山农大土壤学4土壤管理与土壤清洁生产

第四章土壤管理与土壤清洁生产♣第一节土壤培肥♣第二节土壤污染及其防治♣第三节土壤清洁生产第一节土壤培肥一、肥沃土壤的特征☆(一)土壤养分均衡土壤养分贮量丰富，有机质含量高。☆(二)土体构造适宜土体构造是指土壤在1m深度以内上下土层的垂直结构。包括土层厚度、质地和层次组合高产肥沃土壤上松下实，耕层疏松深厚，质地较轻，心底土层较紧实，质地较重。☆(三)物理性质良好☆附表：江苏省高产水稻土的物理指标地区及土壤类型产量水平渗漏量（mm/d）总孔隙（％）非毛管孔隙（％）小于0.25mm微团聚体（％）容重（g/cm3）黏粒结构系数太湖地区黄泥土高产7－955－581042.91－1.227.60.89平产47－55537.61.2－1.4湖积地区青泥土高产8－13569.729.131.1732.70.80平产531427.201.3034.50.67丘陵地区马肝土高产8－1052－5639.201.13－1.2630.20.84平产46－5033.31.26－1.4529.10.81沿江地区冲积土高产7－854－5038.81.1515.80.74平产50－5234.61.2516.00.60黄泛地区砂壤土高产6－754－6030.61.1011.50.62平产5019.51.308.200.49表：江苏省高产水稻土的部分物理指标二、土壤肥力的调节途径★(一)增施有机肥料，提高土壤肥力★(二)建立合理的耕作制度，用地养地结合★(三)合理耕作改土★(四)防止土壤侵蚀，保护士壤资源(一)增施有机肥料，提高土壤肥力♠1．改善土壤物理性质♠2．改善土壤化学性质及物理化学性质♠3．提供作物需要的有机和无机营养♠4．对土壤生物活性的影响从下页表可以看出，不同种类有机肥、化肥及其配合施用，对于各类微生物数量的影响：处理不施肥猪厩肥100kg/hm2稻（麦）草还田9.3kg/hm2猪厩肥＋化肥N100kg＋0.6kgN化肥NPK[0.73N,0.26P2O5,0.2K2O]kg脲酶活性（NH4－N,0.01mg/g土）34.4541.4930.9344.0141.01比对照增加％－16.9－12.824.015.9每克土细菌个数1.76×1092.25×1092.34×1092.22×1090.43×109每克土真菌个数2.06×1046.37×1047.24×1043.50×1044.03×104每克土放线菌个数2.69×1065.39×10613.4×1066.65×1067.43×106表:不同肥料处理对土壤服酶活性及微生物的影响(二)建立合理的耕作制度，用地养地结合☺轮作倒茬对于培肥土壤的意义：①调节养分和水分的供应②改善土壤的理化性状。☺根据各地经验，能够有利于土壤培肥的轮作类型有以下几种：1．绿肥作物与主要作物轮作2．豆类作物与主要作物轮作3．水旱轮作(三)合理耕作改土♣适宜的土壤耕作措施和方法，可以协调水、肥、气、热的关系，增强土壤的透水、通气、保水保肥的能力，从而加速土壤熟化。♣耕作措施包括基本耕作和表土耕作；前者包括翻耕、深松等，后者包括耙地、耱（mo）地、镇压和中耕等，深耕结合施用有机肥是培肥的一项重要措施。(四)防止土壤侵蚀，保护土壤资源•土壤在水和风等外力作用下，发生冲刷或吹失的现象称为土壤侵蚀。