第七章 农田土壤保护与培肥第七章 农田土壤保护与培肥

第一节 耕地土壤现状及存在的问题第一节 耕地土壤现状及存在的问题第二节 农田保护第二节 农田保护第三节 农田培肥第三节 农田培肥第四节 节水抗旱技术第四节 节水抗旱技术

本章提要本章提要

概念与术语

概念与术语

土壤次生盐碱化土壤次生盐碱化农田保护农田保护逆境土壤逆境土壤土壤侵蚀土壤侵蚀节水农业节水农业水分利用率水分利用率

本章重要问题本章重要问题

⃟⃟ 农田土壤存在的主要问题农田土壤存在的主要问题⃟⃟ 农田保护的意义及主要措施农田保护的意义及主要措施⃟⃟ 农田持久生产力理论与土壤培肥农田持久生产力理论与土壤培肥⃟⃟ 节水农业与农田水分调控技术节水农业与农田水分调控技术

土壤是宝贵的农业自然资源。农作物产量的高土壤是宝贵的农业自然资源。农作物产量的高低、收成的多少，很大程度上取决于农田土壤低、收成的多少，很大程度上取决于农田土壤生产力，取决于农田土壤肥力的高低。生产力，取决于农田土壤肥力的高低。农田养护包括农田养护包括地力培养地力培养和和农田保护农田保护两个方面：两个方面：

地力培养地力培养 要做到充要做到充分用地、积极养地、分用地、积极养地、以用促养、以养保以用促养、以养保用。用养结合、用用。用养结合、用养协调，保持土壤养协调，保持土壤“ 地 力 常 、 新 、“ 地 力 常 、 新 、壮”壮” ..

农田保护农田保护指保护耕地面积指保护耕地面积和改善农田环境，减少土和改善农田环境，减少土壤侵蚀和污染，减轻自然壤侵蚀和污染，减轻自然灾害的危害。做好农田养灾害的危害。做好农田养护，可以增强农业发展后护，可以增强农业发展后劲，是农作物全面、持续劲，是农作物全面、持续高产稳产的重要基础。高产稳产的重要基础。

第一节 耕地土壤现状及第一节 耕地土壤现状及 存在的问题存在的问题

一、耕地现状一、耕地现状

二、农田土壤存在的问题二、农田土壤存在的问题

一、耕地现状一、耕地现状

耕地面积逐年减少。耕地面积逐年减少。 2929 年间净减少年间净减少 15601560万万hmhm22 平均每年减少平均每年减少 53.853.8 万万 hmhm22 。而在此期。而在此期间人口却急剧增加，净增间人口却急剧增加，净增 44 亿多，人均占有亿多，人均占有耕地面积也因此减少到了耕地面积也因此减少到了 0.092hm0.092hm22 ，约有，约有11 ／／ 33 的省份人均耕地面积下降到了的省份人均耕地面积下降到了 667m667m22

以下；近年来又实行了基本农田保护制度，耕以下；近年来又实行了基本农田保护制度，耕地面积减少的势头得到了一定程度的控制，但地面积减少的势头得到了一定程度的控制，但每年减少量仍在每年减少量仍在 3030 万万 hmhm22 以上，土地的连以上，土地的连年大量减少，已经成为我国经济持续稳定发展年大量减少，已经成为我国经济持续稳定发展的主要限制因子之一。的主要限制因子之一。

耕地减少的原因主要有：耕地减少的原因主要有：①① 农业用地内部调整，改为果园或改挖为鱼塘农业用地内部调整，改为果园或改挖为鱼塘 等，大多数年份由于农业内部用地调整减少 等，大多数年份由于农业内部用地调整减少 的农田面积约占总农田面积减少量一半； 的农田面积约占总农田面积减少量一半；②② 城市建设、乡镇企业和农民建房及开发区建城市建设、乡镇企业和农民建房及开发区建 设占地严重； 设占地严重；③③ 工矿用地面积增加，受开发热的影响，许多工矿用地面积增加，受开发热的影响，许多 地方乱开采乱占地，使耕地遭到破坏； 地方乱开采乱占地，使耕地遭到破坏；④④ 交通用地增加，如高速公路建设及其他道路交通用地增加，如高速公路建设及其他道路 修建占地等。 修建占地等。应当指出，非农业用地一般具有不可恢复性，应当指出，非农业用地一般具有不可恢复性，耕地一旦改为它用，很难再复原为农田。耕地一旦改为它用，很难再复原为农田。

二、农田土壤存在的问二、农田土壤存在的问题题（一）水土流失（一）水土流失

我国是世界上水土流失比较严重的国家之一。我国是世界上水土流失比较严重的国家之一。从多年统计资料看，我国水土流失面积呈逐从多年统计资料看，我国水土流失面积呈逐年增加趋势，新中国成立初期我国水土流失年增加趋势，新中国成立初期我国水土流失面积面积 150150 万万 kmkm22 ，目前已增加到，目前已增加到 183183 万万kmkm22 ，约占全国土地面积的，约占全国土地面积的 11 ／／ 55 ；我国；我国每年因水土流失侵蚀掉的土壤总量达每年因水土流失侵蚀掉的土壤总量达 5050亿亿 tt ，，大约占全世界土壤流失量的大约占全世界土壤流失量的 11 ／／ 55 ；；

⃟⃟ 以以黄土高原黄土高原地区最为严重．该区耕地水土流地区最为严重．该区耕地水土流 失面积占其总耕地总面积的 失面积占其总耕地总面积的 70%70% 以下；以下；⃟⃟ 西南西南地区其次，耕地水土流失面积占总耕地地区其次，耕地水土流失面积占总耕地 面积 面积 50%50% 以上；以上；⃟⃟ 第三是第三是东北东北地区，水土流失耕地面积占当地地区，水土流失耕地面积占当地 总耕地面积的 总耕地面积的 40%40% 。。

(( 二二 )) 土地沙化土地沙化我国沙化土地面积约为我国沙化土地面积约为 33.433.4 万万 kmkm22 ，占全国，占全国土地面积的土地面积的 3.5%3.5% 。还有具有沙漠化潜在危险。还有具有沙漠化潜在危险的土地的土地 160.7160.7万万 kmkm22 。。

我国土地沙漠化的形成除自然因素外，人为造我国土地沙漠化的形成除自然因素外，人为造成的草原植被破坏是土地沙漠化的直接原因。成的草原植被破坏是土地沙漠化的直接原因。因此，沙漠化以农牧交错带最为严重。目前整因此，沙漠化以农牧交错带最为严重。目前整个西北地区沙漠化面积以约每年个西北地区沙漠化面积以约每年 1010 万万 hmhm22 的的速度扩展，其扩展方向是自西北向东南蔓延。速度扩展，其扩展方向是自西北向东南蔓延。

(( 三三 )) 土壤次生盐渍盐碱土壤次生盐渍盐碱化化

已有的统计资料表明，我国盐渍化已有的统计资料表明，我国盐渍化 (( 碱化碱化 ))耕地面积总的变化趋势足逐年增加，已从耕地面积总的变化趋势足逐年增加，已从19761976 年的年的 706706万万 hmhm22 增加到了增加到了 19921992 年年的的 763hm763hm22 ，约占总耕地面积的，约占总耕地面积的 6%6% 。造。造成土地次生盐渍成土地次生盐渍 (( 碱碱 )) 化面积增加的原因主化面积增加的原因主要有以下几要有以下几 44 个方面：个方面：—— 是北方干旱半干旱地区的灌溉农田面积扩是北方干旱半干旱地区的灌溉农田面积扩大大，这一地区用于灌溉的水量有限，但蒸发，这一地区用于灌溉的水量有限，但蒸发量大，盐分向上移动大于下向淋洗的数量；量大，盐分向上移动大于下向淋洗的数量；

四是农田耕作、土壤培肥不合理四是农田耕作、土壤培肥不合理，土壤物理化，土壤物理化学性质劣化，肥力下降导致土壤盐碱危害加学性质劣化，肥力下降导致土壤盐碱危害加重重 ..

二是灌溉不合理二是灌溉不合理，过量灌溉不仅浪费了宝贵的，过量灌溉不仅浪费了宝贵的水资源，也引起地下水位上升，地下水借助毛水资源，也引起地下水位上升，地下水借助毛管作用能够上升至地表，水分被蒸发掉后盐分管作用能够上升至地表，水分被蒸发掉后盐分留在了土壤中，导致表层土壤盐分积聚；留在了土壤中，导致表层土壤盐分积聚；

三是近十多年来水利设施特别是农田水利工三是近十多年来水利设施特别是农田水利工程设施老化程设施老化 ，排灌不畅，地下水位难以得到，排灌不畅，地下水位难以得到及时有效的控制；及时有效的控制；

（四）耕地土壤贫瘠化（四）耕地土壤贫瘠化耕地土壤贫瘠化耕地土壤贫瘠化是指耕地在利用过程中，投入是指耕地在利用过程中，投入到耕地中的养分物质数量不足以弥补同期由于到耕地中的养分物质数量不足以弥补同期由于作物收获、水土流失等原因造成的从耕地中移作物收获、水土流失等原因造成的从耕地中移走的养分物质数量，从而导致土壤肥力和土地走的养分物质数量，从而导致土壤肥力和土地生产力下降的现象。生产力下降的现象。土壤有机质土壤有机质作为土壤肥力的基础物质，在协调作为土壤肥力的基础物质，在协调水、肥、气、热各肥力因子之间关系方面起着水、肥、气、热各肥力因子之间关系方面起着十分重要的作用，它含量高低在一定程度上代十分重要的作用，它含量高低在一定程度上代表土壤肥力的高低，决定着土地的生产力水表土壤肥力的高低，决定着土地的生产力水平平 ..

而且长期以来，施入农田的肥料品种单一，表而且长期以来，施入农田的肥料品种单一，表现出现出氮肥多氮肥多、、磷肥少磷肥少、、钾肥不足钾肥不足，导致作物对，导致作物对土壤中某些营养元素，如钾素等的耗竭。此外，土壤中某些营养元素，如钾素等的耗竭。此外，由土壤侵蚀引起肥沃的表土流失，也是导致土由土壤侵蚀引起肥沃的表土流失，也是导致土壤肥力水平下降的另外一个重要原因。壤肥力水平下降的另外一个重要原因。

特别是在贫困地区。由于这些地区的生态环境特别是在贫困地区。由于这些地区的生态环境尚处在恶性循环之中，当地尚处在恶性循环之中，当地燃料短缺燃料短缺，人们将，人们将秸秆等物质大量地用做燃料而导致向农田有机秸秆等物质大量地用做燃料而导致向农田有机物质投入减少，土壤培肥变得很困难。物质投入减少，土壤培肥变得很困难。

(( 五五 )) 土壤污染土壤污染土壤污染不仅对农作物及农田生态环境造成危土壤污染不仅对农作物及农田生态环境造成危害，污染物通过食物链最终进入人体，还会危害，污染物通过食物链最终进入人体，还会危害人体健康。害人体健康。造成农田土壤污染的原因主要有：造成农田土壤污染的原因主要有：工业和乡镇工业和乡镇企业排放的各类废弃物、农用化学物质的过量企业排放的各类废弃物、农用化学物质的过量使用以及畜禽粪便和生活垃圾的不适当堆放等。使用以及畜禽粪便和生活垃圾的不适当堆放等。尤其要指出的是，从尤其要指出的是，从 2020 世纪世纪 5050 年代开始，年代开始，我国就在部分地区推广污水灌溉，至今已有我国就在部分地区推广污水灌溉，至今已有4040 多年的历史。多年的历史。

近年来，每年排放的污水约有近年来，每年排放的污水约有 20%20% 被用于农被用于农田灌溉。污水灌溉缓解了农业用水不足，有田灌溉。污水灌溉缓解了农业用水不足，有时还可为作物提供养分物质。但同时也将大时还可为作物提供养分物质。但同时也将大量的污染物质带入农田，这些污染物质除对量的污染物质带入农田，这些污染物质除对农作物造成急性危害外，其中的重金属等一农作物造成急性危害外，其中的重金属等一旦进入土壤就很难被移走，由此可能造成长旦进入土壤就很难被移走，由此可能造成长期性环境污染。期性环境污染。因此，保护农田土壤，使之免受污染是当前因此，保护农田土壤，使之免受污染是当前保护农村生态环境、加强生态建设的重要任保护农村生态环境、加强生态建设的重要任务之一。务之一。

第二节 农田保护第二节 农田保护一、农田土壤水蚀状况一、农田土壤水蚀状况二、农田水土流失的治理二、农田水土流失的治理三、农田土壤风蚀的治理三、农田土壤风蚀的治理四、农田土壤盐碱的治理四、农田土壤盐碱的治理五、污染土壤的改良利用五、污染土壤的改良利用

农田保护农田保护 指农田不受自然与人为的破坏，防止指农田不受自然与人为的破坏，防止跑土跑水跑肥，保护作物正常生育。跑土跑水跑肥，保护作物正常生育。世界上许多国家的不少地区，人们滥用土地的世界上许多国家的不少地区，人们滥用土地的做法，每年都使大片土地受到侵蚀，使土地成做法，每年都使大片土地受到侵蚀，使土地成为逆境土壤，使土地资源受到严重损失。为逆境土壤，使土地资源受到严重损失。逆境土壤逆境土壤通常是指存在着对植物生长有各种限通常是指存在着对植物生长有各种限制因素的土壤，即那些受干旱、盐碱、洪涝、制因素的土壤，即那些受干旱、盐碱、洪涝、污染、养分缺乏等因素胁迫，影响植物正常生污染、养分缺乏等因素胁迫，影响植物正常生长的土壤。长的土壤。逆境土壤逆境土壤包括沙漠及沙漠化土地，受侵蚀的土包括沙漠及沙漠化土地，受侵蚀的土壤、盐渍土、受各种污染物质污染的土壤以及壤、盐渍土、受各种污染物质污染的土壤以及养分严重缺乏的土壤。其形成是各种自然因素养分严重缺乏的土壤。其形成是各种自然因素和人为因素综合作用的结果。和人为因素综合作用的结果。

一、农田土壤水蚀状况一、农田土壤水蚀状况

水蚀对土壤影响十分严重。土壤微粒在水的作水蚀对土壤影响十分严重。土壤微粒在水的作用下可产生垂直或沿地表的横向运动。用下可产生垂直或沿地表的横向运动。据美国 农 业 部估计， 由 于 土 壤 侵 蚀 ，美国据美国 农 业 部估计， 由 于 土 壤 侵 蚀 ，美国1.671.67 亿亿 hmhm22 农田平均流失农田平均流失 16.8t16.8t ／／ hmhm22 ，，超过了允许流失的限额。超过了允许流失的限额。在自然情况下，形成在自然情况下，形成 25.4mm25.4mm 表层土壤，需表层土壤，需历时历时 300-1000300-1000 年，甚至还更长，土壤的消年，甚至还更长，土壤的消失是最难以挽回的。失是最难以挽回的。

我国目前水土流失面积已达我国目前水土流失面积已达 367367 万万 kmkm22 ，每，每年损失土壤逾年损失土壤逾 5050 亿亿 tt 。严重的水土流失造成。严重的水土流失造成土壤肥力衰退，水旱灾害频繁，农作物产量低土壤肥力衰退，水旱灾害频繁，农作物产量低而不稳，人民生活受到严重影响。而不稳，人民生活受到严重影响。在多雨地区，土壤颗粒在水力的作用下，被冲在多雨地区，土壤颗粒在水力的作用下，被冲积到江河、湖泊和海洋中去。积到江河、湖泊和海洋中去。据报道，中等雨滴直径为据报道，中等雨滴直径为 6mm6mm 、降水强度、降水强度10cm10cm ／／ hh 的暴雨，在的暴雨，在 1m1m22 的土壤表面可产的土壤表面可产生生 1.2W1.2W 的动能，承受的动能将是的动能，承受的动能将是 800W800W ／／hmhm22 ，其对土壤的冲击作用是巨大的。此外，，其对土壤的冲击作用是巨大的。此外，暴雨造成的地表径流也是土壤侵蚀的重要因素。暴雨造成的地表径流也是土壤侵蚀的重要因素。

