植物營養(yǎng)與土壤肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用課件

植物營養(yǎng)與土壤肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用土壤與植物營養(yǎng)教研室

1可持續(xù)發(fā)展1987年由世界環(huán)境與發(fā)展委員會正式提出來。1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(UNCED)《里約宣言》給可持續(xù)發(fā)展的定義：人類應(yīng)享有與自然和諧的方式過健康而富有的生活的權(quán)利，公平地滿足今世和后代在發(fā)展和環(huán)境方面的需要，實現(xiàn)求取發(fā)展的權(quán)利。中國是世界上最大的發(fā)展中國家，人口多資源少，最需要可持續(xù)發(fā)展第一部分農(nóng)業(yè)問題與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展2一、中國的農(nóng)業(yè)問題

總?cè)丝?/p>

（億）農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝冢?）耕地面積

（萬公頃）人均耕地

（公頃）每個農(nóng)業(yè)經(jīng)濟人口占有耕地（公頃）全世界59.78443.11380230.231.0中國12.74167.1124140.0970.2日本1.2654.2453.60.0361.6韓國0.4659.3170.80.0230.7加拿大0.3082.645561.48114.2美國2.7622.3176950.6457.4法國0.5883.51836.20.3119.6德國0.8222.61187.90.1411.1俄羅斯1.47210.8126000.8614.8英國0.5891.8626.70.1110.8澳大利亞0.1874.75377.52.88106.9上表為1999年數(shù)據(jù)。到2003年，全國耕地面積12339．22萬公頃，減少75萬公頃。3（一）耕地面積減少、質(zhì)量下降

總的說，2003年糧食形勢可概括為“四降四減”；糧食播種面積、總產(chǎn)、單產(chǎn)和人均占有量下降；糧食國家?guī)齑妗⑵髽I(yè)庫存、城鎮(zhèn)居民存糧、農(nóng)戶存糧減少。從長期看，我國人口增長，耕地面積減少、糧食需求增加130多億斤，年均增長1.3%。也就是說，糧食供給形勢嚴(yán)峻。一是，耕地面積銳減，從1996年到2003年的7年間減少了1億畝，總面積只剩18億畝。據(jù)農(nóng)業(yè)部估計今年糧食播種面積有意達到15億畝。人均耕地不足1.44畝，為世界人均水平的45%以下，減少的都是良田，而補充的都是劣地，耕地的實際生產(chǎn)能力在下降。4