•全国土壤侵蚀强度面积统计，见下页表项目土壤侵蚀土壤水蚀土壤风蚀冻融侵蚀面积％面积％面积％面积％轻度侵蚀254.0351.5991.9151.2394.1150.1668.0154.23中度侵蚀135.0527.4249.7827.7427.8714.8657.40－强度侵蚀47.629.6724.4613.6323.1712.35－－极强度侵蚀25.765.239.145.0816.628.86－－剧烈侵蚀29.966.084.122.3025.8413.77－－中度以上238.4148.4187.5148.7793.5049.8457.4045.77轻度以上492.44100.0179.42100.0187.61100.0125.41100.0表：全国土壤侵蚀强度面积统计表(万km2)第二节土壤污染及其防治☼一、土壤污染的认可☼二、土壤污染的途径☼三、土壤污染的治理★当外界污染物质在土壤的积累量达到一定程度，超过了土壤自净能力的限度或者超过了土壤环境基准或土壤环境标准时，导致了土壤生产力的下降、破坏，构成了对植物和人体直接或间接的危害就称之为土壤污染。★土壤污染的指标判定的方法：•（一）生物一土壤系统法•（二）化学法•（三）土壤背景值法。一、土壤污染的判定(一)生物一土壤系统法☆该法是以植物从土壤中吸收污染物后，其可食部分污染物含量达到食品卫生标准或产量因污染而减少10％时的土壤污染物浓度为土壤污染的临界值，低于该值为无污染土壤，超过该值时为污染土壤。(二)化学法♠化学法是根据土壤一生物系统的基础建立起来的，它是利用“土壤污染临界值”的概念，直接取其“临界值”的测定方法与指标，判断土壤是否受污染。♠下页表：土壤元素在植物中毒时的全量与有效浓度的比较表4—4土壤元素在植物中毒时的全量与有效浓度的比较(mg／kg)元素土壤作物中毒时的土壤全量中毒时的土壤有效浓度Cu酸性土中性土石灰性土莴苣20130＞3000.50.45－酸性土中性土石灰性土辣椒801509402.62.52.7酸性土中性土石灰性土水稻508512031.032.535.0As酸性土中性土石灰性土小白菜271091.71.051.26Pb酸性土中性土石灰性土酸性土中性土石灰性土萝卜水稻13109230.5411.8407.00.821.291.2671.9126.710.2.7Cr酸性土中性土石灰性土莴苣18210113545.75.84.5(三)背景值法★背景值法又称土壤本底值，是指在未受到或少受人类活动(特别是人为污染)影响下，土壤环境本身化学元素和化合物的含量。•1．背景值的表示法常用有以下几种：用土壤样品平均值(X)表示；用平均值加减—个或两个标准差表示。•2.污染指标判定土壤污染临界值＝背景值(算术平均值)十2S二、土壤污染的途径•根据土壤污染途径的不同，可分以下四种：►(一)水质污染由污水(包括工业污水与生活污水)灌溉而引起的土壤污染。►(二)大气污染即工业废气、家庭燃气以及汽车尾气对土壤造成的污染。►(三)固体废弃物污染包括工业废弃物、城市生活垃圾、污泥及农业污染等。►(四)其它途径的污染包括石油污染、放射性物质污染三、土壤污染的治理•(一)土壤质量调查与监测•(二)消除污染源•(三)工程措施•(四)生物措施•(五)改良剂措施•(六)农业措施第三节土壤清洁生产一、土壤清洁生产及现状二、清洁生产的土肥管理•清洁生产：将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。•土壤清洁生产：将整体预防的环境战略持续应用于农业土壤的生产过程、农业产品和服务中，以增加农业生态效率和减少人类及环境的风险。