兰州地处中国西北,气候干旱,土壤结构多为黄土和砂质土,透气性较差。农用地膜作为现代农业中广泛使用的覆盖材料,在保水、增温、抑制杂草等方面具有显著效果,但长期使用地膜覆盖也可能导致土壤透气性下降,影响作物根系生长和土壤微生物活动。因此,如何在兰州地区使用农用地膜的同时提高土壤透气性,是一个值得深入探讨的问题。以下从多个角度分析并提出解决方案。
一、地膜覆盖对土壤透气性的影响
地膜覆盖的主要作用是减少水分蒸发、提高地温、抑制杂草生长,从而改善作物生长环境。然而,地膜覆盖也带来了一些负面影响,尤其是对土壤透气性的影响。具体表现如下:
1. 土壤孔隙减少:地膜覆盖后,土壤表面与空气的接触面积减少,土壤中的气体交换受到限制,导致土壤中氧气含量下降,二氧化碳积累增加,影响作物根系呼吸。
2. 土壤板结:长期使用地膜覆盖,尤其是在机械操作频繁的情况下,容易导致土壤板结,进一步降低土壤透气性。
3. 微生物活动受限:土壤透气性下降会影响土壤微生物的活性,进而影响土壤有机质的分解和养分循环。
二、提高土壤透气性的方法
为了在兰州地区使用农用地膜的同时提高土壤透气性,可以采取以下措施:
1. 选择透气性好的地膜材料
传统地膜多为塑料材质,透气性较差。可以考虑使用透气性更好的地膜材料,如可降解地膜或微孔地膜。可降解地膜在使用一段时间后会自然分解,减少对土壤的长期影响;微孔地膜则通过在地膜上打孔,增加土壤与空气的接触面积,改善透气性。
2. 合理铺设地膜
地膜的铺设方式对土壤透气性有直接影响。在兰州地区,可以采用以下铺设方式:
- 条状覆盖:只在作物行间覆盖地膜,留出作物株间的土壤裸露,增加土壤与空气的接触面积。
- 间歇覆盖:地膜覆盖一段时间后,适时揭膜,让土壤充分透气。例如,在作物生长初期覆盖地膜以提高地温,待气温升高后揭膜,避免土壤过热和透气性下降。
3. 结合深松耕作
深松耕作是改善土壤透气性的有效方法。通过深松机械对土壤进行松土,打破土壤板结层,增加土壤孔隙度,改善土壤通气性。在兰州地区,可以在作物收获后或播种前进行深松耕作,结合地膜覆盖使用,既能发挥地膜的保水增温作用,又能改善土壤结构。
4. 增加有机肥施用
有机肥不仅能提高土壤肥力,还能改善土壤结构,增加土壤孔隙度,提高透气性。在兰州地区,可以结合地膜覆盖,增施有机肥,如腐熟的农家肥、秸秆还田等,促进土壤团粒结构的形成,增强土壤的透气性和保水能力。
5. 合理轮作和间作
轮作和间作是改善土壤透气性的传统方法。通过不同作物的轮作,尤其是深根作物与浅根作物的轮换,可以打破土壤板结层,增加土壤孔隙度。间作则可以在作物行间种植豆科植物等,利用其根系固氮和疏松土壤的作用,改善土壤透气性。
6. 使用生物菌肥
生物菌肥中含有大量有益微生物,能够分解土壤中的有机质,促进土壤团粒结构的形成,提高土壤透气性。在兰州地区,可以结合地膜覆盖,施用生物菌肥,改善土壤微生物环境,增强土壤的透气性和肥力。
7. 适时揭膜通风
在作物生长的关键时期,适时揭膜通风,可以有效改善土壤透气性。例如,在作物开花期或果实膨大期,揭膜让土壤充分透气,促进根系生长和养分吸收。
三、兰州地区实际应用建议
在兰州地区,气候干旱,土壤结构特殊,因此在应用上述方法时,需要结合当地实际情况进行调整:
1. 因地制宜选择地膜:根据作物种类和土壤条件,选择合适的地膜材料和铺设方式。例如,在砂质土壤中,可以选择透气性更好的微孔地膜;在黄土中,可以结合深松耕作和有机肥施用,改善土壤结构。
2. 合理控制地膜覆盖时间:在兰州地区,地膜覆盖时间不宜过长,尤其是在高温季节,应适时揭膜,避免土壤过热和透气性下降。
3. 结合节水灌溉技术:兰州地区水资源匮乏,可以结合滴灌、渗灌等节水灌溉技术,减少地膜覆盖对土壤透气性的负面影响。
四、结语
兰州地区使用农用地膜在提高作物产量和品质方面具有显著效果,但长期使用也可能导致土壤透气性下降。通过选择透气性好的地膜材料、合理铺设地膜、结合深松耕作、增加有机肥施用、合理轮作和间作、使用生物菌肥以及适时揭膜通风等措施,可以有效改善土壤透气性,实现农业的可持续发展。在实际应用中,应根据兰州地区的气候和土壤条件,灵活调整技术方案,确保地膜覆盖与土壤透气性的平衡,为作物生长创造良好的土壤环境。