耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述與方法

第六章養(yǎng)地概述和方法耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

（1）養(yǎng)地制度的地位耕作制度包括兩個(gè)方面相互依存的內(nèi)容，即種植制度（croppingsystem）與養(yǎng)地制度（systemofsoilmanagement），養(yǎng)地制度是耕作制度的重要內(nèi)容，是持續(xù)穩(wěn)定高產(chǎn)的基礎(chǔ)。（2）養(yǎng)地制度的概念養(yǎng)地制度是與種植制度相適應(yīng)的以養(yǎng)地為中心的一系列技術(shù)措施體系，它包括農(nóng)田建設(shè)、農(nóng)田培肥、農(nóng)田保護(hù)等方面，其中心目的是提高土地綜合生產(chǎn)能力(不是一季、不是一年，不是一種作物、不是一種種植方式）。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法（3）養(yǎng)地發(fā)展歷史①在農(nóng)業(yè)發(fā)展的初期，作物生長(zhǎng)主要靠的是土壤自然肥力，一旦自然肥力下降，就棄荒或休閑，故土地生產(chǎn)力很低。②隨著牲畜的飼養(yǎng)和豆科作物的種植，添加了一部分入工養(yǎng)地與生物養(yǎng)地的因素，作物生產(chǎn)力有所提高。③18、19世紀(jì)以后，隨著化學(xué)肥料的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用，再加上灌溉面積的擴(kuò)大，土地生產(chǎn)能力大幅度提高，耕作制度也朝著集約化方向發(fā)展。④今后，我國(guó)入均耕地日益減少，集約高產(chǎn)的耕作制度對(duì)土地提出了更高的要求，用地與養(yǎng)地的緊密結(jié)合將具有越來(lái)越重要的意義。

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（4）人類活動(dòng)在養(yǎng)地中的兩面性①破壞地力，惡性循環(huán)不合理的干預(yù)，不尊重自然與經(jīng)濟(jì)規(guī)律，結(jié)果是造成農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的破壞，如森林消失、水土流失、土壤退化、土地生產(chǎn)能力下降。②提高地力，良性循環(huán)科學(xué)的增加投入，結(jié)果是形成比原來(lái)自然生態(tài)系統(tǒng)還要更高級(jí)的入工生態(tài)環(huán)境，土地生產(chǎn)能力不斷提高。這就是用地與養(yǎng)地同步發(fā)展的良性演進(jìn)后果。為此，從理論上要強(qiáng)調(diào)用地與養(yǎng)地的結(jié)合，生產(chǎn)與生態(tài)的結(jié)合，自然生態(tài)與入工的結(jié)合。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

第一節(jié)耕地土壤現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題一、耕地現(xiàn)狀

1.耕地面積逐年減少根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)部門的數(shù)字，從1957-1986年累計(jì)減少耕地4073萬(wàn)hm2，除開(kāi)荒造地2513萬(wàn)hm2，29年間凈減少1560萬(wàn)hm2，平均每年減少53.8萬(wàn)hm2。而在此期間人口卻急劇增加，凈增4億多，人均占有耕地面積也因此減少到了0.092hm2，約有1/3的省份人均耕地面積下降到了667m2以下。近年來(lái)又實(shí)行了基本農(nóng)田保護(hù)制度，耕地面積減少的勢(shì)頭得到了一定程度的控制，但每年減少量仍在30萬(wàn)hm2以上，土地的連年大量減少，已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的主要限制因子之一。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法2.耕地減少的原因①農(nóng)業(yè)用地內(nèi)部調(diào)整，如把大塊農(nóng)田改為果園或改挖為魚(yú)塘等，大多數(shù)年份由于農(nóng)業(yè)內(nèi)部用地調(diào)整減少的農(nóng)田面積約占總農(nóng)田面積減少量一半；②城市建設(shè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和農(nóng)民建房及開(kāi)發(fā)區(qū)建設(shè)占地嚴(yán)重；③工礦用地面積增加，受開(kāi)發(fā)熱的影響，許多地方亂開(kāi)采亂占地，使耕地遭到破壞；④交通用地增加，如高速公路建設(shè)及其他道路修建占地等。應(yīng)當(dāng)指出，非農(nóng)業(yè)用地一般具有不可恢復(fù)性，耕地一旦改為它用，很難再?gòu)?fù)原為農(nóng)田。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

