1、农田土壤管理农田土壤管理Soil Management 1PPT课件农田建设农田养分管理农田水分管理农田保护农田土壤管理的内容 目的目的1.1.改善和保持良好的土地状况，改改善和保持良好的土地状况，改良土壤物理性质，保持良好的结良土壤物理性质，保持良好的结构构;2.2.建立良好的土壤有机质状况，保建立良好的土壤有机质状况，保持有机质平衡；持有机质平衡；3.3.保持土壤养分平衡，保证各种养保持土壤养分平衡，保证各种养分充分、协调供应，既要保证作分充分、协调供应，既要保证作物各个生长阶段的养分需要，又物各个生长阶段的养分需要，又要保证作物持续增产的需要；要保证作物持续增产的需要；4.4.保持农田水
2、分平衡，保证适宜的保持农田水分平衡，保证适宜的水分供应；水分供应；5.5.保持良好的农田生态环境。保持良好的农田生态环境。达到达到2PPT课件一、农田建设目的：目的：提高农田的综合生产力。农田综合生产力 是指农田种植农作物获得持续高产稳产的能力。(不是一季、不是不是一季、不是一年，不是一种作物、不是一种种植方式一年，不是一种作物、不是一种种植方式）3PPT课件高质量农田的标准：高质量农田的标准：l田面平整，方便排灌；土层深厚，旱涝保收；土壤健康，高产稳产。1、田面平整、排灌自如l水田5厘米，旱地20厘米，坡度3度。l灌溉全田上水，排涝全天无积水。2、土层深厚、土肥泥活l15-20厘米以上，养分
3、齐全，有机质丰富，团粒结构好 3、坡地梯田，等高耕作l25度以下，5度以上4PPT课件l4、抗御灾害，旱涝保收、抗御灾害，旱涝保收l5、环境保护，生态平衡、环境保护，生态平衡 不流失，无病源物、有害因子不流失，无病源物、有害因子l6、园田绿化，高产稳产、园田绿化，高产稳产 防风林，吨粮田，多作高产稳产防风林，吨粮田，多作高产稳产5PPT课件l高产田（高产田（旱地旱地）l耕层深厚耕层深厚l耕层耕层20203030厘米，厘米，l土层土层100100厘米以上厘米以上l抗旱力强抗旱力强l土质疏松土质疏松l上虚下实上虚下实l养分充足养分充足l有机质有机质1-1.5%1-1.5%，l全氮全氮0.1%0.1
4、%左右左右l全磷全磷0.1%0.1%以上以上l全钾全钾1.5%1.5%以上以上l盐基饱和度盐基饱和度80%80%以上以上l土壤环境适宜土壤环境适宜l无毒，旱涝保收无毒，旱涝保收因地制宜，制定标准因地制宜，制定标准6PPT课件l高产田（高产田（水田水田）：）：l良好的土体结构良好的土体结构l耕作层深、软、肥，耕作层深、软、肥，1822厘米厘米l犁底层紧密适度，犁底层紧密适度，5-10厘米厘米l保水爽水，斑纹层（心土层）保水爽水，斑纹层（心土层）40-50厘米，厘米，l底土层底土层70-80厘米以下厘米以下7PPT课件l丰富的养分含量丰富的养分含量l有机质有机质2.5-5.0%，l全氮全氮0.15
5、-0.25%、l全磷全磷0.1-0.2%，l全钾全钾1.0-2.5%l阳离子代换量阳离子代换量10-25毫克当量毫克当量/100克土克土l盐基饱和度盐基饱和度70-80%l质地适中，质地适中，l中壤、重壤、轻粘中壤、重壤、轻粘l日渗透量日渗透量10-15毫米，毫米，l淹水期间日渗透量淹水期间日渗透量2-4毫米毫米l有害微生物（硝化细菌），变形虫、滴虫、轮虫少有害微生物（硝化细菌），变形虫、滴虫、轮虫少l氧化还原电位高，淹水期氧化还原电位高，淹水期120mv以上，湿润期以上，湿润期200-250mv以上以上l土壤环境适宜土壤环境适宜l无毒，无污染、旱涝保收，亩产无毒，无污染、旱涝保收，亩产500
6、公斤以上公斤以上8PPT课件l农田水利建设农田水利建设：打井修渠，建造梯田，平整土地。打井修渠，建造梯田，平整土地。l中低产田改造中低产田改造：旱、涝、薄、粘、漏、盐碱、酸、跑、旱、涝、薄、粘、漏、盐碱、酸、跑、毒等。毒等。9PPT课件二、养地制度二、养地制度l养地制度（Soil Management System）是与种植制度相适应的以养地为中心的一系列技术措施体系，它包括农田建设、农田培肥、农田保护等方面，其中心目的是提高土地综合生产能力。l人类活动的双重性人类活动的双重性：l提高地力，良性循环；提高地力，良性循环；l破坏地力，恶性循环。破坏地力，恶性循环。10PPT课件养地的途径养地的途