坡地土壤在一般情况下大气降雨落至地表后，坡地土壤在一般情况下大气降雨落至地表后，其中一部分渗入土体，大部分沿斜坡径流，特其中一部分渗入土体，大部分沿斜坡径流，特别在降雨强度较大与覆被率极低的情况下，地别在降雨强度较大与覆被率极低的情况下，地表径流的出现尤为迅速。不同坡地上的水土流表径流的出现尤为迅速。不同坡地上的水土流失与坡度成正比。失与坡度成正比。

坡地农田坡地农田““三跑三跑””是低产的主要原因。是低产的主要原因。““跑跑水、跑土、跑肥水、跑土、跑肥””的主要方面是的主要方面是““跑水跑水””。。

据陕西绥德水土保持试验站观测，若以坡度据陕西绥德水土保持试验站观测，若以坡度141400 的径流量与土壤流失量为的径流量与土壤流失量为 100100 ，当坡度，当坡度为为 202000——232300 时径流量 为时径流量 为 137137 、流失量 为、流失量 为131131 ，坡度 增至，坡度 增至 282800——292900 时，径流量 为时，径流量 为140140 、流失量为、流失量为 252252 。。

四川省水利科学研究所的观测证明，坡度愈大，四川省水利科学研究所的观测证明，坡度愈大，水土流失也愈大。由于水土流失，坡地土壤水水土流失也愈大。由于水土流失，坡地土壤水分状况恶化，干早就成为坡地低产的重要原因。分状况恶化，干早就成为坡地低产的重要原因。

因此，对坡地农田必须采取水土保持措施，控因此，对坡地农田必须采取水土保持措施，控制制““三跑三跑””，增强，增强““三保三保”” (( 即保水、保土、即保水、保土、保肥保肥 )) 能力，从而使坡地土壤的有效肥力不断能力，从而使坡地土壤的有效肥力不断提高。提高。

水土流失与坡度的关系水土流失与坡度的关系

坡度坡度水土流失量水土流失量 泥沙流失量泥沙流失量

MM33/hm/hm22 比率比率（（ %% ）） kg/hmkg/hm22 比率比率（（ %% ））

6600

151500

252500

773.43773.431716.51716.5

001759.91759.9

11

100.00100.00221.92221.92228.00228.00

6037.26037.263212.63212.

2283147.83147.

33

100.00100.001049.001049.001380.001380.00

二、农田水土流失的治理二、农田水土流失的治理 水土流失水土流失，是指在陆地表面由外力引起的水土，是指在陆地表面由外力引起的水土资源和土地生产力损失和破坏作用。资源和土地生产力损失和破坏作用。水土流失遍及范围很大，严重区在西北黄土水土流失遍及范围很大，严重区在西北黄土高原和南方丘陵山地。高原和南方丘陵山地。黄土高原由于植被破坏和土壤质地松软，土黄土高原由于植被破坏和土壤质地松软，土壤侵蚀最重，不少面积的壤侵蚀最重，不少面积的土壤侵蚀模数土壤侵蚀模数高达高达5000t5000t／／ kmkm22 以上。以上。

长江中上游等一些山区，森林覆盖率由长江中上游等一些山区，森林覆盖率由 2020 世世纪纪 5050 年代的年代的 40%40% 左右，到目前已降为左右，到目前已降为 20%20%左右，甚至更低些。有些流域左右，甚至更低些。有些流域土壤侵蚀模数土壤侵蚀模数也也达达 12001200——3000t3000t／／ kmkm22 。。对长江的某些大支流流域计算，以当地生产粮、对长江的某些大支流流域计算，以当地生产粮、油、糖总产量与土壤流失总量相比，每生产油、糖总产量与土壤流失总量相比，每生产1kg1kg 粮油糖是以粮油糖是以 47-53kg47-53kg 土壤泥沙流失为代土壤泥沙流失为代价换取的。价换取的。另一方面，随着植被破坏和土壤流失，土壤贮另一方面，随着植被破坏和土壤流失，土壤贮水的能力大大下降，造成中旱大灾，流失的土水的能力大大下降，造成中旱大灾，流失的土壤在平原河床堆积，影响河水宣泄能力，又出壤在平原河床堆积，影响河水宣泄能力，又出现中雨大灾，加重了水旱灾害的频度与强度。现中雨大灾，加重了水旱灾害的频度与强度。

（一）保护性作物种植（一）保护性作物种植1.1. 保护性作物布局保护性作物布局

农作物按它们的水土保持效能分为农作物按它们的水土保持效能分为三大类三大类：：

(1)(1) 中耕作物中耕作物 如玉米、高粱、棉花、马铃薯、 如玉米、高粱、棉花、马铃薯、烟草等，行株距较大，植株对地面的覆盖度小，烟草等，行株距较大，植株对地面的覆盖度小，经常中耕松土，连年种植常促使土壤结构破坏，经常中耕松土，连年种植常促使土壤结构破坏，导致径流量和冲刷量加大，而引起土壤侵蚀。导致径流量和冲刷量加大，而引起土壤侵蚀。

(2)(2) 密植作物密植作物 如小麦、大麦、莜麦、谷子、糜 如小麦、大麦、莜麦、谷子、糜子、大豆、花生等禾谷类和豆类作物，保持水土子、大豆、花生等禾谷类和豆类作物，保持水土的作用较好。的作用较好。

(3)(3) 二年生与多年生牧草二年生与多年生牧草 如草木樨、苜蓿、 如草木樨、苜蓿、沙打旺、小冠花等，覆盖面积大，时间长，能缓沙打旺、小冠花等，覆盖面积大，时间长，能缓冲雨滴冲击地面，根系能穿插挤压土壤，形成团冲雨滴冲击地面，根系能穿插挤压土壤，形成团聚体，有大量有机质还田，改良土壤结构，使土聚体，有大量有机质还田，改良土壤结构，使土壤具有良好的渗透性，水土保持作用最大。壤具有良好的渗透性，水土保持作用最大。

保护性作物布局保护性作物布局

在在种植制度种植制度中栽培中栽培密植作物密植作物、、多年生牧草多年生牧草等有等有利于水土保持。在作物布局中，应尽可能避免利于水土保持。在作物布局中，应尽可能避免防侵蚀能力差的防侵蚀能力差的中耕作物中耕作物长期连作。在可能条长期连作。在可能条件下，最好把防侵蚀作用强的牧草同一年生作件下，最好把防侵蚀作用强的牧草同一年生作物结合起来。物结合起来。

美国研究资料表明，中耕作物插入密播作物，美国研究资料表明，中耕作物插入密播作物，在中等坡地上能有效地控制径流和侵蚀，每年在中等坡地上能有效地控制径流和侵蚀，每年土壤侵蚀模数，土壤侵蚀模数，休闲休闲为为 140t140t ／／ hmhm22 ，连作，连作棉花棉花为为 50t50t ／／ hmhm22 ，，玉米与覆盖作物玉米与覆盖作物二年轮二年轮作为作为 25t25t ／／ hmhm22 ，，玉米玉米、、棉花棉花、、小麦小麦与与胡枝胡枝子子轮作为轮作为 20 t20 t／／ hmhm22 。。

在 一 个山区坡地在 一 个山区坡地上 ， 为 了 保 持 水上 ， 为 了 保 持 水土 ，土 ，——般 是坡上般 是坡上部造林，中下 部部造林，中下 部种植果树，坡底种植果树，坡底种植一 年 生 作 物 。种植一 年 生 作 物 。

我国甘肃天水水土保持试验站进行我国甘肃天水水土保持试验站进行草田轮作草田轮作对对比试验，轮作地的冲刷量平均减少比试验，轮作地的冲刷量平均减少 26.2%26.2% 。。

间混套作可以增加地面覆盖度，延长覆盖时间混套作可以增加地面覆盖度，延长覆盖时间减轻水土流失，是山区丘陵保持水土的重间减轻水土流失，是山区丘陵保持水土的重要措施。要措施。

2.2. 间作、混作和套作间作、混作和套作

据陕西延安水土保持站研究，据陕西延安水土保持站研究，苏丹草单作苏丹草单作时，时，覆盖度为覆盖度为 70%70% ，与，与草木樨间作草木樨间作时，覆盖度为时，覆盖度为90%90% ，覆盖度的增加可减弱雨水对土壤的冲，覆盖度的增加可减弱雨水对土壤的冲击，减少水土流失。击，减少水土流失。据天水水土保持试验站测定，据天水水土保持试验站测定，扁豆扁豆与与青稞混作青稞混作比比扁豆单作扁豆单作时的水土流失量要少时的水土流失量要少 90%90% 。。

在平原风沙区，建立农田防护林体系；在平原风沙区，建立农田防护林体系； 营造刺槐等薪炭林，发展泡桐实行农桐间作；营造刺槐等薪炭林，发展泡桐实行农桐间作； 发展苹果、梨、葡萄、枣、桃、杏等果树，发展苹果、梨、葡萄、枣、桃、杏等果树， 实行果农间作； 实行果农间作； 发展紫穗槐、柠条、簸箕柳、沙柳等灌木，发展紫穗槐、柠条、簸箕柳、沙柳等灌木， 乔、灌、草等相配合，种植绿肥牧草； 乔、灌、草等相配合，种植绿肥牧草； 发展沙打旺、草木樨、苜蓿、田菁、柽麻等，发展沙打旺、草木樨、苜蓿、田菁、柽麻等， 选择适沙性较强的避风沙较好的小麦、谷子、 选择适沙性较强的避风沙较好的小麦、谷子、 棉花、花生、瓜类等作物，实行粮、经、菜、 棉花、花生、瓜类等作物，实行粮、经、菜、 肥间作轮作。 肥间作轮作。

建立起林草农复合层片生物结构，增加植被建立起林草农复合层片生物结构，增加植被覆盖，利用植物防风固沙，改善田间小气候，覆盖，利用植物防风固沙，改善田间小气候，稳定近地面大气层水热动态，是风沙区农田稳定近地面大气层水热动态，是风沙区农田保护的根本措施。保护的根本措施。

平原风沙区种植绿肥牧草，实行粮肥间作，平原风沙区种植绿肥牧草，实行粮肥间作，也是稳产增收的有效措施。也是稳产增收的有效措施。

河南开封县刘堂牧场在河南开封县刘堂牧场在 800hm800hm22 飞沙地上种飞沙地上种植沙打旺，产鲜草量植沙打旺，产鲜草量 10001000 ～～ 2000kg2000kg ／／hmhm22 ，适应性好，生命力强，在风沙危害严，适应性好，生命力强，在风沙危害严重的情况下，不少禾苗干枯，而沙打旺却生长重的情况下，不少禾苗干枯，而沙打旺却生长茁壮。茁壮。

带状种植带状种植就是条带种植，是沿着坡地等高线划就是条带种植，是沿着坡地等高线划分成若干条带，在各条带上交互和轮流种植密分成若干条带，在各条带上交互和轮流种植密生作物与疏生作物或牧草。生作物与疏生作物或牧草。

在空间上是带状间作，在时间上是草田轮作。在空间上是带状间作，在时间上是草田轮作。保护性作物覆盖着地面，能防止雨水对地面的保护性作物覆盖着地面，能防止雨水对地面的冲击，减缓径流，拦截泥沙，阻拦疏生作物带冲击，减缓径流，拦截泥沙，阻拦疏生作物带冲下来的水土，防止土壤侵蚀。冲下来的水土，防止土壤侵蚀。

3.3.带状种植带状种植

带状种植的条带最好符合于带状种植的条带最好符合于等高线等高线，在坡度较，在坡度较大时，最好和梯田相结合。大时，最好和梯田相结合。

在地陡、雨量多而强在地陡、雨量多而强度大、土壤紧实吸水度大、土壤紧实吸水性能小的地区，条带性能小的地区，条带窄一些。相反，条带窄一些。相反，条带应宽一些。如坡度为应宽一些。如坡度为121200——151500 时， 可 设时， 可 设置置 1010——20m20m 宽 的宽 的条带；坡度为条带；坡度为 151500——202000 时，条带宽度只时，条带宽度只宜宜 55——10m10m 。。

草田带状间作草田带状间作就是用就是用牧牧草草与与农作物农作物成带状相间成带状相间种植。玉米地对水土流种植。玉米地对水土流失的控制力较差，苜蓿失的控制力较差，苜蓿地可截留较多的水土，地可截留较多的水土，玉米与苜蓿成带状交替玉米与苜蓿成带状交替种植，减少水土流失的种植，减少水土流失的效果显著。效果显著。

据辽宁阜新市水土保持站观测，实行据辽宁阜新市水土保持站观测，实行草田草田 (( 苜苜蓿、草木樨蓿、草木樨 )) 与与高粱高粱带状间作后，径流量比高带状间作后，径流量比高粱单作减少粱单作减少 78%78% ，冲刷量减少，冲刷量减少 92%92% 。。

带状间作带状间作农作物带状间作农作物带状间作就是就是用用疏生作物疏生作物 (( 玉米、玉米、高粱、棉花等高粱、棉花等 )) 和和密密生作物生作物 (( 小麦、大麦、小麦、大麦、谷子、糜子等谷子、糜子等 )) 成带成带状相问种植。带的宽状相问种植。带的宽度一般度一般 33——5m5m 。。

(( 二二 )) 保护性土壤耕保护性土壤耕作作

1.1. 等高耕作法等高耕作法

在坡耕地上，耕作播种沿等高线进行，所形成在坡耕地上，耕作播种沿等高线进行，所形成的等高小垄与作物作为减缓水向下流动的障碍的等高小垄与作物作为减缓水向下流动的障碍物，可以减少径流，减小水蚀，增加土壤水分，物，可以减少径流，减小水蚀，增加土壤水分，起到保土保水的作用，在缓坡地作用较大起到保土保水的作用，在缓坡地作用较大 ..

美国许多研究资料表明，等高耕作比顺坡上美国许多研究资料表明，等高耕作比顺坡上下耕作水蚀减少下耕作水蚀减少 25%25%——76%76% 。。

沿等高线用山地犁开沟，沟深沿等高线用山地犁开沟，沟深 0.270.27——0.33m0.33m ，，幅宽幅宽 0.530.53——0.66m0.66m ，可以加深耕作层，拦截，可以加深耕作层，拦截径流，减少土壤冲刷，起到保水、保土、保肥、径流，减少土壤冲刷，起到保水、保土、保肥、保墒和抗旱、抗寒、抗倒伏的作用。保墒和抗旱、抗寒、抗倒伏的作用。据测定，当坡面小于据测定，当坡面小于 202000 时，在普通降雨情况时，在普通降雨情况下，水平沟与平作比较，径流减少下，水平沟与平作比较，径流减少 80%80% ，土，土壤冲刷减少壤冲刷减少 90%90% 左右。它适用于左右。它适用于 252500 以下以下的的山坡地，宜种糜谷、小麦、豆类、马铃薯等作山坡地，宜种糜谷、小麦、豆类、马铃薯等作物。这种耕作法投资小，方法简单，见效快，物。这种耕作法投资小，方法简单，见效快，易普及推广易普及推广 ..

