前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的土壤的知识主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
在土壤中播撒下一颗种子,用心去浇灌,静待开花结果,亲手摘下果实,体验收获的乐趣。这或许是每位学生所向往的教育,然而现实中我们却看到这样一些不和谐的现象:“到了周五欢天喜地,每逢周一唉声叹气”;“学生学得苦,教师教得累”;“高喊素质教育之口号,狠抓应试教育之利器”。这些都离开了学生主体活动的教学本质。教学从本质上说是一种“沟通”与“合作”的活动。在中学物理课堂教学中,学生通过实验能获得最典型、最真实的感性认识,并结合思维活动顺利地形成理性认识。它不仅使学生在获取知识和方法上少走弯路,更使学生各种能力得以和谐发展,是实现以学为中心的课改之阳光大道。
一、以实验作为以学为中心的“引路人”
新课程理念强调:尊重学生的经验,发展学生的个性。这就要求我们充分体现学生的主体性,把学生从大人世界的控制下解放出来,把学生的教育交到学生的手中。充分利用实验情境激发学生的求知欲,可以指引学生走上自发探索未知知识之路。
1. 创设情境,给学生指路。夸美纽斯曾指出:“一切知识都是从感官开始的。”新奇的实验能营造出一种使学生跃跃欲试的氛围,在参与实验的过程中,学生不但感受到了学习的乐趣,更能指引学生主动地学习新知识。
案例:《指南针为什么能指南》一课。在塑料盆外粘一枚圆形磁铁,在盆内注入水。放一艘内部装有同样磁铁的小帆船,使两枚磁铁的磁极反向,请一位大家公认的肺活量最大的同学来吹这艘帆船,结果船纹丝不动;接下来请一位瘦小的女生来吹,事先取下盆外的磁铁,结果船轻松被吹走。接下来取出两枚磁铁道破玄机:因为磁体有两个磁极,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。通过实验化的情境创设,引发了学生认知上的矛盾。把磁极之间的作用规律通过趣味化、具体化的实验呈现出来,帮助学生理解知识,这样就可以把枯燥的知识变得有血有肉,调动起学生的兴趣,促使他们愿意向探索物理问题之路迈进。
2. 合理延伸,给学生带路。实验情境可以激发学生的学习兴趣,但是如果情景过于单一,学生的兴趣就会减弱。如果把实验情境适当地延伸,创造出一个新的情境,情境间相互联系、环环相扣,学生的学习兴趣自然得以保持,思维自然得以高度活跃,有助于事实性知识从感性认识转向理解应用。
案例:《磁悬浮列车》。通过上面实验化的情境,学生们的学习动机被调动起来。如果学习兴趣不能被维持、强化,就会降低他们学习的效率。因此,在磁极间相互作用规律的教学中,继续通过如图1实验加深对这个知识的应用。问题1:你们能用环状磁铁使另一个相同的磁铁浮起来吗?通过这个问题学生们明确要做什么,并接下来动手实验理解磁极间作用规律。问题2:你能通过图片解释磁悬浮列车为什么能浮起来吗?如图2分析,磁悬浮列车的基本原理就是同名磁极相互排斥。但是列车所使用的磁体不是实验室使用的永磁体,而是一个可控制磁性存在以及可以改变磁极方向的电磁铁。列车利用磁体悬浮起来,阻力减小,但并不能因此而前进。问题3:列车为什么能前进呢?如图3所示:列车前进的动力也是来自于磁极间的相互作用,前进既利用了异名磁极相互吸引,也利用了同名磁极相互排斥的原理。列车的电磁铁通过分段排列处使列车总是受到向前的力的作用,这样动力就源源不断地促进列车向前奔驰。问题4:电磁铁是如何实现一直促进列车前进的呢?此问题不需要学生马上解决,通过这个问题让学生意识到自己知识面的不足,为后续学习埋下伏笔。通过这些连续的情境,可以引导学生的思维向如何解决问题的道路上迈进。
二、以实验作为以学为中心的“铺路人”
学习科学知识的道路不会一帆风顺,总会遇到各种障碍。当学生遇到困难时,利用生活化的实验情境可以扫清知识障碍,铺平求知的道路。学生在实验情境中暴露原有生活经验的不足,通过主动猜想假设修正原有经验,最终验证新猜想假设的合理性。通过一系列的实验铺平主动建构知识的道路。
1. 善于观察,帮学生清路。苏霍姆林斯基说过:“观察对于儿童之必不可少,正如阳光、空气、水分对于植物之必不可少一样。在这里,观察是智慧最重要的能源。”当学生的思维遇到障碍时,通过实验为学生提供观察的平台,可以为知识的获得扫清障碍。
案例:《液体压强》。对于液体压强产生的原因大多数学生似懂非懂,如果在此处引入实验,让学生有真实的体验,就可以使学生的思维豁然开朗。因为学生刚学完固体物质的压强,对于液体压强的学习,他们一般是把知识建构于固体压强之上。为此,在本节教学中可以引入这样一个实验:先把一块冰放于烧杯中,首先请学生分析烧杯中的冰对于烧杯底有没有压强。对此问题学生一般不会有太大的疑问,都能肯定冰块对烧杯底的压强P=F/S。接下来问学生冰块对于烧杯壁有压强吗?这个问题学生也能解决,因为冰不接触烧杯壁所以没有压力、更不会有压强。此时,如果留给学生观察冰融化的时间,让他们仔细观察冰融化成水时向周围流动的现象。之后追问现在水对烧杯壁有压强吗?这样液体压强产生的原因就会顺其自然的得出,因为液体受到重力具有流动性。在学生的头脑中,液体压强中的液体就像平静的湖水,他们的头脑中只有静态的感受,缺乏流水潺潺、波涛汹涌的动态迁移。因此,引入实验可以使他们通过观察来重新认识液体的流动性,从而扫清思维障碍。
2. 勤于动脑,帮学生铺路。建构主义教学论强调:“在万不得已的情况下,一门课程的核心内容允许被固定,但应留有较大的允许改变和补充的空间。”课本对于学生而言是一种重要的资源,但并不是唯一的资源。课本中的各种实验虽然具有典型性,但是对于学生而言并不一定亲身经历过。如果通过实验创设一种亲身经历的活动,知识在实验情境中被具体化,学生的主体性就会得以充分发挥,从而为知识的获取铺平道路。
案例:“拔河比赛”增大与减小摩擦力的方法。第一关:“谁与争锋”,在操场上先选择一个班级公认的大力士作为擂主,让班级派任意一位男生代表与擂主进行拔河比赛。第二关:“我变我变我变变变”,让擂主换上旱冰鞋后继续同上一位同学比赛。第三关:“谁说女子不如男”,让穿上旱冰鞋的擂主,再在班级中选择一位女生与擂主进行比赛。在第一关中擂主轻松获胜,在第二关中擂主却奇怪地输给了同一位男生,第三关中更是不可思议地输给了一位女生。比赛结束后,让“失败的男生”讲述失败的原因,也可以让“胜利的女生”讲述成功的秘诀。从游戏中学生们获取了拔河比赛胜利的秘诀,就是摩擦力的比拼;以及减小摩擦力的一种方法,那就是变滑动摩擦为滚动摩擦。通过游戏的形式既能丰富教材内容,使知识更加具体,同时也能充分调动学生的情感,使学生学会主动参与知识的建构,意识到正确使用知识的价值,变被动学习为主动参与,为学习知识铺设道路。
三、以实验作为以学为中心的“同路人”
实验是学生学习过程中的伙伴,和实验同路可以更好地发挥实验的载体作用。通过实验他们主动参与到知识建构的过程中。通过实验体验、反思,增强学生的动手能力和对知识的深入理解。最终,使实验成为他们学习道路上的助推器。
1. 体验合作,拓学生思路。著名教育家赞可夫有句名言:“教会学生思考,对学生来说,是一生中最有价值的本钱。”在教学中,促进学生物理思维的发展是我们永恒不变的追求。我们首先可以让学生充分表达自己的思维,然后通过同学讨论完善学生的思路,最后通过学生的再认识拓宽他们的思路。
案例:《牛顿第一定律》。本节课要帮助学生解决力与物体运动的关系。2000多年来,人们在对生活的观察中得出了一个错误的结论:力是维持物体运动的原因。这个思想可谓是根深蒂固。因为我们在现实生活中,不可能使物体处于不受力的作用。要解决这个问题,我们只有通过实验使学生获得可靠的事实,再加以科学的推理才能得到力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。这时我们可以由学生的认知,作为实验的生长点。给学生一个小车,让他们使小车在水平木板上运动起来。如图(4)所示,在起点A处施加外力使小车运动到B位置,如果在B位置突然撤去外力,我们可以观察到小车最终将停止运动。此时分析AB段物体运动的原因:是因为推力的作用。与AB段对比,BC段不受到推力作用,并最终停止运动。如果想要使小车在水平木板上一直运动下去,就必须持续给小车施加外力。这样学生的错误思维就可以暴露出来。通过小组的讨论可以得出小车最终停下来的原因是受到了阻力,紧接着进行追问:如何维持小车在水平木板上运动得更远甚至一直运动下去?通过组内的探讨,学生明确了要做什么。因此,有针对性地展开讨论,并最终得出想要走得更远甚至一直运动下去,就必须减小阻力甚至使阻力消失。在现实生活中阻力消失是不可能实现的,因此,我们就只能通过减小阻力来研究力与物体运动的关系。因为学生是独立存在的具有思想的人,每个人因为掌握知识的不同,思维的广度往往具有局限性。所以,通过小组内的合作讨论,可以化解学生的歧路,让学生少走弯路,并最终拓宽学生的思路。
2. 体验成功,伴学生同路。在猜想得到验证的过程中,学生们能体验到成功的快乐。利用学科知识的魅力变被动接受为主动需要,学习的过程不但获取了知识,而且丰富了他们的精神世界。这样动手实验就会成为他们自发的行为,实验也就成为了他们获取知识道路上的同路人。
案例:《牛顿第一定律》。通过上面的实验,学生的思路被打开。他们必然需要相应的实验器材来验证他们的猜想。这样实验器材的出现就变成了学生的需要,而不是教师强加给他们的学习任务。在学生进行实验方案的设计时,学生们会遇到控制变量这一难题。此时,将学生的困惑作为实验的分化点。首先,分析实验的目的是研究小车的运动与受到阻力的关系。这样,实验中的变量就体现出来了。其次,如何获得相同的初速度。通过学生对实验方案的展示,其它组就会提出质疑。例如,有的学生提出用相同的力推。其他同学就会质疑你如何保证力的大小一致。通过不断质疑,学生们自然就想到不人为地使物体获得初速度。可以让小车从同样的高度自由滑下。又如,该实验的观察对象是什么?有些同学认为是速度,有些同学认为是小车运动的距离。此时,可以引导学生比较哪个物理量更容易测量,这样就排除了实验中的所有困惑,让学生们体验到设计实验方案的乐趣。在最后的实验中,他们就会更加投入,这时回过头来重新分析小车在AB段BC段运动状态为什么改变,学生们就会顺利地利用实验得出:力是改变物体运动状态的原因这一规律,体验到成功带来的喜悦,从而维持和发展了他们对于实验的喜爱,使实验真正成为他们求知路上的同路人。
总之,让我们浇灌“实验之花”,让它在以学为中心的土壤中怒放。因为,学生在实验的教学中是疑问者、探索者和发现者,他们完全成为获取知识的主人。他们在实验的情境中愿意学习;知道学什么;体会到应该怎么学;检验出学得怎么样。在实验中探究知识充满乐趣,实验自然成为他们发现问题的引路人,排除困难过程中的铺路人,不断丰富知识过程中的同路人。
参考文献:
[1]韩景春.物理实验教学研究[M].银河出版社,2002,5第一版.