•土壤清洁生产的含义：•（1）土壤的性状是优良的，无污染物；•（2）农业生产中的大气、水等基本生产环境是清洁的，无污染源；•（3）生产过程所用的生产资料是安全、无污染的；•（4）产品的质量是安全的、优质的；•（5）农业产品在储存、包装、运输、销售、加工等环节是清洁、无污染的。一、土壤清洁生产的概念及现状•中国于1990年正式开始发展绿色食品，1992年11月“中国绿色食品发展中心”成立，由政府部门主持发展绿色食品在国际是第一家，到现在经历了9年多时间，其间在中国不仅建立和推广了绿色食品生产和管理体系，而且还取得了积极成效，目前仍保持较快的发展势头。•中国绿色食品发展中心现已在全国31个省、市、自治区委托了38个分支管理机构、定点委托绿色食品产地环境监测机构56个、绿色食品产品质量检测机构9个，从而形成了一个覆盖全国的绿色食品认证管理、技术服务和质量监督网络。清洁生产现状土壤清洁生产总的施肥要求：•1.不影响环境、作物及人体健康•2.有足够的有机质还回土壤•3.减少污染，保护环境，提高肥力二、土壤清洁生产的土肥管理土壤清洁生产施肥原则：以有机肥为主，辅以其它肥料；以多元复合肥为主，单元素肥料为辅；以施基肥为主,追肥为辅；肥料种类符合要求，采用平衡施肥；尽量限制化肥的施用,如确实需要，可以有限度有选择地施用部分化肥。土壤清洁生产允许使用的肥料种类：•1．农家肥（有机肥）•如堆肥、厩肥、人畜粪尿、沼气肥、绿肥、作物秸秆、泥肥、饼肥等。其中，应大力提倡高温堆肥。•2．生物菌肥•包括腐殖酸类肥料、根瘤菌肥料、磷细菌肥料、复全微生物肥料等。•3．无机矿质肥料•如矿物钾肥和硫酸钾、矿物磷肥等。•4．微量元素肥料•即以铜、铁、硼、锌、锰、钼等微量元素及有益元素为主配制的肥料。•5．其它肥料•如骨粉、氨基酸残渣、家畜加工废料、糖厂废料等。对肥料的技术要求•有机肥料：无论采用何种原料制作堆肥、必须经过50。C以上5－7天发酵，以杀灭虫卵病菌、杂草种子，去除有害有机酸和有害气体，达到无害化处理•沤肥和沼气肥：是嫌气条件发酵的产物。应符合卫生标准：密封储存期30天以上，寄生虫卵消灭95％以上，无蝇蚊，残渣可做农肥•微生物肥料：生产工艺必须达到微生物学的要求，要有较高的有效活菌数•磷酸盐肥：有效磷≥12%，重金属含量低•硫酸钾：氧化钾≥50%,重金属含量低项目卫生标准及要求堆肥温度最高堆温度50－55℃,持续5－7天蛔虫死亡率95－100%大肠菌值10-1——10-2苍蝇有效杀灭，无蝇虫有机肥料的卫生标及要求土壤清洁农产品生产基地的优化选择•优化选择条件：基地周围5公里内无污染源基地环境质量符合无公害农产品基地环境质量标准；基地应选择在作物的主产区、高产区和优异独特的生态区；基地土壤肥沃，旱涝保收。•优化选择的原则：应选在农田空气清新、农灌水质纯净、农田土壤未受污染、农业生态环境良好的地区，尽量避开繁花城市、工业区和交通要道，优先选择农业生态环境相对良好的山区、沿海及边远的农村。•对土壤的要求基地土壤元素背景值在在正常范围内，周围无金属或非金属矿山，无农药残留；具有较高土壤肥力：土壤pH在6.5－8.5（石灰性土壤）或6.0－7.0（非石灰性土壤），有机质大于2.0％，速效磷20－60mg/kg,碱解氮大于100mg/kg,速效钾大于100mg/kg,阳离子代换量大于13cmol/kg土，容重1.0－1.25g/cm3,土壤质地以壤土及粉沙质壤土为好。☺1、什么叫土壤侵蚀？☺2、土壤培肥主要措施是什么？☺3、什么是土壤污染，其防治方法有哪些？☺4、我国土壤资源的特点有哪些？分别应如何开发利用？☺5、评定土壤肥沃的特征是什么？☺6、土壤清洁生产的概念是什么？☺7、土壤清洁生产的施肥要求与原则有哪些？思考题