7、径养地手段主要包括两条途径：一是增加肥力因素，主要靠农田培肥、农田灌溉来实现；二是改善肥力条件，主要由土壤耕作来完成。两者关系紧密相连不可偏废。11PPT课件三、三、农田土壤培肥农田土壤培肥12PPT课件（一）土壤肥力（一）土壤肥力 l土壤肥力是土壤的属性，也是区别于自然界其土壤肥力是土壤的属性，也是区别于自然界其他任何物质的本质特征。他任何物质的本质特征。l俄罗斯：土壤肥力是植物在生活的全过程，土俄罗斯：土壤肥力是植物在生活的全过程，土壤能同时不断地供给植物以最大量有效养分和壤能同时不断地供给植物以最大量有效养分和水分的能力。水分的能力。l美国土壤学会：是供应植物所必需养料的能力。美国土壤学
8、会：是供应植物所必需养料的能力。13PPT课件l肥力是土壤的本质，是土壤为植物生长提供并肥力是土壤的本质，是土壤为植物生长提供并协调营养条件及环境条件的能力。协调营养条件及环境条件的能力。l土壤肥力是土壤能经常适时供给并协调植物生土壤肥力是土壤能经常适时供给并协调植物生长所需要的养分、水分、空气、温度、支撑条长所需要的养分、水分、空气、温度、支撑条件和有无毒害物质的能力。件和有无毒害物质的能力。l自然肥力、人工肥力自然肥力、人工肥力l潜在肥力、有效肥力潜在肥力、有效肥力14PPT课件（二）地力（土壤生产力）（二）地力（土壤生产力）l“地力”是农田培肥的调控中心。“尽地力之教”、“多粪肥田”、“
9、地力人助”、“地力常新壮”。l近代经济学和农学角度，认为地力是比土壤肥力更为广泛、更具综合性的概念。15PPT课件l地力是在特定的种植制度和气候条件下，由土壤物理、化学、生物特性与作物生长相适应而具有的生产能力，或称土地生产力。l除了水、肥、气、热诸肥力因素外，把土壤特性与气候、作物的适应性联系起来，构成土壤一气候一作物系统，这就强调了地力的综合性、可培育性和可控性。16PPT课件地力包括两个方面的含义：地力包括两个方面的含义：第一，地力要通过作物生产来反映，同时受众多因素制约；第二，地力是在人为控制和管理下实现的，是自然与人为干预综合作用的结果。可见，地力不只是土壤的自然肥力，更重要的是人为
10、肥力。从这一概念出发，地力与土壤肥力既有共同点，也有不同意义。共同点在于二者均具有能够生长植物的能力；不同之处在于，地力仅限于农田，是自然土壤长期经人类耕种后形成的生产能力。17PPT课件地力评价是估价农田的生产能力、适宜性以及地力发展变化特征过程，是建立合理农田培肥制度的基础。地力评价要客观顺映地力的基础条件，地力因素的相互关系和限制地力的障碍因素。在评价方法上定性、定量的方法都是重要的，二者结合采用效果更好。（三）地力的评价（三）地力的评价18PPT课件1潜力评价潜力评价潜力评价是通过建立气候一土壤一作物间相互作用的数学模潜力评价是通过建立气候一土壤一作物间相互作用的数学模型，来研究一定条
11、件下的土地生产潜力，大体上包括型，来研究一定条件下的土地生产潜力，大体上包括3 3个方面：个方面：（1 1）以气候因素为主的评价：）以气候因素为主的评价：（2 2）以土壤为主的评价：主要通过诸肥力因素的相关分析，）以土壤为主的评价：主要通过诸肥力因素的相关分析，利用土壤生产力指数模型、土壤潜力率、土壤养分生产潜力利用土壤生产力指数模型、土壤潜力率、土壤养分生产潜力等方法研究在一定气候背景下的土壤生产潜力。等方法研究在一定气候背景下的土壤生产潜力。（3 3）综合评价：加拿大莫斯（）综合评价：加拿大莫斯（MossMoss）等人将气候生产潜力）等人将气候生产潜力与土壤生产潜力相结合，进行土地生产潜力
12、评价，之后发展与土壤生产潜力相结合，进行土地生产潜力评价，之后发展成为将气候、土壤、作物相结合而进行潜力评价成为将气候、土壤、作物相结合而进行潜力评价 土地生产潜力气候生产潜力土地生产潜力气候生产潜力土壤特性指数土壤特性指数作物特性指数作物特性指数 19PPT课件2.适宜性评价 不同的地力条件对作物生产的适宜特性和适宜采不同的地力条件对作物生产的适宜特性和适宜采取的培肥措施的技术特性不同。适宜性评价主要是分取的培肥措施的技术特性不同。适宜性评价主要是分析不同地力条件能栽培什么作物，应该采取什么样的析不同地力条件能栽培什么作物，应该采取什么样的培肥措施等等。此类评价多依据土壤理化、生物状况培肥措
13、施等等。此类评价多依据土壤理化、生物状况分析和作物的生理生态特性分析，为因土种植的制定分析和作物的生理生态特性分析，为因土种植的制定提供技术依据。同时，把农田培肥措施协调统一起来，提供技术依据。同时，把农田培肥措施协调统一起来，为作物生产创造良好的地力环境。另外，在较大的地为作物生产创造良好的地力环境。另外，在较大的地域内，适宜性评价为确定宏观的作物布局提供技术依域内，适宜性评价为确定宏观的作物布局提供技术依据。据。20PPT课件3效益评价 主要通过技术、经济、生态的方法评价地力主要通过技术、经济、生态的方法评价地力的经济和生态效益，分析农田培肥的技术经济效的经济和生态效益，分析农田培肥的技术