陕西延安水平沟种植法：陕西延安水平沟种植法：

通过耕作在地面上形成较大的沟和垄，能更有通过耕作在地面上形成较大的沟和垄，能更有效地控制土壤侵蚀的一类耕作法。效地控制土壤侵蚀的一类耕作法。它一般也是按等高线进行，适于在较大坡度的它一般也是按等高线进行，适于在较大坡度的耕地采用。我国的沟垄种植法，适宜于川台塬耕地采用。我国的沟垄种植法，适宜于川台塬坝和水平梯田。此法需深耕起垄，顺沟种植，坝和水平梯田。此法需深耕起垄，顺沟种植，深播浅盖，播后镇压。深播浅盖，播后镇压。

2.2.沟垄耕作法沟垄耕作法

据陕西汉中水保站多年试验，横坡等高沟垄种据陕西汉中水保站多年试验，横坡等高沟垄种植可减少径流植可减少径流 64%64% ，减少泥沙冲刷，减少泥沙冲刷 92.9%92.9% ，，一般作物增产一般作物增产 30%30% 。。

在地表保留足够数量的作物残茬或秸秆，以保在地表保留足够数量的作物残茬或秸秆，以保护土壤，减少大量的土壤损失。植物残留物缓护土壤，减少大量的土壤损失。植物残留物缓和了雨滴冲击地面的力量，减少了地面板结的和了雨滴冲击地面的力量，减少了地面板结的可能性。残留物吸收大量地面水，延迟了地表可能性。残留物吸收大量地面水，延迟了地表的水流，这使水分有更多的时间渗入地下。的水流，这使水分有更多的时间渗入地下。

3.3.残茬覆盖耕作法残茬覆盖耕作法

美国威斯康星州研究，在美国威斯康星州研究，在 6600 坡地上，头年用坡地上，头年用切碎的玉米秆部分覆盖地面，第二年减少土切碎的玉米秆部分覆盖地面，第二年减少土壤侵蚀壤侵蚀 77%77% 。。

国外一般是在联合收割机上装上秸秆切碎机和国外一般是在联合收割机上装上秸秆切碎机和撒布机，在收割作物的同时就把秸秆切碎，撒撒布机，在收割作物的同时就把秸秆切碎，撒在地面上，然后用相应的农机具进行耕作。在地面上，然后用相应的农机具进行耕作。控制土壤侵蚀所需要作物残茬量随土壤和坡度控制土壤侵蚀所需要作物残茬量随土壤和坡度而 不同 ， 一 般 约 需小谷 物残茬而 不同 ， 一 般 约 需小谷 物残茬 33603360——6720kg6720kg ／／ hmhm22 。小谷物、牧草。小谷物、牧草残茬的效果残茬的效果是玉米残茬的是玉米残茬的 22 倍倍。我国不少地区也在。我国不少地区也在试验研试验研究残茬覆盖耕作法。究残茬覆盖耕作法。

免耕法由于留有作物残茬保护地面，可降低地免耕法由于留有作物残茬保护地面，可降低地表风速，防止土壤迅速干燥，又不翻动土层，表风速，防止土壤迅速干燥，又不翻动土层，土壤受风蚀影响较少。土壤受风蚀影响较少。

美国俄亥俄州试验结果表明，在坡地上用免耕美国俄亥俄州试验结果表明，在坡地上用免耕法种植玉米，对土壤的保持作用几乎与草地的法种植玉米，对土壤的保持作用几乎与草地的效果相当。 效果相当。

4.4.免耕法免耕法

表表 7 7 各种不同处理农田土壤流失各种不同处理农田土壤流失量量农田类型农田类型 耕种方式耕种方式

平均每年土壤平均每年土壤流失量流失量 (t/(t/

hmhm22))

轮作犁翻的玉米地轮作犁翻的玉米地轮作犁翻的玉米地轮作犁翻的玉米地

免耕、覆盖秸秆的玉米地免耕、覆盖秸秆的玉米地麦地麦地草地草地

斜行种植斜行种植梯田种植梯田种植梯田种植梯田种植

17.2517.254.954.95微量微量2.42.4微量微量

防风保土保水保苗是风沙土耕作的重要问题。防风保土保水保苗是风沙土耕作的重要问题。因此，在风沙土区应特别讲究防蚀抗旱耕作，因此，在风沙土区应特别讲究防蚀抗旱耕作，如垂直主风向耕翻，保持犁沟与垡垄不平整，如垂直主风向耕翻，保持犁沟与垡垄不平整，以增加地表粗糙度，减弱近地面风力。以增加地表粗糙度，减弱近地面风力。

华北平原对风沙上的耕作经验是华北平原对风沙上的耕作经验是：一般不：一般不进行秋耕，并高留作物的残茬进行秋耕，并高留作物的残茬 (( 玉米、高粱、玉米、高粱、谷于谷于 )) 作为风障，以降低风速，预防风蚀。作为风障，以降低风速，预防风蚀。

5.5.防风防蚀耕作防风防蚀耕作

一种是隔一定距离一种是隔一定距离 (3(3——5m)5m) 留高茬，在高留高茬，在高茬风障间进行条播。茬风障间进行条播。

秋播小麦时，一般采用两种办法：秋播小麦时，一般采用两种办法：

另一种是进行一般的密播，则每隔一定距离另一种是进行一般的密播，则每隔一定距离(3(3——5m)5m) 用玉米秆设立风障。用玉米秆设立风障。

飞沙土耕翻不宜过深，一般不超过飞沙土耕翻不宜过深，一般不超过 30cm30cm ，，以防漏水漏肥。风沙区播种正值春季大风季以防漏水漏肥。风沙区播种正值春季大风季节，要讲究播种技术，采取局部动土、适当节，要讲究播种技术，采取局部动土、适当深种、种后踏垄、风口留茬等措施，以防风深种、种后踏垄、风口留茬等措施，以防风保苗。保苗。

(( 三三 )) 梯田种植法梯田种植法土壤侵蚀受坡度、降雨、风力、植被以及水上土壤侵蚀受坡度、降雨、风力、植被以及水上保持措施等多种因素影响。梯田种植法在一定保持措施等多种因素影响。梯田种植法在一定程度上消除了坡度的影响，因而有较高的水土程度上消除了坡度的影响，因而有较高的水土保持能力。保持能力。据牛文元报道，黄土高原坡耕地上的水土流失据牛文元报道，黄土高原坡耕地上的水土流失量为梯田的量为梯田的 7.77.7 倍。倍。SpomerSpomer 在美国在美国 IowaIowa 州东南部坡度为州东南部坡度为 181800 、、年降水量年降水量 810mm810mm 的地区的集水域连续的地区的集水域连续 88 年测定年测定了土壤的流失量得出，了土壤的流失量得出，玉米地玉米地达达 1515——34t/hm34t/hm22 ，，草地草地和和梯田式种植玉米梯田式种植玉米的农田不到的农田不到 3t3t／／ hmhm22 。。

(( 四四 )) 农林结合，建立农田防护农林结合，建立农田防护林林种植业与林业均是第一性植物生产，两者都是种植业与林业均是第一性植物生产，两者都是

独立的生产部门。成片、成带的森林对附近的独立的生产部门。成片、成带的森林对附近的农田保护可带来一些有利的影响，但也有一定农田保护可带来一些有利的影响，但也有一定的副作用。与的副作用。与——年生作物间的群体关系相似，年生作物间的群体关系相似，农林复合群体也存在着互补与竞争两个方面。 农林复合群体也存在着互补与竞争两个方面。

第一，在山区坡地上保护水土。第一，在山区坡地上保护水土。植树造林植树造林由于增加了植被覆盖率，可以减弱地表径流，由于增加了植被覆盖率，可以减弱地表径流，降低雨水对地面的冲击，减少水土流失，涵降低雨水对地面的冲击，减少水土流失，涵养水源。养水源。据调查，在森林覆盖下，树冠的截雨率据调查，在森林覆盖下，树冠的截雨率 (( 截截雨量占降雨量的百分比雨量占降雨量的百分比 )) 可达可达 10%10% 以上，以上，地表的枯枝落叶有强大的吸水力，地表的枯枝落叶有强大的吸水力， 1kg1kg 的枯的枯枝落叶可吸收枝落叶可吸收 22——5kg5kg 的水。的水。

森林对近农田的主要有益作用是：森林对近农田的主要有益作用是：

第二，减低风速，抗御风沙灾害。第二，减低风速，抗御风沙灾害。风沙区风沙区农田风蚀严重，易旱易热，漏水漏肥，地力瘠农田风蚀严重，易旱易热，漏水漏肥，地力瘠薄，必须采取措施，造林种草，防风固沙，培薄，必须采取措施，造林种草，防风固沙，培养地力，增强土壤的保水保肥能力。一般在林养地力，增强土壤的保水保肥能力。一般在林带下风向带下风向 44——1515 倍倍树高距离可 减 低风速树高距离可 减 低风速10%10%～～ 40%40% 。。

第三，改变了农田小气候。第三，改变了农田小气候。由于林带使风由于林带使风速和涡流交换显著减弱，因而降低了带间农田速和涡流交换显著减弱，因而降低了带间农田的可能蒸发量，土壤含水量显著增加，林带和的可能蒸发量，土壤含水量显著增加，林带和作物蒸腾水分损失较少，空气湿度相应提高，作物蒸腾水分损失较少，空气湿度相应提高，平均提高平均提高 3%3%～～ 5%5% 。。

第一，第一，““胁地胁地””作用作用。即高大树木遮荫下，。即高大树木遮荫下，附近农田受光时间短，热量减少，水分养分附近农田受光时间短，热量减少，水分养分消耗多，因而减低了附近农作物的产量。消耗多，因而减低了附近农作物的产量。

胁地表现不同，胁地表现不同，——般林带东侧受威胁般林带东侧受威胁 >> 西侧，西侧，北侧北侧 >> 南侧，秋作物南侧，秋作物 >> 夏作物，旱地夏作物，旱地 >> 水浇水浇地，瘦地地，瘦地 >> 肥地；肥地；

不同作物耐胁程度是：水稻不同作物耐胁程度是：水稻 >> 蔬菜蔬菜 >> 小麦小麦 >>玉米玉米 >> 大豆大豆 >> 棉花棉花 >> 谷子谷子 >> 甘薯。甘薯。

林带对农田不利的影响表现在：林带对农田不利的影响表现在：

第二，农田小气候改变，对作物有正作第二，农田小气候改变，对作物有正作用，也有副作用。用，也有副作用。林下农田温度降低，对林下农田温度降低，对玉米、棉花等喜温作物的生长发育是不利的。玉米、棉花等喜温作物的生长发育是不利的。由于树木蒸腾水分比大田作物一般多由于树木蒸腾水分比大田作物一般多 11 倍倍以以上，因而造成了近林带处作物的生理干旱。上，因而造成了近林带处作物的生理干旱。

至于森林是否有助于增加降水，这是一个有至于森林是否有助于增加降水，这是一个有争议的问题。争议的问题。多数学者认为，大范围内的降水决定于太阳多数学者认为，大范围内的降水决定于太阳辐射和大气环流，森林增加的水汽是微不足辐射和大气环流，森林增加的水汽是微不足道的。黄秉维提出，大气中水汽含量并不是道的。黄秉维提出，大气中水汽含量并不是降水的决定因素，水汽进入上空后，平均经降水的决定因素，水汽进入上空后，平均经过过 88——12d12d 才向地表下降。他得出，如果地才向地表下降。他得出，如果地球上的森林全部消失，蒸发量减少只相当于球上的森林全部消失，蒸发量减少只相当于全球蒸发量的全球蒸发量的 1.5%1.5% 。。

护田林带护田林带通常由主林带和副林带两部分组成。通常由主林带和副林带两部分组成。主林带主林带的方向与主要害风垂直；的方向与主要害风垂直；副林带副林带一般又垂于主林带。一般又垂于主林带。田块上配置的主林带和副林带组成林网，在田块上配置的主林带和副林带组成林网，在林网内每一田块的主林带和副林带就形成一林网内每一田块的主林带和副林带就形成一个网格。护田林只有由多数林网所组成时，个网格。护田林只有由多数林网所组成时，其减低风速从而改善一系列小气候条件的作其减低风速从而改善一系列小气候条件的作用才是稳定与显著的。用才是稳定与显著的。

相邻两个主林带的距离称为林带的相邻两个主林带的距离称为林带的 间距间距，通，通常以主要树种达到壮龄时林带平均高度常以主要树种达到壮龄时林带平均高度 (H)(H)的倍数来表示，一般主林带间距不应超过带的倍数来表示，一般主林带间距不应超过带高的高的 2525 倍倍。如果带间距小于。如果带间距小于 500m500m ，防风，防风效益则大为增加，但胁地作用也将增大。效益则大为增加，但胁地作用也将增大。

副林带间距可大到最适于农机田间作业的距副林带间距可大到最适于农机田间作业的距离。网格面积如控制在离。网格面积如控制在 50hm50hm22 以内，效果以内，效果更加显著。更加显著。

三、农田土壤风蚀的治理三、农田土壤风蚀的治理（一）农田土壤的风蚀（一）农田土壤的风蚀风蚀风蚀，指在气流的冲击作用下，细土粒、沙粒，指在气流的冲击作用下，细土粒、沙粒脱离地表被搬运和堆积的过程。脱离地表被搬运和堆积的过程。风蚀的强度受风力强弱、地表状况、粒径和比风蚀的强度受风力强弱、地表状况、粒径和比重大小等因素的影响。当地表重大小等因素的影响。当地表 30cm30cm 高度的风高度的风速达到速达到 5.8m5.8m ／／ ss 时，风可将土粒带走。直径时，风可将土粒带走。直径小于小于 0.1mm0.1mm 的土粒常以悬浮状被带走，直径的土粒常以悬浮状被带走，直径0.10.1——0.5mm0.5mm 的土粒呈的土粒呈““跳跃跳跃””状态移动，状态移动，直径直径 1mm1mm 以上的颗粒则在上面呈蠕动状态慢以上的颗粒则在上面呈蠕动状态慢慢变动位置。慢变动位置。

当土壤没有植物保护时，风蚀影响将会加剧。当土壤没有植物保护时，风蚀影响将会加剧。农业生产受风蚀引起的历史教训甚多。农业生产受风蚀引起的历史教训甚多。

据报道，半个多世纪以来，据报道，半个多世纪以来，非洲撒哈拉沙漠非洲撒哈拉沙漠南南部草原的宜农宜牧土地由于受风尘覆盖，已损部草原的宜农宜牧土地由于受风尘覆盖，已损失失 6565 万万 kmkm22 ， 近十年 来 ， 仍 有， 近十年 来 ， 仍 有 8080——160km160km 宽的沙漠地带每年以宽的沙漠地带每年以 1.51.5——3km3km 的的速度向农牧地扩展。速度向农牧地扩展。

我国是一个风沙区面积较大、风沙危害及沙漠我国是一个风沙区面积较大、风沙危害及沙漠化严重的国家，其风沙区总面积约化严重的国家，其风沙区总面积约 153.3153.3万万kmkm22(( 包括沙漠、戈壁、沙漠化土地及沿海、包括沙漠、戈壁、沙漠化土地及沿海、沿河沙地沿河沙地 )) ，占同土总面积的，占同土总面积的 15.9%15.9% 。。

从分布状况来看，除少量沿海、沿河沙地外，从分布状况来看，除少量沿海、沿河沙地外，绝大部分风沙区绝大部分风沙区 (( 包括沙漠、戈壁及沙漠化包括沙漠、戈壁及沙漠化土地土地 )) 主要分布在我国主要分布在我国西北和沿长城一带的西北和沿长城一带的干旱和半干旱地区干旱和半干旱地区。。

