土壤板结的原因和解决方法范例(3篇)
土壤板结的原因和解决方法范文篇1
关键词：渠道冻胀处理方法
1概述
通过分析研究，渠道的冻胀破坏是由土壤中的水、土体颗粒物理性质和负温所致。渠道防冻胀处理可通过改变渠道结构形式、改变渠基土体的基本结构、使用新型建筑材料等方法来实现。对渠道防冻胀处理方式的选择，关系到渠道的造价和施工的难易，应在今后的渠道设计与施工中不断地总结经验，进一步完善新型材料的防冻理论和总结实际运用经验，为新型防冻材料的大面积推广应用提供条件。
2渠道冻胀机理
渠道冻胀破坏是由于渠基土受冻体积膨胀顶托衬砌而形成，渠基土受冻体积膨胀必须具备以下条件：
⑴寒冷气候区持续的负温条件；
⑵土壤中自由水和毛细水的存在，并且有通畅的水分补给通道；
⑶土壤本身的物理力学性质，包括土的颗粒组成，矿物质成份等。
在以上三个条件中，土壤中自由水和毛细水的存在是冻胀发生的先决条件，也是必备条件。在整个胀破坏过程中，水是最活跃的因素。如果地下水埋深浅，土壤颗粒细，土体中自由水和毛细水的补给十分充足。一旦气温下降至零度以下，土体中的自由水和毛细水的体积受冻膨胀，引起土体膨胀，顶托衬砌，破坏渠道。冻胀破坏不但发生在挖方渠道中，在半挖半填渠道中也普遍存在。由此可以看出，毛细水的冻胀性也不容忽视。
综上所述，冻胀破坏是寒冷地区渠道建设中的一大难题，由土壤中的水、土体颗粒物理性质和负温所致。
3渠道防冻胀处理形式及比较
3.1渠道防冻胀处理形式渠道防冻胀处理可通过改变渠道结构形式来实现，即用“U”形或矩形断面来代替梯形断面。但这种处理形式只适用于小渠道，流量小于1m3/s的渠道。对于大渠道来说，若采用这种处理方式，难免会造成造价增加和施工难度的加大。
从上述导致土体冻胀的的三个基本因素中，只有三个因素同时具备，才发生冻胀破坏。只要消除其中一个因素，就能防止和减轻冻胀危害。从一般的气候条件来看，外部温度不达负温是不可能的，因此只有采取保温措施达到内部不负温。切断冻土地基在冻结前、后的水分补给是防冻胀处理常用的方法，此外改变渠基土体的基本结构也是保证土体非冻胀性的一种方法。
要切断冻土地基在冻结前后的水分补给，通常是采用高填或排水措施来减少水分的补给。但是由于土体颗粒及物理力学性质的决定，毛细水的作用不可忽视。毛细水往往上升至地下水面以上2～3m的平面上，同样会对渠基产生冻胀破坏。因此对于细颗粒土体，要完全切断水分的补给是不现实的，毛细水的冻胀破坏不容忽视。
改变基土的基本结构的办法是进行渠基土的换填，就是用大颗粒的土体填入渠基，将原来的细颗粒土体挖走。这种换填工程量较大，换填厚度一般要大于等于冻土深度。如果在冻土深度小的地区使用尚可，若在冻土深度较大的地区使用，往往工程量是很大的。
从目前情况看，任何工程要根本回避和解决冻胀三因素之一，在考虑经济条件和节省投资的情况下，都是非常困难和把握不住的。因此在实际工作中，往往将几种工程措施结合起来使用。即以回避一种因素为主，辅之以回避另一种因素的综合措施进行防冻胀处理。如在两侧开挖排水沟降低水分补给的同时，对基土进行一定厚度的换填。用砂或戈壁层加塑膜进行保温，以减少冻胀破坏。
近年来，随着新型建筑材料的问世，苯板越来越多地应用于渠道的防冻胀处理。苯板防冻胀的主要机理是它具有保温的功效，保证了渠基土不受负温的影响，同上述砂或戈壁层加塑膜保温的原理是一样的。根据现有对苯板的防冻试验资料，10cm厚的苯板可起到100cm厚砂或戈壁层的保温效果。远大于或相当于5～10cm厚戈壁、砂、塑膜的保温效果。
