第七章 农田土壤保护与培肥 (NXPowerLite)

（二）农田土壤水蚀
水蚀：是土壤微粒在水的作用下可产生垂直或沿地表的横 向运动。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。 危害：土壤肥力下降、耕地减少、堵塞河道、灾害频繁， 作物产量低而不稳。
坡地农田“三跑”是低产的主要原因。“跑水、跑土、跑 肥”的主要方面是“跑水”。
水土流失与坡度的关系
地面覆盖:在地表保留足够数量的作物残茬或秸杆，以保护土壤，
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 了地面板结的可能性。残留物吸收大量地面水，延迟了地表水流，使 水分有更多的时间渗入地下。
免耕: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，土壤受风蚀影响较少。
造成这种情况的主要原因是我国缺少森 林，植被遭到严重破坏。
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2、土壤沙化
2005年,全国沙化土地面积达174.3万平方公 里，占国土面积的18%,涉及全国30个省（区、市） 841个县（旗）。 70年代，我国土地沙化扩展速度每年1560平 方公里，80年代为2100平方公里，90年代达2460 平方公里，21世纪初达到3436平方公里，相当于 每年损失一个中等县的土地面积。
4、农林结合，建立农田防护林
• • • • • • • • 森林对近农田的主要有益作用： 在山区坡地上保护水土。 减低风速，抗御风沙灾害 改变了农田小气候。 不利影响： 胁地作用 小气候变化。 林带的结构以通风结构较紧密结构为好。
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纵横交错的农田林网
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农田林网
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杨树 •
农田林网 阻挡、摩擦 蒸腾、吸收
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第一节 耕地土壤现状及存在的问题
• 一、耕地现状
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二、农田土壤存在的问题
• • • • • 1、水土流失 2、土壤沙化 3、土壤盐碱化 4、土壤贫瘠化 5、土壤污染
1、水土流失 我国水土流失面积达183万平方公里
每年流入江河的泥沙量为50亿吨，相当于全国 耕地被刮去1厘米厚的土层 流失的氮、磷、钾相当于4000万吨化肥 后果：作物减产、灾害频发
砂石覆盖
• • • • 免耕 增渗、减蒸，提高降水利用效率 增温、保温，活化土壤潜在肥力 抗蚀、减尘，生态防护效果明显
• 老化砂田的残存生态功能
老化砂田的残存生态功能仍好于原生荒地
土壤含水量（%） 类型 0204020cm 40cm 60cm 撂荒 砂田 原生 荒地 连续 种植 17年 砂田 6080c m 19 6.5 平 均 相当于 原生地 % 226 100
1、增加覆盖度:残茬覆盖、地膜覆盖等 2、改变地形:如梯田、水平沟、垄作种植等 3、改良土壤性状:可提高土壤的抗风性和抗冲性
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三、农田土壤盐碱化治理
主要分布在华北、西北、东北地区。
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• 经统计，60年代特大沙尘暴在我国发生过8次，70年代发生过13 次，80年代发生过14次，而90年代至今已发生过20多次，并且波 及的范围愈来愈广，造成的损失愈来愈重。 • 1993：4月至5月上旬，北方多次出现大风天气。4月19日至5月8 日，甘肃、宁夏、内蒙古相继遭大风和沙尘暴袭击。其中5月5日 至6日，一场特大沙尘暴袭击了新疆东部、甘肃、宁夏大部、内 蒙古西部地区，造成严重损失。 • 1994：4月6日开始，从蒙古国和我国内蒙古西部刮起大风，北部 沙漠戈壁的沙尘随风而起，飘浮到河西走廊上空，漫天黄土持续 数日。 • 1995年：11月7日，山东40多个县（市）遭受暴风袭击，35人死 亡，121人失踪，320人受伤，直接经济损失10亿多元。 • 1996年：5月29日至30日，自1965年以来最严重的强沙尘暴袭掠 河西走廊西部，黑风骤起，天地闭合，沙尘弥漫，树木轰然倒下 ，人们呼吸困难，遭受破坏最严重的酒泉地区直接经济损失达两 亿多元。 • 1998年：4月19日，新疆北部和东部吐鄯托盆地遭瞬间风力达12 级，有6人死亡、44人失踪、256人受伤
第七章 农田土壤保护与培肥
本章的内容 • • • • • 耕地土壤现状及存在的问题 农田保护 农田培肥 节水抗旱技术 农田建设
耕作学的两个主要内容：
种植制度： 养地制度：与种植制度相适应的以养地为中
心的一系列技术体系.其中心任务是提高土地 综合生产能力.