全國已有600多個縣（中國共有2861個縣級行政區(qū)劃單位）的人均耕地面積低于世界公認(rèn)的警戒線0.8畝。全國1/3的省區(qū)人均耕地不足1畝。這個數(shù)字將隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，耕地面積還會減少。二是，糧食增產(chǎn)的技術(shù)支撐能力不強。除雜交水稻和玉米那樣的增產(chǎn)當(dāng)家品種，缺乏增產(chǎn)明顯的配套技術(shù)，難以形成合力有更新突破。特別是農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系受目前經(jīng)濟實力的困擾，滿足不了農(nóng)民科技需求。三是，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施投入不足，欠賬較多，1998年以來也向農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)加大了投入力量，但主要用于大江大河治理和生態(tài)環(huán)境建設(shè)，像糧食主產(chǎn)區(qū)的東北對河流的開發(fā)利用投入的較少，過境水留不下來，干旱年年發(fā)生，增產(chǎn)還得靠天賜，以至成災(zāi)率太高，造成糧食產(chǎn)量的忽高忽低，難以計劃控制。5（二）土壤退化嚴(yán)重1、水土流失嚴(yán)重：據(jù)統(tǒng)計資料，1996年我國水土流失面積已達183萬km2，占國土總面積的19%。僅南方紅黃壤地區(qū)土壤侵蝕面積就達6153萬km2，占該區(qū)土地總面積的1/4。同時，對長江流域13個重點流失縣水土流失面積調(diào)查結(jié)果表明，在過去的30年中，其土壤侵蝕面積以平均每年1.2%～2.5%的速率增加，水土流失形勢不容樂觀。62、土壤肥力下降：我國耕地的有機質(zhì)含量一般較低，水田土壤大多在1%～3%，而旱地土壤有機質(zhì)含量較水田低，＜1%的就占31.2%；我國大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下，其中山東、河北、河南、山西、新疆等5?。▍^(qū)）嚴(yán)重缺氮面積占其耕地總面積的一半以上；缺磷土壤面積為67.3萬km2，其中有20多個?。▍^(qū)）有一半以上耕地嚴(yán)重缺磷；缺鉀土壤面積比例較小，約有18.5萬km2，但在南方缺鉀較為普遍，其中海南、廣東、廣西、江西等?。▍^(qū)）有75%以上的耕地缺鉀，而且近年來，全國各地農(nóng)田養(yǎng)分平衡中，鉀素均虧缺，因而，無論在南方還是北方，農(nóng)田土壤速效鉀含量均有普遍下降的趨勢；缺乏中量元素的耕地占63.3%。7對全國土壤綜合肥力狀況的評價尚未見報道，就東部紅壤丘陵區(qū)而言，選擇土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表層土壤厚度等11項土壤肥力指標(biāo)進行土壤肥力綜合評價的結(jié)果表明，其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影響，處于中、下等水平，高、中、低肥力等級的土壤的面積分別占該區(qū)總面積的25.9%、40.8%和33.3%，在廣東丘陵山區(qū)、廣西百色地區(qū)、江西吉泰盆地以及福建南部等地區(qū)肥力退化已十分嚴(yán)重。83、其它形式的土壤退化：以南方紅壤區(qū)為例，約20萬km2的土壤由于酸化問題而影響其生產(chǎn)潛力的發(fā)揮；化肥、農(nóng)藥施用量逐年上升，地下水污染不斷加劇，在部分沿海地區(qū)其地下水硝態(tài)氮含量已遠遠高于WHO建議的最高允許濃度10mg/l；同時，在一些礦區(qū)附近和復(fù)墾地及沿海地區(qū)土壤重金屬污染也相當(dāng)嚴(yán)重。9（三）糧食總產(chǎn)量下滑：李振聲院士關(guān)切地指出，20世紀(jì)60年代初的人均糧食占有量大約是400斤，到了80年代初，增長為600斤，90年代中期是800斤，我們用了35年的時間上了兩個臺階。可是1998到2003年的五年時間里，我國的人均糧食占有量又退回到600斤。退得這么快是歷史上所沒有的。這樣一個大的問題難道還不值得我們認(rèn)真思考、認(rèn)真研究嗎？

10長江三峽1、水土流失（四）農(nóng)業(yè)環(huán)境問題原來，長江水也是這么黃?。?1長江三峽12

黃河：源自青海省巴顏喀拉山北簏，沿途接納了40多條支流。全長5464千米，注入渤海。中游水能資源豐富。古代黃河流域氣候濕潤，土地肥沃，而如今每年16億噸的泥沙和斷流等問題使之成為"中國的憂患"。13中國每年平均消失20個天然湖泊

即將消失的月牙泉2、干旱14由于水位急劇下降，4月8日，原先生長在月牙泉邊茂盛的紅柳、沙棗樹也已枯死，枯枝橫亙在沙海中，靜靜地訴說著月牙泉往日的神話。4月9日的實測數(shù)據(jù)顯示，月牙泉最大水深僅為1.0米，保護月牙泉迫在眉睫。15居延海居延海位于內(nèi)蒙古最西端的阿拉善戈壁深處，是額濟納綠洲的命脈，同時也是我國西北生態(tài)屏障的重要組成部分。多年來，由于上游不節(jié)制用水等因素，使注入居延海和額濟納綠洲的黑河在阿拉善境內(nèi)斷流，居延海于1992年徹底干涸。從2000年起，經(jīng)過3年艱難的調(diào)水工作，居延海水面逐漸恢復(fù)，到2004年6月，居延海水面面積達到近30km2，大批鳥類又回到居延海周圍生息繁衍，植被開始恢復(fù)。16