3.2渠道防冻胀处理形式比较在高地下水位区，即使采取了断绝土壤中水分补给的措施，仍难以保证阻止毛细水的上升，因此还必须采取其它防冻胀处理形式。
对渠基土进行换填是一种防冻胀的处理形式，它即改变了渠基土的结构，又具有一定的保温作用。它的优点是：①当渠道附近有大量换填材料时，造价可能便宜；②由于对渠基进行了彻底换填，当质量达到要求时，可保证渠道永久不受冻胀危害。同时也具有以下缺点：①由于换填厚度大，土方工程量较大，当换填材料运距较远时，造价较高；②施工难度大，清除了渠基原土，换填后的砂、戈壁料难以进行夯实，要达到施工规范要求，难度较大；③换填料的质量难以把握，要求回填含土量小于5%的料。采用天然材料，很难寻找料源。若采用人工加工料，则不经济。
若不采用基土回填，只铺设苯板保温，防止渠基土冻胀也是近年来渐渐采用的一种防冻胀处理形式。它只有保温作用，不对基土进行回填。具有以下优点：①抗冻效果好，采用10cm的苯板即达到了换填100cm砂或戈壁料的保温效果；②施工方便，渠道开挖断面小。不对基土进行扰动，直接将苯板置于基土上，在苯板上直接进行衬砌材料的施工；③在一定条件下造价便宜，使用的施工机械少，人工省。采用苯板，不进行基土换填，避免了大量土石方机械的使用。当基土换填材料运距大于一定距离时，其造价低的优势立即显现。苯板防冻胀材料的缺点是：在一定条件下，同换填相比，造价较高。当基土换填材料运距小于一定距离时，苯板造价明显高于换填处理。
4渠道防冻胀成功案例
新疆引额济乌工程（包括顶山隧洞、大洼槽倒虹吸、戈壁明渠、沙漠明渠、平原明渠、“500”水库等）是由国家、自治区共同投资兴建的长距离、跨流域的大型调水工程，沙漠明渠和平原明渠是其主要的组成部分，沙漠明渠全长166.50km，设计流量47.50～55m3/s。渠道为梯形，底宽6m，渠口宽25.0m，渠深为3.80m。渠道内边坡为1:2.50，渠底纵坡1/6000～1/7000，渠道衬砌采用边长25cm正六边形砼预制板，板厚7cm（渠底）、6cm(边坡)。根据各渠段地基土的情况，渠道防冻胀采用了不同的形式。沙漠明渠长149km，渠基土为粉细沙，颗粒细，保水性好，属冻胀土。采用基土换填的处理方式，即在渠基换填厚度为40cm的戈壁砂砾料处理后，经过几年的运行，未发生冻胀破坏。平原明渠根据需要，底板下部布设了6cm厚的苯板，有的地方在边坡上布设了苯板。渠道完工后，发现部分渠段出现了断板和冻胀现象。分析原因，基本上可以得出如下结论：断板原因为换填基土密实度未达设计要求，再加之施工单位偷工减料板厚未达设计厚度所致；冻胀原因为换填基土未达设计要求的级配，内含细颗粒较多而造成。因此渠道防冻胀形式若采用换填的处理方式，则换填土的本身质量及施工质量对渠道能否正常运行关系较大。在施工过程中，应严格控制，但受施工条件的限制，这些要求达到的难度较大。平原明渠采用苯板防冻胀，施工方便，防冻胀效果较好。
土壤板结的原因和解决方法范文
关键词：恩益碧；设施韭菜；根围土壤微生物多样性；生长；产量
中图分类号：S633.3文献标识码：A文章编号：1001-3547（2013）16-0064-05