[2]李吉林.李吉林文集(卷1):情境教学实验与研究[M],人民教育出版社,2007,7.
当前在蔬菜生产中,菜农因受自身条件的限制,如:由于文化层次不高,肥料施用知识匮乏,不注重科学施肥,或施肥方法不当,或不懂科学生产管理,致使投入资金不少,却没有取得理想的经济效益,相反导致土壤结构出现严重恶化,作物生长发育不良,而降低了经济收入。笔者拟从三个方面对这一问题进行闹述,与大家共同探讨。
一、土壤恶化的表现症状
经笔者对蔬菜地三年土壤变化及蔬菜生长状况进行的调查发现,显示如下就此,笔者将土壤恶化症状归为如下五类:
1.土壤板结化
由于大量施用化肥,忽视有机肥的施用,土壤肥力出现衰退,有机质匮乏,透气性降低,造成土壤板结。致使蔬菜根系发育不良,影响蔬菜正常生长。
2.盐渍化加重
长期单一施用化肥后,土壤中盐离子增多,pH升高,使土壤盐渍化加重,妨碍根系正常吸水,影响植株生长。
3.微量元素缺乏:多年连作的蔬菜,长期吸收土壤中的锌、硼、铝、铜、锰等微量元素,又没能及时补充施用微肥,导致土壤严重缺少微量元素,影响蔬菜的生长发育。
4.活土层变浅
蔬菜的种植大多实行茬茬相间套作的生产方式,多为人工耕栽,土壤得不到及时深翻,导致活土层变浅。
5.病虫害累积
连作方式会使病虫害在土壤中累积增多,危害加重,根系因而受害、腐烂,甚至全株枯死。由于病虫害严重,农药使用量增加,造成蔬菜严重污染,大大降低了创汇商品价值。
二、导致土壤恶化的原因
1.肥料施用不平衡,分配不合理
人们往往重视高产田,忽视中低产田,长此以往,结果造成中低产田吃不饱,高产田吃不消的浪费现象。
2.不重视科学施肥,肥料养分比例不协调
主要表现在氮肥施用过多,氮、磷比例失调,施用微肥更是微乎其微,作物所需的微量元素得不到及时补充。
3.施肥方法不当
实际生产中菜农为追求短期效益盲目施肥的现象非常严重,施肥方法的不当,不仅降低了肥料的利用率,而且有时还会出现烧种烧苗现象。
4.有机肥施用比例下降
传统的沤制农家肥越来越少,有机肥与化肥施用比例严重失调,长此以往,土壤结构恶化,地力短期内得不到恢复。
三、恶化土壤的治理方法
1.轮作换茬
一块地里不要连续多年种同一种蔬菜,可进行轮作换茬种另一种蔬菜,如瓜类表现就特别明显,适当与葱蒜类轮作,可减少减轻病虫害的发生。
2.增大有机肥施用量
当前生产中,普遍存在着有机肥施用严重不足,据调查显示,有机肥施用比例由20世纪60年代的90%降至现在的不足30%,甚至更低,长此以往,土壤得不到培肥,结构逐渐恶化,地力短期内得不到恢复。多施有机肥,可改善土壤团粒结构,增强透气性和保水保肥蓄热能力,使土壤疏松肥沃。
3.调整土壤
连作种植多年以后,适当调整耕作结构,可以把握季节,适当闲置菜地,进行深翻晒土冻土,消灭病虫源,恢复地力。
4.施用微肥
可以通过科技培训,教育菜农因地制宜、科学合理施肥,提高农民的科技文化素质。施用微肥可作底肥或作根外追肥,作底肥的锌肥(硫酸锌)亩施1~1.5kg、硼肥(硼砂)亩施0.3~0.5kg、钼肥(钼酸铵)亩施0.1~0.2kg、铜肥(硫酸铜)亩施1~2kg、锰肥(硫酸锰)亩施2~3kg。根外追肥硫酸锌可用0.05%~0.2%浓度,硼砂可用0.1%~0.25%浓度,钼酸铵可用0.02%~0.05%浓度,硫酸铜可用0.02%~0.05%浓度,硫酸锰可用0.1%~0.2%浓度。
5.深翻土地
在每茬蔬菜种植时利用间隔时间深挖翻地,疏松土壤,改善土壤团粒结构,同时结合施用有机肥,培肥地力,以利下茬蔬菜种植。
【关键词】土壤污染 防治措施
【分类号】:TU416.2
引言
我国是一个农业大国,土壤污染范围较广。随着经济的快速发展,土壤污染问题日益突出,已成为新的环境热点。特别是化肥、农药污染大量使用造成土壤的污染,通过食物链的传递进入人体,已经对人民群众的身心健康构成威胁。下面笔者讨论了土壤污染的防治措施。
一、常见土壤污染物的分类
1、污水灌溉对土壤的污染
生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,一般有增产效果。但污水中还含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,如果污水没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉,会将污水中有毒有害的物质带至农田,污染土壤。例如冶炼、电镀、燃料、汞化物等工业废水能引起汞、铬、铜等重金属污染;石油化工、肥料、农药等工业废水会引起酚、三氯乙醛、农药等有机物的污染。
2、大气污染对土壤的污染
大气中的有害气体主要是工业中排出的有毒废气,它的污染面大,会对土壤造成严重污染。如:气体污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物、粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾、雾气等液体粒子,它们通过沉降或降水进入土壤,造成污染。
3、化肥对土壤的污染
氮、钾肥料中重金属含量较低,而磷肥中含有较多的有害重金属. 大部分或全部进入肥料中.由于锅在土壤中运动性较小,淋失很少,也不会被微生物分解,可在土壤中不断积累而危害生态环境和人类。化肥原料中携带放射性元素,化肥的使用将放射性扩散到农田土壤中,经过食物链,最终被人体摄取.