由于2004年初以來，黑河水無水注入，加之入夏以后戈壁灘水量蒸發(fā)極快，使得剛剛有了一線生機的居延海在一個多月內(nèi)又迅速干涸，這里又成為戈壁灘上一個巨大的土坑，風(fēng)沙再起時它將作為一個大的塵土源，直接威脅西北、華北各城市的環(huán)境。(新華社記者李欣攝)

圖文：居延海又干了！(1)圖文：居延海又干了！(2)17圖文：居延海又干了！(3)這是2002年為慶祝居延?；謴?fù)生機，當(dāng)?shù)厝罕娫谒呚Q起的“小小居延海連著中南海”的標(biāo)志（8月13日新華社記者李欣攝）。居延海邊剛剛恢復(fù)的植被迅速干枯死亡。(8月13日攝)圖文：居延海又干了！(4)18阿拉善梭梭林覆蓋率僅為50年代的30

%2004年06月07日阿拉善橫貫東西800km的土地上，五十年代有梭梭林1700萬畝，現(xiàn)覆蓋度在30%以上的僅剩578.7萬畝。1910年后的夏爾淖爾10年前的夏爾淖爾2004年06月07日1994年06月07日20杭錦旗土壤嚴(yán)重干旱2122四子王旗23覆砂-土壤保墑24重慶市旱災(zāi)導(dǎo)致750余萬人出現(xiàn)飲水困難

2006年08月16日

上：

8月15日，永川市政管理局的工作人員（左）幫助紅爐鎮(zhèn)村民接水。

新華社發(fā)(陳仕川

攝)

左：8月15日，在永川市紅爐鎮(zhèn)，村民們在政府派來的送水車前接水。

目前，重慶永川市積極開展抗旱工作，每天派出車輛向飲水困難地區(qū)送水，以解決群眾飲水難的問題。

新華社發(fā)(陳仕川

攝)

25土壤水分虧缺的變異是導(dǎo)致年際間作物產(chǎn)量波動的主要原因。缺水影響植物的許多生理過程，葉片伸長對土壤缺水比其它生理過程更為敏感，通常在土壤有效水耗盡之前葉片便不再伸長。水分充足時植物根系發(fā)育最佳。根區(qū)內(nèi)有效水不能滿足植物蒸騰需要時造成植物缺水。如果蒸騰過猛，即使土壤中有效水的量充足也會使植物出現(xiàn)缺水癥狀。重慶市萬州區(qū)63歲的老農(nóng)向成木望著干裂的稻田一臉無奈（2006年6月14日攝）。

新華社記者

劉潺

攝

263、荒漠化森林砍伐27草地退化風(fēng)吹草低見鼠洞曾經(jīng)的羊草草甸草原：呼倫貝爾盟希爾塔拉牧場28草原沙化29草原鹽堿化30最后的晚餐31沙塵暴頻發(fā)蘭州3233近年，隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，生態(tài)，環(huán)境，資源，能源等各方面出現(xiàn)諸多問題，社會的可持續(xù)發(fā)展遇到挑戰(zhàn)4、土壤酸化34藍藻泛濫的滇池驚人的長江之污垃圾堆山垃圾回收和分類處理還未開始5、農(nóng)業(yè)環(huán)境污染35可怕的垃圾場36垃圾豬、羊逼近生活373839大氣污染4006年3月22日，蘭州“黃河母親”雕塑向西1000多米長的南側(cè)河面被嚴(yán)重污染。

3月21日，中華環(huán)保聯(lián)合會副主席兼秘書長曾曉東倡議，要把每年的3月22日定為“黃河母親節(jié)”。

從青海，經(jīng)甘肅、寧夏、至內(nèi)蒙古，黃河沿岸能源、重化工、有色金屬、造紙等高污染的工業(yè)企業(yè)林立，廢污水排放量逐年增大。由于治理嚴(yán)重滯后，污水處理率偏低，不少企業(yè)未能實現(xiàn)達標(biāo)排放，部分企業(yè)偷排偷放屢禁不止，導(dǎo)致每年排入黃河的廢污水量不斷增加。而隨著國家西部開發(fā)進程的加快，舊的高污染還沒有徹底治理，新的高污染項目又在西部上馬。一些東部污染企業(yè)紛紛涌入西部，加劇了黃河污染形勢。41右：2005年1月18日，黃河蘭州段遭嚴(yán)重污染。