14、经济效果、生态效果与合理性，包括地力的投入产出分果、生态效果与合理性，包括地力的投入产出分析、地力平衡分析、物质能量循环转化分析、农析、地力平衡分析、物质能量循环转化分析、农田培肥措施的技术分析等。此类评价为判定科学田培肥措施的技术分析等。此类评价为判定科学有效的农田培肥体系提供技术依据，用来指导现有效的农田培肥体系提供技术依据，用来指导现代化的物质、能量和技术投入的量化问题。代化的物质、能量和技术投入的量化问题。21PPT课件（四）不同种植制度下地力变化（四）不同种植制度下地力变化l自然植被下的变化自然植被下的变化 自然情况下，肥力状态变好。自然情况下，肥力状态变好。撂荒地上地碳、氮变化（英
15、国洛桑试验站）撂荒地上地碳、氮变化（英国洛桑试验站）土层cmC（%）1881 1964 N（%）1881 19640-230.982.790.1070.26023-460.590.810.0780.09822PPT课件l荒地开垦后地地力变化 一般规律是土壤有机质和养分迅速下降。l常规地地力变化 常规地与新开荒地大不相同，有机质分解较慢,有些已经开垦千百年的常耕地已达到稳定状态，肥力状况决定与投入和输出的平衡状态。l多熟制下的养分动态 一方面，产量增加，从农田中带走的物质增多，如果耕作栽培措施失调，会造成生态系统和物质平衡遭到破坏。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
16、的有机物增多，同时多熟制往往需要充足的水肥和管理，使土壤环境条件不断改善，水肥气热矛盾不断得到调节。23PPT课件四、农田物质循环与养分平衡四、农田物质循环与养分平衡l农田生态系统的物质循环是开放型的l输入：1）有机肥料和矿质肥料；2）降水；3）土壤矿质分解；4）生物固氮；5）根系和残茬归还；6）尘埃的沉降；8）播种幼苗移栽l输出：1）植物收获物对养分的移出；2）土壤的淋失；3）土壤的冲刷；4）挥发；5）土壤固定24PPT课件农田养分循环流动植物库动物库土壤有机亚库土壤矿物亚库土壤有效养分亚库无效化矿质化固定风化 饲料田间放牧大气摄取种子种苗农产品输出畜产品输出厩肥损失饲料垫圈 褥草自田间摄取
17、田间残余物厩肥粪尿气态氨径流有机物反硝化尘土径流淋溶厩肥输入有机废弃物输入生物固氮施化肥灌溉水带入干湿沉淀物土壤库25PPT课件l生物地球化学循环生物地球化学循环l各种化学元素和营养物质在不同层次的生态各种化学元素和营养物质在不同层次的生态系统内，乃至整个生物圈里，沿着特定的途系统内，乃至整个生物圈里，沿着特定的途径从环境到生物体，从生物体再到环境，不径从环境到生物体，从生物体再到环境，不断地进行流动和循环，就构成了生物地球化断地进行流动和循环，就构成了生物地球化学循环学循环，简称生物地化循环。，简称生物地化循环。26PPT课件地质大循环地质大循环 物质或元素经生物体的吸收作用，从物质或元素经
18、生物体的吸收作用，从环境进入生物有机体内，生物有机体环境进入生物有机体内，生物有机体再以死体、残体或排泄物形式将物质再以死体、残体或排泄物形式将物质或元素返回环境，进入大气、水、岩或元素返回环境，进入大气、水、岩石、土壤和生物五大自然圈层的循环。石、土壤和生物五大自然圈层的循环。时间长、范围广，是闭合式循环时间长、范围广，是闭合式循环27PPT课件生物小循环生物小循环环境中的元素经生物体吸收，在生环境中的元素经生物体吸收，在生态系统中被多层次利用，然后经过态系统中被多层次利用，然后经过分解者的作用，再为生产者吸收、分解者的作用，再为生产者吸收、利用利用 。时间短、范围小，是开放式的循环时间短、
19、范围小，是开放式的循环28PPT课件地质大循环地质大循环生产者生产者（绿色植物等）（绿色植物等）消费者消费者（动物）（动物）分解者分解者（微生物）（微生物）空气空气 水水 土壤土壤 岩石岩石生物小循环生物小循环地质大循环地质大循环生物小循环生物小循环生生物物小小循循环环生生物物小小循循环环土土壤壤陆地生态系统中元素的生物小循环与地质大循环陆地生态系统中元素的生物小循环与地质大循环 29PPT课件气相型循环气相型循环其贮存在大气圈或水圈中，即元素或化合物可其贮存在大气圈或水圈中，即元素或化合物可以转化为气体形式，通过大气进行扩散，弥漫以转化为气体形式，通过大气进行扩散，弥漫了陆地或海洋上空，在很