华北平原华北平原风蚀较轻，但河流沿岸、黄河故道风蚀较轻，但河流沿岸、黄河故道也有一定分布。河淤飞沙上，因沙粒细而松也有一定分布。河淤飞沙上，因沙粒细而松散，最易遭受风蚀，造成作物露种、埋苗、散，最易遭受风蚀，造成作物露种、埋苗、掀根，甚至数次毁种重播仍得不到全苗。由掀根，甚至数次毁种重播仍得不到全苗。由于漏水漏肥，养分含量低，腐殖质累积少，于漏水漏肥，养分含量低，腐殖质累积少，肥力较低，作物产量低而不稳。肥力较低，作物产量低而不稳。

(( 二二 )) 农田土壤风蚀的治农田土壤风蚀的治理理

1.1. 改善植被状况、增加地面覆盖 改善植被状况、增加地面覆盖 在防治土壤风蚀过程中，植被在覆盖地表，在防治土壤风蚀过程中，植被在覆盖地表，截流降水，减少雨滴击溅，降低风速有积极截流降水，减少雨滴击溅，降低风速有积极的作用。的作用。

如如造林种草造林种草、、封山育林封山育林以及农作物的以及农作物的 合理密合理密植植、、草田轮作草田轮作 、、 间作套种间作套种等人为措施，都可等人为措施，都可以改善植被状况，防治土壤侵蚀的发生发展。以改善植被状况，防治土壤侵蚀的发生发展。

2.2. 改变地形条件改变地形条件

如坡地上修水平梯田、梯土、挖水平阶、开水如坡地上修水平梯田、梯土、挖水平阶、开水平沟，培植地埂以及采用水土保持耕作法，均平沟，培植地埂以及采用水土保持耕作法，均可减缓坡度，截短坡长，改变小地形，达到减可减缓坡度，截短坡长，改变小地形，达到减轻或防止土壤侵蚀的作用。在荒坡上造林实施轻或防止土壤侵蚀的作用。在荒坡上造林实施鱼鳞坑、水平沟等水上保持整地法，可以达到鱼鳞坑、水平沟等水上保持整地法，可以达到控制土壤侵蚀和促进林木生长的目的。控制土壤侵蚀和促进林木生长的目的。

在谷地上修谷坊、建水库、打坝淤地等，可以在谷地上修谷坊、建水库、打坝淤地等，可以控制沟底下切和沟坡侵蚀。在侵蚀沟两岸采取控制沟底下切和沟坡侵蚀。在侵蚀沟两岸采取削坡等工程措施，使坡角变小，以稳定沟坡，削坡等工程措施，使坡角变小，以稳定沟坡，防止泻流、崩塌、滑坡等土壤侵蚀现象的发生。防止泻流、崩塌、滑坡等土壤侵蚀现象的发生。

3.3. 改良土壤性状改良土壤性状

如采用客土法改良土壤质地、增施有机肥料、如采用客土法改良土壤质地、增施有机肥料、平衡施肥、深耕深锄、施用石灰或石膏改良土平衡施肥、深耕深锄、施用石灰或石膏改良土壤酸性或碱性、施用土壤结构改良剂等，这些壤酸性或碱性、施用土壤结构改良剂等，这些措施可以改良土壤性状，提高土壤抗蚀性和抗措施可以改良土壤性状，提高土壤抗蚀性和抗冲性，防治水土流失。冲性，防治水土流失。

四、农田土壤盐碱的治理四、农田土壤盐碱的治理

我国共有盐碱地我国共有盐碱地 764764 万万 hmhm22 ，其中盐化土，其中盐化土壤壤 (( 盐土盐土 )) 耕地面积为耕地面积为 658658 万万 hmhm22 ，碱化，碱化土壤土壤 (( 碱土碱土 )) 耕地面积为耕地面积为 106106 万万 hmhm22 ，这，这些耕地主要分布在华北、西北和东北地区，些耕地主要分布在华北、西北和东北地区，而以华北地区最多，约为而以华北地区最多，约为 314314 万万 hmhm22 ，占，占全国盐碱地面积的全国盐碱地面积的 40%40% 以上。以上。

由于大量开采水资源与不恰当的灌溉又会引由于大量开采水资源与不恰当的灌溉又会引起土壤盐渍化。起土壤盐渍化。 ““ 盐进人退盐进人退”” ，有些绿洲，有些绿洲3030 年来盐渍化土壤已增加了年来盐渍化土壤已增加了 66%66% 。。

对土壤盐渍化地区首先是要对土壤盐渍化地区首先是要控制地下水位控制地下水位，防，防止地下水位抬高。止地下水位抬高。可通过健全排灌系统，降低地下水位；减少与可通过健全排灌系统，降低地下水位；减少与防止渠道渗漏和发展节水农业，防止水分下渗防止渠道渗漏和发展节水农业，防止水分下渗抬高地下水位。此外，农林复合生态系统的建抬高地下水位。此外，农林复合生态系统的建立，既可降低地下水位，又可改善农田小气候，立，既可降低地下水位，又可改善农田小气候，是防止土壤次生盐渍化的有效措施之一。是防止土壤次生盐渍化的有效措施之一。在工程措施中，可通过洗盐和排水等水利改良在工程措施中，可通过洗盐和排水等水利改良措施改良和利用盐渍土。措施改良和利用盐渍土。

在有条件的地区，可以通过种稻改良盐渍土。在有条件的地区，可以通过种稻改良盐渍土。稻田由于生育期长期淹灌，有完善的排、退水稻田由于生育期长期淹灌，有完善的排、退水条件，可有效地洗脱土壤盐分，淡化地下水质；条件，可有效地洗脱土壤盐分，淡化地下水质；稻根呼吸作用放出的二氧化碳及绿肥等有机质稻根呼吸作用放出的二氧化碳及绿肥等有机质在厌氧条件下分解产生的有机酸，可中和苏打在厌氧条件下分解产生的有机酸，可中和苏打盐土等过高的土壤碱度。盐土等过高的土壤碱度。对盐渍土的农业改良措施有对盐渍土的农业改良措施有平整土地平整土地、、种植绿种植绿肥肥、、草田轮作草田轮作、、抗盐保苗抗盐保苗、、营造护田林网营造护田林网等。等。

五、污染土壤的改良利用 五、污染土壤的改良利用

（一）工程措施（一）工程措施工程措施是指用物理工程措施是指用物理 (( 机械机械 )) 、物理化学原理、物理化学原理治理污染土壤，且工程量比较大的一类方法，治理污染土壤，且工程量比较大的一类方法，常见的方法有：常见的方法有：1.1.客土、换土、去表土、翻土客土、换土、去表土、翻土 客土法客土法就是向污染土壤加入大量的干净土壤，就是向污染土壤加入大量的干净土壤，覆盖在表层或混匀，使污染物浓度降低到临界覆盖在表层或混匀，使污染物浓度降低到临界危害浓度以下或减少污染物与植物根系的接触，危害浓度以下或减少污染物与植物根系的接触，从而达成减轻危害的目的。从而达成减轻危害的目的。

换土法换土法就是把污染土壤取走，换入新的干净就是把污染土壤取走，换入新的干净的土壤。该方法对小面积严重污染且污染物的土壤。该方法对小面积严重污染且污染物具放射性或易扩散难分解的土壤是必须的，具放射性或易扩散难分解的土壤是必须的，以防止扩大污染范围，危害人、畜健康。对以防止扩大污染范围，危害人、畜健康。对换出的土壤应妥善处理，以防止二次污染。换出的土壤应妥善处理，以防止二次污染。翻土翻土就是深翻土壤，使聚集在表层的污染物就是深翻土壤，使聚集在表层的污染物分散到更深的层次，达到稀释目的。该类方分散到更深的层次，达到稀释目的。该类方法治理效果显著，不受土壤条件限制。但需法治理效果显著，不受土壤条件限制。但需大量人力、物力，投资大，且肥力会有所降大量人力、物力，投资大，且肥力会有所降低，应多施肥料以补充肥力。低，应多施肥料以补充肥力。

隔离法就是用各种防渗材料如水泥、黏土、隔离法就是用各种防渗材料如水泥、黏土、石板、塑料板等，把污染土壤就地与未污染石板、塑料板等，把污染土壤就地与未污染的土壤或小体分开，以减少或阻止污染物扩的土壤或小体分开，以减少或阻止污染物扩散到其他土壤或水体的做法。散到其他土壤或水体的做法。

该法应用于污染严重、易于扩散且污染物又该法应用于污染严重、易于扩散且污染物又可一段时间后分解的情况下，如较大规模事可一段时间后分解的情况下，如较大规模事故性农药污染的土壤。故性农药污染的土壤。

2.2.隔离法隔离法

清洗法就是用清水或含有能增加重金属水溶清洗法就是用清水或含有能增加重金属水溶性的某些化学物质的水，把污染物冲至根外性的某些化学物质的水，把污染物冲至根外层，再用含有一定配位体的化合物或阳离子层，再用含有一定配位体的化合物或阳离子与重金属形成较稳定的络合物或生物沉淀，与重金属形成较稳定的络合物或生物沉淀，以防止污染地下水。以防止污染地下水。

3.3.清洗法清洗法

热处理就是将已经隔离或未经隔离的污染土热处理就是将已经隔离或未经隔离的污染土壤加热，使污染物产生热分解的方法。该法壤加热，使污染物产生热分解的方法。该法多用于能够热分解的有机污染，如石油污染。多用于能够热分解的有机污染，如石油污染。产生热的方法有多种，主要是从经济实用方产生热的方法有多种，主要是从经济实用方法考虑。例如，红外线辐射、微波和射频方法考虑。例如，红外线辐射、微波和射频方式加热，管道输入水蒸气，或打进空气使污式加热，管道输入水蒸气，或打进空气使污染物挥发去除。 染物挥发去除。

4.4. 热处理热处理

近年来，国外采用电化学方法净化土壤中的重金近年来，国外采用电化学方法净化土壤中的重金属及部分有机污染物，该类方法特别适用于其他属及部分有机污染物，该类方法特别适用于其他方法难以处理的透水性差的黏土类土壤。方法难以处理的透水性差的黏土类土壤。美国路易斯安那州立大学研制出的方法是：在水美国路易斯安那州立大学研制出的方法是：在水泡的土壤中插入一些电极泡的土壤中插入一些电极 (( 最好是石墨电极，电最好是石墨电极，电极间距和深度根据需要而定极间距和深度根据需要而定 )) ，通过低强度直流，通过低强度直流电电 (1-5A)(1-5A) 。通电后，阴极附近产生的。通电后，阴极附近产生的 HH++ 便向便向土壤毛孔移动，并把污染物释放到毛管溶液中。土壤毛孔移动，并把污染物释放到毛管溶液中。水溶液以电渗透的方式移到阳极附近，并被吸收水溶液以电渗透的方式移到阳极附近，并被吸收到土壤表层，再清除。到土壤表层，再清除。

5.5.电化法电化法

(( 二二 )) 生物措施 生物措施 生物措施生物措施是利用某些特殊种类的动物、植物和是利用某些特殊种类的动物、植物和微生物较快地吸收、移走、沉淀或降解土壤中微生物较快地吸收、移走、沉淀或降解土壤中的污染物质，而达到净化土壤的目的。的污染物质，而达到净化土壤的目的。据研究，蚯蚓及某些鼠类能降解土壤中的一些据研究，蚯蚓及某些鼠类能降解土壤中的一些农药，吸收移走土壤中的重金属。一些野生植农药，吸收移走土壤中的重金属。一些野生植物也能吸收并在体内大量累积铅、锌、铜、镉、物也能吸收并在体内大量累积铅、锌、铜、镉、镍等重金属元素和砷、硼等污染元素：这类植镍等重金属元素和砷、硼等污染元素：这类植物称为超积累植物，其吸收重金属的量超过一物称为超积累植物，其吸收重金属的量超过一般植物般植物 100100 倍以上，可通过人工栽培用于重倍以上，可通过人工栽培用于重金属等元素污染土壤的治理。 金属等元素污染土壤的治理。

⃝³⃝³ 十字花科遏蓝菜属植物十字花科遏蓝菜属植物具有很强的吸收具有很强的吸收锌锌和和 镉镉的能力；的能力；⃝³⃝³ 羊齿类铁角蕨属植物羊齿类铁角蕨属植物及及富镉苋科植物富镉苋科植物等，对等，对 土壤 土壤镉镉的吸收能力很强；的吸收能力很强；⃝³⃝³ 香蒲植物香蒲植物、、绿肥植物绿肥植物中的中的无叶紫花苕子无叶紫花苕子对对铅铅 和和锌锌具有强的忍耐和吸收能力，可以用于净具有强的忍耐和吸收能力，可以用于净 化铅锌矿废水污染的土壤。 化铅锌矿废水污染的土壤。这类植物根系通常含较高浓度重金属，割除植这类植物根系通常含较高浓度重金属，割除植物时应尽量连根收走。这方面的研究是国内外物时应尽量连根收走。这方面的研究是国内外非常活跃的一个领域，有很好的应用前景，但非常活跃的一个领域，有很好的应用前景，但目前很少用于大规模污染治理。目前很少用于大规模污染治理。

(( 三三 )) 化学措施化学措施在某些污染土壤中加入一定的化学物质能有效在某些污染土壤中加入一定的化学物质能有效地降低污染物的水溶性，扩散性和生物有效性，地降低污染物的水溶性，扩散性和生物有效性，从而降低它们进入植物体，微生物体和水体的从而降低它们进入植物体，微生物体和水体的能力，减轻对生态环境的危害。能力，减轻对生态环境的危害。

例如，对于重金属污染的土壤，施用石灰、高例如，对于重金属污染的土壤，施用石灰、高炉灰等碱性物质能提高土壤炉灰等碱性物质能提高土壤 pHpH ，降低重金属，降低重金属的溶解性，从而有效地降低植物体内的重金属的溶解性，从而有效地降低植物体内的重金属浓度。 浓度。

增加增加磷肥磷肥、、硅肥硅肥等提高土壤的缓冲能力，也能等提高土壤的缓冲能力，也能降低植物体中重金属的浓度。通过离子间拮抗降低植物体中重金属的浓度。通过离子间拮抗作用米降低植物对某种污染物的吸收在某些情作用米降低植物对某种污染物的吸收在某些情况下也是经济有效的。况下也是经济有效的。

据法国农业科学院波尔多试验站研究结果，在据法国农业科学院波尔多试验站研究结果，在镉、锌污染的土壤上施用含铁丰富的物质镉、锌污染的土壤上施用含铁丰富的物质 (( 铁铁渣、废铁矿渣、废铁矿 )) 能明显降低植物镉、锌含量。用能明显降低植物镉、锌含量。用锌来拮抗镉的试验也有报道，但只适用于含锌锌来拮抗镉的试验也有报道，但只适用于含锌水平较低的土壤。 水平较低的土壤。

(( 四四 )) 农业措农业措施施

1.1. 增施有机肥提高土壤环境容量增施有机肥提高土壤环境容量

施用堆肥、厩肥、植物秸秆等有机肥，增加土施用堆肥、厩肥、植物秸秆等有机肥，增加土壤有机质，可增加土壤胶体对重金属和农药的壤有机质，可增加土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。部分有机物质又是还原剂，可促进吸附能力。部分有机物质又是还原剂，可促进土壤中的镉形成硫化镉沉淀，或将土壤中的镉形成硫化镉沉淀，或将高价铬高价铬(Cr(Cr6+6+)) 还原为毒性较低的还原为毒性较低的低价铬低价铬 (Cr(Cr3+3+)) 。施。施用有机肥，还能促进微生物和酶系的活性，加用有机肥，还能促进微生物和酶系的活性，加速有机污染的降解。速有机污染的降解。