二、農(nóng)田土壤存在的問(wèn)題（一）水土流失

1.水土流失面積我國(guó)水土流失面積呈逐年增加趨勢(shì)，新中國(guó)成立初期我國(guó)水土流失面積150萬(wàn)km2，目前已增加到183萬(wàn)km2，約占全國(guó)土地面積的1/5；我國(guó)每年因水土流失侵蝕掉的土壤總量達(dá)到50億t，大約占全世界土壤流失量的1/5。耕地水土流失以黃土高原地區(qū)最為嚴(yán)重，該區(qū)耕地水土流失面積占其總耕地總面積的70%以上；西南地區(qū)其次，耕地水土流失面積占50%以上；第三是東北地區(qū)，水土流失耕地面積占40%以上。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法2.水土流失危害在土壤被大量侵蝕的同時(shí)，水分得不到涵養(yǎng)，生態(tài)條件不斷惡化。我國(guó)每年土壤養(yǎng)分流失的數(shù)量大約相當(dāng)于同期化肥的生產(chǎn)量，養(yǎng)分流失導(dǎo)致土壤肥力下降。而且，農(nóng)田被切害得支離破碎，或被淤積掩埋，使農(nóng)田招致致命的破壞。水土流失還造成河道淤塞，道路和水利設(shè)施等建筑物被毀，引發(fā)多種生態(tài)環(huán)境災(zāi)害，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重威脅。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

（二）土地沙化 我國(guó)沙化土地面積約為33.4萬(wàn)km2，占全國(guó)土地面積的3.5%O還有具有沙漠化潛在危險(xiǎn)的土地160.7萬(wàn)km2。我國(guó)土地沙漠化的形成除自然因素外，人為造成的草原植被破壞是土地沙漠化的直接原因。因此，沙漠化以農(nóng)牧交錯(cuò)帶最為嚴(yán)重。地處我國(guó)西北內(nèi)陸的新疆沙漠化面積最大，約占其總土地面積的1/4；而內(nèi)蒙古自治區(qū)、甘肅省部分地區(qū)沙漠化面積增加迅速，目前整個(gè)西北地區(qū)沙漠化面積以約每年10萬(wàn)km2的速度擴(kuò)展，其擴(kuò)展方向是自西北向東南蔓延。

耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法（三）土壤次生鹽漬鹽堿化 我國(guó)鹽漬化（堿化）耕地面積已從1976年的706萬(wàn)hm2增加到了1992年的763hm2，約占總耕地面積的6%。土地次生鹽漬（堿）化的原因：

1.北方干旱半干旱地區(qū)的灌溉農(nóng)田面積擴(kuò)大，這一地區(qū)用于灌溉的水量有限，但蒸發(fā)量大，鹽分向上移動(dòng)大于下向淋洗的數(shù)量；

2.灌溉不合理，過(guò)量灌溉不僅浪費(fèi)了寶貴的水資源，也引起地下水位上升，地下水借助毛管作用能夠上升至地表，水分被蒸發(fā)掉后鹽分留在了土壤中，導(dǎo)致表層土壤鹽分積聚；

3.近十多年來(lái)水利設(shè)施特別是農(nóng)田水利工程設(shè)施老化，排灌不暢，地下水位難以得到及時(shí)有效的控制；

4.農(nóng)田耕作、土壤培肥不合理，土壤物理化學(xué)性質(zhì)劣化，肥力下降導(dǎo)致土壤鹽堿危害加重。

耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法（四）耕地土壤貧瘠化耕地土壤貧瘠化是指耕地在利用過(guò)程中，投入到耕地中的養(yǎng)分物質(zhì)數(shù)量不足以彌補(bǔ)同期由于作物收獲、水土流失等原因造成的從耕地中移走的養(yǎng)分物質(zhì)數(shù)量，從而導(dǎo)致土壤肥力和土地生產(chǎn)力下降的現(xiàn)象。