4、农药对土壤的影响
农药污染主要是有机氯农药污染、有机磷农药污染和有机氮农药污染。由于农药的大量、大面积使用,不当滥用,以及农药的不可降解性,已对地球造成严重的污染,并由此威胁着人类的安全。
二、土壤污染的防治措施
1、以预防为主,相关部门做好管理宣传工作,
(1)改变耕作制度,实行翻土和换土。改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化,消除某些污染物的危害。对于污染严重的土壤,采取铲除表土和换客土的方法,对于轻度污染的土壤,采取深翻土或换无污染客土的方法。
(2)加强宣传与科普工作,进一步提高全民环保意识。要大力开展土壤与环境质量的宣传与科普工作,让全社会都知道只有土壤“干净”了,我们才能吃到无污染的食物,身体才能健康。
(3)根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,既要防治病虫害对农作物的威胁,又要把化肥、农药对环境和人体健康的危害限制在最低程度。利用物理、物理化学原理治理污染土壤。大力开展植树造林,提高森林覆盖率,维护森林生态系统平衡。增加土壤容量和提高土壤净化能力增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤,以增加和改善土壤胶体的种类和数量,增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量,从而减少污染物在土壤中的活性.发现、分离和培养新的微生物品种,以增强生物降解作用,是提高土壤净化能力的极为重要的一环。
2、化肥污染的防治
(1)开发利用城市有机肥肥源
有机肥无害化处理技术常用高温堆肥发酵技术,这项技术投资少、见效快。垃圾堆肥应以有机垃圾为好,微生物代谢过程中,碳氮比例以调控到约30:1为宜,最后生成的堆肥碳氮比可达15: 1。沼气厌氧发酵技术可获得较好的沼渣和沼气能源。槽式沼气发酵技术,利用光能和生物能,通过定期供氧蒸发发酵,含水量可从60%降到20%左右,对鸡粪无害化处理效果明显。鸡粪还可以通过高效烘干炉,将湿鸡粪输入滚筒破碎干燥器内,集快速烘干、灭菌和除臭于一体,远红外微波处理是一种直接处理技术,有快速、卫生、安全的特点,但成本较高。目前对有机肥的处理有工厂化生产趋势,一次完成收贮、分类,可减少中间环节及对环境的影响。
(2)增加化肥科技含量,改进施肥方法
一般化肥都是速效性,存在着肥料施用量与作物需求之间的矛盾,因此把速效性化肥变成缓效或者控释性化肥,使养分缓慢释放出来与作物需求相一致。磷肥按照早重水轻的原则集中施用,可以提高磷肥的利用率,减少对土壤的污染。此外,对于施肥造成的土壤重金属污染,可采取、增施有机肥、调节土壤氧化还原电位等方法降低植物对重金属元素吸收和积累,还可以采用翻耕、客土深翻和换土等方法减少土壤重金属和有害元素。
(3)加强有机肥料的管理与无害化处理
有机肥料包括人畜粪尿、垃圾、秸秆等。把有机肥中砖石、金属片、玻璃煤渣和塑料等在土壤中不可分解的废物应先通过物理筛分清除,以免其进入土壤造成物理污染。推广秸秆腐化新技术,做好秸秆综合利用的工作,提高利用率,解决剩余秸秆出路,加强规模养殖条件下畜禽粪便合理利用的研究,通过技术引进和开发,采取高温堆肥、发酵等无害化处理技术,减少各种病原体和寄生虫的数量及种类,使有机肥中的养分有效,有利于作物吸收和利用。
(4)按需施肥
适时、适量的施用化学肥料。充分考虑农田土壤特征和作物生长状况,根据作物对养分的需求量、对养分的吸收和需求,进行季节安排施肥量、施肥方式和时间,提高作物对土壤养分的吸收,减少养分流失危险。尽可能在作物吸收旺季投入肥料,使养分能最大限度的被作物吸收,提高氮磷化肥的利用率。同时,既要追求产量和效益目标,还要以环境不受污染为目标,确定合理的施肥量。
3、农药污染的防治
(1)减少土壤的农药残留量
利用化学农药的一些降解规律,可采取相应措施加速土壤中农药的降解速度.如,六六六、DDT、氟乐灵和其他一些化学农药在淹水条件下要比旱作条件下降解快得多,这样就可实行包括有水稻的水早轮作,缩短这些化学农药的残留期。多施有机肥,有的接种有效微生物能加速土壤中杀虫剂和除草剂的降解速度,接种微生物在加速土壤中另一类污染物即多氯联苯的降解时得到应用。
(2)推广使用高效、低毒、低残留农药。
推广生物防治技术和综合防治技术,尽快淘汰和替代一批高毒、高残留农药,严格控制高毒高残留农药的生产和使用,例如六六六、DDT、杀虫脒等。逐步淘汰高毒高残留农药品种,例如甲胺磷、甲基对硫磷、对硫磷、久效磷、磷胺、呋喃丹等,以彻底清除污染源,从根本上解决因滥用高毒农药造成农产品农药残留中毒问题;开发高效、低毒、低残留农药,大力提倡生物防治。大幅度降低化学农药的使用量,从而减少农药残留及其积累,减轻或避免环境污染。
结语
总之,土壤污染的防治应贯彻“预防为主”的原则,通过制定相关法律法规从源头控制污染源。通过对化肥的管理、控制农药的使用等措施控制污染源,从而使土壤的环境质量得以改善。
参考文献:
[1]肖军,秦志伟,赵景波.农田土壤化肥污染及对策[J].环境保护科学,2005,10
[2]王玉霞,赵晓宇,张先成.化学农药对环境的污染及生物整治措施[J].国土与自然资源研究,2008( 4)
【关键词】土壤;优质烟;影响
中图分类号:S5-3 文献标识码:A 文章编号:1006-0278(2013)05-157-01
建设现代烟草农业的最终目标是生产优质烟叶。要想生产优质烟叶,必须具有优质土壤,土壤改良主要有以下几个措施。
一、施用有机肥
饼肥类有机肥料优点:C/N比低、易于分解,当季利用率几乎与无机化肥相当,并且饼肥在分解过程中产生的一些中间产物对于改善烟叶品质、提高香气质等有较大作用。所以烟草生产中饼肥应用较多。缺点:饼肥中有机物质分解快、残留少,所以对提高土壤肥力作用很小。另外,植物油饼是优质的动物饲料,所以当前植物油饼肥价格非常贵。
施用粪肥可以增加铵态氮供应;由于复合等原因,磷和微量养分提高了移动性和有效性;增加土壤持水力;改善土壤结构同时相应增加入渗速率并减低土壤容重;增加缓冲能力以防pH值急剧变化等。
二、秸秆还田
一般情况下,直接使用的秸秆等有机物当季并不能为作物提供多少养分。主要作用是能保持土壤含有足够的有机质和改良土壤结构,为植物提供碳源,为土壤微生物提供养料。生产实践表明,施用秸秆对改良土壤结构效果显著,施用禾本科秸秆能改善土壤通透性,可以调控烤烟氮素营养,使烤烟硝态氮前高后低,进而改善烟叶质量。
三、建立以烟为主的耕作制度
建立以烟为主的耕作制度:1.为烟草选择一个好前作;2.烟田生态条件要良性循环;3.优化布局,相对集中;4.轮作周期时间3年以上。
四、保护性耕作
保护性耕作包括一切能减少进地次数、增加地表残茬的耕作制度,包括从单次圆盘耙耕、深松、垄播、直至免耕范围内的各种耕作制度。业已发现,有时免耕比常规耕作需要更多的氮,也许还有硫。保护性耕作的主要类型有深松土、残茬覆盖和免耕等。其优点有提高作物产量;减少土壤水蚀和风蚀;改善入渗,提高水分利用效率;因作物能种在坡度更大的地面上,所以可增加作物安全行播的土地面积;改善播种和收获期;降低机械和燃料成本。
五、施用微生物肥料
微生物肥料是指以微生物生命活动使农作物得到特定的肥料效应的制品。特点是生产成本低,耗能小,无污染。微生物肥料的核心是微生物。微生物肥料的生理生态效应是改良土壤,增进土壤肥力。硅酸盐细菌肥料可分解土壤中云母、长石等含K铝硅酸盐及磷灰石,释放K、P等对植物有效的矿质养分,并有助于培肥地力。有效微生物群(EM)可加速土壤有机物分解转化,提高土壤速效养分含量,明显改善土壤性能。微生物肥料的微生物类群不同,所产生的作用会有所差异。
六、种植绿肥,翻压还田
目前我国在烟叶生产上种植较多的绿肥种类有紫云英、苕子、黑麦草、大麦、燕麦、油菜等。不同的地区因气候条件和土壤状况不一致,在种植绿肥时要因地制宜,选择适宜的种类,确保绿肥翻压时有足够的生物量,满足改良土壤的需要。
由于绿肥的翻压可带入土壤一定的养分,尤其是N素。为防止烟草施用N素过多,应在总施N量中扣除由绿肥带入的部分有效N素(忽略带入的P、K)。扣除方法如下:扣除N素量=翻压绿肥重(干)x绿肥含N量(干)x当季绿肥N素利用率。
七、其他措施
(一)石灰与白云石粉配合施用改良土壤pH值
石灰施用量根据烟田土壤酸度而定,一般施用量为60~150kg/亩,白云石粉施用量为100kg/亩,采用撒施的办法,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过200kg/亩,用量过多会影响烟株对钾、镁的吸收,而且会引起烟株缺硼;同时,石灰过量使土壤有机质矿化作用加强,土壤后期供氮能力提高,影响烟叶成熟落黄。施用石灰调节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(主要成分是碳酸钙镁[caMg(C03)2]调节土壤酸度,白云石粉中和土壤酸度的能力较缓和持久,并具有缓解烟株缺镁症状的功效,能够避免大量施用石灰造成Ca、K、Mg离子秸抗和土壤板结等弊端。
(二)施用腐殖酸