恩益碧（NutrientEnhancingBalancer，NEB）是美国根茂公司研制生产的新型有机生物高科技产品，其原理主要是使丛枝泡囊菌与植物根系形成共生关系，即形成丛枝泡囊菌根，该菌根一旦侵染作物根系，能以不同方式影响植物的代谢过程，促进根际有益微生物群落大量繁殖，分泌抗生素，吸收有害菌的营养，抑制有害菌的生长，促进作物形成庞大的根系，高效吸收作物原来无法利用的养分和水分，从而促进作物生长[1]。因此，恩益碧（NEB）具有“三多”（多生根、多开花、多结果）、“六抗”（抗重茬、抗病害、抗虫害、抗旱、抗寒、抗早衰）、耐涝、早熟、解磷、解钾等多种功能，是解决重茬病害的理想产品之一。目前，恩益碧（NEB）已在水稻、玉米、马铃薯、葡萄、加工番茄、豆类、甜菜等作物上得到广泛应用，具有显著的增产增收效果，在防治西瓜枯萎病、大豆和桃树根腐病以及马铃薯青枯病等方面也有报道[2～5]，但在设施韭菜的应用效果研究上尚未见相关报道。本研究采用传统稀释平板法和Biolog-ECO微平板技术，通过多次试验，研究了恩益碧（NEB）对设施韭菜根围土壤微生物多样性及生长和产量的影响，旨在为恩益碧能更广泛地应用于多种作物、更好地解决连作障碍和防治重茬病害提供有利的理论依据。
1材料与方法
1.1试验材料
①供试药剂恩益碧（NEB）（根施型，美国根茂公司生产）；阿姆斯复合微生物肥（北京世纪阿姆斯生物技术股份有限公司生产）；生化黄腐酸BFA浓缩抗丰剂（深州市盛华生物科技有限公司生产）；微生物菌剂（中农绿康生物技术有限公司生产）。
②种植作物及品种试验地点为宁夏同心王团镇旱作节水高效农业科技园区的半地下式拱棚，种植作物为韭菜，品种为雪晶一号。
③供试土壤土壤采自宁夏旱作节水高效农业科技园区的半地下式拱棚设施韭菜的根围，土
壤pH值7.79，有机质含量8.42g/kg，全盐含量
3.00g/kg，全氮含量0.60g/kg，全磷含量0.56g/kg，全钾含量19.8g/kg，速效磷含量17.8mg/kg，速效氮含量65mg/kg，速效钾含量308mg/kg。
④培养基均使用选择性培养基，分离培养细菌用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、真菌用马丁氏琼脂培养基、放线菌用改良高氏1号培养基。
⑤主要仪器设备有立式电热蒸汽压力灭菌锅、烘箱、空气浴培养摇床、超净工作台、生化培养箱等。
1.2试验方法
①不同生物菌肥对设施韭菜根围土壤微生物多样性及生长和产量的影响（小区试验）a.试验设计。试验共设4个药剂处理，处理1：阿姆斯复合微生物肥（5kg/667m2）；处理2：生化黄腐酸BFA
（1kg/667m2）；处理3：微生物菌剂（4kg/667m2）；处理4：恩益碧（8kg/667m2）；另设不施药为空白对照（清水），每处理重复3次，共计15个小区，随机区组排列，试验小区面积为18m2。
b.施药方法及时间。韭菜定植时间为2012年2月2日。施药采用撒施法，于第一茬韭菜割除后，即2012年4月11日在该韭菜茬上分别撒施不同药剂处理后进行滴灌水。
c.不同生物菌肥对设施韭菜土壤微生物多样性的影响。土样采集方法：采用五点取样法，分别对不同处理设施韭菜的近根部土壤取样，采集深度为0～15cm，将不同位点的土样混匀后装入保鲜袋内密闭，带回实验室内进行土壤微生物种类分离和数量测定。土样采集时间为5月7日（药后26d）。
土样分离方法：采用稀释平板法。取10g番茄植株根际土，加入装有100mL灭菌水的250mL三角瓶中，制成10-1稀释液，放入25℃、160r/min的摇床上震荡15min后取出，取其上清液依次制成10-5～10-2稀释液，无菌条件下分别取不同稀释浓度的番茄根际土悬液1mL，加入到装有15mL冷却至约45℃选择性培养基的灭菌培养皿中，迅速混匀后静止，每处理重复3次。待培养基凝固后倒置，放入28℃生化培养箱中培养3～7d，取出后进行设施韭菜根围土壤细菌、真菌、放线菌3大菌群的菌落分离计数，并分别计算每1g干土中不同种类韭菜根围土壤微生物的数量。