20、短的时间内可以为植了陆地或海洋上空，在很短的时间内可以为植物重新使用，循环比较迅速。由于有巨大的大物重新使用，循环比较迅速。由于有巨大的大气贮存库，对于干扰可相当快地进行自我调节，气贮存库，对于干扰可相当快地进行自我调节，因此，从全球意义上看，这类循环是比较完全因此，从全球意义上看，这类循环是比较完全的循环。的循环。有：有：C C、N N、O O、H H等等30PPT课件沉积型循环沉积型循环许多矿物元素其贮存库在地壳里，经过自然风化许多矿物元素其贮存库在地壳里，经过自然风化和人类的开采冶炼，从陆地岩石中释放出来，为和人类的开采冶炼，从陆地岩石中释放出来，为植物所吸收，参与生命物质的形成，并沿食
21、物链植物所吸收，参与生命物质的形成，并沿食物链转移，然后动植物残体或排泄物经微生物的分解转移，然后动植物残体或排泄物经微生物的分解作用，将元素返回环境。除一部分保留在土壤中作用，将元素返回环境。除一部分保留在土壤中供植物吸收利用外，一部分以溶液或沉积物状态供植物吸收利用外，一部分以溶液或沉积物状态随流水进入江河，汇入海洋，经过沉降、淀积和随流水进入江河，汇入海洋，经过沉降、淀积和成岩作用变成岩石，当岩石被抬升并遭受风化作成岩作用变成岩石，当岩石被抬升并遭受风化作用时，该循环才算完成。用时，该循环才算完成。循环缓慢，受到干扰，成为循环缓慢，受到干扰，成为“不完全不完全”的循环，的循环，受到生物作
22、用的负反馈调节，变化较小。受到生物作用的负反馈调节，变化较小。有：有：P P、S S、K K、钠、钙等。、钠、钙等。31PPT课件（一）（一）几种重要的物质循环几种重要的物质循环32PPT课件1.1.碳循环碳循环33PPT课件大气CO2碳水化合物土壤中CO2有机质河泥、野草等土壤有机质农田土壤呼吸、燃烧光合作用光合作用呼吸、燃烧粪肥秸秆分解 移出（商品）移入移出34PPT课件碳循环与平衡碳循环与平衡l总量无限，直接进入食物链，快、均匀、充足，大气二氧化碳年增1ppm。l气态型循环，植物通过光合作用固定大气中的CO2和小部分土壤中释放出来的CO2，形成有机质，然后又通过动植物残体与排泄物再施入土
23、壤经微生物分解，释放CO2，回到大气。l输入：秸秆、根茬、落叶及各种有机肥l输出：有机质分解35PPT课件l农田应保持碳和有机质消长平衡农田应保持碳和有机质消长平衡l华北每亩农田玉米消耗华北每亩农田玉米消耗3030公斤，小麦消耗公斤，小麦消耗1515公斤碳公斤碳l需投入需投入150150170170公斤秸秆，还田公斤秸秆，还田5050可保持平衡可保持平衡l全球应保持二氧化碳和有机质合成之间的动态平衡全球应保持二氧化碳和有机质合成之间的动态平衡l开矿、燃烧、生物生理消耗开矿、燃烧、生物生理消耗=植被固定、碳酸盐沉积植被固定、碳酸盐沉积l碳素不平衡对农业的影响碳素不平衡对农业的影响l二氧化碳浓度的
24、升高二氧化碳浓度的升高，l全球气候变暖（温室效应）全球气候变暖（温室效应）l干旱加剧干旱加剧l淹没城市淹没城市l种植面积向高纬度扩展种植面积向高纬度扩展l季节延长季节延长l生长加快生长加快l光合作用加强光合作用加强l增产。增产。36PPT课件温室效应温室效应指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，即太阳短波辐射可以透过而形成的保温效应，即太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。生大
25、气变暖的效应。37PPT课件直接结果是温度增加，全球温室效应使得直接结果是温度增加，全球温室效应使得南北极冰山融解、海平面上升。极端气候南北极冰山融解、海平面上升。极端气候将增加（干旱、暴雨等）。将增加（干旱、暴雨等）。但是，温室效应也并非全是坏事。因为最但是，温室效应也并非全是坏事。因为最寒冷的高纬度地区增温最大，因而农业区寒冷的高纬度地区增温最大，因而农业区将向极地大幅度推进。将向极地大幅度推进。CO2增加也有利于增加也有利于植物光合作用而直接提高有机物产量。植物光合作用而直接提高有机物产量。38PPT课件全面禁用氟氯碳化物全面禁用氟氯碳化物保护森林的对策方案保护森林的对策方案采用清洁能源