1．土壤有機(jī)質(zhì)作為土壤肥力的基礎(chǔ)物質(zhì)，在協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱各肥力因子之間關(guān)系方面起著十分重要的作用，它的含量高低在一定程度上代表著土壤肥力的高低，決定著土地的生產(chǎn)力水平。然而，燃料短缺，人們將秸桿等物質(zhì)大量地用做燃料而導(dǎo)致向農(nóng)田有機(jī)物質(zhì)投入減少，土壤培肥變得很困難。

2．施入農(nóng)田的肥料品種單一，表現(xiàn)出氮肥多、磷肥少、鉀肥不足，導(dǎo)致作物對(duì)土壤中某些營(yíng)養(yǎng)元素如何素等的耗竭。

3．由土壤侵蝕引起肥沃的表土流失，也是導(dǎo)致土壤肥力水平下降的另外一個(gè)重要原因。特別是在貧困地區(qū)。

耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法（五）土壤污染土壤污染不僅對(duì)農(nóng)作物及農(nóng)田生態(tài)環(huán)境造成危害，污染物通過(guò)食物鏈最終進(jìn)入人體，還會(huì)危害人體健康。造成農(nóng)田土壤污染的原因主要有：

1．工業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排放的各類廢棄物；

2．農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)的過(guò)量使用；

3．畜禽糞便和生活垃圾的不適當(dāng)堆放等；

4．污水灌溉；

耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法一、農(nóng)田建設(shè)目的提高農(nóng)田的綜合生產(chǎn)力。

1.農(nóng)田綜合生產(chǎn)力:

是指農(nóng)田種植農(nóng)作物獲得持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的能力。

耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法2.具有綜合生產(chǎn)力農(nóng)田應(yīng)具備的條件（1）多宜性、多用性；多樣生產(chǎn)力（適宜種植多種作物、水旱適宜）（2）土層深厚，土地平整，基礎(chǔ)肥力高；肥力狀況好（厚、平、肥）（3）自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，抗逆性好。穩(wěn)定生產(chǎn)力表現(xiàn)（自我協(xié)調(diào)力、養(yǎng)分平衡、有機(jī)質(zhì)平衡、結(jié)構(gòu)良好、水旱適應(yīng)，抗劣性）耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法二、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田建設(shè)的基本要求

1.高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)田目標(biāo)：（1）旱澇保收（2）水旱兩用（3）土肥泥活（4）環(huán)境良好（5）高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田建設(shè)要“以治水、改土、防護(hù)為中心、實(shí)行山、水、田、林、路、渠、電為主要內(nèi)容的綜合治理”。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田的要求是一個(gè)整體，各地的氣候、土壤、地形、地貌、水文條件不同，生產(chǎn)水平、管理水平也不一樣，這些要求應(yīng)有各自的建設(shè)重點(diǎn)和具體的標(biāo)準(zhǔn)要求。而且，農(nóng)田建設(shè)不能是一勞永逸的，要經(jīng)常、持久地堅(jiān)持下去。如：南方旱澇保收農(nóng)田的一般標(biāo)準(zhǔn)：連續(xù)3日降雨200-250mm不受澇，連晴70-90天無(wú)雨不受旱。北方噸糧田的需求是：

1.土地平整，土層深厚；

2.能灌能排；

3.無(wú)障礙性因素；

4.農(nóng)田田塊整齊，配套設(shè)施完善。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法二、農(nóng)田水利建設(shè)與土地規(guī)劃

1.重要性農(nóng)田水利建設(shè)規(guī)劃是農(nóng)田基本建設(shè)的核心，也是改變當(dāng)?shù)厣a(chǎn)面貌的一項(xiàng)關(guān)鍵措施。

2.水利規(guī)劃的原則考慮農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和種植業(yè)內(nèi)部調(diào)整，考慮防洪、除澇、灌溉、降漬工程的合理配置和布局，考慮鄉(xiāng)村道路、農(nóng)田林網(wǎng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖及村鎮(zhèn)建設(shè)等需要。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法3.水利規(guī)劃的步驟

（1）先根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源狀況，作物全年需水量以及畜牧、水產(chǎn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工礦企業(yè)、群眾生活用水等進(jìn)行周密匡算，初擬水利規(guī)劃；（2）再根據(jù)當(dāng)?shù)氐呢?cái)力、人力、物力情況，經(jīng)過(guò)詳細(xì)勘查，提出分期實(shí)施的工程項(xiàng)目，包括蓄水、引水、提水、排水及田間灌排渠系的規(guī)劃和建設(shè)。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