土壤耕作
农田土壤培肥 农田土壤保护 农田基本建设 等
一、农田土壤水蚀与治理 二、农田土壤风蚀与治理 三、农田土壤盐碱化治理 四、土壤污染治理
农田保护： 是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。
• 在自然系统中，土壤的消失与更新速度相同，土壤处 于一种平衡状态。 • 农业生态系统受人为影响，人们不合理的开发利用， 使土地受到侵蚀，成为逆境土壤。 • 逆境土壤： 是指对植物生长存在着各种限制因素的 土壤。是自然因素和人为因素综合作用的结果。包括 沙漠及沙漠化土地、受侵蚀的土壤、盐碱土、受各种 污染的土壤及养分严重缺乏的土壤。P216
Leabharlann Baidu
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3、土壤盐碱化
资料统计表明:我国土壤盐碱地耕地面积有逐年增 加的趋势
原因：
北方干旱半干旱地区灌溉农田面积扩大，灌溉水不足, 而蒸发量大,盐分向上移动大于向下淋洗的数量. 灌溉不合理,局部过量灌溉，地下水位上升，地下水上 升到地表，水分蒸发后盐留在土壤中。 水利工程老化 土壤耕作、培肥不当，土壤物理化学性质恶劣，肥力 下降导致盐碱化危害加重。
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1、保护性种植
⑴、保护性作物布局
• 中耕作物（水土流失型）：棉花、玉米、高粱、烟草等 • 密植作物（水土保持中等型）：麦类、大豆、花生、水稻等 • 多年生作物（水土保持最强型）：草木樨、苜蓿等
措施：中耕型作物与水土保持型作物相结合。 丘陵坡地：坡上造林、中下部种果树、坡底种一年生农作物。
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⑵、间、混、套作
• • • • 气候：降水、风、温度 地形：坡度、坡长、坡形 土壤：透水性、抗蚀性、抗冲性 植被 植被在水土保持中的功能： —拦截雨水； —调节地面径流； —固结土体； —改良土壤性状； —减低风速，防止风蚀。
（四）水土流失的治理
水土流失严重区在西北黄土高原和南方丘陵山地
1、保护性种植 2、保护性耕作 3、梯田种植法 4、农林结合，建立农田防护林
防蚀耕作：垂直主风向耕翻、留高茬
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等高耕作 • 梯田
• 在山区、丘陵坡耕地 上沿等高线修筑而成 的平坦地块，因在坡 地上呈阶梯状分布而 得名。 • 是最基本的水土保持 工程措施 • 梯田历史悠久。
隔坡梯田
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竹节水平沟
• 在坡面上沿等高线开挖水平蓄水沟，沟内每隔一
定距离培筑横向挡水堤，水平沟被截成竹节样的 长方形蓄水坑，分段拦截坡面径流。
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鱼鳞坑
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沟垄耕作
•
地面覆盖耕作
•
地膜覆盖
• 冬小麦地膜覆盖、玉米地膜覆盖 、全程两元覆盖 技术 • 蓄住天上水、保住地下墒 • 黄土高原实验表明:覆膜穴播和垄膜沟播较露地条 播分别增产12.9％～22.3%和36.3％～40.1%
黄土高原地膜覆盖栽培
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小麦地膜和秸秆二元覆盖栽培
改变通过林 带的气流结构
减弱近地层中 湍流交换 减少蒸 发能力 减少作物 蒸腾系数
部分气流从 林带上方通过
减弱近 铅直运动、增加 地层的风速 地面粗燥度 增加一定 的降水量 减弱干热 风的危害 增加林带间土地的农作物产量、品质 增加 春夏季 土壤 湿度
减少或 防止 土壤流失
在林带中或林带附 近田区增加霜雾 减弱风沙危害 减少土壤风蚀
土壤养分含量 有机 碱解 质 氮 (g/kg (mg/k ) g) 9.85 7.9 速效 磷 (g/kg ) 2.3 -
速效钾 (g/kg)
10 8.2
13 5.6
15.4 5.6
15 6.5
143 -
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9.5
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9.1
8.3
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3、梯田种植法