26、（风能、太阳采用清洁能源（风能、太阳能），提高能源利用效率，能），提高能源利用效率，对石化燃料的生产与消费，对石化燃料的生产与消费，依比例课税依比例课税开发替代能源开发替代能源采用保护性的农业技术措施采用保护性的农业技术措施实行碳贸易政策等实行碳贸易政策等解决对策解决对策39PPT课件l氮循环主要是在大气、水体、生物和土壤之间进行，氮循环主要是在大气、水体、生物和土壤之间进行，大气中的氮进入土壤和植物有以下几种方法：人工固大气中的氮进入土壤和植物有以下几种方法：人工固氮。人类通过工业手段，将大气中的氮合成氨或铵盐，氮。人类通过工业手段，将大气中的氮合成氨或铵盐，即合成氮肥，供植物利用；非生物固
27、氮。如雷雨天气即合成氮肥，供植物利用；非生物固氮。如雷雨天气的闪电现象而产生的电离作用，能将大气中的氮氧化成的闪电现象而产生的电离作用，能将大气中的氮氧化成硝酸盐，随降雨过程进入土壤，以及火山喷发出的岩浆硝酸盐，随降雨过程进入土壤，以及火山喷发出的岩浆所固定的氮，植物吸收这些进入土壤的氮；植物固氮所固定的氮，植物吸收这些进入土壤的氮；植物固氮。寄生的豆科植物和其他少数高等植物根部的根瘤固氮。寄生的豆科植物和其他少数高等植物根部的根瘤固氮菌具有固定大气中的氮的能力。菌具有固定大气中的氮的能力。2.2.氮循环氮循环40PPT课件总量无限总量无限生物小循环为主生物小循环为主半气相型半气相型进入食物链
28、需耗进入食物链需耗能能生物固氮、闪生物固氮、闪电和宇宙射线、电和宇宙射线、工业固氮工业固氮生物小循环有口生物小循环有口耗散就是耗能耗散就是耗能过量投入过量投入污染环境。污染环境。41PPT课件l生物小循环l含氮盐含氮盐土壤土壤植物植物动物动物微生物微生物含氮盐含氮盐l 地质大循环l大气大气生物固氮、闪电和宇宙射线、工业固氮生物固氮、闪电和宇宙射线、工业固氮土土壤壤植物植物动物动物微生物、燃烧、反硝化、氨化微生物、燃烧、反硝化、氨化大气。大气。42PPT课件l土壤中被固定的氨或铵盐，经硝化细菌将其转化土壤中被固定的氨或铵盐，经硝化细菌将其转化为亚硝酸盐或硝酸盐被植物吸收利用，并与碳结为亚硝酸盐或
29、硝酸盐被植物吸收利用，并与碳结合形成各种氨基酸，最后合成蛋白质。动物直接合形成各种氨基酸，最后合成蛋白质。动物直接或间接从植物中摄取植物性蛋白，作为自身的营或间接从植物中摄取植物性蛋白，作为自身的营养来源。生物圈中动植物的残体，以及动物新陈养来源。生物圈中动植物的残体，以及动物新陈代谢过程中的含氮排泄物被微生物分解后有又形代谢过程中的含氮排泄物被微生物分解后有又形成氨或铵盐，回归于土壤。土壤中的氨形成硝酸成氨或铵盐，回归于土壤。土壤中的氨形成硝酸盐后，一部分为植物利用，另一部分则由反硝化盐后，一部分为植物利用，另一部分则由反硝化细菌把硝酸盐分解为氮分子，重新进人大气。细菌把硝酸盐分解为氮分子，
30、重新进人大气。43PPT课件氮的循环与平衡氮的循环与平衡N2NO3NO2NH3有机氮植物动物空气燃烧或生物遗体分解反硝化作用化学合成硝化还原吸收流失吸收分解生物化学固氮挥发损失还原亚硝化氨化作用合成作用分解吸收土壤生物44PPT课件氮素循环的特点氮素循环的特点l输入途径：输入途径：生物固生物固N N和化肥、有机肥投入和化肥、有机肥投入l输出途径：输出途径：挥发、淋失、微生物反硝化作用挥发、淋失、微生物反硝化作用lN N素循环属于气态型循环素循环属于气态型循环NHNH4 4+、NONO3 3-、N N2 2、NONO2 2、NONO等不同形态等不同形态lN N素循环中的生态问题：素循环中的生态问
31、题：如果如果N N素利用率低导致土壤或地下水的亚硝素利用率低导致土壤或地下水的亚硝酸盐累积；畜牧和农田燃烧等的酸盐累积；畜牧和农田燃烧等的NONO、N N2 2也也是温室效应的气体；是温室效应的气体；NHNH3 3过量挥发对人有害过量挥发对人有害45PPT课件人类活动对氮循环干扰的主要表现：人类活动对氮循环干扰的主要表现：l含氮有机物的燃烧产生的大量氮氧化物（含氮有机物的燃烧产生的大量氮氧化物（NOx）污染大气。）污染大气。同时，过度耕垦也使土壤氮素肥力（有机氮）下降，土壤同时，过度耕垦也使土壤氮素肥力（有机氮）下降，土壤整体肥力持续下降整体肥力持续下降l发展工业固氮，忽视或抑制生物固氮，造成