2.2. 控制土壤水分 控制土壤水分

土壤的氧化还原状况影响到污染物的存在状土壤的氧化还原状况影响到污染物的存在状态，通过控制土壤水分可达到降低污染物危态，通过控制土壤水分可达到降低污染物危害的作用。害的作用。

据研究，在水稻抽穗到成熟期，无机成分大据研究，在水稻抽穗到成熟期，无机成分大量向穗部转移，此时减少落干，保持淹水可量向穗部转移，此时减少落干，保持淹水可明显地减少水稻籽实中镉、锌、铜、铅的含明显地减少水稻籽实中镉、锌、铜、铅的含量。量。

3.3. 选择合适形态的化肥 选择合适形态的化肥

不同形态的氮、磷、钾化肥对土壤特别是根际不同形态的氮、磷、钾化肥对土壤特别是根际环境的理化性质具有不同的影响，某些形态的环境的理化性质具有不同的影响，某些形态的化肥更有利于降低作物体内重金属化肥更有利于降低作物体内重金属 (( 镉镉 )) 浓度。浓度。氮肥氮肥：：NHNH44HCOHCO33>CO(NH>CO(NH22))22>(NH>(NH44))22SOSO44 、、 NHNH44CICI ；；磷肥磷肥：钙镁磷肥：钙镁磷肥 >Ca(H>Ca(H22POPO44))22>> 磷矿粉、过磷矿粉、过磷酸钙；磷酸钙；钾肥钾肥： ： KK22SOSO44>KCI>KCI 。。这些不同形态肥料对土壤重金属的溶解度的影这些不同形态肥料对土壤重金属的溶解度的影响，主要与肥料的生理酸碱性和肥料本身的化响，主要与肥料的生理酸碱性和肥料本身的化学性质有关。学性质有关。

4.4.选种抗污染农作物品种 选种抗污染农作物品种 不同种类的植物或同一种植物的不同品种，对不同种类的植物或同一种植物的不同品种，对污染元素的吸收和利用能力有很大差异。污染元素的吸收和利用能力有很大差异。例如，例如，菠菜菠菜、、小麦小麦、、大豆大豆吸吸镉镉量多，不宜在含量多，不宜在含镉量高的土壤上种植，而镉量高的土壤上种植，而玉米玉米、、水稻水稻一般较低。一般较低。但有的水稻品种具有较强的富积镉的能力，在但有的水稻品种具有较强的富积镉的能力，在镉污染的土壤上种植甚至形成镉污染的土壤上种植甚至形成“镉米”“镉米”。。此外，国外研究还表明，种植于同一污染土壤此外，国外研究还表明，种植于同一污染土壤上，上，大麦大麦、、生菜生菜、、玉米玉米、、烟草烟草的不同品种对的不同品种对重重金属金属的吸收具有明显差异。的吸收具有明显差异。

我国华南地区种植的我国华南地区种植的水稻水稻、、豆角豆角、、油菜油菜中的不中的不同品种对同品种对镉镉的吸收累积也有明显差异。的吸收累积也有明显差异。

—— 般来说，在中、轻度重金属污染的土壤上，般来说，在中、轻度重金属污染的土壤上，不宜种植不宜种植叶菜叶菜、、块根类蔬菜块根类蔬菜，可改种瓜果类蔬，可改种瓜果类蔬菜或果树等，能有效地降低农产品的重金属浓菜或果树等，能有效地降低农产品的重金属浓度。在轻度污染的土壤上，选用生长期短的早度。在轻度污染的土壤上，选用生长期短的早熟品种，可减少污染物在作物体内积累量。熟品种，可减少污染物在作物体内积累量。

此外，通过筛选出在食用部位累积污染物少的此外，通过筛选出在食用部位累积污染物少的品种，直接种植在中、轻度污染的土壤上，可品种，直接种植在中、轻度污染的土壤上，可减轻农产品污染物的浓度，有时甚至减少几倍。减轻农产品污染物的浓度，有时甚至减少几倍。

5.5. 改变种植方式或改为非农业用地改变种植方式或改为非农业用地

在污染较严重的农田，可改种非食用植物，在污染较严重的农田，可改种非食用植物，如花卉、苗木、棉花、苎麻等。如花卉、苗木、棉花、苎麻等。对于污染严重的某些农田，若污染物不会直对于污染严重的某些农田，若污染物不会直接对人体产生危害，在需要的时候优先考虑接对人体产生危害，在需要的时候优先考虑改为建筑用地等非农业用地。改为建筑用地等非农业用地。农业措施投资少，无副作用，但治理效果较农业措施投资少，无副作用，但治理效果较差，周期长，适于轻度污染的土壤。同时农差，周期长，适于轻度污染的土壤。同时农业措施应与生物措施，化学措施配合使用。业措施应与生物措施，化学措施配合使用。

第三节 农田培肥第三节 农田培肥

一、土壤有机质下降的原因分析一、土壤有机质下降的原因分析二、养分平衡二、养分平衡三、土壤培肥与建立用养结合的三、土壤培肥与建立用养结合的 平衡体系 平衡体系

一、土壤有机质下降的原因分析一、土壤有机质下降的原因分析

土壤有机质是土壤肥力的一个重要指标，土土壤有机质是土壤肥力的一个重要指标，土壤有机质的来源主要是壤有机质的来源主要是 :: 作物残体作物残体、、秸秆直接秸秆直接还田还田和和畜粪畜粪、、厩肥还田厩肥还田等。等。

我国目前土壤有机质下降的主要原因为以下我国目前土壤有机质下降的主要原因为以下 44个方面个方面：：

①① 大量有机物不能还田。大量有机物不能还田。

②②绿肥播种面积不大，且单产较低，养绿肥播种面积不大，且单产较低，养 地的速度跟不上养分移出农田的速度。 地的速度跟不上养分移出农田的速度。

③③ 化学氮肥大量使用，使土壤碳氮比降化学氮肥大量使用，使土壤碳氮比降 低，从而加速土壤有机质的矿化，导致 低，从而加速土壤有机质的矿化，导致 土壤有机质含量明显下降。 土壤有机质含量明显下降。

④④ 土壤的雨水淋溶掉大量营养元素。土壤的雨水淋溶掉大量营养元素。

二、养分平衡二、养分平衡（一）农田物质循环与养分平衡（一）农田物质循环与养分平衡1.1. 农田物质循环是开放型的农田物质循环是开放型的 农田物质循环是人类在一定的气候、地质、土农田物质循环是人类在一定的气候、地质、土壤、植被等自然因素的背景下来干预和控制的，壤、植被等自然因素的背景下来干预和控制的，在农田上，除了养分的自然补给和减少外，还在农田上，除了养分的自然补给和减少外，还受灌水、施肥、耕作、根系和残茬的归还等人受灌水、施肥、耕作、根系和残茬的归还等人类各种措施所左右。因此，农田物质循环的研类各种措施所左右。因此，农田物质循环的研究涉及土壤、肥料、降水、作物等许多因素，究涉及土壤、肥料、降水、作物等许多因素，必须把作物、土壤条件与措施联系起来。必须把作物、土壤条件与措施联系起来。

①① 有机肥料和矿质肥料；有机肥料和矿质肥料；②② 降水；降水；③③ 土壤矿质分解；土壤矿质分解；④④ 生物固氮；生物固氮；⑤⑤根系和残茬归还；根系和残茬归还；⑥⑥尘埃的沉降；尘埃的沉降；⑦⑦灌溉；灌溉；⑧⑧播种与幼苗移栽。播种与幼苗移栽。

输入包括：输入包括：

①①植物收获物对养分元素的移出；植物收获物对养分元素的移出；②② 土壤的淋失；土壤的淋失；③③ 土壤的冲刷；土壤的冲刷；④④挥发；挥发；⑤⑤土壤固定等。土壤固定等。如果连年输出大于输入，就会越种地越瘦；如果连年输出大于输入，就会越种地越瘦；若能通过各种途径将收获物带走的归还给土若能通过各种途径将收获物带走的归还给土壤，使输入大于输出，那么地就越种越肥；壤，使输入大于输出，那么地就越种越肥；若输出等于输入，地力则呈相对稳定状态。若输出等于输入，地力则呈相对稳定状态。

输出包括：输出包括：

在农田生态系统中，每种元素都有自己独特在农田生态系统中，每种元素都有自己独特的循环途径。因此，必须弄清养分转移路线的循环途径。因此，必须弄清养分转移路线和循环途径，通过各种途径促进和扩大营养和循环途径，通过各种途径促进和扩大营养物质的循环，才能保证土壤肥力的提高和稳物质的循环，才能保证土壤肥力的提高和稳产高产。产高产。

关于关于碳、氮、磷、钾的循环与平衡碳、氮、磷、钾的循环与平衡等等问题在农业生态学中已详细介绍。问题在农业生态学中已详细介绍。

2.2. 碳、氮、磷、钾的循环与平碳、氮、磷、钾的循环与平衡衡

(( 二二 )) 不同种植制度下不同种植制度下 农田物质平衡动向农田物质平衡动向

1.1. 地力在自然植被下的变化地力在自然植被下的变化 自然土壤肥力的产生和发展，生物起着主导自然土壤肥力的产生和发展，生物起着主导作用。英国洛桑试验站在作用。英国洛桑试验站在 BroodburkBroodburk从从18821882 年开始撂荒，到年开始撂荒，到 19641964 年测定，土壤年测定，土壤的碳和氮比的碳和氮比 18811881 年增加年增加 11 倍多。 倍多。

土层土层（（ cmcm））

CC （（ %% ）） NN （（ %% ））

18811881 19641964 18811881 19641964

00——23232323——4646

0.980.980.590.59

2.792.790.810.81

0.1070.1070.0780.078

0.2600.2600.0980.098

2.2.荒地开垦后的养分动荒地开垦后的养分动态态 荒地开垦以后，一般规律是土壤有机质和养分荒地开垦以后，一般规律是土壤有机质和养分

迅速下降。迅速下降。黑龙江省富含有机质的黑钙土，在开垦后的头黑龙江省富含有机质的黑钙土，在开垦后的头l0l0 年，有机质损失了年，有机质损失了 35%35% 。。栽培作物所形成的有机质中，有栽培作物所形成的有机质中，有 70%70%——90%90%以收获物及产品形态移出田外，而以残茬、落以收获物及产品形态移出田外，而以残茬、落叶和根的形式遗留在农田中的数量不多。种植叶和根的形式遗留在农田中的数量不多。种植中耕作物土壤有机物损失最多，麦类作物消耗中耕作物土壤有机物损失最多，麦类作物消耗的有机质少，而栽培牧草则有利于有机质的积的有机质少，而栽培牧草则有利于有机质的积累。累。

常耕地与新开荒地大不相同，有机质分解较慢，常耕地与新开荒地大不相同，有机质分解较慢，肥力状况决定于投入与移出的平衡状况。一般肥力状况决定于投入与移出的平衡状况。一般规律是：规律是：①① 多出少入是耗地之因，而多入少出则为养多出少入是耗地之因，而多入少出则为养 地之本。 地之本。②②沉淀元素磷、钾一般是负平衡沉淀元素磷、钾一般是负平衡 (( 不入时不入时 )) ；；③③氮一般是负平衡，但种豆科作物时则有正有负；氮一般是负平衡，但种豆科作物时则有正有负；④④碳多数情况下是正，但完全不入时则以负碳多数情况下是正，但完全不入时则以负 平衡居多。 平衡居多。

3.3. 常耕地有机质养分动态常耕地有机质养分动态

多熟种植产量增加，从土壤中移走的物质增多熟种植产量增加，从土壤中移走的物质增多，若耕种培肥措施不当，会导致肥力下降。多，若耕种培肥措施不当，会导致肥力下降。但另一方面，多熟高产本身留给土壤的作物但另一方面，多熟高产本身留给土壤的作物根茬以及可能直接间接归还土壤的有机物也根茬以及可能直接间接归还土壤的有机物也相应增多，同时多熟制往往有较充足的水分相应增多，同时多熟制往往有较充足的水分养分补给和良好的耕作管理，使土壤的环境养分补给和良好的耕作管理，使土壤的环境条件不断得到改善，水、肥、气、热诸肥力条件不断得到改善，水、肥、气、热诸肥力因素不断得到调节。因素不断得到调节。

4.4. 多熟制下的养分动态多熟制下的养分动态

据中国农业大学试验得出，多熟制下氮、磷、据中国农业大学试验得出，多熟制下氮、磷、钾消耗多，二熟比一熟多消耗养分钾消耗多，二熟比一熟多消耗养分 11 倍：多熟倍：多熟高产下；有机质源大大增加，因而为改善土壤高产下；有机质源大大增加，因而为改善土壤有机质状况提供了有利条件。有机质状况提供了有利条件。

表 一熟二熟养分与有机质平衡表 一熟二熟养分与有机质平衡

熟制熟制 处理处理

投入养分投入养分（（ kg/kg/亩）亩） 投入投入 //移出移出

有机有机质平质平衡衡NN

PP22OO

55

KK22OO NNPP22OO

55

KK22OO

一年一年一熟一熟

冬小麦冬小麦春玉米春玉米春大豆春大豆

8.28.277

9.79.700

6.06.044

4.44.488

4.84.844

4.84.844

1.41.400

1.41.400

1.41.400

0.80.833

0.80.899

0.60.677

1.31.322

0.80.855

2.12.177

0.30.311

0.10.122

0.40.422

2.92.977

4.04.033

1.91.955

一年一年二熟二熟

麦麦——玉米玉米麦麦 //玉米玉米麦麦——大豆大豆

13.13.55

12.12.66

11.11.00

4.84.844

4.84.844

4.84.844

1.41.400

1.41.400

1.41.400

0.70.766

0.60.688

0.70.755

0.60.633

0.50.555

0.90.999

0.10.111

0.00.088

0.20.233

3.73.733

4.54.533

2.82.888

三、土壤培肥与建立三、土壤培肥与建立 用养结合的平衡体系用养结合的平衡体系

培养地力有培养地力有生物学生物学的、的、物理学物理学的和的和化学化学的多的多种方法。种方法。（一）生物养地（一）生物养地生物养地，就是利用生物及其遗体培养地力或生物养地，就是利用生物及其遗体培养地力或改良土壤。改良土壤。如种植豆科作物、绿肥，实行轮作，放养绿萍、如种植豆科作物、绿肥，实行轮作，放养绿萍、蓝藻，稻田养鱼，利用土壤中的蚯蚓、藻类、蓝藻，稻田养鱼，利用土壤中的蚯蚓、藻类、菌根和自生固氮菌，施用厩肥、堆肥，造林种菌根和自生固氮菌，施用厩肥、堆肥，造林种草、保持水土等均属生物养地之列。草、保持水土等均属生物养地之列。

①①固氮；固氮；②② 增加土壤有机质，为土壤中的生增加土壤有机质，为土壤中的生 物提供能源； 物提供能源；③③ 分解有机态养料为无机态养料；分解有机态养料为无机态养料；④④ 保持水土；保持水土；⑤⑤松土耕地；松土耕地；⑥⑥生物排除盐碱等。生物排除盐碱等。

生物养地的主要作用：生物养地的主要作用：

各种作物的自然归还率是不同的。各种作物的自然归还率是不同的。据江苏省农业科学院的分析，作物的根茎、据江苏省农业科学院的分析，作物的根茎、落花、落叶是作物对农田土壤自然归还的有落花、落叶是作物对农田土壤自然归还的有机物质，一般占总生物量的机物质，一般占总生物量的 18%18% 左右，油菜左右，油菜较高，达较高，达 30%30% ，麦稻较低，约，麦稻较低，约 15%15% ，大豆、，大豆、绿肥绿肥 (( 留种留种 )) 为为 20%20% 左右。左右。