d.不同生物菌肥对设施韭菜生长和产量的影响。施药后于作物生育期内分别测定不同处理下设施韭菜的株高（30株/小区）、小区产量，并定期观测病虫害发生情况。
②恩益碧（NEB）对设施韭菜根围土壤微生物多样性及生长和产量的影响（大区试验）a.试验设计。将上述小区试验筛选出的效果较优的NEB药剂继续进行大区试验，测定其应用效果，大区面积为53m2，施药剂量为8kg/667m2，并设不施药为空白对照。
b.施药方法。施药采用撒施法，于第二茬韭菜割除后，在该韭菜茬上撒施NEB药剂并灌水，依据不同茬次施药时间分别为2012年5月18日、6月30日。
c.NEB对设施韭菜土壤微生物区系的影响。土样采集方法、土样分离方法等均与上述小区试验相同；土样采集时间为2012年6月4日、7月11日、8月3日。
d.NEB对设施韭菜根围土壤微生物群落功能多样性的影响。土样采集时间为2012年8月3日。采用Biolog-ECO微平板方法测定。具体试验方法：称取10g鲜土（称量前测量含水量），加入90mL无菌生理盐水中，在摇床里振摇30min，静止沉淀3～5min，然后稀释100倍。将制备好的菌悬液倒入无菌移液槽中，使用八孔移液器将其接种于微平板的96孔中，接种量为150μL/孔。接种好的微平板用保鲜膜包裹，保鲜膜上用注射针头扎若干个小眼，以保证微生物培养所需要的氧气，将微平板放到铺有纱布的塑料饭盒中，为防止微平板鉴定孔中的菌悬液挥发，纱布应保持一定的湿度，将微平板放入30℃恒温箱避光培养。
数据统计分析：每24h读数1次，连续7d，利用Excel和DPS软件对ECO结果进行统计分析。每孔平均颜色变化率（AWCD）计算方法：AWCD=
∑（C-R）/n，其中，C为处理每个碳源孔的光密度值，R为对照孔的光密度值，n为培养基碳源种类数。
e.NEB对设施韭菜生长和产量的影响。施药后分别于不同时期测定设施韭菜的株高（50株/大区）、大区产量，并定期观测病虫害发生情况。
2结果与分析
2.1不同生物菌肥对设施韭菜根围土壤微生物多样性及生长和产量的影响（小区试验）
①不同生物菌肥对设施韭菜根围土壤微生物多样性的影响施用不同生物菌肥26d（5月7日）后，采集不同处理土样进行设施韭菜根围土壤微生物种类和数量测定。由图1可知，与空白对照相比，各处理土壤细菌、真菌和放线菌数量均增加，尤其是细菌数量增加较为明显，微生物总量也呈明显增加趋势，说明施入生物菌肥有利于设施韭菜土壤微生物的繁殖和数量增加。从各处理来看，NEB处理使土壤中细菌、真菌、放线菌数量增加最快，其次是微生物菌剂和BFA处理。
②不同生物菌肥对设施韭菜生长及产量的影响从表1测定结果可看出，各处理株高、小区产量均高于对照，植株长势良好，其中NEB处理表现最好，株高平均增加5.3cm、小区产量增加1.0kg/18m2、增产率达13.3%，且在韭菜生育期内没有发现典型的有害生物发生，这可能也与设施韭菜种植时间较短有关。
2.2恩益碧（NEB）对设施韭菜根围土壤微生物多样性及生长和产量的影响（大区试验）
①NEB对设施韭菜根围土壤微生物区系的影响由图2可知，分别于2012年5月18日和6月30日施药后，在不同时期内所测定的NEB处理土壤微生物数量均明显高于空白对照，其中土壤细菌数量呈持续上升趋势，真菌呈先下降后快速上升趋势，而放线菌呈现持续降低趋势。说明施入NEB能够刺激设施韭菜根围土壤微生物数量显著增长，且NEB本身也含有大量的有益菌群，对土壤中微生物具有活化作用，可提高土壤微生物活性，改善土壤微生态环境的结构和功能，并抵制设施韭菜根围土壤有害生物的发生。