4.不同類型地區(qū)水利建設(shè)規(guī)劃（1）平原水網(wǎng)地區(qū)實(shí)行旱、澇、漬、堿綜合治理，建立和健全相互聯(lián)通、交織成網(wǎng)的排水系統(tǒng)。（2）低漬圩（wei）區(qū)在鞏固防洪堤前提下，治水改土，主攻澇漬，搞好灌溉。按照“四分開(kāi)，三控制”的要求，即內(nèi)外分開(kāi)、灌排分開(kāi)、高低分開(kāi)、水旱分開(kāi)，控制內(nèi)河水位、控制地下水位、控制土壤適宜含水量。實(shí)行高筑圩、雙配套（閘、站配套），兩改造（改造老河網(wǎng)、改造低產(chǎn)田），建設(shè)新水系，逐步實(shí)行擋得住，排得快，降得下，灌得好。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

（3）丘陵山區(qū)洪旱兼治，蓄泄兼籌，保持水土，建塘筑庫(kù)，庫(kù)塘相連，長(zhǎng)藤結(jié)瓜，余缺調(diào)度。（4）北方地區(qū)千方百計(jì)增加蓄水，擴(kuò)大灌溉面積，平原井灌地區(qū)，要合理布井，同時(shí)做好農(nóng)田灌水排水系統(tǒng)，合理采水，合理灌溉，防止土壤鹽演化。西北干旱半干旱地區(qū)治理水土流失，修筑梯田，攔蓄雨水，有條件的地方也要千方百計(jì)增加蓄水，適當(dāng)發(fā)展井灌。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

三、改造低產(chǎn)田，建設(shè)高產(chǎn)田

土壤改良是一項(xiàng)提高農(nóng)田土壤肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)，使土壤能同時(shí)滿足農(nóng)作物對(duì)水、肥、氣、熱的需要，使農(nóng)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要措施。

耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法1.建設(shè)高產(chǎn)田（1）高產(chǎn)農(nóng)田的一般表現(xiàn)：地面平整保水、保土、保肥土層深厚結(jié)構(gòu)良好養(yǎng)分豐富溝渠路林配套旱澇保收高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)

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（2）高產(chǎn)水田基本性狀：①良好的土體結(jié)構(gòu)，水、肥、氣、熱諸因素協(xié)調(diào)②養(yǎng)分含量豐富，供肥保肥性能好③質(zhì)地適中，結(jié)構(gòu)性好，滲漏量適當(dāng)④土壤環(huán)境適宜，旱澇保收耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法（3）高產(chǎn)旱地的基本性狀：1.耕作層深厚，土壤熟化度高2.土質(zhì)疏松，土體構(gòu)造良好3.養(yǎng)分充足，土壤肥力高4.土壤酸堿度適宜，不含毒質(zhì)5.環(huán)境良好，旱澇保收耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法2.改造中低產(chǎn)田低產(chǎn)農(nóng)田一般是有嚴(yán)重土壤障礙因素，使土壤性狀不良，影響農(nóng)作物產(chǎn)量提高的一類農(nóng)田，一般產(chǎn)量要比當(dāng)?shù)仄骄a(chǎn)量低20－50%，甚至更多。不良土壤性狀主要包括：土壤漬水潛育或缺水干旱、耕層淺薄、土質(zhì)過(guò)粘或過(guò)沙、土性過(guò)酸或過(guò)堿、土壤侵蝕、水土流失、土壤污染，含有毒物質(zhì)。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法低產(chǎn)土壤的改良的一般經(jīng)驗(yàn)：

::要查清低產(chǎn)土壤的類別和病根，統(tǒng)一規(guī)劃，采取針對(duì)性措施，可以起到事半功倍的效果；

::實(shí)行綜合治理。低產(chǎn)地區(qū)一般經(jīng)濟(jì)比較貧困，或是交通不便，條件較差，或是地勢(shì)低洼等。改造低產(chǎn)田要治山、治水、治田結(jié)合，農(nóng)、林、牧結(jié)合，農(nóng)工商結(jié)合，發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，增強(qiáng)力量；