腐殖酸能与金属离子形成络合物,如腐殖酸铁、铝、钙、锰、铜等,有较强的稳定性而难以再解离。因此,如腐殖酸与固磷物质如钙、镁、铁、铝形成络合物后,可以不同程度地活化磷素。此外,腐殖酸与土壤中锰、钼、锌、铜等金属离子形成络离子,能被植物吸收,从而活化了微量元素。同时,腐殖酸类肥料还具有促进植物呼吸的作用;促进微量元素吸收;改良土壤;对化肥有增效作用;刺激作物生长;增强作物抗旱能力等作用。
关键词:酸性土壤;碱性土壤;改良方法中图分类号:S157.4+3 文献标识码:A
1、前言
近年来,随着城市的建设和开发,园林绿化建设事业得到了长足的发展,植物品种日渐多样化。然而,环境因素对不同品种植物的影响很大,土壤作为植物生长的必要物质,对引种的植物成活、生长影响更是不容忽视的。大多数木本植物适宜微酸性到微碱性土壤,有些植物要求酸性土壤,强碱性土壤上一般都不利于树种生长。
2、土壤酸碱性的鉴别
土壤酸碱度是土壤最重要的化学性质,因为它是土壤各种化学性质的综合反映,它与土壤微生物的活动、有机质的合成和分解、各种营养元素的转化与释放及有效性、土壤保持养分的能力都有关系。土壤酸碱度常用pH值表示。我国土壤酸碱度可分为5级:pH8.5为强碱性。土壤酸碱度对土壤养分有效性有重要影响,在pH6。7的微酸条件下,土壤养分有效性最高,最有利于植物生长。在酸性土壤中易引起P、K、Ca、Mg等元素的短缺,在强碱性土壤中易引起Fe、B、Cu、Mn、Zn等的短缺。土壤酸碱度还能影响微生物的活动从而影响养分的有效性和植物的生长。一般酸性土壤大多呈黑色、褐色、棕黑色,浇水后立即渗下,水比较浑,浇水后土壤松软,抓起一把土壤,仔细观看,有米粒似的土粒;碱性土壤一般呈白色、黄白色,浇水时冒出白泡,起白沫,浇水后土壤板结,且干的快,土壤表面有一层白粉状物,土呈白沙状,团粒结构少或没有。
3、土壤酸碱性对植物生长的影响
3.1土壤酸碱性对植物生长的影响。各种植物的生长都有自己适宜的土壤酸碱性,大多数植物在pH 值 > 9.0 或 < 2.5 的情况下都难以正常生长,杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松树等植物喜欢酸性土壤,而柽柳、沙枣、枸杞等喜欢盐碱土质,大田作物对中性土壤比较适宜。
3.2 土壤酸碱性对植物病虫害的影响
(1)地下害虫往往要求一定范围的 pH环境条件,如竹蝗喜酸,而金龟子喜碱。
(2)有些病害只在一定的 pH 值范围内才能发作,如猝倒病往往在碱性和中性土壤上容易发生。
(3)土壤活性铝。土壤胶体上吸附的交换性铝和土壤溶液中的铝离子,它是一个重要的生态因子,对自然植被的分布、生长和演替有重大影响。在强酸性土壤中含铝多,生活在这类土壤上的植物往往耐铝甚至喜铝(如帚石兰、茶树等);但对于一些植物来说,如三叶草、紫花苜蓿,铝是有毒性的,土壤中富铝时生长受到抑制。研究表明,铝中毒是人工林地力衰退的一个重要原因。
3.3土壤酸碱性对植物养分有效性的影响
(1)在正常范围内,植物对土壤酸碱性敏感的原因,是由于土壤pH值影响土壤溶液中各种离子的浓度,从而影响各种元素对植物的有效性。
(2)土壤酸碱性对营养元素有效性的影响。氮元素在 pH 值 6 ~ 8 时有效性较高,是由于 pH 值小于6时,固氮菌活动降低,而 pH 值大于8 时,硝化作用受到抑制;磷元素在 pH 值 6.5 ~ 7.5 时有效性较高,由于pH 值小于 6.5 时,易形成磷酸铁、磷酸铝,所以有效性降低;在pH 值高于 7.5 时,则易形成磷酸二氢钙;酸性土壤的淋溶作用强烈,钾、钙、镁容易流失,导致这些元素缺乏。在 pH值高于8.5 时,土壤钠离子增加,钙、镁离子被取代,形成碳酸盐沉淀,因此钙、镁的有效性在 pH值6 ~ 8 时最好;铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性较高;钼酸盐不溶于酸而溶于碱,在酸性土壤中易缺乏;硼酸盐在pH值5 ~ 7.5时有效性较好。
4、土壤酸碱性的改良措施
4.1碱性土壤的改良。碱土的改良利用应遵循因地制宜、统一规划、综合治理的原则。主要措施可概括为三个方面:一是水利措施,包括排水、灌溉、放淤;二是农业生物措施,包括平整土地、土壤培肥、种植耐碱作物与绿肥;三是化学改良措施,主要是使用化学改良剂。
(1)水利措施。利用明沟排水或竖直排水降低水位,减少碱的上升;大水灌溉洗刷大量盐碱。
(2)农业生物措施。平整土地和围埝平地,蓄水淡盐,效果非常好;熟化土壤抑盐改土,主要是地面覆盖、熟化表层、施用有机肥,加强土层的有机质含量,改善土壤表层结构;适当种植及合理耕作,种植耐盐作物,如向日葵、黍子、大麦、高粱、棉花、紫花苜蓿等。
(3)化学改良。因为碱土中含有大量苏打和交换性钠,常用的化学改良剂有石膏、磷石膏、亚硫酸钙、硫酸亚铁、硫磺等。石膏的用量一般一次为150 ~ 200 kg/亩,施用时充分磨细,可结合播种与农家肥混合施用。
4.2酸性土壤的改良。土壤 pH 值小于 6 的情况下土壤呈酸性,改良培肥的方法主要有以下几种。
(1)增施农家肥,培肥土壤。作物种植前,以农家肥为主施足底肥,增加土壤中的有机质,改善土壤通透性,促进根际微生物活动,促使土壤中难溶性矿物质元素变为可溶性的养分,达到培肥地力的效果。
(2)适时增施石灰。酸性田在整地时,逐年施入石灰,每年每亩施入 10 ~ 40 kg,直到变为微酸性或中性土壤为止,改良效果明显。
(3)种植耐酸作物。种植绿豆、油菜、荞麦和水稻等耐酸性作物,通过整地管理,提高土壤活化程度,来调整土壤酸度。
(4)实行水旱轮作。通过土壤湿度调节,改善理化性状,改进栽培技术,防止水土流失。酸性土壤实行水旱轮作(2 ~ 3 年换 1 次),可以改善土壤耕性和理化性状;栽培中实行播后盖膜,可调整土壤耕层水分分布;改变复种方式,比如水稻― 水稻 ―水稻,改为油菜 ― 水稻 ― 水稻;增施碱性肥料(如碳铵、氨水),达到改良目的。
5、结束语
总之,在园林绿化种植施工中,通过“改土适树”的方法,为园林植物创造一个良好的生长条件,为植物在种植后成活和恢复生长发挥巨大的作用,是提高施工质量的根本保证。
参考文献:
[1]王遵亲.中国盐渍土.科学出版社。1993
[2]朱庭芸.滨海盐渍土的改良利用.农业出版社,1985
[3]魏坤峰.园艺盐碱土的改土机理及园林应用.北京园林.1997.6
[4]须湘成.盐渍土资源利用与区域持续发展专辑.土壤学报,2001.6
一、造成蔬菜地土壤恶化的原因
生产实践中总结出造成蔬菜地土壤恶化的原因主要有以下几点:
1.化肥的施用量过多
这是造成蔬菜地土壤恶化的主要原因。蔬菜地的产出一般都比较高,所以农民在生产中肥料的投入量较多,据调查,蔬菜地的肥料投入量一般在每亩300公斤(实物),尤其保护地栽培肥料投入更多,有的日光温室大棚亩施化肥实物超过600公斤,远远超过作物的实际需要量,人为的造成资源浪费和环境污染。并且由于大量施用化学肥料,而忽视有机肥的施用,土壤肥力出现某些衰退,有机质匮乏,土壤透气性降低,需氧性的微生物活性下降,土壤熟化慢、造成土壤板结、蔬菜根系发育不良,影响蔬菜生长。另外由于过量施用化肥,土壤中盐离子增多,pH值升高,土壤盐渍化加重,防碍根系正常吸水,影响植株生长。
2.施肥不平衡
由于当前农民在施肥中主要是施大量的氮、磷肥和少量钾肥,微量元素肥料基本不用,这样多年连作的蔬菜地,作物吸收土壤中的锌、硼、钼、铜、锰等微量元素,而土壤中又没有及时补充微肥,致使土壤中微量元素含量日渐减少,因此有的地块严重缺少微量元素,影响蔬菜的生长发育。
3.耕作制度和方式不合理
农民在蔬菜种植中多实行茬茬相扣间套作,多用人工翻栽,未用牛犁深翻,致使犁底层逐渐变浅,从而活土层变浅。另外连作使病菌虫害在土壤中积累增多,危害加重,根系因而受害腐烂,甚至全株枯死。由于病虫害严重、农药使用量增加,造成蔬菜污染。
二、蔬菜地土壤恶化的治理方法
1.大量增施有机肥
施用有机肥能改善土壤团粒结构、增强土壤透气性和保水保肥蓄热能力,使土壤疏松肥沃,缓解土壤盐渍化,促进蔬菜根系发育,提高其抗病抗灾能力。另外有机肥中含有丰富的作物需要的营养元素并且含量均衡,能够缓解土壤中的养分平衡状况。
2.轮作换茬、适当晾茬
一块地里不要年年季季种一种蔬菜品种,可进行轮作换茬种另一类蔬菜品种,如瓜类与葱类轮作,可减少病虫害发生,减轻毒素的毒害作用。另外种植多年以后,可以把握季节,适当休闲,如露天菜地可利用冬季休闲时进行深翻晒土冻土,消灭病虫源,恢复地力。
3.开展测土平衡施肥,增施微肥
有条件的地方可以开展测土平衡施肥,根据土壤化验结果和蔬菜的需肥特性来制定施肥配方,配方中最好加入微量元素肥料,以补充土壤中含量不足。微肥可作底肥或作根外追肥,一般情况下作基肥的锌肥(硫酸锌)亩施1~1.50千克、硼肥(硼砂)0.3~00.50千克、钼肥(钼酸铵)0.10~0.20千克、铜肥(硫酸铜)1~2千克,锰肥(硫酸锰)2~3千克。根外追肥硫酸锌可用0.05~0.20%浓度,硼砂可用0.10~0.25%浓度,钼酸铵可用0.02~0.05%浓度,硫酸铜可用0.02~0.05%浓度,硫酸锰可用0.10~0. 20%浓度。
关键词:高尔夫球场;坪床土壤;质量测试;分析
中图分类号:G 849.3;S 688.4 文献标识码:A 文章编号:1009-5500(2013)05-0131-04