②NEB对设施韭菜根围土壤微生物功能多样性的影响微生物代谢强度采用平均吸光度AWCD来描述，从设施韭菜土壤微生物群落利用全部碳源的动力学特征图3可看出，随着培养时间的延长，土壤微生物群落利用全部碳源的量总体呈上升趋势，且NEB处理对全部碳源利用的AWCD值均明显高于空白对照，说明施入NEB能更迅速地提高土壤微生物对碳源的利用能力，从而使土壤微生态环境朝着更有利于作物健康生长的方向发展。
从表2可看出，NEB处理土壤中微生物群落功能多样性与空白CK相比存在一定差异性，其中处理的丰富度、多样性指数、均匀度均比对照高，表现出了一定的优势，说明施用NEB后，设施韭菜根围土壤微生物群落结构组成和代谢功能多样性发生了不同程度的变化。
③NEB对设施韭菜生长和产量的影响表3测定结果表明，NEB处理的株高、产量均高于对照，株高平均增加4.1cm、大区产量增加3.2kg/53m2、增产率达11.3%，植株长势良好，在韭菜生育期内没有典型的有害生物发生，说明该药剂具有较好的抗病虫、抗重茬、壮根、增产增收等效果，同时也可能与韭菜种植时间较短有关。
3结论与讨论
本研究利用传统稀释平板法和Biolog-ECO微平板技术，通过多次试验，筛选出了防治设施韭菜连作障碍效果较优的恩益碧（NEB）生物菌肥，试验结果表明，施入恩益碧（NEB）能够使设施韭菜根围土壤中的细菌、真菌、放线菌数量增加，尤其是细菌、放线菌繁殖速度较快，真菌数量增加与添加丛枝泡囊菌有一定的关系；施入NEB后，土壤微生物群落对全部碳源的利用率较强，且土壤微生物群落丰富度、多样性指数、均匀度也表现出了一定的优势；NEB也能促进设施韭菜生长发育，起到壮根、增产、抗重茬和抗病虫等功效。
恩益碧（NEB）是美国根茂公司研制生产的一种包含丛枝泡囊菌根的有机生物高科技产品，具有“三多”（多生根、多开花、多结果）、“六抗”（抗重茬、抗病害、抗虫害、抗旱、抗寒、抗早衰）、耐涝、早熟、解磷、解钾等多种功能，是目前解决重茬病害的最好产品之一。NEB能够缓解或解决重茬病害，主要是通过其所依赖的丛枝泡囊菌根[6]，使作物根系延伸，促进根际有益微生物群落大量繁殖，使作物形成良好的根际微生态环境，分解或者转化前茬作物所产生的毒素，减缓重茬种植的自毒现象，提高作物抗病、防病能力，使重茬作物健康生长。此外，丛枝泡囊菌根真菌也可占据作物根表，抢先吸收有害菌的营养，分泌抗生素，抑制或杀死有害菌。本研究中设施韭菜虽暂无重茬病害发生，这可能与韭菜连作年限较短有关，但本试验各项测定结果表明了施用NEB确实能够很好地改善设施韭菜根部土壤微生态环境，使其向着对作物生长有利的方向发展，今后将会继续进行深入研究。
参考文献
[1]徐宗刚，宋立美，蔡梅红，等.丛枝泡囊菌根菌对西瓜枯萎病发生情况的影响[J].中国西瓜甜瓜，2003（2）：23.
[2]徐宗刚，孙廷刚，付学艳，等.恩益碧（NEB）防治西瓜枯萎病试验[J].植保技术与推广，2003，23（2）：27-28.
[3]申宏波，姚文秋，于永梅，等.不同类型生物农药对大豆疫霉根腐病的防治效果[J].大豆科学，2011，30（6）：1054-
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[4]赵文翰.桃树根腐病的发生与综合防治[J].山西果树，2004（5）：43.