32、氮素局部富集发展工业固氮，忽视或抑制生物固氮，造成氮素局部富集和氮素循环失调和氮素循环失调l城市化和集约化农牧业使人畜废弃物的自然再循环受阻。城市化和集约化农牧业使人畜废弃物的自然再循环受阻。其中，人类的农业活动对氮循环的影响主要是由于不合理其中，人类的农业活动对氮循环的影响主要是由于不合理的作物耕作方式以及氮肥施用而引起氮素的流失与亏损的作物耕作方式以及氮肥施用而引起氮素的流失与亏损46PPT课件农田氮素控制的途径：农田氮素控制的途径：改进氮肥施用技术（包括分次施肥、氮肥深施、改进氮肥施用技术（包括分次施肥、氮肥深施、施用缓效氮肥），平衡施肥与测土施肥。不同施用缓效氮肥），平衡施肥与测土施肥
33、。不同的氮肥类型和施肥水平对氮肥的流失有一定影的氮肥类型和施肥水平对氮肥的流失有一定影响，农田中过度施氮肥往往导致高的响，农田中过度施氮肥往往导致高的N2O排放排放硝化抑制剂，如脒基硫脲、双氰胺等的应用硝化抑制剂，如脒基硫脲、双氰胺等的应用合理灌溉，做好水土保持工作，防止水土流失合理灌溉，做好水土保持工作，防止水土流失和土壤侵蚀，这是控制农业非点源氮素污染的和土壤侵蚀，这是控制农业非点源氮素污染的重要环节重要环节 47PPT课件解决高产氮素供应问题解决高产氮素供应问题1.根据农业中氮的循环特点，既要尽量增加氮的积累，又要减少氮的损失。2.善于调节土壤中的氮素，既要保证植物的营养吸收，又不至于降
34、低土壤肥力。3.合理配合使用有机肥料和化学氮肥。48PPT课件3.3.磷循环磷循环49PPT课件磷的循环与平衡磷的循环与平衡含磷土壤母质易溶性磷酸盐水溶性磷酸盐江河湖海中的磷酸盐有机磷化物难溶性磷酸盐固定生物活化分解生物吸收生物吸收溶解固定溶解风化沉积分解固定径流溶解固定分解固定吸收流失径流土壤河海岩石50PPT课件典型沉积型循环典型沉积型循环单向流动单向流动l土壤固定和水土流失土壤固定和水土流失储量有限储量有限l全球总量全球总量840840万亿吨万亿吨生物小循环为主生物小循环为主l生物有机质和食物链为主生物有机质和食物链为主l土壤库多土壤库多,活性低活性低,流动慢流动慢持续性受威胁。持续性受
35、威胁。磷肥资源有限且分布不均，水土流失及肥料淋失会导致水磷肥资源有限且分布不均，水土流失及肥料淋失会导致水域的富营养化。从长远看，磷肥资源缺乏的限制可能比氮域的富营养化。从长远看，磷肥资源缺乏的限制可能比氮肥严重，应重视从多种途径实现磷的再循环及使更多的土肥严重，应重视从多种途径实现磷的再循环及使更多的土壤沉积态磷进入生物循环。壤沉积态磷进入生物循环。51PPT课件52PPT课件钾的循环与平衡钾的循环与平衡钾循环具有以下几个特点：1.除一些根茎类作物之外，作物体中的钾大多在茎叶当中，籽粒中较少。2.我国相当多数的土壤及母质中含钾量比较丰富，但土壤中绝大部分（98以上）是难溶的，作物不能利用。3
36、.当季作物能利用的速效钾只占土壤全钾的12%,土壤中可溶性的钾损失主要是淋失，也有一部分可能被土壤矿物晶格固定而失去活性。53PPT课件农业中的钾循环农业中的钾循环含钾母质代换性钾有机体内钾难溶性钾水溶性钾代换固定固定分解分解吸收溶解分解风化作用固定作用生物吸收分解吸收固定流失土壤生物岩石径流54PPT课件钾肥利用应注意的问题钾肥利用应注意的问题l尽量将作物秸秆还田、施用草木灰，以保持土壤中钾素平衡和供应作物钾素营养需要。l通过耕作措施促使土壤中难溶性钾有效化。l因地制宜，合理施用钾肥，并注意含钾工业废渣的利用。55PPT课件3.3.水循环水循环56PPT课件气相型循环大气中水循环快总量无限、
37、实际量仅百万分之0.5降水后非气相型主要为环境因素大部分运输能量，调节环境，小部分光合作用所同化区域不平衡季节不平衡水利是农业命脉，耗水量剧增。57PPT课件l全球全球总水量总水量26612661亿亿吨亿亿吨l 1 1 其中岩石其中岩石25202520亿亿吨，亿亿吨，9595l 2 2 可移动可移动水水135135亿亿吨，亿亿吨，5 5l 2.1 2.1 海水海水97.6%97.6%l 2.2 2.2 淡水淡水2.4%2.4%，占全球的，占全球的0.12%0.12%l 2.2.1 2.2.1 冰冰75%75%l 2.2.2 2.2.2 水水25%25%，占全球的，占全球的0.03%0.03%l
38、 2.2.2.1 2.2.2.1 地下水地下水98.5%98.5%l 2.2.2.2 2.2.2.2 地表地表水水1.5%1.5%，占全球，占全球百万分之百万分之4545l 2.2.2.2.1 2.2.2.2.1 库库98.9%98.9%l 2.2.2.2.2 2.2.2.2.2 流水流水1.1%1.1%，占全球，占全球千万分之千万分之5 5。水平衡水平衡58PPT课件四、农田培肥的原则四、农田培肥的原则l施肥越多越好？施肥越多越好？59PPT课件施肥量与产量的关系施肥量与产量的关系 作作物物产产量量养分供应量养分供应量增加增加极限极限毒效毒效高量高量低量低量适量适量60PPT课件第一阶段第一