下：三門峽大壩出水口處的水質(zhì)污染十分嚴(yán)重（05年1月9日攝）。右下：2003年5月19日，蘭州雁兒灣附近的黃河水面漂浮著大量黑色油污。

42一個地下排污管道還沒來得及用土掩埋

污水瀑布一樣排向黃河主干道43黃河從上而下，每一個城市都是一個大污染源，在蘭州、白銀、石嘴山、巴彥淖爾、包頭等地都存在著大大小小的排污口，泛著臭味的污水“嘩啦啦”地流進黃河。

高污染、高耗水的造紙、化工、食品釀造、冶煉、采油和紡織印染六大行業(yè)COD排放量占黃河流域工業(yè)COD排放量的80％以上。對此，某環(huán)保官員說：“治水’的背后，就是一種耐人尋味的利益較量：一方是地方利益和眼前利益，一方是人民利益和國家利益?！?/p>

44村民王太良說，水稻一直是他們的口糧和經(jīng)濟來源，可這幾年水稻種不成，村里有農(nóng)戶挖池塘養(yǎng)魚，結(jié)果去年秋季引了黃河水，魚就全死了，損失了10多萬元。魚養(yǎng)不好，眼看著水稻也沒活氣，我們可怎么活？

45左：污水常年浸泡，農(nóng)田被毀

下：河中魚兒紛紛死去左下：守著黃河買水吃4610年600億

淮河治污付諸東流？4748二、解決中國農(nóng)業(yè)問題的必要性和迫切性人多（世界65億，中國13億，占世界20%），耕地少（世界138023萬公頃，中國12414萬公頃，占世界9%），結(jié)果：以世界1/10的土地，養(yǎng)活世界1/5的人口。農(nóng)業(yè)資源枯竭和污染嚴(yán)重，可持續(xù)發(fā)展面臨挑戰(zhàn)。49三、解決中國農(nóng)業(yè)問題的主要途徑1、一靠政策：農(nóng)業(yè)稅全面、連續(xù)四年的1號文件是解決三農(nóng)問題，效果非常明顯。依法保護耕地（保證面積；防止荒漠化、鹽堿酸化和退化、防止污染、提高和保持肥力）、實現(xiàn)土壤可持續(xù)生產(chǎn)、保持和提高糧食生產(chǎn)。

502、二靠科技：①

農(nóng)作物：培育高產(chǎn)（高營養(yǎng)效率）優(yōu)質(zhì)新品種（袁隆平，李振聲），開發(fā)栽培管理新技術(shù)。②

耕地：保護耕地（保證面積；防止荒漠化、鹽堿酸化和退化、防止污染、提高和保持肥力）、實現(xiàn)土壤可持續(xù)生產(chǎn)、保持和提高糧食單產(chǎn)。51（一）作用地球上有三大食物生產(chǎn)系統(tǒng)----海洋、草場、土地。