作物作物 NN PP22OO55 KK22OO

麦类麦类油菜油菜冬绿肥冬绿肥

水稻水稻大豆大豆

25%25%——32%32%51%51%100%100%

39%39%——63%63%24%24%

23%23%——24%24%65%65%100%100%

32%32%——52%52%25%25%

73%73%——79%79%83%83%100%100%

83%83%——85%85%27%27%

根据各种作物各器官中的养分，还可以计算出根据各种作物各器官中的养分，还可以计算出氮、磷、钾营养元素的自然归还率氮、磷、钾营养元素的自然归还率

⃟⃟豆科作物地上部和地下部比值小，多年生豆科豆科作物地上部和地下部比值小，多年生豆科作物为作物为 22 ：： 11 ，一年生豆科作物为，一年生豆科作物为 77——88 ：： 11 ，，收获后留给土壤的较多收获后留给土壤的较多 ;; 植株各部分含氮量都植株各部分含氮量都很高，一般为很高，一般为 1.45%1.45%——2.70%2.70% ，而禾本科作，而禾本科作物全株含氮量仅物全株含氮量仅 0.5%0.5% 。在正常生长时，豆科。在正常生长时，豆科作物可固氮作物可固氮 3kg3kg／／ hmhm22 。。⃟⃟禾本科作物虽然耗氮，但却能固碳。它们生物禾本科作物虽然耗氮，但却能固碳。它们生物量大，根系强，秸秆多，因而可能返还土壤中量大，根系强，秸秆多，因而可能返还土壤中的有机质也多，起到了培肥地力的作用。近年的有机质也多，起到了培肥地力的作用。近年来各地秸秆直接还田正在迅速发展。各种秸秆来各地秸秆直接还田正在迅速发展。各种秸秆(( 稻草、麦秸、玉米秆稻草、麦秸、玉米秆 )) 中含有机质中含有机质 80%80% 左右，左右，含氮素含氮素 0.4%0.4%——0.6%0.6% ，磷，磷 0.13%0.13%——0.27%0.27% ，，氧化钾氧化钾 1.0%1.0%——2.0%2.0% 。。

⃟⃟ 油料作物其产品是油，成分来源于空气和水。油料作物其产品是油，成分来源于空气和水。所以油被输出于系统之外，而主要营养物质的所以油被输出于系统之外，而主要营养物质的氮、磷、钾等全部保留在当地农业生态系统内，氮、磷、钾等全部保留在当地农业生态系统内，通过家畜返还耕地。通过家畜返还耕地。⃟⃟ 棉花是中耕作物，消耗土壤养分较多，如果棉花是中耕作物，消耗土壤养分较多，如果将棉籽饼用来喂牲畜，棉叶、铃壳、棉枝等经将棉籽饼用来喂牲畜，棉叶、铃壳、棉枝等经适当处理后也还田，则可使氮、磷、钾等营养适当处理后也还田，则可使氮、磷、钾等营养元素基本较少转移出农田生态系统。元素基本较少转移出农田生态系统。⃟⃟ 通过合理的作物布局和轮作倒茬，把用养特通过合理的作物布局和轮作倒茬，把用养特点不同的作物合理搭配，如禾本科与豆科结合，点不同的作物合理搭配，如禾本科与豆科结合，一年生与多年生作物结合，做到用中有养，养一年生与多年生作物结合，做到用中有养，养中有用，用养结合，有利于调节地力和扩大农中有用，用养结合，有利于调节地力和扩大农田物质的循环。田物质的循环。

所谓所谓化学养地化学养地，即以，即以化学肥料养地化学肥料养地。。

其理论来源于李比希关于土壤中矿物质是一切其理论来源于李比希关于土壤中矿物质是一切绿色植物惟一养料的观点，认为可以用化学肥绿色植物惟一养料的观点，认为可以用化学肥料加上微量元素和硅质肥料来代替有机质肥料料加上微量元素和硅质肥料来代替有机质肥料的效果。的效果。

自从有了化学肥料工业以来，欧美一些国家进自从有了化学肥料工业以来，欧美一些国家进行了一些长期定位试验，证明化肥可以明显地行了一些长期定位试验，证明化肥可以明显地增加农作物产量、产值，能维持并改善地力。增加农作物产量、产值，能维持并改善地力。

(( 二二 )) 化学养地化学养地

化肥施用水平与产量水平密切相关，据化肥施用水平与产量水平密切相关，据 FAOFAO估计，世界粮食增产额中约有估计，世界粮食增产额中约有 50%50% 靠的是化靠的是化肥。在增产的同时，化肥还直接保持土壤中的肥。在增产的同时，化肥还直接保持土壤中的NN 、、 PP 、、 KK 、、 Ca Ca 等的平衡，还可间接促进等的平衡，还可间接促进碳循环。碳循环。

据据刘巽浩刘巽浩综合在法国综合在法国 GrignonGrignon 召开的国际长召开的国际长期肥料试验学术会议资料：期肥料试验学术会议资料：

(1)(1) 从绝大多数试验看，化肥区从绝大多数试验看，化肥区 (( 一般其养分一般其养分量量 相当于有机肥区 相当于有机肥区 )) 的谷物与牧草产量，或者的谷物与牧草产量，或者 与有机肥区相等，多数还稍有超过。 与有机肥区相等，多数还稍有超过。

(2)(2) 将当前的地力水平与将当前的地力水平与 5050——100100 年前试验开年前试验开 始时相比较，多数试验的土壤分析表明，合理 始时相比较，多数试验的土壤分析表明，合理 施用氮、磷、钾化肥后没有损坏地力的迹象， 施用氮、磷、钾化肥后没有损坏地力的迹象， 长期施用化肥后，仍可以维持土壤碳与氮值在 长期施用化肥后，仍可以维持土壤碳与氮值在 原有的水平上。有些试验也说明，片面只施用 原有的水平上。有些试验也说明，片面只施用 一种氮肥往往会带来消极影响。 一种氮肥往往会带来消极影响。(3)(3) 多数试验说明，施用有机肥有助于改善地力水多数试验说明，施用有机肥有助于改善地力水 平，大致经过 平，大致经过 5050——100100 年施有机肥后，土壤碳年施有机肥后，土壤碳 或全氮大致可增加 或全氮大致可增加 30%30%——40%40% 。同时，化肥。同时，化肥也 能也 能 促进土壤养分平衡，扩大物质循环。其原因是， 促进土壤养分平衡，扩大物质循环。其原因是， 化肥越多，植物产品越多，植物残茬与翻入土 化肥越多，植物产品越多，植物残茬与翻入土 壤中的植物有机体越多，土壤中腐殖质越多。 壤中的植物有机体越多，土壤中腐殖质越多。

目前在一些低产地区，燃料、饲料和肥料矛目前在一些低产地区，燃料、饲料和肥料矛盾突出，用于还田的有机质少，有机肥源不盾突出，用于还田的有机质少，有机肥源不足，把施用化肥作为改变农田物质恶性循环足，把施用化肥作为改变农田物质恶性循环的突破口是切实可行的，可以起到以无机促的突破口是切实可行的，可以起到以无机促进有机的作用。进有机的作用。

有机肥料有机肥料 (( 包括秸秆还田包括秸秆还田 )) 是一种全肥，它的是一种全肥，它的某些作用是化肥难以替代的。某些作用是化肥难以替代的。⃟⃟ 有机肥与秸秆中磷钾返还比例大；有机肥与秸秆中磷钾返还比例大；⃟⃟ 有机肥中含有多种微量元素，这是化肥所有机肥中含有多种微量元素，这是化肥所 缺少的； 缺少的；⃟⃟ 有机肥料还可以改善土壤的理化和生物学有机肥料还可以改善土壤的理化和生物学 性质，培肥地力，使施用的化肥效果更高。 性质，培肥地力，使施用的化肥效果更高。提倡有机肥与化肥合理配合施用，是制订施肥提倡有机肥与化肥合理配合施用，是制订施肥方案的一个重要原则。方案的一个重要原则。

(( 三三 )) 有机与无机结合有机与无机结合

JJ．． LindhardLindhard 报道了丹麦报道了丹麦 18941894 年建立的阿年建立的阿斯科夫斯科夫 (Askov)(Askov) 长期肥料试验地连续长期肥料试验地连续 7878 年年谷类作物产量的变化。结果表明，试验开始后谷类作物产量的变化。结果表明，试验开始后1212 年，化肥区的产量比厩肥区增产年，化肥区的产量比厩肥区增产 15.6%15.6% ，，2727 年则增产年则增产 12.8%12.8% ，， 5252 年增产年增产 11.7%11.7% ，，开始试验开始试验 5454 年以后厩肥的效果超过化肥，厩年以后厩肥的效果超过化肥，厩肥比化肥增产肥比化肥增产 4.7%4.7% 。。 AskovAskov 的试验证实，的试验证实，厩肥的后效比化肥长。厩肥的后效比化肥长。化肥与厩肥对谷类作物产量的影响化肥与厩肥对谷类作物产量的影响（（ kg/hm2.kg/hm2.

年）年）统计产量的年份统计产量的年份 NPKNPK 化肥化肥 厩 肥厩 肥18941894——1906190619071907——1922192219231923——1948194819491949——19721972

442.0442.0447.1447.1594.4594.4473.7473.7

382.3382.3396.3396.3532.2532.2496.6496.6

FF ．． TimmermannTimmermann 和和 EE ．． WelteWelte 报道了报道了18731873 年建于德国哥廷根年建于德国哥廷根 (Gottingen)(Gottingen) 的长的长期肥料定位试验，期肥料定位试验， 18791879——19751975 年连续年连续 9696年年的产量统计表明，化肥与厩肥对谷类作物的的产量统计表明，化肥与厩肥对谷类作物的增产效果可以分成三段：增产效果可以分成三段：⃝³⃝³ 第第——段是试验开始的头段是试验开始的头 1919 年年，化肥的肥效，化肥的肥效显显 著优于厩肥 ，谷类作 物 一 般 增 产 著优于厩肥 ，谷类作 物 一 般 增 产 5.8%5.8%—— 20.9% 20.9% ；；⃝³⃝³ 第二段是中间的第二段是中间的 5555 年年，化肥与厩肥的效果，化肥与厩肥的效果有有 增有减，二者肥效趋向于相等； 增有减，二者肥效趋向于相等；⃝³⃝³ 第三段是最近的第三段是最近的 2020 年年 ，即厩肥连续施用，即厩肥连续施用7474 年年 以 后 ，厩肥 的 肥效高 于 化 肥 ， 一 般 增 产 以 后 ，厩肥 的 肥效高 于 化 肥 ， 一 般 增 产 10.4%10.4%——23.5%23.5% 。。

从 丹 麦从 丹 麦 AskovAskov 的 试 验 和 德 国的 试 验 和 德 国GottingenGottingen 的试验可以得出一个共同的试验可以得出一个共同的结论：的结论：在一定的时间内在一定的时间内 (( 约半个世纪约半个世纪 )) ，同质的化肥，同质的化肥肥效等于或高于厩肥，化肥的肥效快，有机肥效等于或高于厩肥，化肥的肥效快，有机肥的后效长。因此，化肥与有机肥配合作用肥的后效长。因此，化肥与有机肥配合作用可以取长补短，无论是近期或长期都可以取可以取长补短，无论是近期或长期都可以取得较高的效益。得较高的效益。

农田养分平衡是体现用地养地相结合的基本农田养分平衡是体现用地养地相结合的基本原理。因此，怎样计算种植制度中农田养分原理。因此，怎样计算种植制度中农田养分和有机质平衡，如何确立用养结合的平衡体和有机质平衡，如何确立用养结合的平衡体系，这是建立合理耕作制度的一项基本功。系，这是建立合理耕作制度的一项基本功。

11 ．农田养分与有机质平衡的计算．农田养分与有机质平衡的计算

(( 四四 )) 确立用养结合的平衡体确立用养结合的平衡体系系

AA== 加入每 公顷土 壤中的干物质有机质加入每 公顷土 壤中的干物质有机质(kg)×(kg)× 腐质化系数腐质化系数 (%)(%) ／／ 1hm1hm22 土层土壤土层土壤重重 (kg)×(kg)× 土壤有机质含量土壤有机质含量 (%)×(%)× 有机质矿有机质矿化率化率 (%)(%)

AA 表示平衡状态。表示平衡状态。 A>1A>1 时平衡为正，时平衡为正， A<1A<1时平衡为负。 时平衡为负。

有机质平衡的推算公式是：有机质平衡的推算公式是：

加入土壤中的有机质包括有机肥、作物秸秆、加入土壤中的有机质包括有机肥、作物秸秆、残茬根系等，其残茬根系等，其腐殖化系数腐殖化系数一般为一般为 0.20.2——0.40.4 ，，土壤有机质的矿化率土壤有机质的矿化率 一般为一般为 0.010.01——0.040.04 ，，因气候和 土 壤条件而异。因气候和 土 壤条件而异。 1hm1hm22 耕层耕层(20cm)(20cm) 的的土壤重量土壤重量以以 150t150t 计。计。如翻入土 壤中的 有机质如翻入土 壤中的 有机质 (( 干物质干物质 )) 总 量 为总 量 为150kg150kg ，腐殖系数为，腐殖系数为 0.30.3 ，土壤有机质矿化，土壤有机质矿化率为率为 0.020.02 ，那么：，那么： AA=150×0.3=150×0.3 ／／150000×1.36%×0.02=1.10 150000×1.36%×0.02=1.10

有机质平衡的推算公式是：有机质平衡的推算公式是：

氮、磷、钾的平衡也是看移出与投入的比值。氮、磷、钾的平衡也是看移出与投入的比值。

氮的投入氮的投入包括有机和无机肥料中所含的氮、作包括有机和无机肥料中所含的氮、作物的自生与共生固氮作用所固定的氮、降水中物的自生与共生固氮作用所固定的氮、降水中所含有的氮等。所含有的氮等。

氮的移出氮的移出主要是随产品的移出量、由于淋洗和主要是随产品的移出量、由于淋洗和反硝化作用土壤中损失的氮等。反硝化作用土壤中损失的氮等。

为简便计算，只计算肥料中的含氮量、共生固为简便计算，只计算肥料中的含氮量、共生固氮量及随产品移出的氮量。氮量及随产品移出的氮量。

磷、钾的投入主要是肥料，移出主要是随产品磷、钾的投入主要是肥料，移出主要是随产品的移出量。的移出量。

种植制度用养结合平衡体系的建立，实际上种植制度用养结合平衡体系的建立，实际上就是计算肥料需要量及其分配。传统上，计就是计算肥料需要量及其分配。传统上，计划施肥量的计算是在田间试验差值法基础上划施肥量的计算是在田间试验差值法基础上进行的。它的计算公式是：进行的。它的计算公式是：

2.2. 种植制度中用养结合种植制度中用养结合 平衡体系的建立平衡体系的建立

计划施养分计划施养分量量 (kg(kg／／hmhm22))

==

施肥区计划公顷施肥区计划公顷产量移走养分量产量移走养分量

无肥区作物无肥区作物移走养分量移走养分量

当季肥料利用率当季肥料利用率

——

①① 肥料利用率只是当年一季作物所利用的，肥料利用率只是当年一季作物所利用的， 所以利用率数字大大偏低，一般认为是 所以利用率数字大大偏低，一般认为是20%20%—— 30% 30% ；；

②② 假设以无肥区作物移走的养分量为土壤供假设以无肥区作物移走的养分量为土壤供 肥量，这在刚开垦的自然土壤上是适用的， 肥量，这在刚开垦的自然土壤上是适用的， 但不适用于开垦已成百成千年的成熟土壤。 但不适用于开垦已成百成千年的成熟土壤。 实际上，这部分土壤供肥量是前些年多年 实际上，这部分土壤供肥量是前些年多年 施用肥料的残留。 施用肥料的残留。