收稿日期:2013-09-03; 修回日期:2013-09-27
基金项目:奥林高尔夫教育与研究基金(AL2013011)资助
作者简介:许赛(1990-),山东省东营人。
E-mail:
坪床土壤作为球场草坪的载体,既是草坪草生长的基础,同时又是运动的保障[1]。坪床土壤质量的好坏直接关系到草坪草的生长状况,好的土壤能为草坪生长提供良好的物理、化学条件,有助于形成致密、优良的草坪;坪床土壤质量存在问题,就容易出现土壤紧实、土壤板结或缺少营养元素等问题,不但造成坪床的透水性差、表面积水,还会造成草坪根系生长环境恶化,使草坪生长受到严重威胁[2-4]。球场管理者及时科学地掌握球场坪床土壤质量,并对土壤质量指标的科学内涵、与草坪草及打球质量的关系、如何付诸于草坪养护管理措施之中等因素有所掌握,对建成一个高品质高尔夫球场非常重要。目前有关高尔夫球场坪床土壤测试及评价体系建立方面研究及成熟模式较少[5]。这就体现出建立科学的坪床土壤测试及反馈机制的重要性。同时,土壤测试之后,测试信息的准确反馈也是后期养护管理的保障。
1 国内高尔夫球场坪床土壤质量测试发展状况
我国目前有600多家球场,许多球场在建造并使用了若干年后,草坪的美观性和使用质量降低,这在很大程度上影响了球场的使用,会对打球者在草坪上的行走、运动等带来不便,严重时可造成草坪的大面积死亡,影响球场的正常运营。尽管我国高尔夫运动的发展势头迅猛,但地域辽阔,地区间气候、土壤条件差异很大[6,7],加之我国球场建设的历史仅有20年,经验不足,在球场设计、建造过程中常常出现一些问题[8]。从主观意识上看,国内的高尔夫球场中,面对草坪上出现的各种问题,多数的管理者首先会选择凭借经验进行相应的管理,如打孔、喷药、施肥等,但是由于凭借经验进行管理的局限性和盲目性,容易造成药物、肥料的浪费,在花费了大量金钱的同时,还容易对环境造成负面影响,污染球场内的水体,严重的时候还会危及地下水,不利于球场的生态安全。即便球场的管理者想对球场坪床土壤质量进行检测,往往也是球场出现了一些问题,凭经验难以处理的时候才选择土壤检测,这种模式并非科学的长效机制。
国内对高尔夫球场建造前期的土壤质量检测较为重视,以确保球场建造质量,而对于运营中的球场坪床质量检测重视不够。土壤质量检测的发展状况并不乐观,球场方面与测试机构的联系较少,许多球场在做相应的土壤测试时,不知道与哪些机构进行联系,或根本没有土壤质量测试及掌握的意识。同时,国内许多科研机构虽具备土壤测试条件,然而测试人员对于高尔夫球场及坪床土壤并不了解,难以给出土壤质量指标的反馈信息。在测试指标方面,许多球场的管理人员对于一些土壤指标科学内涵不清楚,不知道需要做什么测试,而测试机构,由于对高尔夫球场坪床土壤性质理解不深,在测试中忽视了球场的特点。在土壤测试的程序上,从球场取土、密封、运送,到后期检测及信息反馈方面,缺少规范的流程,如针对球场取样的方式,取样工具,如何密封,是否需要在取土之后立即测土壤的鲜重,以及如何填写土壤的取样表,以便测试之后的结果反馈能够具体而实用。这些方面都没有一个能被大多数人接受的可供参考的依据,加之国内的球场管理者并无系统的专业背景,对于经验的依赖性过高,忽略了对于草坪科学管理的学习,存在取样不规范,在一定程度上影响了测试结果的准确性。如在测定土壤含水量时,需要及时测量土壤重量,有些管理者忽略了相关的问题,就会对后面实验室测定环节造成影响。须知影响草坪草生长状况的不止是土壤化学方面,土壤物理性状同样会对草坪草的生长造成较大影响。因此,取样的科学性是后期工程的保证。而国内许多球场在这一方面恰恰缺少关注,取样缺乏科学性、准确性。另一方面,在测试结果的评价和信息反馈方面,国内许多大学及科研单位,过多倾向于研究,与相关产业的关联程度不高,一些实验室由于对高尔夫球场的了解不够多,忽略了高尔夫球场作为运动场地的一些特殊性,这使实验室测出结果之后,对球场出具分析报告,会不自觉的与农田土壤的一些标准进行比较,这样给出的分析报告虽然有一定的科学性,仍会在一定程度上造成一些肥料的浪费,或是缺少了一些草坪草需要的元素,降低了测试土壤施肥的指导意义。
2 美国高尔夫球场坪床土壤质量测试发展状况
美国高尔夫球场的研究开展较早,在高尔夫球场土壤方面的研究也做的比较成熟。经过多年的研究和实践,美国高尔夫球协会(USGA)于1960年提出了高尔夫球场果岭建造的推荐标准(USGA标准),并在实践中不断完善,先后于1973年,1982年和1993年进行了修正和补充[9]。同时,由于美国的高尔夫球场很多,高尔夫产业在经济发展中起到支柱产业,与之相关的一些问题,如高尔夫球场坪床土壤测试等一些模式已经趋于成熟。多数的球场管理者,有一种科学管理的意识,在制订球场年度养护计划,或者是面对球场出现的问题时,更愿意去凭借测试结果,凭借数据进行管理。在球场与测试机构的联系方面比较密切,土壤测试机构也很多,据了解,在美国有许多具有高尔夫球场坪床土壤测试能力的机构,主要分为以学校为主的机构和政府设立的测试机构,几乎每个州都存在这些机构,球场的管理者进行土壤测试的时候,会较容易的找到这些测试部门。土壤测试单上会详细的给出测试指标,并由球场管理者进行选择,是需要进行较为常见的土壤指标的测试,还是进行更详细的检测。在高尔夫球场土壤测试程序方面,如弗吉尼亚州的一份材料,比较详细的介绍,包括取样时需要的工具、取样的方法、包装邮寄方式以及对各项指标的解读,在寄送土壤样品时,还特别提出要求,每份土壤需要携带土壤样品信息表,表格上需要对送检土壤进行描述,包括土壤上种植的草种类型、土壤用途(发球台、果岭、球道)以及上次做土壤检测的时间等一系列的信息,这些信息有助于检测机构对土壤检测结果进行更好的分析,并结合实际给出相应的土壤整改建议,这有助于球场管理者更科学准确的对球场进行管理。
3 高尔夫球场坪床土壤测试的指标及意义
在高尔夫球场坪床土壤质量测试中,常见的测试指标包括:①物理指标――土壤颗粒组成、饱和导水率、土壤孔隙度、土壤容重、土壤紧实度、持水性等,土壤物理指标主要表达土壤团聚体的稳定性、土壤质地、通气状况、排水速率、水气平衡、紧实程度等,通过对这些物理指标的测试,了解土壤结构方面的状况。②化学指标――电导率、阳离子交换量(CEC)、pH、有机质、氮、磷、钾、钙、镁、硫及一些微量元素。在化学指标中,对土壤pH、电导率、CEC和养分含量的评价对评价土壤质量的化学方面是必要的[10],因为他们是反映土壤提供养分和缓冲化学改良的能力的测定指标[11],也是评价土壤保水保肥能力、改良土壤和合理施肥的重要依据。pH可以影响很多土壤生物学性质和化学性质间的关系,适宜的pH可以提高生物活性,草坪草种喜酸性和微酸性环境,一般理想范围是pH 5.5~7.0[12,13]。土壤氮素在草坪中十分重要,高尔夫球场由于高强度修剪,极易造成氮素流失,需要经常补充,在测试中,主要以碱解氮或速效氮的数值为参考,以指导施肥。在草坪生长中,缺磷容易导致植株矮小,根系不发达,因此,对磷的补充要及时,但由于磷元素过多会造成周边水体的富营养化,要根据测试结果,控制好施入量,测试中,速效磷的含量能更准确的表现土壤中可供植物吸收的磷元素的含量状况。钾元素可以提高草坪植物的抗旱、抗寒、抗病、耐高温、抗盐等一些性状。在运动强度较大的高尔夫球场草坪上,及时施钾可以减少不良环境对草坪草的胁迫。钾元素易被植物吸收,在测试中,全钾含量就能表现土壤钾含量的状况。至于土壤中的钙镁硫元素,一般情况下,草坪植物不易缺钙,因为草坪草多数为禾本科植物,对钙的需求量小,且植物根系发达,吸钙能力强。在高尔夫球场中,由于坪床土壤有机质含量低,且灌溉强度大,存在淋洗,加上高强度施氮和碎草移走,容易造成硫的流失。土壤钙镁硫元素可以结合植物营养特征诊断,以及土壤测试结果,同时结合土壤pH的调节,进行有计划的施用,在施用过程中,注意保持肥料的活性,尽量减少元素在土壤中的固定。关于微量元素,不同植株对微量元素的需要量差异很大,在施用前,应进行土壤检测及植物全株营养检测,在确定缺损时,才能进行施用。使用微肥时必须十分慎重,严格掌握施用量,且应有高度的针对性。在施用微肥时,通过叶面喷施微肥的效果会好,因此,这种方式用量少、经济,能使养分快速被吸收,效率高,且能通过浓度控制减少植物中毒,减少土壤的固定,还能减少污染。高尔夫球场作为一种特殊的运动场地,其土壤质量状况与农田土壤有着较大的区别,土壤测试及指标标准有其特殊性[14]。在土壤测试时,就应该注意,以确保土壤测试结果的科学、准确。在测试结束进行信息反馈时,要结合不同草坪草的一些特性,以及球场土壤条件,进行有效的信息反馈。
4 对高尔夫球场坪床土壤测试的思考
通过与国外一些发达国家进行对比、借鉴,可以认识到,在国内建立标准、规范的土壤、草坪检测实验室,将对我国高尔夫球场和其他运动场以及整个草坪业的顺利发展起到极大的促进作用,并且开展这方面的服务将会缩小我国球场与世界一流球场管理水平之间的差距,从而提高中国在世界高尔夫发展中的地位[8]。国内的高尔夫球场如果想做到科学、可持续的养护管理,那么做好高尔夫球场坪床土壤测试是必不可少的。
4.1 提高科学管理意识
