日,9月12日,9月22日三次添加完成。每次向C1添加適量蒸餾水,向C2添加3 mL酸液和3 mL水,向C3添加3 mL堿液和3 mL水,向C4添加重金屬污染模擬物總量的1/3。
2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)定
采用觀察測(cè)定和日記記錄法,如實(shí)記錄包含三種不同添加物的苔蘚植物在不同階段之間的變化。每次添加完成后,從當(dāng)日開始,每日定時(shí)進(jìn)行觀察記錄,比較對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組之間苔蘚植物的差別,主要觀察內(nèi)容為苔蘚植物及其土壤基質(zhì)在形狀、色澤等視覺性外觀方面的變化,以判斷苔蘚植物對(duì)惡劣土壤環(huán)境的適應(yīng)程度。
3 研究結(jié)果
由表1可知,與對(duì)照組苔蘚植物相比,實(shí)驗(yàn)組的苔蘚植物及其土壤基質(zhì)在不同的惡劣環(huán)境下,顏色和形狀均發(fā)生了不同程度的變化。
首先,對(duì)照組C1的苔蘚植物在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間生長(zhǎng)良好,保持嫩綠色,土壤基質(zhì)保持原形,總體情況最好,表明了苔蘚植物在正常土壤環(huán)境下的優(yōu)秀適應(yīng)力。其次,實(shí)驗(yàn)組C2在三次添加混合型酸的過程中,酸與土壤成分發(fā)生反應(yīng),均有少量刺激性氣體產(chǎn)生,苔蘚植株顏色和形態(tài)變化明顯。9月2日第一次添加混合型酸的兩日后(9月4日),真蘚樣品的植株全部變成枯黃色,瀕臨死亡。六日后(9月8日),苔蘚生理形態(tài)完全消失,土壤與苔蘚混為一體,整體呈土灰色。9月12日第二次添加混合酸后,與9月8日狀態(tài)相比,無明顯變化。9月22日第三次添加混合酸,后期觀察結(jié)果顯示無明顯變化。再次,實(shí)驗(yàn)組C3于9月2日第一次添加堿溶液后,首日未發(fā)現(xiàn)明顯異常。四日后,苔蘚植株整體為綠色,生長(zhǎng)良好,生理形態(tài)良好。但近土壤處泛黃白色,土壤表面覆蓋有白色碳酸鈣。9月12日第二次添加堿溶液后,苔蘚植株上部為綠色,下部泛黃白色,生長(zhǎng)良好,生理形態(tài)正常,土壤基質(zhì)碳酸鈣較為明顯。第三次添加后,苔蘚植株上部遠(yuǎn)離土壤處仍為綠色,生長(zhǎng)良好,下部黃白色的比例增加,生理形態(tài)保持正常,但土壤基質(zhì)碳酸鈣厚度明顯增厚。最后,實(shí)驗(yàn)組C4于9月2日第一次添加重金屬溶液后,次日開始的隨后五日內(nèi)不斷產(chǎn)生刺鼻的含土壤味道的銹味,苔蘚植株開始萎黃,但土壤結(jié)構(gòu)保持原形。第二次添加完成后,兩日內(nèi)苔蘚植株大部分萎黃死亡,生理形態(tài)保持原形,土壤結(jié)構(gòu)保持原形。第三次添加完成后,兩日內(nèi)苔蘚及其附著土壤成為深黃色,植株全部死亡,但生理形態(tài)保持原形不變,土壤結(jié)構(gòu)保持原形。至10月1日實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),苔蘚植株開始與土壤基質(zhì)混合。
4 討論和分析
實(shí)驗(yàn)表明,苔蘚植物對(duì)酸、堿度和重金屬的富集性和耐受性程度各不相同。