::在具體措施上要做到工程措施、生物措施、農(nóng)業(yè)措施密切配合起來(lái)；

::加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，進(jìn)行多部門的協(xié)作，這是做好低產(chǎn)田改良的保證。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法第三節(jié)農(nóng)田土壤培肥土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本資料，肥力是土壤的基本特性。在生產(chǎn)實(shí)踐中，往往是水分和養(yǎng)分等土地因素限制光能的轉(zhuǎn)化利用。即或是地力較高，如果只用不養(yǎng)或用多養(yǎng)少，也會(huì)逐漸變低。

耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法一、農(nóng)田物質(zhì)循環(huán)與養(yǎng)分平衡

（一）農(nóng)田物質(zhì)循環(huán)是開(kāi)放型的

農(nóng)田物質(zhì)循環(huán)的研究涉及到土壤、肥料、降水、作物等許多因素，必須把作物、土壤條件與措施聯(lián)合起來(lái)。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

1.輸入包括：

1)有機(jī)肥料和礦質(zhì)肥料；

2)降水；

3)土壤礦質(zhì)分解；

4)生物固氮；

5)根系和殘茬歸還；

6)塵埃的沉降；

7)灌溉；

8)播種與幼苗移栽。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

2.輸出包括：

1)植物收獲物對(duì)養(yǎng)分元素的移出；

2)土壤的淋失；

3)土壤的沖刷；

4)揮發(fā)；

5)土壤固定。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

3.輸入輸出結(jié)果（1）如果連年輸出大于輸入，也就會(huì)越種地越瘦；（2）若能通過(guò)各種途徑將收獲物帶走的歸還給土壤，使輸入大于輸出，那么地就越種越肥；（3）若輸出等于輸入，地力則呈相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法4.農(nóng)田物質(zhì)循環(huán)與平衡在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，每種元素都有自己獨(dú)特的循環(huán)途徑，因此，必須弄清養(yǎng)分轉(zhuǎn)移路線和循環(huán)途徑，通過(guò)各種途徑促進(jìn)和擴(kuò)大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)，才能保證土壤能力的提高和技術(shù)高產(chǎn)。

耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法大氣7000億噸巖石2億億噸海洋357億噸植被1萬(wàn)億噸固定300億噸燃燒60億噸人類釋放200億噸農(nóng)田20億噸1000億噸植物腐爛170億噸碳平衡＝75億噸(150)總量無(wú)限直接進(jìn)入食物鏈氣相循環(huán)快、均勻、充足大氣二氧化碳年增1ppm。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法農(nóng)田應(yīng)保持碳和有機(jī)質(zhì)消長(zhǎng)平衡華北每畝農(nóng)田玉米消耗30公斤，小麥消耗15公斤碳需投入150－170公斤秸稈，還田50％可保持平衡全球應(yīng)保持二氧化碳和有機(jī)質(zhì)合成之間的動(dòng)態(tài)平衡開(kāi)礦、燃燒、生物生理消耗=植被固定、碳酸鹽沉積耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法碳素不平衡對(duì)農(nóng)業(yè)的影響二氧化碳濃度的升高，全球氣候變暖（溫室效應(yīng)）干旱加劇淹沒(méi)城市種植面積向高緯度擴(kuò)展季節(jié)延長(zhǎng)生長(zhǎng)加快光合作用加強(qiáng)增產(chǎn)。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法大氣38000億噸地殼14萬(wàn)億噸海水200億噸海洋生物9億噸海底40000億噸生物7.7億噸生物固氮5400萬(wàn)噸反硝化燃燒8300萬(wàn)噸人工固氮5500萬(wàn)噸大氣火山780萬(wàn)噸總量無(wú)限生物小循環(huán)為主半氣相型進(jìn)入食物鏈需耗能生物固氮、閃電和宇宙射線、工業(yè)固氮生物小循環(huán)有口耗散就是耗能過(guò)量投入污染環(huán)境。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法生物小循環(huán)含氮鹽——土壤——植物——?jiǎng)游铩⑸铩}地質(zhì)大循環(huán)大氣——生物固氮、閃電和宇宙射線、工業(yè)固氮——土壤——植物——?jiǎng)游铩⑸?、燃燒、反硝化、氨化——大氣。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法大氣15萬(wàn)億噸巖石2520億億噸海洋132億億噸陸地3億億噸蒸發(fā)71萬(wàn)億噸降水412萬(wàn)億噸降水108萬(wàn)億噸徑流37萬(wàn)億噸蒸發(fā)449萬(wàn)億噸氣相型循環(huán)大氣中水循環(huán)快總量無(wú)限、實(shí)際量?jī)H百萬(wàn)分之0.5降水后非氣相型主要為環(huán)境因素大部分運(yùn)輸能量，調(diào)節(jié)環(huán)境，小部分光合作用所同化區(qū)域不平衡季節(jié)不平衡水利是農(nóng)業(yè)命脈，耗水量劇增。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法耕作學(xué)第六章養(yǎng)地中國(guó)水資源耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法耕作學(xué)第六章養(yǎng)地世界水資源耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法土壤固定150億噸海洋357億噸生物26億噸開(kāi)采5000萬(wàn)噸土壤活性15億噸10萬(wàn)噸流失1400萬(wàn)噸礦藏198億噸沉積1390萬(wàn)噸典型沉積型循環(huán)單向流動(dòng)土壤固定和水土流失儲(chǔ)量有限全球總量840萬(wàn)億噸生物小循環(huán)為主生物有機(jī)質(zhì)和食物鏈為主土壤庫(kù)多,活性低,流動(dòng)慢持續(xù)性受威脅。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法浮游植物0.04剛毛藻0.08螺類0.26魚(yú)1.24燕鷗3.42河鷗18.5鷺鷥26.4銀鷗75.5ppm,150萬(wàn)倍海水中0.00005ppm有毒物質(zhì)一旦進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，參與物質(zhì)循環(huán)，沿著食物鏈通過(guò)生物富集作用，不斷富集、濃縮。食物鏈富集作用又稱生物學(xué)放大作用。人類與動(dòng)物在食物鏈中處在最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)狂貓癥水俁病耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法二、不同種植制度下農(nóng)田物質(zhì)平衡動(dòng)向（一）地力在自然植被下的變化1.撂荒地上碳、氮的變化（英國(guó)洛桑試驗(yàn)站，1950）耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法2.在自然情況下，肥力狀態(tài)在變好（1）自然植被覆蓋度大，覆蓋時(shí)間長(zhǎng)，風(fēng)雨對(duì)土壤的侵蝕作用??；（2）自然植被就地生，就地死，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)閉合循環(huán)，即沒(méi)有人為的投入能量和物質(zhì)，也沒(méi)有取走任何產(chǎn)品。（3）在氣候、地形、水分等條件有利的地方，土壤中的養(yǎng)分可以保持循環(huán)，并處于緩慢擴(kuò)大的狀態(tài)，年復(fù)一年不斷增多的植物殘?bào)w將促使土壤中有機(jī)物質(zhì)及養(yǎng)分元素得到積累，良好的土壤結(jié)構(gòu)亦得以保持和發(fā)展。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法（二）荒地開(kāi)墾后的養(yǎng)分動(dòng)態(tài)荒地開(kāi)墾以后，一般規(guī)律是土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分迅速下降。（1）栽培作物形成有機(jī)質(zhì)中，有70－90%以收獲物及產(chǎn)品形態(tài)移出田外，而以殘茬、落葉和根的形式遺留在農(nóng)田中的數(shù)量不多。（2）種植中耕作物土壤有機(jī)物損失最多，麥類作物消耗的有機(jī)質(zhì)少，而栽培牧草則有利于有機(jī)質(zhì)的積累。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法（三）常耕地有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分動(dòng)態(tài)

