土壤和水、空气一样,是我们人类生存繁衍和社会发展不可或缺的基本资源与环境要素。人们常常把土壤和土壤形成的大地称作母亲,这种比喻说明了人类对土壤的依赖和信任,对于人类来说,土壤至少有以下六大功能:
1、生产功能;土壤是农作物生长的基质,是万物存活的最最必要的基础。植物扎根土壤,吸取土壤中的多种养分,才能生产出供人类和一些动物食用的产品。
2、负载功能;土壤是人类活动和道路桥梁以及各类建筑的基地,是一切人类物质运动的基础。
3、生态功能;土壤是许多植物和无数微生物的生存繁衍场所,也是生态多样性的基因库,所有的生物来源于土壤,最后又在死后回归于土壤。
4、原料功能;土壤是许多制造业的原料材料储存库,也是世界上最大的淡水储存库。
5、环境功能;土壤的自净功能既是自我保护,又是废弃物的过滤缓冲和循环的反应器,
6、遗传保护功能;土壤是记录和保存地球发展史和人类遗产的重要介质,如果没有土壤,人类几千年上万年的发展历史将无法留下任何痕迹。
土壤这6大功能都与人类的物质文明和精神文明密不可分,肥沃的尼罗河和美索不达亚平原与曾孕育了伟大的中东文明,美丽富饶的南亚次大陆,创造了灿烂的印度文明。黄河流域和长江流域的千里沃土,缔造了上下近万年的中华文明,而这些古文明的诞生,延续和兴衰,都受到当地土壤的功能,特别是生产和生态功能的重要影响,有些甚至是决定性的作用。比如玛雅文明的消失和当地的水土流失有直接关系,而我国新疆的罗布泊曾经是碧波万顷的湖泊湿地,是美丽的楼兰古国的都城重镇,在罗布泊干涸之后就断了人眼,国破人亡,人们看到的许多荒凉的土地,或许过去曾有过繁荣的时代。
所以说在土壤的6大功能中,生产生态和环境功能的好坏在很大程度上都基于生物(植物微生物和动物)的生活条件,具有很高的趋同性。通常生态功能良好的土壤,也是具有较高的农作物生产潜力和拥有较强的环境保护功能的。
而土壤的负载功能要求土壤有较高的稳定性和坚实性,作为原材料则以产品的需要为基础,例如陶瓷制品就希望土壤是颗粒均匀的黏土,这两种功能都不希望土壤中有太多的有机物质,这一点正好与土壤的生产生态和环境功能的需求完全相反。
人们对土壤改良的意义
世间任何事物只要有缺陷或不尽如人意,人们总希望能加以改造,提高质量,土壤改良也正是针对不良的土壤质量而言的。这里的质量是相对而言的,这种相对性至少表现在两个方面,一方面质量是相对于要求而言的,例如某一化学试剂的质量,对于只要求化学纯试剂的化学分析来说,用质量更好的分析纯试剂是没有意义的,因为其他方面的分析误差可能会远大于使用化学纯试剂所带来的误差,所以这时候化学纯试剂就是好的、高质量的试剂,也就是说,相对合适的就是最好的质量。另一方面质量又一定是针对功能或用途而言的,比如软木头对于做红酒瓶塞来说,是优质材料,但对于木车轮的轮轴只有坚硬和耐磨的木头才是优质材料,因此任何资源的质量都不能离开它的功能而论。
目前国内外所讨论和研究的土壤质量中,几乎全部都是针对土壤的生产环境和生态,这三大类人类生活不可或缺和不能替代的重要功能,我们在本文中提及的土壤质量改良,也是针对土壤的这三大类功能。尽管土壤质量的研究还在不断的深入和发展,已经大大丰富了土壤改良学的内涵。
土壤改良与土壤质量有着直接的因果关系,因为某个或者某些土壤功能质量达不到人类的期望,所以我们要进行土壤改良,一方面随着人口的持续增长,人类必须在有限的耕地上提供更多的粮食,从而要求不断的加强和改良土壤的生产功能。另一方面,现代化的人类活动导致的土壤质量下降,已经成为迫在眉睫的生态焦点,从而必然要求进一步加强土壤改良的力度,并拓展土壤改良工作的范畴。
土壤改良是针对土壤的功能质量而言的,具有明确的功能指向,这就是要维护和增强农业可持续发展的能力,所有制约土壤这一功能的内在因素和环境条件都可以列入要改良的范围,所有现代科学的各种相关理论技术和方法都可以成为土壤改良的基础,然而土壤改良更注重田间试验研究和生产经验总结等实践和操作技术的分析。
自从人类有了农业以后,原始的荒地被开垦为农田,自然植被被农作物所替代,自然土壤原始的物质与能量循环受到人为的改变和持续的作用。显然不同的土壤管理和经营方式将会产生不同的影响,对农业的可持续发展可能会有正面的促进作用,也可能会产生负面影响。
土壤作为农业生产不可或缺的资源,它的改良和保护是同一目标的两个方面,即提高和保持土壤肥力增加作物收获,在不同的地区或不同的条件下,两方面的工作各有侧重,应该着重指出的是土壤的侵蚀退化,有时并不表现为十分剧烈的行为,而往往是一个土地生态系统受到破坏后,经过长时间的缓慢演变而得出结果。
土壤改良中低产田改良通常是指农作物产量在类似条件下,低于当地平均水平的农田土壤的肥力改良,农业生产水平总是随着科技的进步和经济的发展,而不断提高,婴儿对土壤的改良和培肥工作也将不断的提出新的要求,无论其他农业技术怎样进步,相对低产的田地总是存在的,这就要求对土壤进一步的改良和配肥,从这意义上说,低产田的改良将永无止境,在不同的时期,由于社会经济技术条件的不同,低产土壤的主要矛盾将会不断的转变。例如,在高档条件下,人们认识了磷肥的增产作用,而由于不断增加农田产出量,人们又发现了使用钾肥的重要性,现在又有许多地区发现良作,缺归缺锌以及缺铜镁硼等中微量元素,会导致作物的口感降低,所以从社会需求和技术进步的意义上来说,低产田的改良和高产土壤的培肥是需要不断探索和发展不尽的事业。