39、阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段总产量总产量 C 转向点 边际产量平均增产量平均增产量Y产产量量施肥量施肥量 Xyo61PPT课件l计划施养分量（kg/亩）（施肥区计划亩产移走养分量无肥区作物移走养分量）/当季肥料利用率l累加利用率产出氮/投入氮累加利用率一般在6070%左右l当季利用率（表观利用率）（产出氮对照空白）/投入氮目前利用率为30左右62PPT课件农田养分管理（培肥）的原则农田养分管理（培肥）的原则1.生物措施与人工措施相结合生物措施与人工措施相结合2.有主有次，长短效相结合有主有次，长短效相结合3.注重全面均衡增产注重全面均衡增产全球、全国实行有机农业？全球、全国实行有机农业
40、？Soil quality product qualitySoil health human health63PPT课件五、农田培肥的途径五、农田培肥的途径 由于地力是多因素综合作用的结果，建立与种植制度由于地力是多因素综合作用的结果，建立与种植制度相适应的多途径培肥农田的技术体系，是耕作制度发展相适应的多途径培肥农田的技术体系，是耕作制度发展的需要和必然结果。所谓多途径农田培肥技术体系是：的需要和必然结果。所谓多途径农田培肥技术体系是：以地力动态平衡为基础，在建立良好的农业生产体系的以地力动态平衡为基础，在建立良好的农业生产体系的同时，以人工施肥为核心，通过生物的、化学的、物理同时，以人工施
41、肥为核心，通过生物的、化学的、物理的、工程的、防护的措施构成多维养地，全面调控地力的、工程的、防护的措施构成多维养地，全面调控地力的技术体系。实施全方位、多途径培肥，尽可能使更多的技术体系。实施全方位、多途径培肥，尽可能使更多的物质和能量纳入到农田生态系统中来，是现代多维用的物质和能量纳入到农田生态系统中来，是现代多维用地、高产出、高功能的种植制度的需要。地、高产出、高功能的种植制度的需要。64PPT课件作用：作用：1.生物固氮；生物固氮；2.增加土壤有机质；增加土壤有机质；3.活化土壤养分；活化土壤养分；4.保持水土；保持水土；5.疏松土壤；疏松土壤；6.排除盐碱，等等。排除盐碱，等等。生物
42、途径 利用生物及其残体培肥地力或改良土壤。利用生物及其残体培肥地力或改良土壤。措施：措施：1.合理安排作物布局，因土种植；合理安排作物布局，因土种植；2.合理轮作；合理轮作；3.采用多熟种植，扩大物质循环；采用多熟种植，扩大物质循环；4.农牧结合。农牧结合。65PPT课件化学途径化学途径通过施用化学肥料、土壤改良剂，化学途径通过施用化学肥料、土壤改良剂，强化农田物质循环，增进地力，是现代农业强化农田物质循环，增进地力，是现代农业扩大再生产的基础，也是现代农业培肥地力扩大再生产的基础，也是现代农业培肥地力的重要标志。的重要标志。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
43、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 5050靠的是化靠的是化肥。在增产的同时，化肥还能有效地保持土肥。在增产的同时，化肥还能有效地保持土壤中的氮、磷、钾、钙等的平衡，促进碳循壤中的氮、磷、钾、钙等的平衡，促进碳循环。环。66PPT课件长期肥料定位试验（长期肥料定位试验（long term experiment,LTE）结果说）结果说明：明：1.长期施用化肥的与施用有机肥的处理相比，作物产量相长期施用化肥的与施用有机肥的处理相比，作物产量相等或略高；等或略高；2.长期施用化肥（几十年到上百年）后，土壤肥力没有降长期施用化肥（几十年到上百年）后，土壤肥力没有降低，但仅
44、施用氮肥会带来不良后果；低，但仅施用氮肥会带来不良后果；3.施用有机肥有助于改善地力，大约经过施用有机肥有助于改善地力，大约经过50-100年施用有年施用有机肥后，土壤有机质和全氮含量增加机肥后，土壤有机质和全氮含量增加30-40%。施用化肥提高土壤肥力的原因是施用化肥提高土壤肥力的原因是：增加作物产量，从而：增加作物产量，从而扩大了返还到土壤中的生物有机质的来源。扩大了返还到土壤中的生物有机质的来源。化肥是鸦片？化肥是鸦片？67PPT课件0 0500500100010001500150020002000250025003000300035003500400040004500450019751