1.特點(diǎn)有機(jī)質(zhì)分解較慢，有些已開(kāi)墾千百年的常耕地土壤有機(jī)質(zhì)已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，肥力狀況決定于投入與移出的平衡狀況。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法C、N、P、K在不同人工投入取出情況下的平衡耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法2.一般規(guī)律（1）多出少入是耗地之因，而多入少出則為養(yǎng)地之本，產(chǎn)量越高，氮、磷、鉀移出越多，但可歸還的有機(jī)質(zhì)源也越多；（2）沉淀元素磷、鉀一般是負(fù)平衡（不入時(shí)）；（3）氮一般是負(fù)平衡，但種豆科作物時(shí)則有正有負(fù)；（4）碳多數(shù)情況下是正，但完全不入時(shí)則以負(fù)平衡居多耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

（四）多熟制下的養(yǎng)分動(dòng)態(tài)多熟種植產(chǎn)量增加，從土壤中移走的物質(zhì)增多。

1.若耕種培肥措施失當(dāng)，便會(huì)使生態(tài)系統(tǒng)和土壤的能量和物質(zhì)平衡遭到破壞，土壤中水肥氣熱狀況失調(diào)，導(dǎo)致肥力下降。

2.多熟高產(chǎn)本身留給土壤的作物根茬以及可能直接產(chǎn)接歸還土壤的有機(jī)物也相應(yīng)增多，同時(shí)多熟制往往有較充足的水分養(yǎng)分補(bǔ)給良好和耕作管理，使土壤的環(huán)境條件不斷得到改善，水肥氣熱諸肥力因素不斷得到調(diào)節(jié)。因此，只要在措施上保持整個(gè)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和土壤的能量和物質(zhì)平衡，加強(qiáng)肥水養(yǎng)氣熱諸肥力因素的合理調(diào)節(jié)，土壤肥力和作物產(chǎn)量是能夠提高的。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法耕作學(xué)第六章養(yǎng)地有機(jī)質(zhì)歸還量與平衡狀況耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法耕作學(xué)第六章養(yǎng)地一熟二熟養(yǎng)分與有機(jī)質(zhì)平衡耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

三、土壤培肥的途徑（一）生物養(yǎng)地生物養(yǎng)地的主要作用：固氮；增加土壤有機(jī)質(zhì)，為土壤中的生物提供能源；分解有機(jī)態(tài)養(yǎng)料；保持水土；松土耕地；生物排除鹽堿等。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法（二）化學(xué)養(yǎng)地化肥施用水平與產(chǎn)量水平密切相關(guān)，糧食增產(chǎn)額中約有50%靠的是化肥。在增產(chǎn)的同時(shí)，化肥還直接保持土壤中的N、P、K、Ca等的平衡，還可間接促進(jìn)碳循環(huán)。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法（三）有機(jī)與無(wú)機(jī)結(jié)合有機(jī)肥料（包括秸桿還田）是一種全肥，它的某些作用是化肥難以替代的。

1.有機(jī)肥與秸桿中磷鉀返還比例大

2.有機(jī)肥中含有多種微量元素

3.有機(jī)肥料還可能改善土壤的理化和生物學(xué)性質(zhì)，培肥地力，使施用的化肥效果更高

4.提倡有機(jī)肥與化肥合理配合施用，是制訂施肥方案的一個(gè)重要原則。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法耕作學(xué)第六章養(yǎng)地化肥與廄肥對(duì)谷類作物產(chǎn)量的影響圖1894－19061907－19221923－19481949－1972化肥廄肥耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法第四節(jié)農(nóng)田保護(hù)

一、農(nóng)田保護(hù)的重要性在自然生態(tài)系統(tǒng)中，土壤的消失與更新速度相同，土壤處于一種平衡狀態(tài)。而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在廣大面積上以農(nóng)田取代了森林、草原以后，則改變了自然界的生態(tài)平衡。不合理的開(kāi)發(fā)利用常常引起土壤的風(fēng)蝕和水蝕，土壤的消失可能比更新要快，致使優(yōu)越的自然環(huán)境隨著植物被的變化而破壞。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部估計(jì)，由于土壤鋟蝕，美國(guó)1.67×108ha農(nóng)田平均每公頃流失16.8t，超過(guò)了允許流失的限額。在自然情況下，形成25.4mm表層土壤，需歷時(shí)300－1000年，甚至還更長(zhǎng)，土壤的消失是最難以挽回的。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