在球场的日常养护管理中,融入更多的科学管理的元素,提高科学管理的意识较为关键。面对问题,管理者不局限于自己的经验,而是通过对土壤的检测,用数据来说明情况,制定土壤养护的计划,会有效地避免照搬经验导致的一些问题。如许多土壤物理性状的检测设备,价格并不高,操作也较方便,借助这些工具,可以很好地了解土壤性状,并进行及时改良。在制定球场的年度养护计划时,对土壤指标进行一个较为全面的检测,有助于球场养护更科学、更有效、更节约。
4.2 建立起球场与检测方的良好关系
国内多家学校具备高尔夫球场坪床土壤质量检测的能力,或具有检测部分指标的能力,双方应建立的良好合作关系,在球场的养护过程中,管理者应该加强与学校、科研单位的交流,及时对土壤进行检测,能更有效、更有针对性的解决问题。通过建立合作关系,还可以给学校提供实习的条件,通过互动,达到良性的发展,球场方面可以增强管理的科学性,学校方面可以加强学生实践环节的锻炼,通过土壤检测加强了学生的动手能力,使产、学、研相结合。
4.3 规范测试的指标及流程
测土施肥的管理在高尔夫球场推广中,制定规范的指标及流程才能保证测土施肥的科学性,相应的指导规范,应该涵盖测试期间的具体细节,包括取样的时间,取样的深度,取样的方式,以及取样时推荐的工具。在取样之后的保存、运输环节,要指导球场管理者将所取的土样装入合适的容器中进行运输,如铝盒、自封袋等。如果有些项目需要进行土壤鲜重的测定,则需要球场管理者在取样之后对土壤样品的重量进行测定。球场管理者在对球场土壤进行取样之后,应标注好取样时间,以及取样地点,所种的草坪草品种以及土壤用途(果岭、球道或发球台),方便检测方在测完土壤样品之后,结合实际对球场土壤质量状况进行分析,出具相应的测试报告,给出科学的管理建议。在高尔夫球场坪床土壤质量检测发展中,应分为应急性的土壤检测,即球场管理者面对球场突发状况,向检测单位提出的检测要求;以及周期性的检测,即管理者在每个季度,或年度,对高尔夫球场土壤的各项指标有一个全面的了解,以便针对不同指标的情况,制定季度或年度的养护计划。通过借鉴发达国家的模式,逐渐建立自己的管理模式,可以使国内高尔夫球场的发展走上更科学、可持续发展的道路。
参考文献:
[1] 颜景芝.土壤肥料学[M ].北京:中国林业出版社,2000.26-39;40-57;67-71.
[2] 姜军平,李敏,王荔军.高尔夫球场土壤理化性状测试与诊断[J].草地学报,2002(1):1-4.
[3] Beard B.Turfgrass science and culture [M].Prentice Hall,Inc,1973.
[4] Turgeon A J.Turfgrass management [M].Prentice Hall,Inc.,1996.
[5] 孙吉雄.草坪学[M].北京:中国农业出版社,1998.
[6] 柴琦,王彦荣 ,孙建华.坪用草地早熟禾28个品种扩展性的比较研究[J].草业学报,2002,11(4):81-87.
[7] 蒋建生,任继周,蒋文兰.草地生态系统的自组织特性[J].草业学报,2002,11(2):1-6.
[8] 边秀举,崔建宇.高尔夫球场果岭建造基质与草坪测试项目综述[J].草业学报,2004():113-118.
[9] 崔建字,边秀举.打造精品果岭[J].高尔夫,2002(5):132-135.
[10] Arshad M A,Coen G M.Characterization of soil quality: physical and chemical criteria[J].Am J Altern Agric,1992(7):25-31.
[11] Cambell C A,Biederbeck V O,Zenter R P,et al.Effect of Crop rotations and cultural practices on soil organic matter,microbial biomass and respiration in a thin Black Chernozem[J].Can J Soil Sci,1991,71:363-376.
[12] Robert D,Emmons.Turfgrass science and management[M].New York:Tim O'Leary,1995,86-98.
[13] Turgeon A J.Turfgrass management[M].USA:Charles Stewart,1999:127-152.
[14] 韩烈保.高尔夫球场草坪[M].北京:中国农业出版社,2004:78-79.
Analysis of soil quality test methods for
turf bed of golf course
XU Sai,SONG Gui-long
(Beijing Forestry University,Beijing 100083, China)
关键词:施肥时期;土壤养分;树莓(Rubus corchorifolius)
中图分类号:S663.2;S147.23 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)17-4096-03
Effect of Different Period Fertilization on Soil Nutrients for Raspberry Planting
FU Li1,FANG 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
作者简介:傅 丽(1983-),女,浙江淳安人,助理农艺师,硕士,主要从事植物营养与施肥技术的研究工作,(电话)15058190818(电子信箱)
。
树莓(Rubus corchorifolius)是蔷薇科(Rosaceae)悬钩子属浆果类果树,属于树莓亚属[1]。树莓果实多为聚合果[2],果实营养丰富,尤其是维生素C和超氧化物歧化酶含量高,是高钾低钠果品植物。树莓鲜果可食用,亦可加工成果酒、果汁、果酱等,其所含的鞣花酸还具有抗癌作用,是发展前景较好的果树及药用植物[3,4]。
树莓栽培起源于欧洲,已有300多年历史。目前,世界各国已培育出百余种红莓、黑莓等优良品种[5]。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对树莓的消费也不断增加,积极推动着树莓产业的发展。据统计[6],全世界树莓年总产量可达38万t,但年总需求量为50万t[7],尚有巨大的缺口。1986年至今树莓特别是红树莓种植面积一直在稳步增长。目前我国树莓栽培面积也在不断扩大,但为了更好地提高树莓的产量和品质,应该对树莓的施肥管理进行进一步的研究。
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验于2008年3月至2010年3月在辽宁省沈阳市法库县登仕堡树莓研究基地进行,该基地种植树莓3年以上。土壤为棕壤,土壤肥力状况为有机质含量15.00 g/kg,全氮含量0.89 g/kg,全磷含量0.62 g/kg,全钾含量21.37 g/kg,碱解氮含量31.40 mg/kg,有效磷含量11.40 mg/kg,有效钾含量82.00 mg/kg,pH 5.88。
1.2 试验材料
试验材料为引自美国的红树莓22,均以3年以上树龄的树莓为研究对象。
1.3 试验设计
试验设置3因素4水平不完全区组试验共8个处理[8](表1)。0水平为不施肥,2水平为最佳施肥量,3水平施肥量是2水平的1.5倍;设3次重复,小区面积667 m2,化肥为尿素(含N 46%)、过磷酸钙(含P2O5 12%)和硫酸钾(含K2O 54%),分别在树莓生长初期作为底肥以及中期和成熟期追施。
分别采集树莓生长初期、中期、成熟期的土壤进行测定。土壤全氮测定采用半微量凯氏法;有效磷测定采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-钼锑抗比色法;有效钾测定采用NH4OAc浸提-火焰光度计法。土壤有机质测定采用重铬酸钾容量法—外加热法。采用Excel软件对试验数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同时期施肥对树莓种植土壤全氮含量的影响
不同时期施肥对树莓种植土壤全氮含量的影响见图1。从图1可以看出,各处理小区土壤全氮含量的变化范围是: 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个时期的处理1土壤全氮含量都是最低,处理4全氮含量都是最高。施肥各处理与不施肥相比,树莓种植土壤全氮含量提高,提高率初期为165.35%~269.23%,平均提高173.08%;中期为20.00%~56.00%,平均提高33%;成熟期为58.97%~107.69%,平均提高65%。表明在该种植区的土壤上,树莓生长不同时期施用不同量的化肥对土壤全氮含量的增加是有效的。
2.2 不同时期施肥对树莓种植土壤有效磷含量的影响