45、97519781978198219821985198519881988199119911994199419971997200020001500015000200002000025000250003000030000350003500040000400004500045000500005000055000550006000060000650006500070000700007500075000肥料施用量粮食总产量粮食产量粮食产量(万吨万吨)肥料施用量肥料施用量(万吨）万吨）1975年以来我国肥料施用量与粮食总产量的变化年以来我国肥料施用量与粮食总产量的变化68PPT课件l化肥的施用量应服从施肥的
46、经济原则，避免出现化肥的施用量应服从施肥的经济原则，避免出现“报酬递减报酬递减”现象；现象；l化肥的施用必须体现土壤、因作物制宜，氮、磷、化肥的施用必须体现土壤、因作物制宜，氮、磷、钾合理配合施用原则必在强化无机投入的同时，注重钾合理配合施用原则必在强化无机投入的同时，注重有机培肥，并使有机与无机结合，将能持续增进地力，有机培肥，并使有机与无机结合，将能持续增进地力，奠定农业可持续发展的基础。奠定农业可持续发展的基础。69PPT课件农田培肥的措施农田培肥的措施有机无机措施结合 化肥能够提高作物产量和土壤肥力，但应用不当化肥能够提高作物产量和土壤肥力，但应用不当会产生副作用。会产生副作用。有机肥
47、能够改善土壤的理化形状，增进化肥的效有机肥能够改善土壤的理化形状，增进化肥的效果。果。土壤是有生命活力的生态系统，其中各种微生物土壤是有生命活力的生态系统，其中各种微生物和酶的状态和活性是地力的重要指标。它们的活动需和酶的状态和活性是地力的重要指标。它们的活动需要能量，而能量的来源是有机质分解。要能量，而能量的来源是有机质分解。有机肥与无机肥配合施用可以调节土壤有机肥与无机肥配合施用可以调节土壤C/N比。比。70PPT课件l物理途径利用土壤耕作、灌溉与排水农田工程等农业措施，改善耕层构造，协调耕层土壤水分、空气和养分的矛盾，改善肥力条件，促进肥力因素有效化，控制地力非目标性消耗，为农田作物生长
48、发育创造一个良好的土壤环境条件。71PPT课件l防护途径建立综合的农田防护体系，控制因水蚀、风蚀和草害导致农田肥力因素的非目标性输出。对此，通过基本农田建设，营造农田防护林带，实施保护耕作、保护种植、防治农田草害等措施，将能改善农田生态环境条件，维护农田地力不致损耗。72PPT课件六、农田水分管理 目的：目的：使农田的土壤水分状况适宜于生长发使农田的土壤水分状况适宜于生长发育和增产增收的需要，提高作物对水分的利用育和增产增收的需要，提高作物对水分的利用效率（效率（water use efficiency,WUE）。因此，）。因此，水分管理不仅仅是灌溉排水。水分管理不仅仅是灌溉排水。73PPT课
49、件农田水分平衡农田水分平衡S+V=(P+I+R+U)-(E+T+R-+D)式中：S 土壤水变化量；V 植物体内水分变化量；P 降水量；I 灌溉量；R+径流进入农田水量；U 地下水（毛管上升）补给量；E 地面蒸发量；T 蒸腾量；R-径流出农田水量；D 根层排水（渗漏）量。S=P+I-E T或 E T=P+I-S 74PPT课件农田水分平衡的调控农田水分平衡的调控目的：为作物提供良好的水分条件，提高目的：为作物提供良好的水分条件，提高 WUEWUE。途径：途径：1.1.建立与水资源状况相适应的种植制度：建立与水资源状况相适应的种植制度：使作物需水与降水节律一致；使作物需水与降水节律一致；因水种植。
50、因水种植。2.2.运用蓄水保墒的土壤耕作措施：地上水、地下水、土壤水。运用蓄水保墒的土壤耕作措施：地上水、地下水、土壤水。“秋雨春用秋雨春用”，“蓄住天上水，保好田中墒蓄住天上水，保好田中墒”。3.3.合理施肥，以肥调水：扩大根系，增加蒸腾，多方面提高抗旱合理施肥，以肥调水：扩大根系，增加蒸腾，多方面提高抗旱能力。能力。4.4.合理排灌，科学用水：时间，水量，开源节流，合理调配。合理排灌，科学用水：时间，水量，开源节流，合理调配。75PPT课件七、农田保护保护农田及其土壤的理化特性；保护农田中的作物。保护农田及其土壤的理化特性；保护农田中的作物。土地退化土地退化 land degradatio