公式的特点是：公式的特点是：

随着，随着， 1515NN 在施肥研究上的应用，对肥料后效在施肥研究上的应用，对肥料后效问题已逐步明确化。问题已逐步明确化。JannsonJannson 通过通过 66 年年 1515NN 试验得出，硫酸铵当试验得出，硫酸铵当季被作物吸收季被作物吸收 41%41% ，残留于土壤中，残留于土壤中 47%47% ，，脱氮脱氮 11%11% ，在施入后的，在施入后的 66 年中，残留氮每年年中，残留氮每年被作物吸收被作物吸收 1.4%1.4%——3.9%3.9% 。。为了弥补差值法只计当季利用率的不足，为了弥补差值法只计当季利用率的不足，刘巽刘巽浩、陈阜浩、陈阜等采用多年连续全方位氮分析法研究等采用多年连续全方位氮分析法研究了氮素投入与产出间的关系：了氮素投入与产出间的关系： 即 即 实际累加利用率实际累加利用率 == 产出产出 N/N/ 投入投入 NN其前提是以土壤为黑箱，即成熟土壤上氮不增其前提是以土壤为黑箱，即成熟土壤上氮不增不减，此法适用于我国大多数耕作土壤。不减，此法适用于我国大多数耕作土壤。

研究得出：研究得出：①① 我国、世界各地大量分析得出，与一般所我国、世界各地大量分析得出，与一般所称称 的当季利用率 的当季利用率 30%30% 的说法不同，的说法不同，我国实际我国实际氮氮 累加利用率在 累加利用率在 60%60%——70%70% 之间之间，，世界在世界在50%50%—— 70% 70% 之间之间，这个结果与国际生态学会发起，这个结果与国际生态学会发起的的 矿质养分讨论会所得出的氮效率为 矿质养分讨论会所得出的氮效率为 50%50%——60%60% 的估计是相似的。的估计是相似的。②② 与一般认为产量上升肥效下降的说法不同，与一般认为产量上升肥效下降的说法不同，

无论是中国，还是世界， 无论是中国，还是世界，在产量不断上升时，在产量不断上升时，

氮多年累加利用率尚未出现显著下降现象 氮多年累加利用率尚未出现显著下降现象，， 其原因是综合生产条件的改善与科学技术进 其原因是综合生产条件的改善与科学技术进 步。 步。

计划施用养分量计划施用养分量 (( 无机无机 ++ 有机有机 )=)= 计划产量计划产量所 需 所 需 养分／累加肥料利用率 养分／累加肥料利用率 ×100×100

具体步骤是：具体步骤是：①① 算出计划产量所需养分量。一般每算出计划产量所需养分量。一般每 100100kg kg 籽粒与秸秆所移走的氮量为小麦籽粒与秸秆所移走的氮量为小麦 3.03.0kgkg ，，玉玉 米 米 2.52.5kgkg ，水稻，水稻 2.12.1kgkg ；；②②累加氮肥料利用率以累加氮肥料利用率以 60%60% 计为宜；计为宜；

养分平衡公式为：养分平衡公式为：

③③ 由化肥与有机肥等所含的氮百分率算出计划由化肥与有机肥等所含的氮百分率算出计划 公顷施氮量。为了简便起见，有机氮量可从 公顷施氮量。为了简便起见，有机氮量可从 公顷标猪量导出 。 每 头 大牲畜折 公顷标猪量导出 。 每 头 大牲畜折 33 头标头标猪 ，猪 ， 11 头猪折头猪折 11 头标猪，头标猪， 22 只羊折只羊折 11 头标猪，公头标猪，公顷 标顷 标 猪供氮肥量以 猪供氮肥量以 5(5( 北方北方 ))——6(6( 南方南方 )kg)kg 计。计。例如，北方某地每公顷产例如，北方某地每公顷产 15000kg15000kg 粮，其粮，其中 小中 小麦麦 7500kg7500kg ，玉米，玉米 7500kg7500kg ；；其移走氮为其移走氮为 225225kg+kg+187.5187.5kg=kg=412.5412.5kgkg ，，肥 料 利 用 率 以肥 料 利 用 率 以 65%65% 计 ， 则 需 施 氮计 ， 则 需 施 氮634.62634.62kgkg／／ hmhm22 。 。

世界氮多年利用率世界氮多年利用率 (%)(%)

世界平均世界平均 美国美国 西欧西欧 印度印度 日本日本 非洲非洲

1961-1961-196519651969-1969-19711971197719771979-1979-1981198119871987

64.164.159.159.155.255.258.058.058.758.7

82.82.11

77.77.88

68.68.33

78.78.11

87.87.66

72.72.99

63.63.66

66.66.00

64.64.22

67.67.55

55.55.99

57.57.88

57.57.88

53.53.11

55.55.66

69.469.467.867.867.567.565.365.362.862.8

57.57.66

50.50.33

49.49.33

51.51.99

50.50.33

第四节 节水抗旱技术第四节 节水抗旱技术

一、旱地节水技术一、旱地节水技术

二、农田抗旱技术二、农田抗旱技术

水资源短缺水资源短缺是一个世界性的问题，我国是一个世界性的问题，我国干旱干旱半干旱地区半干旱地区占国土面积的占国土面积的 52.5%52.5%，， 70%70% 的的农田因缺水而长期处于中低产田状态，不仅如农田因缺水而长期处于中低产田状态，不仅如此，近年来旱灾连年发生，旱区范围趋于扩大，此，近年来旱灾连年发生，旱区范围趋于扩大，水的供需矛盾极为突出。水的供需矛盾极为突出。因此，提高旱地降水资源利用率和农田水分利因此，提高旱地降水资源利用率和农田水分利用率以满足日益增长的对农产品的需求仍是一用率以满足日益增长的对农产品的需求仍是一个世界性目标。而借助现代科学技术提高有限个世界性目标。而借助现代科学技术提高有限水资源的利用效率是解决水资源短缺的惟一途水资源的利用效率是解决水资源短缺的惟一途径。为保证我国农业及农村经济持续发展，在径。为保证我国农业及农村经济持续发展，在水资源开发利用上的对策应是集中发展水资源开发利用上的对策应是集中发展节水型节水型农业农业。。

一、旱田节水技术一、旱田节水技术

节水农业 节水农业 是以农业节约用水为中心，以提是以农业节约用水为中心，以提高农业用水效益为目的，确保区域水资源系高农业用水效益为目的，确保区域水资源系统良性循环，以农业持续发展为条件的一种统良性循环，以农业持续发展为条件的一种农业类型。农业类型。包括：包括：节水灌溉节水灌溉、、农田水分保蓄农田水分保蓄、、节水耕作节水耕作方法和栽培方法方法和栽培方法、、适水种植的作物布局适水种植的作物布局，以，以及与其相适应的及与其相适应的节水新材料节水新材料、、新制剂新制剂和和抗旱抗旱作物新品种作物新品种的开发以及的开发以及节水灌溉体制节水灌溉体制的建立。的建立。

我国我国 20002000 年总用水量已经达到了年总用水量已经达到了 73457345亿亿mm33 ，农业总用水量达到，农业总用水量达到 59585958 亿亿mm33 ，，约占全国用水总量的约占全国用水总量的 81.16%81.16% ，按中等干，按中等干旱年份计算每年灌溉缺水旱年份计算每年灌溉缺水 358358 亿亿 mm33 ，开，开发水资源尚有一定的潜力，这主要包括以下发水资源尚有一定的潜力，这主要包括以下55 个方面个方面： ：

(( 一一 )) 开 源开 源

包括：包括：修建各类拦蓄工程设施修建各类拦蓄工程设施、、跨流域调水跨流域调水等，以调整我国水土资源格局，提高水资源等，以调整我国水土资源格局，提高水资源利用效率。利用效率。北方的许多地区水资源开发已达到或接近当北方的许多地区水资源开发已达到或接近当地水资源的最大值，在这些地区只能通过跨地水资源的最大值，在这些地区只能通过跨流域调水、内部水资源合理配置的途径解决流域调水、内部水资源合理配置的途径解决缺水问题；缺水问题；另外，北方地区在地下水资源较好的地方打另外，北方地区在地下水资源较好的地方打井，发展节水型井水灌溉尚有较大潜力。 井，发展节水型井水灌溉尚有较大潜力。

1.1. 水利工程开源水利工程开源

采取各种措施提高天然降水的利用率，不仅对采取各种措施提高天然降水的利用率，不仅对雨养农业，而且对提高农业灌溉的经济效益、雨养农业，而且对提高农业灌溉的经济效益、高效用水亦有重要意义。高效用水亦有重要意义。例如我国北方山区早有在村庄周围、房舍前后例如我国北方山区早有在村庄周围、房舍前后集小蓄积雨水，解决人、畜饮水，浇灌田园的集小蓄积雨水，解决人、畜饮水，浇灌田园的传统。近年来，广泛采取的与水土保持工作相传统。近年来，广泛采取的与水土保持工作相结合，结合，拦沟筑坝拦沟筑坝、、修建池塘修建池塘、、水窖水窖等措施，不等措施，不仅减缓了水土流失，也集中地保蓄厂水源，对仅减缓了水土流失，也集中地保蓄厂水源，对于高效利用有限水源、缓解农业水资源紧张局于高效利用有限水源、缓解农业水资源紧张局面起到了积极作用。面起到了积极作用。

2.2. 有效地利用天然降水有效地利用天然降水

我国废污水的排放数量连年增加，据估计到我国废污水的排放数量连年增加，据估计到20002000 年年可能达到可能达到 900900亿亿mm33 。部分污水中。部分污水中含有有机物或作物营养物质，慎重发展污水含有有机物或作物营养物质，慎重发展污水灌溉，不仅可以利用水资源，还可利用这部灌溉，不仅可以利用水资源，还可利用这部分养分资源。但是对重金属含量或有毒的有分养分资源。但是对重金属含量或有毒的有机污染物含量超标的污水，需要经过处理达机污染物含量超标的污水，需要经过处理达标后再用于农业灌溉。实现废水资源化，在标后再用于农业灌溉。实现废水资源化，在一定程度上可以缓解水资源的供需矛盾，但一定程度上可以缓解水资源的供需矛盾，但要十分注意防止对土壤、农产品等造成污染。要十分注意防止对土壤、农产品等造成污染。

3.3. 污水资源化污水资源化

我国尚有一定数量的咸水或微咸水可为农业我国尚有一定数量的咸水或微咸水可为农业利用，据计算，华北平原浅层地下咸水资源利用，据计算，华北平原浅层地下咸水资源量为量为 7575 亿亿mm33 ，其中矿化度在，其中矿化度在 22——3g3g ／／ LL的微咸水约为的微咸水约为 3636 亿亿 mm33 ，大于，大于 3g3g ／／ LL 的的为为 3939 亿亿 mm33 ，这部分水资源在一定条件下，这部分水资源在一定条件下可被利用，以缓解当地农业水资源短缺局面。可被利用，以缓解当地农业水资源短缺局面。

4.4. 咸水资源化咸水资源化

利用人工影响天气的方法，可以提高自然利用人工影响天气的方法，可以提高自然降水效率或提早降水促使局部降水增加，降水效率或提早降水促使局部降水增加，实践证明一次催雨可使降雨量增加实践证明一次催雨可使降雨量增加 10%10%——25%25% ，因地制宜地采取人工增加降水措施，因地制宜地采取人工增加降水措施对于解决水资源危机也会起到一定的作用。对于解决水资源危机也会起到一定的作用。

5.5. 人工增雨人工增雨

我国农业水资源利用的效率还很低，全国灌我国农业水资源利用的效率还很低，全国灌区水的利用效率平均在区水的利用效率平均在 50%50% 以下，农业用以下，农业用水的粮食生产效率还不及发达国家的一半。水的粮食生产效率还不及发达国家的一半。因此，提高农业水资源的利用效率潜力巨大。因此，提高农业水资源的利用效率潜力巨大。

（二）节 流（二）节 流

大力发展高效节水灌溉农业。大力发展高效节水灌溉农业。目前我国农业灌溉用水有一半以上由于管理目前我国农业灌溉用水有一半以上由于管理不善、渗漏、蒸发等原因而损失掉了，如果不善、渗漏、蒸发等原因而损失掉了，如果在现有基础上能将我国灌溉在现有基础上能将我国灌溉水利用系数水利用系数提高提高10%10%——20%20% ，每年至少可节省灌溉用水，每年至少可节省灌溉用水350350——700700亿亿mm33 。。因此，大力发展节水高效灌溉技术，提高灌因此，大力发展节水高效灌溉技术，提高灌溉水的利用效率和水分的生产效率，是高效溉水的利用效率和水分的生产效率，是高效利用农业水资源的核心。利用农业水资源的核心。

①①渠道防渗渠道防渗，如将土质渠道进行衬砌铺面等，，如将土质渠道进行衬砌铺面等，

可减少渗漏损失 可减少渗漏损失 50%50%——80%80% ；；②②管道输水管道输水，用管道代替土质渠道可基本上，用管道代替土质渠道可基本上 消除输水损失； 消除输水损失；③③喷灌喷灌，与地面灌溉相比年节水可达，与地面灌溉相比年节水可达 50%50% ，，且且 减少渠道占地； 减少渠道占地；④④滴灌和微灌滴灌和微灌，节水效果更好，水的利用效，节水效果更好，水的利用效 率可达率可达 90%90% ；；

节水灌溉是一项系统工程，节水灌溉是一项系统工程，主要措施有主要措施有 1010 项：项：

⑤⑤微型水利工程与滴灌、地膜覆盖等技术相配微型水利工程与滴灌、地膜覆盖等技术相配 套 套，如修建小型水窖、水池蓄水，配以滴灌，如修建小型水窖、水池蓄水，配以滴灌 系统或再辅以地膜覆盖技术、实行膜下灌、 系统或再辅以地膜覆盖技术、实行膜下灌、 膜上灌等，使有限的水资源得到充分利用， 膜上灌等，使有限的水资源得到充分利用， 节水效果十分明显； 节水效果十分明显；⑥⑥坐水种坐水种，播种坐水下种，提高作物出苗率，，播种坐水下种，提高作物出苗率，

可增产 可增产 30%30%——40%40% ；；⑦⑦水稻水稻““浅、湿、晒浅、湿、晒””节水灌溉技术节水灌溉技术，虽然，虽然各地各地 做法不尽相同，但都是在保证适于作物生长 做法不尽相同，但都是在保证适于作物生长 的条件下，控制水田水层要浅或不淹水而将 的条件下，控制水田水层要浅或不淹水而将 土壤湿度控制在某一范围内、灌水与晒田交 土壤湿度控制在某一范围内、灌水与晒田交 替进行等，每年可节水 替进行等，每年可节水 3000m3000m33 ／／ hmhm22 以以上；上；

⑧⑧对老灌区实行节水技术改造对老灌区实行节水技术改造，防止跑、冒、，防止跑、冒、 滴、漏； 滴、漏；⑨⑨对于地面灌溉对于地面灌溉，要推行大畦改小畦，缩短，要推行大畦改小畦，缩短灌灌 水沟长度，平整土地．提高灌水质量； 水沟长度，平整土地．提高灌水质量；⑩⑩提倡旱作提倡旱作，推广节水农业技术措施，如调，推广节水农业技术措施，如调整整 种植作物结构，推广耐旱作物品种，深耕蓄 种植作物结构，推广耐旱作物品种，深耕蓄 水等，并把这些措施科学地组合起来。 水等，并把这些措施科学地组合起来。近年来，各地实践证明近年来，各地实践证明水稻早作水稻早作在技术上可行，在技术上可行，能够收到较为明显的节水效果，许多地方还做能够收到较为明显的节水效果，许多地方还做了小面积的推广试验。了小面积的推广试验。