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 水土保持能力，据牛文元（1981）报道，黄土高原坡耕地上 的水土流失量为梯田的7.7倍。 修筑梯田应根据地形进行规划，一般以25°以上的陡坡地， 原则上应退耕还林还牧，但在人多地少的地区，也可修筑梯 田。水平梯田是沿等高线，把坡地修成台阶式的水平地。
改善土壤水、 气、热状况
二、农田土壤风蚀与治理
风蚀：指在气流的冲击下，细土粒、细沙粒脱离地表被搬 运和堆积的过程。它受风力强弱、地表状况、粒径大小等影响 当地表30cm高度的风速达到5.8m/s时，风可将土粒带走。 直径小于0.1mm的土粒常以悬浮状被带走，直径0.1－0.5的土 粒呈“跳跃”状态移动，直径1mm以上的颗粒则在土面呈现蠕 动状态慢慢变动位臵。当土壤没有植物保护时，风蚀影响将会 加剧。
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4、土壤贫瘠化
土壤肥力下降，土壤生产力下降 原因：重用缺养，不合理施肥，土壤侵蚀等
5、土壤污染
我国土壤污染总体形势相当严峻，受污染的 耕地约有1.5亿亩，约占全国耕地的1/10以上，每 年造成的直接经济损失超过200亿元。 工业污染 生活污染 化学药剂 过量使用
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第二节
农田保护
坡度 6° 15° 25° 水分流失量 M2 51.562 114.433 117.327 比率（%） 100.00 221.92 228.00 泥沙流失量 Kg/亩 402.48 4214.15 5543.15 比率（%） 100.00 1049.00 1380.00
（三）、 影响水土流失的自然因素
可增加地面覆盖度，延长覆盖时间，减轻水土流失，是 山区丘陵保持水土的重要措施。如建立农田防护林、果 农间作、乔灌草结合、农林草结合、粮肥间作等。
⑶、带状种植
•条带种植:沿着坡地等高线划分成若干条带，在各条带上交 互和轮流种植密植植物与中耕作物或牧草。 •坡度为12-15度时，可设臵10-20米宽的条带，坡度为15-20 度时，条带宽度宜5-10米。
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• 1999年：4月3日至4日，呼和浩特地区接连两天发生持续大风及 沙尘暴天气。这次沙尘暴的范围从内蒙古自治区的西部地区一直 到东部的通辽市南部，瞬时风速为每秒16米。伊克昭盟达拉特旗 风力最高达到10级。 • 2000年：3月22日至23日，内蒙古自治区出现大面积沙尘暴天气 ，部分沙尘被大风携至北京上空，加重了扬沙的程度。3月27日 ，沙尘暴又一次袭击北京城，局部地区瞬时风力达到8至9级。正 在安翔里小区一座两层楼楼顶施工的7名工人被大风刮下，两人 当场死亡。一些广告牌被大风刮倒，砸伤行人，砸坏车辆。 • 2002年：3月18日到21日，20世纪90年代以来范围最大、强度最 强、影响最严重、持续时间最长的沙尘天气过程袭击了我国北方 140多万平方公里的大地，影响人口达1.3亿。
草原植被破坏是直接原因。
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沙尘暴
• 沙尘来源及其路径 • 从全球范围来看, 沙尘天气多发生在内陆沙漠地区,
源地主
要有非洲的撒哈拉沙漠, 北美中西部和澳大利亚也是沙尘暴天气 的源地之一。
• 亚洲沙尘暴活动中心主要在约旦沙漠、巴格达与海湾北部沿岸之 间的下美索不达米亚、阿巴斯附近的伊朗南部海滨, 稗路支到阿 富汗北部的平原地带。前苏联的中亚地区哈萨克斯坦、乌兹别克 斯坦及土库曼斯坦都是沙尘暴频繁（≥15/年）影响区, 但其中 心在里海与咸海之间沙质平原及阿姆河一带。 • 我国西北地区由于独特的地理环境, 也是沙尘暴频繁发生的地区 , 主要源地有古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙 漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙漠等。
一、农田土壤水蚀与治理
(一)、土壤侵蚀概念
美国土壤保持学会：土壤侵蚀是水、风、冰 或重力等营力对陆地表面的磨损，或者造成土壤、 岩屑的分散与移动。 英国N. W. 哈德逊：土壤侵蚀是使土壤和岩 石颗粒在重力的作用下发生转移、滚动或流失的过 程，风和水是使颗粒变松和破坏的主要营力。 土壤侵蚀：分为水蚀和风蚀。
2、保护性耕作
等高耕作: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，在缓坡上应用效果显著
沟垄耕作: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。它一般也是按等高线进行，适于在较大坡度 的耕地采用