不同时期施肥对树莓种植土壤有效磷含量的影响见图2。从图2可以看出,各处理小区土壤有效磷含量的变化范围是: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个时期处理1土壤有效磷含量都是最低,处理4初期有效磷含量最高,处理6中期和成熟期有效磷含量最高。施肥各处理与不施肥相比,树莓种植土壤有效磷含量提高,提高率初期为56.00%~128.24%,平均提高90.71%;中期为59.78%~128.65%,平均提高90.50%;成熟期为80.50%~149.85%,平均提高103.02%。表明在该种植区的土壤上,树莓生长不同时期施用不同量的化肥对土壤有效磷含量的增加是有效的。
2.3 不同时期施肥对树莓种植土壤有效钾含量的影响
不同时期施肥对树莓种植土壤有效钾含量的影响见图3。从图3可以看出,各处理小区土壤有效钾含量的变化范围是: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个时期处理1土壤有效钾含量最低,处理4有效钾含量都是最高。施肥各处理与不施肥相比,树莓种植土壤有效钾含量提高,提高率初期为46.22%~53.48%,平均提高48.14%;中期为29.47%~36.42%,平均提高32.99%;成熟期为33.45%~38.90%,平均提高36.56%。表明在该种植区的土壤上,树莓生长不同时期施用不同量的化肥对土壤有效钾含量的增加是有效的。
2.4 不同时期施肥对树莓种植土壤有机质含量的影响
不同时期施肥对树莓种植土壤有机质含量的影响见图4。从图4可以看出,各处理小区土壤有机质含量的变化范围是: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个时期处理1土壤有机质含量都是最低,处理4在初期有机质含量最高,处理4和处理6中期有机质含量最高,处理4和处理8成熟期有机质含量最高。施肥各处理与不施肥相比,树莓种植土壤有机质含量提高,提高率初期为171.15%~223.08%,平均提高188.51%;中期为181.40%~265.12%,平均提高199.13%;成熟期为212.82%~258.97%,平均提高229.62%。表明在该种植区的土壤上,树莓生长不同时期施用不同量的化肥对土壤有机质含量的增加是有效的。
2.5 不同时期施肥对树莓种植土壤pH的影响
不同时期施肥对树莓种植土壤pH的影响见图5。从图5可以看出,各处理小区土壤pH的变化范围是:初期5.75~6.47,中期5.67~6.56,成熟期5.53~6.09;其中处理7初期和成熟期土壤pH最低,处理1和处理6中期土壤pH最低,处理4初期土壤pH最高,处理7中期土壤pH最高,处理1和处理8成熟期土壤pH最高。施肥各处理与不施肥相比,树莓种植土壤pH变化初期为-6.35%~5.37%,平均降低0.06%;中期为0~15.70%,平均提高7.28%;成熟期为 -9.20%~0.00%,平均降低3.02%。表明在该种植区的土壤上,树莓生长不同时期施用不同量的化肥对土壤pH是有影响的。
3 小结与讨论
果园施肥作为一项重要的管理措施,对果园土壤养分含量的多少起着重要的作用,合理施肥对提高果园土壤养分更是起着很大的作用。沈阳地区种植的树莓品种大都引自国外,且引种时间不长,在平时的果树管理方面尤其是果树施肥方面相关的指导不多,由于大多数农民受传统观念的影响,认为氮肥的施用对果树的生长是最好的,所以氮肥的施用量很大,而忽略了磷、钾肥的施用,这在一定程度上不利于土壤对果树的养分供给,且增加了成本,同时也对环境造成了一定的污染。果树生长所需营养元素都有合适的比例,比例恰当可提高种植土壤养分[9,10],所以在施肥技术上要研究最适合当地土壤和气候条件以及适合不同品种且最经济的施肥比例[11]。
底肥施用量在氮肥、磷肥、钾肥施用量分别为60、45、75 kg/hm2时,树莓种植土壤中全氮、有效磷、有效钾和有机质的含量及土壤pH为各处理最高值,说明在今后的树莓管理上应注重氮、磷、钾肥作为底肥施用,并注重氮、磷、钾肥的合理配施。
根据试验结果分析和树莓生长中期、成熟期种植土壤养分含量实际情况,若土壤在树莓生长中期全氮和有效钾含量偏低,则氮肥、磷肥、钾肥施用量分别为60、45、75 kg/hm2时可明显提高土壤全氮和有效钾含量;若土壤在树莓生长中期有效磷和有机质含量偏低,则氮肥、磷肥、钾肥施用量分别为40、45、50 kg/hm2时可明显提高土壤有效磷和有机质含量;若土壤在树莓生长成熟期全氮和有效钾含量偏低,则氮肥、磷肥、钾肥施用量分别为60、45、75 kg/hm2时可明显提高土壤全氮和有效钾含量;若土壤在树莓生长成熟期有效磷含量偏低,则氮肥、磷肥、钾肥施用量分别为40、45、50 kg/hm2时可明显提高土壤有效磷含量;若土壤在树莓生长成熟期有机质含量偏低,则氮肥、磷肥、钾肥施用量分别为40、30、75 kg/hm2时可明显提高土壤有机质含量。氮肥、磷肥、钾肥施用量分别为25、19、50 kg/hm2时,初期和成熟期施用可明显降低土壤pH,中期施用可明显提高土壤pH。可见不同时期氮、磷、钾肥的合理配施对土壤养分的提高和酸碱度的变化有着明显的作用。
各处理中磷肥施用量偏少,但是提高树莓种植土壤中各元素养分含量功效与氮、钾肥相同,并且随着磷肥施用量的增加,土壤养分含量也随之增加。所以,建议今后施肥应增加磷肥的比例。
参考文献:
[1] 曲泽洲,孙云蔚.果树种类论[M].北京:农业出版社,1990.
[2] 刘孟军.中国野生果树[M].北京:中国农业出版社,1998.
[3] 王文之.树莓果实营养成分初报[J].西北园艺,2001(2):13-14.
[4] 尚国华.树莓营养成分分析及其利用[J].中国野生植物,1987(2):34-36.
[5] 王友升,徐玉秀,王贵禧.树莓育种研究进展[J].林业科技通讯,2001(10):4-6.
[6] 刘中才.我国树莓发展现状与前景[J].科技传播,2010(24):103.
[7] 郭志平.树莓的开发利用[J].农产品加工,2009(12):22-23.
[8] 李冬梅,魏 珉,张海森,等. 氮、磷、钾用量和配比对温室黄瓜叶片相关代谢酶活性的影响[J].植物营养与肥料学报,2006, 12(3):382-387.
[9] 黄显淦,王 勤,赵天才.钾素在我国果树优质增产中的作用[J].果树科学,2000,17(4):309-313.
关键词:苔藓植物;恶劣土壤环境;适应性;酸性;碱性;重金属
中图分类号:S435.111.3+15
文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)05-0033-03
1 引言
苔藓植物结构简单,是高等植物中最原始的陆生植物类群。我国有记载的苔藓植物有125科、572属,共约3460种[1],分布于从热带赤道到严寒极地的广阔空间,对维持全球生态系统的平衡发挥着重要作用。苔藓植物的生长及其矿质元素是否受生长基质的影响一直是一个争论的焦点。一种观点认为,苔藓植物生长受基质的影响小,苔藓植物中所含的元素来源于大气,因为苔藓植物没有根和维管束组织,组织不与地表接触,不能从基质中吸收营养[2,3]。另一种观点认为,生长基质对苔藓植物的生长和富集能力有显著影响,因此苔藓植物常用于指示寻找矿藏资源或作为一种生物修复手段用于吸收土壤中的重金属[4]。有关苔藓与环境适应性的研究多探讨苔藓对生态环境的指示作用,缺乏对苔藓植物的分布格局及相关环境条件的详细资料[5]。因此,要充分发挥苔藓植物的生态平衡效益,就有必要对苔藓植物的土壤环境适应性开展深入研究。
通过文献调查和取样观察试验法,在总结苔藓植物的生物反应性特征及其环境相关性研究现状的基础上,具体分析苔藓植物对富含酸、碱和重金属三种恶劣土壤环境的适应性。
2 研究方法
2.1 实验材料
实验与苔藓植物对酸的单项检测试验方法相同,取样时间和地点相同,两项实验同时开展[6]。所有苔藓植物样本均于2015年9月2日采集自宜昌市某居民生活小区的绿化地带阴凉潮湿的苔藓生长优势区。该小区属于城市住宅区,东面靠山,阴凉湿润,具有喜阴植物生长的良好条件,苔藓植物生长旺盛。所采苔藓主要为真藓,植物体密集丛生,灰绿色为主。将苔藓生物结皮及其生活的土壤基质一起整片取回,等份切成4块,每块的面积约为2 cm×3 cm。
实验仪器:①四个相同型号和尺寸的透明塑料杯,单个容量约为180 mL;②混合型酸,主要含有盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)和有机酸,总体浓度约为1 mol/L;③碱(Ca(OH)2),浓度约为0.5 mol/L;④重金属污染模拟物,主要使用废弃电池提取液和硫酸铜(CuSO4)混合液。重金属污染模拟物的总体浓度不予表示,用量总计为一节5号电池、5滴硫酸铜(CuSO4)和10 mL蒸馏水;⑤自来水。
2.2 实验方法
实验采取对照实验的方法,分为一个对照组和三个实验组。将四份苔藓的土壤基质样品除杂,主要是除去附着其上的非苔藓杂草。然后将四份带基质的苔藓分别置入四个塑料杯。第一杯(Cup1,简称C1)为对照组,在实验过程中添加适量蒸馏水,保持原样。其余三杯分次添加上述的混合型酸、碱和重金属污染模拟物,且塑料杯分别识别为C2、C3、C4。实验从2015年9月2日开始,至10月1日截止,持续30天,其中分别于9月2日,9月12日,9月22日三次添加完成。每次向C1添加适量蒸馏水,向C2添加3 mL酸液和3 mL水,向C3添加3 mL碱液和3 mL水,向C4添加重金属污染模拟物总量的1/3。