提高水的利用效率主要通过以下提高水的利用效率主要通过以下 55 个途个途径来实现：径来实现：①① 增加土壤根层对来水增加土壤根层对来水 (( 降水、灌溉等降水、灌溉等 )) 入入渗渗 水量，提高作物对土壤水的利用率； 水量，提高作物对土壤水的利用率；②② 减少农田无效蒸发，增加农田土壤水到作 减少农田无效蒸发，增加农田土壤水到作 物生理水的转化率； 物生理水的转化率；③③ 提高作物水分利用效率，即提高作物的提高作物水分利用效率，即提高作物的 蒸腾效率，获得较高的经济产量； 蒸腾效率，获得较高的经济产量；

(( 三三 )) 提高水资源的利用效提高水资源的利用效率率

④④ 减少灌溉输水过程中水的损失，采取先减少灌溉输水过程中水的损失，采取先 进的田间灌溉技术，农田保墒耕作措施； 进的田间灌溉技术，农田保墒耕作措施；

⑤⑤ 农业种植结构的调整，水资源优化分配农业种植结构的调整，水资源优化分配 以达到水资源经济有效合理利用，促进 以达到水资源经济有效合理利用，促进 农业持续发展。 农业持续发展。

农田灌溉用水约有农田灌溉用水约有 50%50% 消耗在田间，消耗在田间，做好田间节水抑制土壤蒸发，进行适水做好田间节水抑制土壤蒸发，进行适水生产，适时种植，采用化学节水措施均生产，适时种植，采用化学节水措施均可在蓄水保墒抗早上获得较好的效果。可在蓄水保墒抗早上获得较好的效果。

二、农田抗旱技术二、农田抗旱技术

1.1. 农业结构的调整农业结构的调整 不同的农业结构有不同的用水需求，应充分不同的农业结构有不同的用水需求，应充分考虑当地的水资源条件来安排。种植业比重考虑当地的水资源条件来安排。种植业比重很大，而林、牧、渔业比例过小，除果树与很大，而林、牧、渔业比例过小，除果树与苗圃以外的林木和牧草基本上不需灌溉。因苗圃以外的林木和牧草基本上不需灌溉。因此，按水资源和自然条件合理调整产业结构，此，按水资源和自然条件合理调整产业结构，适当压缩耗水多的种植业的比例，增加林、适当压缩耗水多的种植业的比例，增加林、牧业的比例，多种产业结构有利于抗御水旱牧业的比例，多种产业结构有利于抗御水旱等自然灾害。等自然灾害。

（一）适水生产（一）适水生产

节水农业主要是适水的生产，对种植业来说，节水农业主要是适水的生产，对种植业来说，就是适水种植。就是适水种植。

按降雨时空分布特征、地下水资源、水利工按降雨时空分布特征、地下水资源、水利工程现状，合理调整作物布局，选用作物需水程现状，合理调整作物布局，选用作物需水与降水吻合性好、耐旱、水分利用率高的作与降水吻合性好、耐旱、水分利用率高的作物品种，以充分利用当地水资源。物品种，以充分利用当地水资源。

2.2.适 水 种 植适 水 种 植

不同作物耗水量与有效降水量的时空分布的不同作物耗水量与有效降水量的时空分布的吻合程度存在显著差异，这成为研究适水种吻合程度存在显著差异，这成为研究适水种植的依据。植的依据。

如：在华北平原的种植业结构中，粮食播种如：在华北平原的种植业结构中，粮食播种面积占农作物总面积的面积占农作物总面积的 79.7%79.7% ，作物布局属，作物布局属高耗水结构，应按适水的原则，适当压缩耗高耗水结构，应按适水的原则，适当压缩耗水多的作物，增加雨热同期对雨水利用率高水多的作物，增加雨热同期对雨水利用率高的作物。 的作物。

调整播期使得作物生育时期的耗水与同期有调整播期使得作物生育时期的耗水与同期有效降水量相吻合，是提高作物对降水的有效效降水量相吻合，是提高作物对降水的有效利用，避免干旱的重要途径。利用，避免干旱的重要途径。

春玉米试验表明，春玉米试验表明， 55 月中、下旬比月中、下旬比 44 月中，月中，下旬播种产量提高下旬播种产量提高 30.4%30.4% ，水分利用率提，水分利用率提高高 28.6%28.6% 。。

现代节水育种现代节水育种是使生物适应干旱环境，以生是使生物适应干旱环境，以生物机能提高作物产量和物机能提高作物产量和水分利用率水分利用率 ((WUEWUE)) 。。一般认为，水分利用率是品种抗旱增产的典一般认为，水分利用率是品种抗旱增产的典型性状，是可遗传的，可以通过引种或选育型性状，是可遗传的，可以通过引种或选育具有高水分利用率的抗旱或耐旱品种达到节具有高水分利用率的抗旱或耐旱品种达到节水的目的。水的目的。

(( 二二 )) 抗 旱 育 种抗 旱 育 种

引种或不同基因型的抗旱筛选试验是目前简单引种或不同基因型的抗旱筛选试验是目前简单而且行之有效的方法，然而节水育种的重大突而且行之有效的方法，然而节水育种的重大突破需要借助于新技术的应用。破需要借助于新技术的应用。现代抗旱育种工作中，十分必要发展并完善一现代抗旱育种工作中，十分必要发展并完善一种简易快速识别抗旱品种的筛选方法，种简易快速识别抗旱品种的筛选方法，国外已做了大量研究，已形成比较成熟的国外已做了大量研究，已形成比较成熟的 1313CC同位素理论。重要结论是，同位素理论。重要结论是， 1313CC 同位素丰度同位素丰度(△)(△)与与WUEWUE 呈显著的负相关呈显著的负相关，试验证明，，试验证明，比比叶面积叶面积 SLASLA 与△密切相关与△密切相关，而且，而且 SLASLA 测定快测定快速简便，耗资低，有其实际应用价值。速简便，耗资低，有其实际应用价值。 1313CC 同同位素丰度理论的发展，为抗旱育种工作提供了位素丰度理论的发展，为抗旱育种工作提供了新的思路和方法。新的思路和方法。

根据作物需水过程确定节水灌溉制度是农业根据作物需水过程确定节水灌溉制度是农业节水的重要内容。节水的重要内容。节水型灌溉制度节水型灌溉制度是以产量、是以产量、 WUEWUE 和经济效和经济效益三者高水平的有效统一为目标。产量与灌益三者高水平的有效统一为目标。产量与灌水量呈非线性关系，灌溉到一定程度后，产水量呈非线性关系，灌溉到一定程度后，产量增加缓慢甚至降低。量增加缓慢甚至降低。作物不同生育时期需水不同，而且需水与同作物不同生育时期需水不同，而且需水与同期有效降雨的吻合程度因时期而异。期有效降雨的吻合程度因时期而异。

(( 三三 )) 节 水 灌 溉 制 度节 水 灌 溉 制 度

因此，作物产量不但决定于灌水量，更与之因此，作物产量不但决定于灌水量，更与之分配有关，尽管供水有限，只要运用合理就分配有关，尽管供水有限，只要运用合理就能提 高灌水 有效性，获得较高 的 产 量 和能提 高灌水 有效性，获得较高 的 产 量 和WUEWUE 。确定最优灌水组合的方法一般包括：。确定最优灌水组合的方法一般包括：减产系数法减产系数法、、边际分析法边际分析法和和动态规划法动态规划法。。

黑 龙 港 地 区 南 皮 试 区 ， 冬 小 麦 灌黑 龙 港 地 区 南 皮 试 区 ， 冬 小 麦 灌 33水水，， WUEWUE 最高，达最高，达 11.1kg11.1kg ／／ (hm(hm22 ／／mm)mm) ，最优化结果是：灌，最优化结果是：灌 11 水为返青水，水为返青水，灌灌 22 水为返青水和孕穗水，灌水为返青水和孕穗水，灌 33 水为起身水、水为起身水、孕穗水、灌浆水的组合。孕穗水、灌浆水的组合。

近年发展起来的有限近年发展起来的有限水分亏缺效应水分亏缺效应和和有限灌有限灌溉的理论溉的理论与实践给节水灌溉注入了新的内容。与实践给节水灌溉注入了新的内容。水分亏缺对各生理过程影响不同，先后顺序水分亏缺对各生理过程影响不同，先后顺序为：为：生长生长——蒸腾蒸腾——光合光合——运输运输。。因此，应避免在营养生长盛期和授粉受精期因此，应避免在营养生长盛期和授粉受精期使作物遭受严重的水分亏缺，而苗期和生长使作物遭受严重的水分亏缺，而苗期和生长后期可忍受相当程度的干旱而不致严重减产，后期可忍受相当程度的干旱而不致严重减产，苗期干旱锻炼可增强作物忍受后期更为严重苗期干旱锻炼可增强作物忍受后期更为严重干旱的能力，这在我国北方栽培实践中已积干旱的能力，这在我国北方栽培实践中已积累了极其丰富的经验，作物灌浆过程的适度累了极其丰富的经验，作物灌浆过程的适度干旱会促进灌浆过程，提高作物的经济系数。干旱会促进灌浆过程，提高作物的经济系数。

减少蒸发是节水农业的重要环节之一。采取减少蒸发是节水农业的重要环节之一。采取的措施一般包括覆盖技术、耕作措施和化学的措施一般包括覆盖技术、耕作措施和化学节水措施，其中秸秆覆盖节水增产效果最为节水措施，其中秸秆覆盖节水增产效果最为显著。显著。农田覆盖技术农田覆盖技术是用人工方法改善土壤是用人工方法改善土壤——作物作物水分条件，是一项既节水又增产的栽培技术，水分条件，是一项既节水又增产的栽培技术，到到 19911991 年 ， 全 国覆盖农 田 面 积 已达年 ， 全 国覆盖农 田 面 积 已达333.33333.33万万 hmhm22 。。

(( 四四 )) 保 墒 技 术保 墒 技 术

用砾石覆盖用砾石覆盖改善土壤保水性能，是传统的保改善土壤保水性能，是传统的保水耕作法，已在西北干旱地区广泛应用。水耕作法，已在西北干旱地区广泛应用。

地膜覆盖地膜覆盖已成功地用于作物生产，抑制蒸发、已成功地用于作物生产，抑制蒸发、蓄水保墒作用十分明显。蓄水保墒作用十分明显。

秸秆覆盖秸秆覆盖就地取材，方法简单，易于大面积就地取材，方法简单，易于大面积推广应用，同时还解决了秸秆再利用问题，推广应用，同时还解决了秸秆再利用问题，防止由燃烧秸秆造成的资源浪费和环境污染。防止由燃烧秸秆造成的资源浪费和环境污染。

耕作保墒耕作保墒是一种最传统的抑制土壤蒸发的技术，是一种最传统的抑制土壤蒸发的技术，耗资少，技术简单，易于推广，节水效果也很耗资少，技术简单，易于推广，节水效果也很显著，是农业节水技术中的一个重要方面。显著，是农业节水技术中的一个重要方面。深耕深松深耕深松，扩大土壤蓄墒库容，拦截伏秋雨水。，扩大土壤蓄墒库容，拦截伏秋雨水。据测定，深翻能将据测定，深翻能将 90%90% 以上的雨水保蓄在土以上的雨水保蓄在土壤中，秋翻地翌春土壤表墒明显高于对照，达壤中，秋翻地翌春土壤表墒明显高于对照，达10.2%10.2%——12.0%12.0% 。雨后及时耙耱可减少蒸。雨后及时耙耱可减少蒸发 ，发 ， 55——30cm30cm 土层土 壤含水比对照提 高土层土 壤含水比对照提 高l.7%l.7% ；；少耕免耕少耕免耕是北方农区的一种保护性耕地措施，是北方农区的一种保护性耕地措施，有明显的保蓄水分效果，免耕地块日失墒率比有明显的保蓄水分效果，免耕地块日失墒率比秋耕翻地块减少秋耕翻地块减少 0.3mm0.3mm ；早春顶凌耙耱可；早春顶凌耙耱可防止蒸发，提高土壤含水率防止蒸发，提高土壤含水率 1.2%1.2%——1.7%1.7% 。。

化学节水化学节水措施是近几年才发展起来的，应用措施是近几年才发展起来的，应用还不够广泛，抑制土壤蒸发的制剂包括还不够广泛，抑制土壤蒸发的制剂包括保水保水剂剂、、吸水剂吸水剂和和抗旱剂抗旱剂，还有抑制蒸腾的，还有抑制蒸腾的抗蒸抗蒸腾剂腾剂——黄腐酸黄腐酸等据试验测定，使用吸水剂会等据试验测定，使用吸水剂会明显提高土壤吸水、保水能力，明显提高土壤吸水、保水能力， WUEWUE 提高提高约约 18.3%18.3%——25.8%25.8% 。。商丘试区喷施商丘试区喷施黄腐酸黄腐酸的试验表明，小麦叶片的试验表明，小麦叶片气孔阻力提高约气孔阻力提高约 1.51.5——2.42.4 倍倍，蒸腾强度降，蒸腾强度降低低 25%25%——30%30% ， 产 量 提 高， 产 量 提 高 8.6%8.6%——13.2%13.2% ， 作 物， 作 物 WUEWUE 提 高提 高 15.5%15.5%——25.5%25.5% 。。

增施肥料培肥地力，增施肥料培肥地力，核心核心是增加土壤有机质含是增加土壤有机质含量，可以改善土壤物理性状，建设高效土壤水量，可以改善土壤物理性状，建设高效土壤水库，实现以肥调水、以水促根、以根抗旱。库，实现以肥调水、以水促根、以根抗旱。

(( 五五 )) 培肥地力、水肥吻合效培肥地力、水肥吻合效应应

据研究，施有机肥后，据研究，施有机肥后， 00——100cm100cm 土层土层蓄水蓄水量比对照提高量比对照提高 13.3%13.3% ；土壤有机质由；土壤有机质由 1%1%提高到提高到 1.5%1.5% 时，雨水的入渗量可增加时，雨水的入渗量可增加 40%40%——60%60% ；增施肥料，可以促进作物根系生长，；增施肥料，可以促进作物根系生长，充分利用土壤深层贮水，是提高产量和水分充分利用土壤深层贮水，是提高产量和水分利用率的有力措施。利用率的有力措施。

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1.1. 我国耕地存在的主要问题有哪些我国耕地存在的主要问题有哪些 ??2.2.试述逆境土壤的产生及其治理措施。试述逆境土壤的产生及其治理措施。3.3.目前农田土壤有机质下降的原因有哪些目前农田土壤有机质下降的原因有哪些 ??4.4. 农田土壤培肥措施有哪些农田土壤培肥措施有哪些 ??5.5.试述我国节水抗旱农业的具体措施。试述我国节水抗旱农业的具体措施。6.6. 分析农田物质循环与养分平衡之间的关系。分析农田物质循环与养分平衡之间的关系。

7.7. 针对农业土壤受污染程度拟采取的措施有针对农业土壤受污染程度拟采取的措施有 哪些 哪些 ??8.8. 在耕作制度的设计里，保护性作物种植应在耕作制度的设计里，保护性作物种植应 如何应用 如何应用 ??9.9.根据我国国情，节水农业发展意义何在根据我国国情，节水农业发展意义何在 ??10.10. 为什么说用养结合是耕作学贯穿始终的为什么说用养结合是耕作学贯穿始终的 根本问题 根本问题 ??

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