土壤板结的原因和解决方法范文
1不合理施肥的影响
现阶段，我国人口总量持续增加，有效耕地面积不断缩小。只有提高农业产量，才能满足国内人口的粮食需求。而提高农产品产量与质量的途径就是应用高效农业技术，其中施肥就是一种常用的技术手段。但是，不合理施肥会产生严重的后果。
1.1土壤酸化与板结
长期施用化肥会影响土壤的酸碱度，而且会造成土壤钙含量降低而出现板结现象。土壤酸化与板结则会造成土壤肥力降低，生产力降低，有害金属含量增加，影响农作物生长。土壤酸化后直接溶解土壤中含有的营养物质，这些物质在降雨与灌溉作用下向下渗漏，会造成土壤贫瘠化加重。
1.2影响水环境
农田中大量施用氮肥与磷肥，会造成水体富营养化，对地表水造成污染。同时，长期使用化肥会直接污染地下水，比如，氮肥中的NO3-被淋洗到土壤深处，在降雨与灌溉作用下威胁到地下水安全[1]。此外，黄壤旱地施肥水平直接影响土壤磷含量，磷含量则影响水环境。
2土壤肥料施用存在的问题
在农作物生长过程中，适当施用化肥，对于提高农作物产量十分有效。但是，目前我国面临着化肥资源短缺和浪费的双重局面。虽然我国磷矿资源丰富，但主要集中分布于中南和西南地区，其他地区分布极少。而钾肥资源短缺且品位低下，对于规模生产达不到要求。而且，目前我国钾肥主要依赖于国外進口。同时，合成氨原料的焦炭、煤和天然气等不可再生资源存量越来越少，这些问题都严重制约了我国农业的发展。而伴随第三产业的兴起，虽然规模化养殖取得了较好的发展，但是，因为养殖者素质低下等原因，畜禽粪便没有得到有效利用，而且随意堆放，污染环境的同时存在严重的资源浪费现象。
3土壤肥料的科学施用方法
3.1使用微生物肥料
随着农业技术的全面发展，人们对于肥料有了更加全面的认识和了解。在农业可持续发展理念的倡导和推动下，微生物肥料的产生和使用，不仅能够有效提高土壤肥力，而且能够避免环境污染问题的产生[2]。值得注意的是，在使用微生物肥料之前，一定要对农田环境进行污染检测，利用现代高科技手段，对农田农作物和施肥量进行整体规划，在保护农田环境的同时提高农作物产量。微生物肥料将会成为日后我国肥料生产的重要方向。
3.2合理施用有机肥
在农业生产中，应做到合理施肥，避免对农业生态环境造成负面影响的同时提高生产效益。例如，连续多年耕作的耕地，土壤有机质与氮含量都出现明显下降的趋势。而注重有机肥与无机肥的结合施用，可以有效提高作物生产力与氮肥利用率[3]。因为有机肥含有全面且丰富的有机物，并能够提供足够能量促进微生物生长而有助于改善土壤结构，提高养分含量。化肥则能够提供农作物生长所必需的无机养料。因此，有机联合使用两种肥料，能够加快有机物分解，增加土壤养分，充分满足作物生长需求。而且这种模式更加符合我国国情，有利于实现农业生态化发展。
针对目前存在的施肥不当或过量施肥造成的生态环境污染问题，学者与专家通过大量研究，给出了很多可行的方案。比如，因为过量使用氮肥引起NO3-污染，可以直接采用缓效氮肥，如用硝化抑制剂与脲酶抑制剂中和NO3-离子含量。重金属污染，则可以通过施加石灰、有机肥，调节土壤酸碱度，降低作物对重金属的吸收积累；还可以通过翻耕、客土等方式降低重金属含量。
3.3利用现代化技术
例如，建议推广应用测土配方施肥技术。测土配方施肥原理是选择健康无病害的良种，根据地理环境及耕作制度确定相匹配的种植密度，检测土壤后制定完整的、具有针对性的施肥方案。
农作物生长所需的养分是从土壤中吸取的，可以通过施加肥料的方式补充与调整土壤养分含量，确保土壤肥力充足。而在给土壤补充养分时要遵循最小化原则，也就是以最小成本获得最大效益。土壤缺什么补充什么，需要什么补充什么，通过提高限制农作物生长元素的供给量，补充作物生长所需的元素，尤其是微量元素，避免因为元素缺失造成减产[4]。测土配方施肥遵循适量原则，否则产量呈现抛物线变化，也就是养分种类与施肥量不足不会对产量产生影响，但是，过多则会降低产量。
4结语
想要实现农业可持续发展，就必须意识到土壤肥料的重要性，全面了解当前土壤肥料利用中存在的问题，给出行之有效的解决措施，提高土壤肥力，实现农业现代化生产的目的。总之，要做好土壤肥料质量管理工作，建设标准化农田，促进土壤中有机质含量的提升，确保我国农业可持续发展。
参考文献
[1]田淑伟.土壤肥料的科学使用方法[J].吉林农业，2016（12）：94.
[2]肖欣刚.浅议土壤肥料的科学使用方法[J].农业与技术，2015（8）：5.