(一)依据岩溶动力学原理改良土壤
特殊的岩溶地质背景,决定了岩溶作用在岩溶土壤形成过程中起着非常重要的作用。一方面,由于岩溶作用,自然条件下形成的石灰性土壤中各元素含量的高低主要受岩石中不溶物中元素含量决定,具体在不同的耕地类型中的含量要受到水土流失程度及碳酸钙含量高低的影响,并表现出洼地底、梯形地、裂隙土、石穴地递增的变化规律。另一方面,由于岩溶动力系统作用,使得岩溶区植物营养来源表现为土壤、土壤水、岩溶水三种载体,对土壤中营养元素的缺乏现状起到缓冲作用。因此岩溶作用对植物供养能力的表现受岩溶作用强弱和母岩矿质成分的影响。示范区石灰土壤中,营养元素均相对缺乏,母岩矿质成分相对稳定,利用岩溶作用改良土壤主要是促进岩溶动力作用的溶蚀过程,增加三种载体中营养元素的含量,特别是增加岩溶水中营养元素的含量。主要思路为:
(1)改善生态环境,提高植被覆盖度,增加土壤呼吸产生CO2量,涵养水源,提高旱季土壤含水量,促进岩溶溶蚀过程;
(2)增加土壤中腐殖质及有机物质含量,调节土壤碳氮比例,促进土壤微生物活动,利用有机物腐化产生的腐殖酸、有机酸和微生物活动产生的CO2,促进岩溶作用正向运动;
(3)混合种植绿肥,利用多种绿肥作物在生长过程中的分泌物和翻压后产生的有机酸促进岩溶作用正向运动。
(二)依据岩溶土壤中障碍因子的影响因素改良土壤
依据主要土壤障碍因子评价结果显示,示范区影响作物生长的可变土壤障碍因子为:土壤微量元素含量及有效态含量、土壤大量营养元素及有效态含量、耕作层厚度、土壤质地、土壤层有效厚度、土壤容重、岩石裸露率等。石灰土中富钙偏碱的环境使得土壤元素处于稳定化合物状态,降低土壤元素的有效性,且使土壤有机质转化成稳定的腐殖钙,易被氧化部分较少。因此石灰土改良首先要改变富钙偏碱的环境,降低土壤pH值。主要改良思路为:
(1)利用有机肥料改良土壤,增加土壤有机质量和元素含量,改良土壤质地和土壤容重;
(2)结合土地整理坡改梯和平整土地工程,利用客土,增加土壤层有效厚度,深耕增加耕作层厚度;
(3)治理生态环境,增加植被覆盖度;
(4)种植绿肥,增施有机肥,利用有机肥料腐殖化产生的有机酸和腐殖酸,释放出钙,调节土壤酸碱度,降低土壤pH 值,激活土壤中以稳定态存在的营养元素;
(5)增施磷、钾肥料和微量元素肥料;
(6)施用适量硫肥等降低土壤pH值。
(三)依据碳氮比原理和有机肥料特性改良土壤
微生物对有机质的有效分解碳氮比为25∶1,碳氮比过大,微生物分解过快。因此在石灰土壤改良中,施用有机和无机肥料时,将碳氮比大的有机肥料与碳氮比小的有机肥料或者氮肥混合施用,控制碳氮在25∶1左右。有机肥料种类较多,但不同种类的有机肥料肥效有其特殊性,如:家畜粪尿中的牛粪为冷性肥料,碳氮比值大,肥效迟缓;而羊粪属热性肥料,肥效快;猪粪性质柔和,后劲长等等,在利用有机肥料改良土壤时,必须依据有机肥的特性,将热性肥料与冷性肥料、家畜粪尿与植物残体、厩肥与绿肥、豆科绿肥与禾本科肥料等混合施用。既控制碳氮比,又使土壤具有持续肥力。
(四)平衡施用化学肥料原理
平衡施肥是基于土壤养分丰缺和作物需求,通过施肥手段达到供需平衡。平衡施肥来源于养分平衡法。它是以李比希的养分归还学说为基础,通过土壤养分测试,根据作物需肥量与土壤供肥量之间的差数,计算实现计划产量的施肥量,并实现农作物与土壤之间的养分平衡。其公式是:
岩溶峰丛洼地生态重建