實(shí)驗(yàn)組C2的混合酸添加實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,真蘚類苔蘚植物對(duì)酸性土壤環(huán)境適應(yīng)性極差。添加3 mL酸液到面積為6 cm2的苔蘚土壤中,可在4 d內(nèi)導(dǎo)致苔蘚植物整體性完全死亡,說明苔蘚植物對(duì)酸性環(huán)境反應(yīng)極為敏感。研究人員進(jìn)行人工模擬酸雨對(duì)苔蘚植物生長(zhǎng)的試驗(yàn)結(jié)果表明,pH3.0的酸雨會(huì)使大部分常見樹附生苔蘚死亡,但對(duì)其它種類的苔蘚影響不大;pH4.5的酸雨若持續(xù)一年以上,可使80%以上的苔蘚植物體死亡;喜酸性的苔蘚種類,如實(shí)驗(yàn)用白發(fā)蘚和曲柄蘚,在pH3.0酸雨下一年后仍生長(zhǎng),但長(zhǎng)勢(shì)不佳[7]。此外,苔蘚植物對(duì)酸沉降的反應(yīng)較為敏感。對(duì)馬尾松林下苔蘚植物的調(diào)查發(fā)現(xiàn),酸沉降會(huì)明顯降低苔蘚植物的物種多樣性,使其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。具體表現(xiàn)為經(jīng)模擬酸沉降試驗(yàn)后,所選苔蘚植物的平均厚度均呈下降趨勢(shì)。形態(tài)及長(zhǎng)勢(shì)的惡化程度和苔蘚植物體內(nèi)光合色素總量也隨噴灑酸雨pH值的下降而越趨嚴(yán)重[8]。在不受水分限制的濕潤(rùn)地區(qū),樹皮pH是影響苔蘚生長(zhǎng)的主要因素,酸度強(qiáng)的樹皮不利于苔蘚生長(zhǎng)[9]。酸雨對(duì)苔蘚植物的分布及其生理生態(tài)的影響已有大量報(bào)道,泉溪水體pH值的下降會(huì)引起苔蘚植物物種多樣性的下降,而較高濃度的O3會(huì)影響苔蘚植物的光合作用,導(dǎo)致生長(zhǎng)下降[10]。本實(shí)驗(yàn)的后續(xù)觀察記錄發(fā)現(xiàn),C2的土壤基質(zhì)在35 d后開始有新的苔蘚植物萌芽,這說明苔蘚植物具有一定改善生存環(huán)境基質(zhì)的能力,這一結(jié)果有助于思考如何在惡劣土壤環(huán)境下充分發(fā)揮苔蘚植物的“拓荒植物”功能,以幫助其它物種的安全進(jìn)入。
實(shí)驗(yàn)組C3堿添加實(shí)驗(yàn)的苔蘚在三個(gè)實(shí)驗(yàn)組樣本中變化最小,表明真蘚類苔蘚植物對(duì)堿性土壤環(huán)境有一定的適應(yīng)性。前人研究較少涉及苔蘚植物對(duì)堿性物質(zhì)的富集性或?qū)A性土壤的適應(yīng)性研究,這證實(shí)了相對(duì)于酸性環(huán)境和重金屬環(huán)境而言,苔蘚植物與堿性環(huán)境相容性最大,且與堿性環(huán)境下其它生物的共生關(guān)系密切,有利于保持生態(tài)系統(tǒng)的健康與穩(wěn)定。隨著研究的不斷深入,在許多極端環(huán)境下,可以考慮將苔蘚植物作為土壤酸堿度的指示植物。比如,生長(zhǎng)著白發(fā)蘚、大金發(fā)蘚的土壤是酸性的土壤,生長(zhǎng)著墻蘚、真蘚的土壤是堿性土壤。苔蘚植物多為外吸水型,且表面積與體積比例較大,導(dǎo)致大量的陽離子交換點(diǎn)和由于不發(fā)達(dá)的角質(zhì)層而產(chǎn)生的對(duì)離子吸收很低的阻力,使苔蘚能吸收大量的溶解于體表水中的堿性物質(zhì)和礦質(zhì)元素[11]。但是,苔蘚植物的養(yǎng)分元素在配子體中的分布隨年齡和植物體部位的不同而有所差異。所以,在自然土壤環(huán)境呈堿性的情況下,可能會(huì)產(chǎn)生較多限制苔蘚植物生長(zhǎng)的元素。但有關(guān)研究尚不足夠,僅有研究表明石灰蘚群落的生物量與土壤有效P含量呈正相關(guān)[12]。宜昌地區(qū)氣候和土壤環(huán)境適宜苔蘚植物生長(zhǎng),擁有較豐富的苔蘚植物群落,本地區(qū)堿性土壤地貌也較為常見。苔蘚植物盡管對(duì)堿性土壤環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),但是目前尚不清楚堿性環(huán)境下苔蘚植物所吸收利用的養(yǎng)分元素如何與土壤進(jìn)行循環(huán)交換,相關(guān)研究較少,應(yīng)引起關(guān)注。