在土地生產(chǎn)系統(tǒng)中，過去40年時間里，世界糧食產(chǎn)量增長的源動力是化肥使用量的增加。對糧食增長量的貢獻率

肥料50%

遺傳改良35%

其它15%四、化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用和副作用52國際：根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）的估計，化肥在農(nóng)作物增產(chǎn)的總份額中占40%-60%。FAO與1960-1977年在40個國家進行的10多萬個化肥示范和試驗的結(jié)果表明，最好的施肥處理平均增產(chǎn)67%；用于化肥的投資，可獲得該投資的4.8倍的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值。國內(nèi)：中國農(nóng)科院土肥所曾整理了30年間（1951-1980）化肥總用量與糧食總產(chǎn)量之間相關(guān)關(guān)系的資料，計算其相關(guān)系數(shù)為0.964，化肥每畝施用量與糧食每畝產(chǎn)量相的相關(guān)系數(shù)為0.98，均達到極顯著水平。30年中化肥總用量與棉花總產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.788，化肥每畝施用量與棉花每畝產(chǎn)量相的相關(guān)系數(shù)為0.86，也都達到顯著水平。53正是由于化肥増產(chǎn)顯著，世界各國施用化肥大幅度増加，糧食產(chǎn)量隨著提高。但單純大量使用化肥，易引起杯境污染影響人、畜健康，此外還要影響土壌肥力。據(jù)大量田間試驗證明，作物對氮肥的利用率只有50％左右，其余的50％左右被揮發(fā)、淋失掉，其中硝態(tài)氮在土壌中富集，汚染水體。如用作飲料影響人、畜健康。磷肥的主要原料是磷灰石，大多是氟磷灰石[Ca10(PO4)6F2]，當(dāng)與酸結(jié)合,產(chǎn)生氟化氫，植物葉片對氟有強烈的富集作用，引起氟中毒癥。在氟汚染區(qū)，草食動物易患此癥。在動物中蠶和蜜蜂最為敏感。當(dāng)桑葉含氟量較多時，影響蠶絲的品質(zhì)，嚴(yán)重時可使幼蠶致死?；瘜W(xué)磷肥常含有鎘（Cd），不仮汚染土壌和植物，對人、畜也有根大的危害，易引起“骨痛病”等。545556我國化肥氮的生產(chǎn)量和消費量增長很快，1992/1993年度的消費量已達到2071.6萬t，占當(dāng)年度全世界化肥氮消費量7451.96萬t的27.8%（WAO，1994），成為世界上化肥氮消費量最多的國家（2004年時中國化肥用量為約4000.0萬t，預(yù)計到2030年為7000.0萬t）。這無疑給我國的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)作出了巨大的貢獻，但也帶來了不少問題，如氮污染、城鄉(xiāng)有機廢棄物堆肥利用率下降給環(huán)境帶來壓力等負(fù)面影響。而我國可以循環(huán)利用的有機肥料氮資源十分豐富，因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中加強氮素管理，使其發(fā)揮最大的作用是很有必要的。