2.3 实验测定
采用观察测定和日记记录法,如实记录包含三种不同添加物的苔藓植物在不同阶段之间的变化。每次添加完成后,从当日开始,每日定时进行观察记录,比较对照组和实验组之间苔藓植物的差别,主要观察内容为苔藓植物及其土壤基质在形状、色泽等视觉性外观方面的变化,以判断苔藓植物对恶劣土壤环境的适应程度。
3 研究结果
由表1可知,与对照组苔藓植物相比,实验组的苔藓植物及其土壤基质在不同的恶劣环境下,颜色和形状均发生了不同程度的变化。
首先,对照组C1的苔藓植物在整个实验期间生长良好,保持嫩绿色,土壤基质保持原形,总体情况最好,表明了苔藓植物在正常土壤环境下的优秀适应力。其次,实验组C2在三次添加混合型酸的过程中,酸与土壤成分发生反应,均有少量刺激性气体产生,苔藓植株颜色和形态变化明显。9月2日第一次添加混合型酸的两日后(9月4日),真藓样品的植株全部变成枯黄色,濒临死亡。六日后(9月8日),苔藓生理形态完全消失,土壤与苔藓混为一体,整体呈土灰色。9月12日第二次添加混合酸后,与9月8日状态相比,无明显变化。9月22日第三次添加混合酸,后期观察结果显示无明显变化。再次,实验组C3于9月2日第一次添加碱溶液后,首日未发现明显异常。四日后,苔藓植株整体为绿色,生长良好,生理形态良好。但近土壤处泛黄白色,土壤表面覆盖有白色碳酸钙。9月12日第二次添加碱溶液后,苔藓植株上部为绿色,下部泛黄白色,生长良好,生理形态正常,土壤基质碳酸钙较为明显。第三次添加后,苔藓植株上部远离土壤处仍为绿色,生长良好,下部黄白色的比例增加,生理形态保持正常,但土壤基质碳酸钙厚度明显增厚。最后,实验组C4于9月2日第一次添加重金属溶液后,次日开始的随后五日内不断产生刺鼻的含土壤味道的锈味,苔藓植株开始萎黄,但土壤结构保持原形。第二次添加完成后,两日内苔藓植株大部分萎黄死亡,生理形态保持原形,土壤结构保持原形。第三次添加完成后,两日内苔藓及其附着土壤成为深黄色,植株全部死亡,但生理形态保持原形不变,土壤结构保持原形。至10月1日实验结束时,苔藓植株开始与土壤基质混合。
4 讨论和分析
实验表明,苔藓植物对酸、碱度和重金属的富集性和耐受性程度各不相同。
实验组C2的混合酸添加实验结果表明,真藓类苔藓植物对酸性土壤环境适应性极差。添加3 mL酸液到面积为6 cm2的苔藓土壤中,可在4 d内导致苔藓植物整体性完全死亡,说明苔藓植物对酸性环境反应极为敏感。研究人员进行人工模拟酸雨对苔藓植物生长的试验结果表明,pH3.0的酸雨会使大部分常见树附生苔藓死亡,但对其它种类的苔藓影响不大;pH4.5的酸雨若持续一年以上,可使80%以上的苔藓植物体死亡;喜酸性的苔藓种类,如实验用白发藓和曲柄藓,在pH3.0酸雨下一年后仍生长,但长势不佳[7]。此外,苔藓植物对酸沉降的反应较为敏感。对马尾松林下苔藓植物的调查发现,酸沉降会明显降低苔藓植物的物种多样性,使其结构更加简单。具体表现为经模拟酸沉降试验后,所选苔藓植物的平均厚度均呈下降趋势。形态及长势的恶化程度和苔藓植物体内光合色素总量也随喷洒酸雨pH值的下降而越趋严重[8]。在不受水分限制的湿润地区,树皮pH是影响苔藓生长的主要因素,酸度强的树皮不利于苔藓生长[9]。酸雨对苔藓植物的分布及其生理生态的影响已有大量报道,泉溪水体pH值的下降会引起苔藓植物物种多样性的下降,而较高浓度的O3会影响苔藓植物的光合作用,导致生长下降[10]。本实验的后续观察记录发现,C2的土壤基质在35 d后开始有新的苔藓植物萌芽,这说明苔藓植物具有一定改善生存环境基质的能力,这一结果有助于思考如何在恶劣土壤环境下充分发挥苔藓植物的“拓荒植物”功能,以帮助其它物种的安全进入。
实验组C3碱添加实验的苔藓在三个实验组样本中变化最小,表明真藓类苔藓植物对碱性土壤环境有一定的适应性。前人研究较少涉及苔藓植物对碱性物质的富集性或对碱性土壤的适应性研究,这证实了相对于酸性环境和重金属环境而言,苔藓植物与碱性环境相容性最大,且与碱性环境下其它生物的共生关系密切,有利于保持生态系统的健康与稳定。随着研究的不断深入,在许多极端环境下,可以考虑将苔藓植物作为土壤酸碱度的指示植物。比如,生长着白发藓、大金发藓的土壤是酸性的土壤,生长着墙藓、真藓的土壤是碱性土壤。苔藓植物多为外吸水型,且表面积与体积比例较大,导致大量的阳离子交换点和由于不发达的角质层而产生的对离子吸收很低的阻力,使苔藓能吸收大量的溶解于体表水中的碱性物质和矿质元素[11]。但是,苔藓植物的养分元素在配子体中的分布随年龄和植物体部位的不同而有所差异。所以,在自然土壤环境呈碱性的情况下,可能会产生较多限制苔藓植物生长的元素。但有关研究尚不足够,仅有研究表明石灰藓群落的生物量与土壤有效P含量呈正相关[12]。宜昌地区气候和土壤环境适宜苔藓植物生长,拥有较丰富的苔藓植物群落,本地区碱性土壤地貌也较为常见。苔藓植物尽管对碱性土壤环境适应性强,但是目前尚不清楚碱性环境下苔藓植物所吸收利用的养分元素如何与土壤进行循环交换,相关研究较少,应引起关注。
实验组C4重金属添加结果表明,真藓类苔藓植物对重金属污染土壤完全缺乏抗性机理。苔藓植物对重金属污染极为敏感,是种子植物敏感度的10倍,具有强大的生物指示作用,因而能作为监测空气污染程度的指示性植物。近年来由于工业废弃物和农药残留物中的重金属在自然界的流动和积累,致使重金属己经成为植物生长不可避免的环境因素。苔藓植物体内富集的重金属元素主要来源于空气和降水中,对于污染物的监测具有灵敏、精确和直接的特点,因此对重金属污染监测和金属矿识别鉴定具有重要的意义[13]。研究者对不同苔藓植物体内的重金属元素含量进行测定后发现,不同种类的苔藓植物对同一种重金属富集能力不同,同种苔藓植物对不同种类重金属富集能力也不相同。具体而言,苔藓植物能够指示的污染物,主要是二氧化硫(SO2)、氯化物、臭氧(O3)及一些重金属离子[14]。
5 结语
研究主要探讨苔藓植物对富含酸、碱和重金属三种恶劣土壤环境的适应性。结果表明,苔藓植物对恶劣土壤环境的适应性较差,但适应程度不同。苔藓植物对酸和重金属的富集能力和耐受力较差,但对碱性土壤环境耐受力较强。酸在土壤中的沉降会明显降低苔藓植物的物种存活性,使其结构更加简单,具体表现为经模拟混合型酸溶液沉降实验后,所选苔藓植物尽数死亡,土壤的平均厚度呈下降趋势。颜色及形态的变化程度说明了苔藓植物的恶劣土壤环境适应性逐渐降低。相对而言,苔藓植物及其土壤基质对碱性溶液具有一定的富集能力和耐受性。最后,在苔藓植物及其附着土壤中添加重金属溶液,将导致苔藓植株尽数死亡,并逐渐与土壤混合,因而重金属是影响苔藓植物生态系统安全的一类重要污染物质,它能直接或间接对苔藓植物造成危害。当今城市环境的酸雨和重金属污染负荷日益增加,迫切需要灵敏的指示生物来反映环境污染的变化,研究植被破坏和恢复过程中苔藓植物群落的演替,有利于预测植被和环境的变化发展方向。
研究属于苔藓植物的尝试性实验分析,实验样本小,种类单一,因此研究结论不具有普适性。此外,由于时间所限,对苔藓样本的观察期较短,观察结果可能会有一定的时限偏差。我们将在后续研究中进一步增加样本类别,并完善实验方法,在直观的观察实验法基础上辅以化学分析,或与野外调查相结合,从而得出更加科学合理的研究结论。
参考文献:
[1]曹 同,朱瑞良,郭水良.中国首批濒危苔藓植物红色名录简报[J].植物研究,2006,26 (6): 757~762.
[2]Gerdol R,et.al.Monitoring of heavy metal deposition in Northern Italy by moss analysis[J].Environmental Pollution,2000(108): 201~208.
[3]Aceto M,et.al.The use of mosses as environmental metal pollution indicators[J].Chemosphere,2003(50):333~352.
[4]马德科兹洛夫基.植物对空气污染的反应[M].北京: 科学出版社,1984.
[5]陈 勤,孙 冲,方炎明.苔藓植物的生态环境指示作用[J].世界林业研究,2013,26(2): 19~23.
[6]张啸天.苔藓植物对酸性恶劣土壤环境的适应性研究[J].安徽农学通报,2016(5): 27~29.
[7]单运峰.酸雨、大气污染与植物[M].北京: 中国环境科学出版社,1994.
[8]陈 威.酸雨对马尾松林下苔藓植物的影响[J].西南师范大学学报,2008(2): 78~82.
[9]刘蔚秋.广东黑石顶自然保护区影响苔藓分布的环境因素分析[J].生态学报,2008,28(3): 1080~1088.
[10]Gagnon Z.,Karnasky D.Physiological response of three species of Sphagnum to ozone exposure[J].Bryol,1992,15(1): 81~91.
[11]叶 吉,郝占庆,于德永,等.苔藓植物生态功能的研究进展[J].应用生态学报,2004(10):1939~1942.
[12]朱秀敏.几种苔藓植物对五种重金属富集能力的比较[J],北方园艺,2012(23): 88~90.