實(shí)驗(yàn)組C4重金屬添加結(jié)果表明,真蘚類苔蘚植物對(duì)重金屬污染土壤完全缺乏抗性機(jī)理。苔蘚植物對(duì)重金屬污染極為敏感,是種子植物敏感度的10倍,具有強(qiáng)大的生物指示作用,因而能作為監(jiān)測(cè)空氣污染程度的指示性植物。近年來由于工業(yè)廢棄物和農(nóng)藥殘留物中的重金屬在自然界的流動(dòng)和積累,致使重金屬己經(jīng)成為植物生長(zhǎng)不可避免的環(huán)境因素。苔蘚植物體內(nèi)富集的重金屬元素主要來源于空氣和降水中,對(duì)于污染物的監(jiān)測(cè)具有靈敏、精確和直接的特點(diǎn),因此對(duì)重金屬污染監(jiān)測(cè)和金屬礦識(shí)別鑒定具有重要的意義[13]。研究者對(duì)不同苔蘚植物體內(nèi)的重金屬元素含量進(jìn)行測(cè)定后發(fā)現(xiàn),不同種類的苔蘚植物對(duì)同一種重金屬富集能力不同,同種苔蘚植物對(duì)不同種類重金屬富集能力也不相同。具體而言,苔蘚植物能夠指示的污染物,主要是二氧化硫(SO2)、氯化物、臭氧(O3)及一些重金屬離子[14]。
5 結(jié)語
研究主要探討苔蘚植物對(duì)富含酸、堿和重金屬三種惡劣土壤環(huán)境的適應(yīng)性。結(jié)果表明,苔蘚植物對(duì)惡劣土壤環(huán)境的適應(yīng)性較差,但適應(yīng)程度不同。苔蘚植物對(duì)酸和重金屬的富集能力和耐受力較差,但對(duì)堿性土壤環(huán)境耐受力較強(qiáng)。酸在土壤中的沉降會(huì)明顯降低苔蘚植物的物種存活性,使其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,具體表現(xiàn)為經(jīng)模擬混合型酸溶液沉降實(shí)驗(yàn)后,所選苔蘚植物盡數(shù)死亡,土壤的平均厚度呈下降趨勢(shì)。顏色及形態(tài)的變化程度說明了苔蘚植物的惡劣土壤環(huán)境適應(yīng)性逐漸降低。相對(duì)而言,苔蘚植物及其土壤基質(zhì)對(duì)堿性溶液具有一定的富集能力和耐受性。最后,在苔蘚植物及其附著土壤中添加重金屬溶液,將導(dǎo)致苔蘚植株盡數(shù)死亡,并逐漸與土壤混合,因而重金屬是影響苔蘚植物生態(tài)系統(tǒng)安全的一類重要污染物質(zhì),它能直接或間接對(duì)苔蘚植物造成危害。當(dāng)今城市環(huán)境的酸雨和重金屬污染負(fù)荷日益增加,迫切需要靈敏的指示生物來反映環(huán)境污染的變化,研究植被破壞和恢復(fù)過程中苔蘚植物群落的演替,有利于預(yù)測(cè)植被和環(huán)境的變化發(fā)展方向。
研究屬于苔蘚植物的嘗試性實(shí)驗(yàn)分析,實(shí)驗(yàn)樣本小,種類單一,因此研究結(jié)論不具有普適性。此外,由于時(shí)間所限,對(duì)苔蘚樣本的觀察期較短,觀察結(jié)果可能會(huì)有一定的時(shí)限偏差。我們將在后續(xù)研究中進(jìn)一步增加樣本類別,并完善實(shí)驗(yàn)方法,在直觀的觀察實(shí)驗(yàn)法基礎(chǔ)上輔以化學(xué)分析,或與野外調(diào)查相結(jié)合,從而得出更加科學(xué)合理的研究結(jié)論。
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