571、地下水污染天然地下水是潔凈的，含氮量極低，遠低于我國飲用水含純氮20mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。然而，在長期使用氮素化肥的地區(qū)，地下水含氮量在逐年增高。據(jù)調(diào)查，北京地區(qū)地下水中硝酸鹽含量持續(xù)升高，其增長速度達每年1.25mg/L，污染面積已在3000km2以上。據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供，凡施肥量超過500kg/公頃的地區(qū)，地下水的硝酸鹽含量都超過飲用水標(biāo)準(zhǔn)，硝酸鹽污染不僅發(fā)生在淺層地下水，而且已經(jīng)進入深層地下水。WHO頒布的飲用水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，NO3-N的最大允許濃度為10.0Nmg/L，照此標(biāo)準(zhǔn)，我國一些地區(qū)地下水的NO3-N含量都已超過此標(biāo)準(zhǔn)值。馬立珊（1992）在80年代末對太湖流域16個縣、市的1220個水樣的檢測表明，河流、湖泊和飲用井水中NO3-N的超標(biāo)率分別達到93.3%、70.6%和38.2%，飲用井水中NO2-N的超標(biāo)率也達到57.9%。新華網(wǎng)鄭州10月25日（2005）電（記者姚潤豐）水利部總工程師劉寧25日說，經(jīng)濟社會的快速發(fā)展導(dǎo)致我國水資源供需矛盾正不斷加劇，目前全國有25%的地下水體遭到污染，35%的地下水源不合格；平原地區(qū)約有54%的地下水不符合生活用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，一半以上的城市市區(qū)地下水嚴(yán)重污染。（二）副作用582、湖泊污染、富營養(yǎng)化一般來說，封閉性湖泊和水庫的水中含氮量超過0.2Nmg/L時，就可能引起“藻華”現(xiàn)象的發(fā)生。近年來，我國近海和湖泊“藻華”現(xiàn)象頻發(fā)，說明水體的富營養(yǎng)化已成為一個重要的環(huán)境問題。據(jù)統(tǒng)計，我國130多個大中型湖泊已有60多個遭遇富營養(yǎng)化問題，根本原因在于過量氮、磷的遷移。我國的湖泊中氮磷的來源可以分為：農(nóng)田面源、人糞尿排放(生活污水)、養(yǎng)殖業(yè)牲畜糞尿排放、工業(yè)污水排放以及降雨中的銨。這當(dāng)中，來自農(nóng)田的氮、磷占據(jù)了相當(dāng)比例。例如，山東南四湖來自農(nóng)田的氮、磷分別為35％和68％，云南滇池分別為17％和28％。新華網(wǎng)南昌11月23日（2005）電（記者張敏亢德喜）記者從正在江西召開的全國首屆內(nèi)陸湖泊暨鄱陽湖可持續(xù)發(fā)展研討會上了解到，目前中國江河湖泊70％被污染，75％的湖泊出現(xiàn)不同程度的富營養(yǎng)化。59藍藻泛濫的滇池603、江海污染、富營養(yǎng)化據(jù)1997～1998年長江干流大通站的觀測結(jié)果，江水的可溶性無機氮和磷的含量呈上升趨勢，并與流域的化肥施用量變化趨勢相一致。1998年夏季洪水期間，通過長江大通站向下游輸送的氮、磷總量高達約80萬噸和8萬噸。其中可溶性無機氮和生物有效磷的比值遠高于浮游植物生長的限制值。因此，化肥消費量的增加，以及由此引起的農(nóng)田氮素?fù)p失量和人畜糞尿排放量的增加是導(dǎo)致江河向近海輸送氮磷總量增多的主要原因。近十多年來，渤海水體中無機氮濃度年遞增18％，活性磷酸鹽濃度年遞增2％。在一次對532條河流的調(diào)查中，有436條受到銨態(tài)氮污染，60%的水總氮超標(biāo)。61浙江玉環(huán)海域發(fā)生條帶狀的赤潮浙江玉環(huán)坎門后沙原先黃綠色的海水變?yōu)榛液稚憬Ｓ虺霈F(xiàn)的大面積赤潮赤潮：生活污水和某些工業(yè)廢水中，經(jīng)常含有一定量的氮和磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)；施用氮肥、磷肥的農(nóng)田水中，常含有氮和磷；含洗滌劑的污水中也有不少的磷。當(dāng)N、P等植物營養(yǎng)物質(zhì)（如氨、硝酸鹽、亞硝酸鹽、尿素、磷酸鹽）大量進入水體，水體過分肥沃，藻類浮游生物迅速繁殖，水面往往呈藍色、紅色、棕色、乳白色，這種現(xiàn)象在江河湖泊中叫做水華，在海中叫做赤潮。624、空氣污染

