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机械化造成土壤压实对为油棕园影响

近年来,我国油棕种植业机械化程度大幅度提高,并在一定程度上解决劳动力严重短缺问题,并提高了种植业的生产力。虽然油棕园机械的使用只限于特定区域,如收割鲜果串的路径,但是重型机械如拖拉机、收割机、卡车等一般上都沿着同一路线反复操作,其重量、车轮与地面接触的面积、车胎的材料,形状和充气状况等所产生的压实力都会对土壤产生不同的影响。例如,机械越重且接触地面的面积不大的话,那么就会增加土壤压实力了。

   
农耕机械油棕园间行驶对土壤产生的压作用,会造成表层土壤被压实。土壤被压实后会导致其物理结构改变。土壤紧实度增加会影响土壤中的养分有效性,改变土壤中化学物质及离子的吸附、解吸和固定过程。

此外,土壤过份压实,充气孔隙减少,植物的根部便更难伸展入泥土里吸收养份,限制了根系的吸收养分能力。当土壤被压实时,氧气会减少,土壤通气状况将影响土壤氧化还原过程并改变氮(N)、錳(Mn)、硫(S)等元素的形态。由于N、P、K是植物生长所必需的大量元素,因此土壤紧实度的变化会影响这些元素在土壤中的流动性,进而影响植物成长。

土壤机械压实所造成的土壤退化面积随着农业机械化程度和生产力水平的提高而增加。在此背景下,有关农业机械对土壤质量及油棕产量影响的研究也因此而展开了。’

土壤压实对棕油园生产力的影响

马来西亚棕油局(MPOB)就土壤压实对油棕生产力的影响做了研究试验。这试验是在平坦的沿海地进行,地点是霹雳州巴甘拿督 (Bagan Datoh) 的 Melenteng 园丘进行。森那美种植拔出了21公顷种有7年DxP品种树的地段做为这研究用途。

在这个树龄阶段,棕油树根系已健壮,并在树冠下圆圈伸展出去,因此一大部分的根系生长区都会受到车轮压,尤其是在收割果串和园丘保养期间。在试验期间,所有国外作业如施肥、采割新鲜果串及除草都必须用人手进行。

农耕机械在油棕园内的频密使用,对土壤结构的长期影响越来越受到关注。但是它对土壤结构的严重性和油棕成长的整体影响还是鲜为人知。因此这项研究的目的就是要找出农耕机械所造成土壤压实对棕油园物理性质及产量的影响。
压实试验分成三个拖拉车重量(即0、2和4吨)和4个交通频率(即0、1、2和3轮/每月)的组合进行。控制地段没有农耕机械经过。这项研究是以两个参数来监视和衡量压实度,即土壤抗拒度(阻力)和体积密度容重。

土壤抗拒度 (soil resistance) 是使用透度记录仪器 (Eijkelkamp penetrolog) 记录了需要穿透士力度 (force)。结果显示,越多轮次的拖拉车行驶轨压,平均土壤阻力就越高,在这方面,4吨拖拉车行驶辅压的地段比起控制地段增加了9%。

土壤积体密度 (Soil Bulk Density) 是指每单位土壤积体的密度及容量(g/m3)。土壤密度每年衡量3次。密度高既显示土壤压实高。试验显示,3吨拖拉车行驶辅压地段的土壤积体密度比控制地段增加了9.5%。然而经过3年土壤压实地段所呈现的数据中,可了解到这增加的土壤密度还是在于能接受的限度内。

土壤生物

根据3年的土壤压实试验,拖车的重量或交通频率对土壤动物没有显着的影响。地段里的土壤动物(soil fauna)如蚂蚁、白蚁、蜗牛、蟑螂、蜘蛛、甲虫、蜈蚣、水蛭、蟋蟀和蚯蚓的数量和控制地段比较,并没有显着的差异。大多数土壤动物都集中在表层土的10公分內。唯蚯蚓这类爬虫会受土壤压实影响,其在表层土内的通道将在机车压实下而减少了。

 

对棕油树根系生长的影响

试验结果证实了拖拉车的重量和行驶次数所产生的压实对根系的数量、长度和直径有显著的影响。四吨拖拉车行走频率越高就越减少根系的数量,长度和直径。主根伸长受到抑制,侧根形成的数量增加,根系变短变粗。压实土壤中根系的伸长速率也降低。唯总根生物质(Root biomass)及其组成部分,没有明显地受到土壤压实的影响。

对鲜果串产量的影响

土壤压实对果串数量和平均果串重量没有很大的影响,这可从控制地段的新鲜果串产量比起其他地段有稍微增加了4%方面看出。

结语

试验结果显示土壤压实增加26.2%的土壤密度及容量和95.5%的土壤阻力。4吨载荷拖拉机和每个月压实3次所造成的相关影响程度最高。

什么是土壤压实?

泥土中有一半的成份是空气和水份,只要比例、密度、结构稍有改变,土壤的排水、透气、吸水能力便会受到干扰。健全及肥沃的泥土是由有机物、沙泥、黏土等和细孔组成,土质应该略为疏松,以便储存空气和水份,当土地被压实,土壤中的空气便会被排出,泥粒便会挤得更紧密,那么泥粒之间便没有空间让水份和空气流动。

水份渗透性减弱,表层的水份便不能渗入,导致过多水份滯留表面,土地表层的养份便容易被冲走,加速土壤流失及愈来愈贫瘠。此外,土壤过份压实,植物的根部更难伸展入泥土吸收养份,萌芽和生长都会受阻。压实的土壤会令土壤温度下降,减慢微生物的活跃性和有机物的分解速度,结果令土壤更贫瘠。

 

資料來源 :

Abd Rahim Shuib, Mohd Haniff Harun, Wahid Omar, Ahmad Tarmizi Mohammed, Chao Kook Weng, Mohd Basri Wahid and Mohd faiz Malik, “Study on the effect of soil compaction due to mechanization in oil palm estate”, Proceedings of Agriculture, Biotechnology & Sustainability Conference, volume 1, MPOB, 2009.