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休耕,是如何提高土壤肥力的?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

休耕,是如何提高土壤肥力的?

引用
1
来源
1.
http://www.360doc.com/content/24/0812/19/54793027_1131208997.shtml

在农业生产中,为提升土地资源利用效率,并确保土地资源的可持续利用,常采用间作、套种、轮作及休耕等多样化的农业生产模式。今天,我们重点来谈谈看似简单的“休耕”。

什么是休耕?

休耕,指暂停土地上的耕作活动,让土地获得休养生息的机会,从而恢复并增强土壤肥力。休耕就像给土地一段时间的“睡眠期”。

当前地理高考对知识点的挖掘深入且细致,若我们对休耕的认知仅停留在效果层面,未能深入理解其背后的地理原理与机制,也许很难在考试中取得理想的分数。

先来看2021年重庆卷第16题第3小问:

休耕如何恢复土壤肥力?

休耕之所以能恢复土壤肥力,关键在于有效提升了土壤中的有机质含量。

依据物质平衡(收/支)的地理分析框架,土壤有机质含量的增加可从两个维度来探讨:

  • 休耕是如何增加土壤有机质的收入的?
  • 休耕是如何减少土壤有机质的支出的?

休耕增加土壤有机质的收入

休耕期间,农田停止农作物种植活动,但并未因此荒废,而是会生长自然草本植物。

这些草本植物在生长周期内,通过根系从土壤中汲取一定量的有机质(假设为1个单位量)。同时,利用光合作用合成有机质(同样假设为1个单位量),这样在体内就累积了2个单位量的有机质。

随着生命周期的结束,草本植物会以腐殖质的形式将其积累的有机质全部返还给土壤。如下图所示,这个过程中实际上向土壤多返还了1个单位的有机质。


图 草本植物与土壤肥力恢复

(为让分析过程更容易理解,图中有机质量仅为假设示意,数据并不严谨)

可以看到,休耕通过促进自然草本植物的生长与分解循环,间接增加了土壤中的有机质含量,实现了土壤肥力的自然恢复与增强。

如果在休耕土地上人工种植一些绿肥植物,特别是豆科植物,如紫云英、苜蓿等,不仅可以通过光合作用合成有机质,还能够通过根瘤菌固定空气中的氮气,转化为植物可利用的氮肥,直接增加土壤中的氮素含量,恢复土壤肥力的效果会更好。

(注:“绿肥植物”是指那些种植后用于覆盖土地或直接翻入土壤中以改良土壤肥力的作物。)


左图 绿肥植物—苜蓿 右图 豆科植物的固氮机理

休耕减少土壤有机质的支出

在种植农作物前,通常会对土地实施翻耕作业,目的在于提升土壤的透水性与透气性,从而优化农作物的生长环境。


图 翻耕的土壤

但是翻耕在改善土壤部分物理性质的同时,也会使得土壤变得疏松,从而更容易受外力侵蚀(流水/风等),造成土壤有机质的损失。

在种植农作物后,随着农作物的成熟与收割,生物量中的大部分有机质以粮食形式被人类收获并移出土壤系统,而非直接归还于土壤。

这一过程中,土壤实质上经历了有机质的净输出,即便后续采用秸秆还田等农业措施,也难以完全补偿土壤因作物收获而损失的有机质总量。

因此,从土壤有机质平衡的视角来看,农作物的种植与收获实际上是对土壤有机质的一种持续消耗。

图 种植农作物与土壤肥力消耗
(为让分析过程更容易理解,图中有机质量仅为假设示意,数据并不严谨)

通过上述分析可知,休耕实现土壤肥力恢复的原理如下:

2021年重庆卷第16题第3小问的答案如下:

【思维提示】

在做地理题时,采用物质平衡(收支)的分析思维是一种重要的解题方法。特别在面对有关水分、盐分、有机质等关键物质变化的问题时,从物质的 “输入(收入)”与“输出(支出)”两个角度进行综合分析尤为必要。

  • 若探讨某物质含量增加时,可关注输入量增加与输出量减少。
  • 若物质含量减少,则需考量输入途径减少或输出途径增强的各种可能性。

通过对于真题的讲解,小伙伴们应该对“休耕”有了更为深刻的理解。

最后,小编放上“间作套种轮作休耕”的思维导图,供小羊羔们参考。

点击可查看大图

练习题

甘肃省空间跨度大,境内自然环境差异显著,“一带一路”倡议规划定位甘肃省为我国特色农产品生产加工基地。近年来,甘肃省在部分地区种植红豆草、芸芥等绿肥作物以实施休耕制度。下图示意甘肃省位置。

绿肥作物是以其新鲜植物体就地翻压或沤堆制肥为主要用途的栽培植物总称,如紫云英、苜蓿、草木樨等。绿肥作物的种植有间种、套种、混种、插种等多种方式。

  1. 浙江省的一些茶园在行间种植绿肥作物,其主要作用是:

A. 改善空气湿度,改变茶园气候
B. 抑制杂草的生长,减轻病虫害
C. 保持土壤酸性,减轻寒潮危害
D. 减轻水土流失,增加土壤有机质

参考答案与解析

(上下滑动查看)

  1. A

【解析】首先休耕减少了化肥和农药的使用,减轻土壤和水污染,有利于保护生态环境;休耕种植红豆草、芸芥等绿肥作物,有利于恢复和提高土壤肥力,减少病虫害,提高作物品质;甘肃降水少,实施休耕能够减少水资源的消耗,减轻水资源短缺状况;减少地下水的过度开采,缓解地面沉降等生态问题。故选A。

  1. D

【解析】绿肥作物种植于茶园茶树行间,可以改良土壤,补充有机质;同时,提高了植被覆盖率,减轻水土流失。故选D。

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