N2O(氧化亞氮)是排在CO2和CH4之后的三大溫室氣體之一，其排放量與化學(xué)氮肥的施用量緊密相關(guān)。N2O具有促進氣候變暖和破壞臭氧層的雙重作用。我國氮肥的年使用量占世界總量的約30％，因此，N2O的排放量受到世界關(guān)注。我國農(nóng)田N2O的直接排放量，1990年估計為28.2萬噸，1995年增至33.6萬噸，主要來源于旱地和氮肥。根據(jù)Bouwman（1990）的估計，全球N2O的發(fā)射總量為14NTg/a，自然土壤和施肥土壤的發(fā)射總量分別為6NTg/a和1.5NTg/a，占全球發(fā)射總量的43%和11%；但不同作者有不同的估計量，自然土壤和施肥土壤的發(fā)射總量分別變動于2.6-25NTg/a和0-5.3NTg/a，而且，不同給源的貢獻也難以作出準(zhǔn)確的估計（Bouwman，1994）。我國關(guān)于農(nóng)田的N2O發(fā)射量的原位觀測尚不多，根據(jù)邢光熹和朱兆良（1995，未刊資料）的研究，我國旱作土壤的N2O年排放總量估計為2.55kg/hm2；由于我國稻田常為干濕交替的水分狀況，因而與長期淹水的不同，N2O年排放總量估計為3.69kg/hm2，據(jù)此估算出我國農(nóng)田的N2O年排放總量為0.27Tg/a，約占Bouwman（1990）估計的全球N2O發(fā)射總量（1.5NTg/a）的18%。顯然，對此需進行進一步研究。硝化作用和反硝化作用都可產(chǎn)生N2O。因此，在銨態(tài)氮肥和尿素中加入硝化抑制劑可望減少N2O的發(fā)射通量。635、土壤污染長期施用氮素化肥，會使土壤酸化和板結(jié)，降低生產(chǎn)力，并活化重金屬元素，如鎘、汞、鉛、鉻、鋁等，增加他們在土壤中的活性。如施硫酸銨、氯化銨、氯化鉀等酸性肥料都容易引起土壤酸變。我國廣州、皖南水稻土pH值下降較快，3年內(nèi)在0～20cm土層下降0.4，20～40cm土層下降0.8。貴州省煙草土壤上用硫銨肥試驗2年，pH值下降0.4～0.8，都出現(xiàn)了土壤酸變的不良影響。64防不勝防的農(nóng)藥污染廣州芳村客運站附近，菜農(nóng)在污水中勞作污泥蔬菜黃昏時的行動（噴農(nóng)藥）651、有機與無機相結(jié)合，用地與養(yǎng)地相結(jié)合，培育和保護土壤肥力施肥必須以有機肥為基礎(chǔ)，配合施用化肥，必須堅持用養(yǎng)結(jié)合，保護土壤肥力。土壤有機質(zhì)是土壤肥沃程度的重要指標(biāo)。增施有機肥可以增加土壤有機質(zhì)含量，改善土壤理化生物性狀，提高土壤保水保肥能力，增強土壤微生物的活性，促進化肥利用率的提高。因此，必須堅持多種形式的有機肥料投入，才能夠培肥地力，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。五、遵循正確的施肥原則，充分發(fā)揮肥料的積極作用662、合理利用肥料資源，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境施肥要注意保持生態(tài)平衡，保護土壤和水源，防止污染，防止一些對人、畜健康有害的金屬元素和有毒的有機化合物參與到食物鏈中危害人的健康，這一點在環(huán)境日益惡化的今天，顯得尤為重要。3、施肥必須遵循經(jīng)濟規(guī)律，提高經(jīng)濟效益通過合理施肥措施協(xié)調(diào)作物對營養(yǎng)元素的需求與土壤供肥之間的矛盾，達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的目的。用較少的肥料投資，爭取獲得較高的產(chǎn)量，最大的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)增產(chǎn)、增收的目的。要實現(xiàn)這些目的就必須遵循相應(yīng)的經(jīng)濟規(guī)律。67我國上海，浙江等地農(nóng)作物產(chǎn)量已達11250kg/hm2，但全國仍有3300多萬hm2耕地產(chǎn)量在1500kg/hm2以下，通過加強農(nóng)業(yè)科學(xué)研究，如水利技術(shù)，耕作栽培技術(shù)，植物營養(yǎng)與肥料等的研究來提高作物單產(chǎn)大有可為。六、中國農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的潛力68森林破壞，草原“三化”，耕地土壤退化，水土流失等生態(tài)問題化肥農(nóng)藥的多用造成的水體富營養(yǎng)化與農(nóng)田土壤污染等環(huán)境問題水澇，干旱，蟲災(zāi)，作物土傳病等頻繁發(fā)生的自然災(zāi)害問題林地，草地，耕地減少，淡水資源與能源短缺等資源問題現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中產(chǎn)生的問題危及人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)探索符合經(jīng)濟，生態(tài)和社會三效益的發(fā)展農(nóng)業(yè)的新模式達到節(jié)約資源，保護環(huán)境，保持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的再生產(chǎn)能力創(chuàng)造有利于人類文明持續(xù)發(fā)展的低投入持久農(nóng)業(yè)VA菌根生物技術(shù)做為實現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑，在農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展中具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景各國共同目標(biāo)第二部分菌根與可持續(xù)農(nóng)業(yè)69