坡地土壤在一般情況下大氣降雨落至地表后，其中一部分滲入土體，大部分沿余坡徑流，特別在降雨強(qiáng)度較大與覆被率極低的情況下，地表徑流的出現(xiàn)尤為迅速。不同坡地上的水土流失與坡度成正比，坡度愈大，水土流失也愈大。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

由于水土流失，坡地土壤水分狀況惡化，干旱就成為坡地低產(chǎn)的重要原因。因此，對(duì)坡地農(nóng)田必須采取水土保持措施，控制“三跑”，增強(qiáng)“三保”（即保水、保土、保肥能力），從而使坡地土壤的有效肥力不斷提高。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

二、保護(hù)性作物種植（一）保護(hù)性作物布局

農(nóng)作物按它們的水土保持效能分為三大類：

1.中耕作物如玉米、高粱、棉花、馬鈴薯、煙草等，行株距離較大，植株對(duì)地面的覆蓋度小，經(jīng)常中耕松土，連年種植常促使土壤結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致徑流量和沖刷量加大，而引起土壤侵蝕。

耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

2.密植作物如小麥、大麥、莜麥、谷子、糜子、大豆、花生等禾谷類和豆類作物，保持水土的作用較好。

3.二年生與多年生牧草如草木榍、苜蓿、沙打旺、小冠花等，覆蓋面積大，時(shí)間長(zhǎng)，能緩沖雨滴沖擊地面，根系能穿插擠壓土壤，形成團(tuán)聚體，有大量有機(jī)質(zhì)還田，改良土壤結(jié)構(gòu)，使土壤具有良好的滲透性，水土保持作用最大。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

在種植制度中栽培密植作物，多年生牧草等有利于水土保持，在作物布局中，應(yīng)盡可能避免防侵蝕能力差的中耕作物長(zhǎng)期連作。在可能條件下，最好把防侵蝕作用強(qiáng)的牧草同一年生作物結(jié)合起來(lái)。在一個(gè)山區(qū)坡地上，為了保持水土，一般是坡上部造林，中下部種植果樹(shù)，坡底種植一年生作物。

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（二）間作、混作和套作間混套作可以增加地面覆蓋度，延長(zhǎng)覆蓋時(shí)間，減輕水土流失，是山區(qū)丘陵保持水土的重要措施。實(shí)行糧、經(jīng)、菜、肥間作輪作，建立起林草農(nóng)復(fù)合層片生物結(jié)構(gòu)，增加植被覆蓋，利用植物防風(fēng)固沙，改善田間小氣候，穩(wěn)定近地面大氣層水熱動(dòng)態(tài)，是風(fēng)沙區(qū)農(nóng)田保護(hù)的根本措施。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法

（三）帶狀種植

帶狀種植就是條帶種植，是沿著坡地等高線劃分成若干條帶，在各條帶上交互和輪流種植密生作物與蔬生作物或牧草。帶狀種植在空間上是帶狀間作，在時(shí)間上是草田輪作。保護(hù)性作物覆蓋著地面，能防止雨水對(duì)地面帶的沖擊，減緩徑流，攔截泥沙，阻疏生作物帶沖下來(lái)的水土，防止土壤侵蝕。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法三、保護(hù)性土壤耕作（一）等高耕作法在坡耕地上，耕作播種沿等高線進(jìn)行，所形成的等高小壟與作物作為減緩水向下流動(dòng)的障礙物，可以減少?gòu)搅?，減小水蝕，增加土壤水分，起到保土保水的作用，在緩坡上應(yīng)用效果顯著。美國(guó)早期許多研究資料表明，等高耕作比順坡上下耕作水蝕減少25－76%。（二）溝壟耕作法就是通過(guò)耕作在地面上形成較大的溝和壟，能更有效地控制土壤侵蝕的一類耕作法。它一般也是按等高線進(jìn)行，適于在較大坡度的耕地采用。此法需深耕起壟，順溝種植，深播淺蓋，播后鎮(zhèn)壓。通過(guò)中耕破壟、倒壕、換壟，能攔淤泥，蓄水保墑，加深耕層，改良土壤。耕作學(xué)第六章養(yǎng)地耕作學(xué)第六章養(yǎng)地概述和方法（三）殘茬覆蓋耕作法在地表保留足夠數(shù)量的作物殘茬或秸桿，以保護(hù)