一、菌根的類型

通常按照菌根真菌在植物體內(nèi)的著生部位和形態(tài)特征分為外生菌根（Ecto-mycorrhizas或Ectotrophicmycorrhiza）、內(nèi)生菌根（Endomycorrhizas或Endotrophicmycorrhiza）和內(nèi)外生菌根（Ectendomycorrhizas）3種類型。外生菌根外生菌根的主要特征在于植物根端外圍有菌絲纏繞而成的菌氈

(hyphalmantle)包裹，菌根的菌絲并不侵入植物細(xì)胞內(nèi)；但在根的橫切面上可看到表皮與皮層細(xì)胞間有由菌絲組成的哈氏網(wǎng)

(Hartignet)的構(gòu)造。內(nèi)生菌根內(nèi)生菌根的主要特征在于其菌絲會進入植物細(xì)胞內(nèi)，以菌絲卷

(hyphalcoil)或叢枝(arbuscule)構(gòu)造等方式與植物細(xì)胞有較緊密的接觸。內(nèi)外生菌根有些菌根因具有內(nèi)生與外生菌根的構(gòu)造，而被稱為內(nèi)外生菌根(ectendomyco-rrhiza)。70二、VA菌根的構(gòu)造vesicles711:

A:叢枝,H:菌絲,S:孢子

2:V:泡囊

3:Glomussp.的孢子(約70μm)

4:Gigasporaramisporophora

的孢子(約300μm)柑橘的VA菌根72形成在白三葉根上的VA菌根VA菌根的孢子73三、VA菌根對寄主植物的功用（1）VA菌根的主要功用是促進寄主植物對磷素的吸收利用。（2）促進寄主植物對其他礦物質(zhì)元素的吸收利用。如Cu、Zn、Fe???等微量元素的吸收。（3）可增強寄主植物的抗逆性。菌根真菌能耐極端溫度、濕度和酸堿度，耐土壤瘠薄，能在高溫、干旱、貧瘠、高鹽度的土壤中生長發(fā)育，增強寄主植物對不良環(huán)境的抵抗能力，促進寄主植物生長。

（4）可增強寄主植物對病害的抵抗性。B?dker等發(fā)現(xiàn)菌根能有效控制豌豆根腐病(AphanomyceseuteichesDrechsl)，Newssham等報道菌根接種對一年生禾草Vulpiaciliatevar.ambigua的鐮刀霉(Fusariumoxysporum)病有很好的防治效果，Torres-Barragan等報道菌根能有效降低洋蔥白腐病菌(SclerotiumcepivorumBerk.)的危害。（5）可加強寄主植物對重金屬的耐受性。如減輕酸性環(huán)境中寄主植物對活性鋁的耐受性等。74在菌絲內(nèi)流動的原生質(zhì)（激光對焦顯微照相）Gigasporamargarita發(fā)芽管的管狀液泡75四、VA菌根菌的種類能形成VA菌根的菌類有150多種，分屬5科7屬。

綱

目

亞目

科

屬

接合菌綱

Zygomycetes

球囊霉目

Glomales

球囊霉亞目

Glomineae

巨孢囊霉亞目Gigasporaneae

球囊霉科

Glomaceae

無更囊霉科

Acaulosporaceae

原囊霉科

Archaeosporaceae

類球囊霉科

Paraglomaceae

巨孢囊霉科Gigasporaceae

球囊霉屬(Glomus)

無更囊霉屬(Acaulospora)

內(nèi)養(yǎng)囊霉屬(Entrophospora)

原囊霉屬(Archaeospora)

類球囊霉屬(Paraglomus)

巨孢囊霉屬(Gigaspora)

盾巨孢囊霉屬(Scutellospora)

761、孢子的采集與分類鑒定五、菌根菌的接種利用77分離鑒定接種觀察優(yōu)良組合高效菌種繁殖生物學(xué)特性研究生理效應(yīng)研究孢子2、菌根菌的接種利用78六、菌根植物與非菌根植物VA菌根