农田退化现状及措施课件

1、农田退化现状及措施以哈尔滨市为例退化生态系统农田生态系统中国农地退化现状国内外研究概况农田退化防治措施案例哈尔滨结语退化生态系统退化生态系统指在一定的时空背景下，生态系统受自然因素，人为因素或两者的共同干扰下，使生态系统的某些要素或系统整体发生不利于生物和人类生存要求的量变和质变，系统的结构和功能发生与原有的平衡状态或进化方向相反的位移。退化原因包括：植被的破坏与减少 、侵蚀、荒漠化、石漠化、土壤贫瘠化、污染等农田生态系统农田生态系统是人工建立的生态系统，其主要特点是人的作用非常关键，人们种植的各种农作物是这一生态系统的主要成员。农田中的动植物种类较少，群落的结构单一。人们必须不断地从事播种、

2、施肥、灌溉、除草和治虫等活动，才能够使农田生态系统朝着对人有益的方向发展。因此，可以说农田生态系统是在一定程度上受人工控制的生态系统。一旦人的作用消失，农田生态系统就会很快退化；占优势地位的作物就会被杂草和其他植物所取代。农田生态系统特点目的性开放性高效性易变性脆弱性与依赖性农田生态系统农田是陆地生态系统中较为重要的生态系统之一,它与森林、草地、湿地等生态系统一样,对人类的生存环境产生着重要影响。但是,与其它生态系统不同,农田生态系统在人类活动的强烈干预下,具备了许多特殊的功能,如兼具正负双重环境效应等。农田生态系统的服务功能及其价值农产品生产功能社会保障功能气体调节功能水土保持功能环境净化功

3、能水资源消耗功能环境污染与破坏功能碳蓄积和氧气释放温室气体排放农田生态系统的服务功能及其价值农田生态系统的服务功能及其价值农地退化农地退化是指在人类经济活动和某些不利自然因素的综合作用下,农用土地生态平衡遭到破坏,土壤质量变劣、再生能力衰退、可塑性变差、承载力变弱的动态过程,农地退化具有质和量的双重涵义。因此,所有导致农地环境质量和数量下降的现象和过程都属于农地退化。从这个角度考虑,农地退化主要包括土壤侵蚀(在湿润地区主要表现为水土流失、在干旱地区主要表现为土壤荒漠化)、盐渍化和次生盐渍化、潜育化和次生潜育化、土壤酸化、土壤污染、非农业建设滥占浪费、粗放经营等。中国农地退化的基本态势截止二十世

4、纪末期(5)土壤污染。随着城市化、工业化以及化学农业的发展,土壤中有害元素的含量也不断增加,土壤性质恶化,污染严重。目前,受农药严重污染的面积超过1.6*107hm2,加上工业和乡镇企业污染的面积合计达2.19*107hm2。(6)粗放经营。长期以来对土地重用轻养或只种不养,特别是耕作粗放、广种薄收、掠夺式经营土地的地区,土壤肥力明显下降。从第二次全国土壤普查的1 403个县的汇总资料来看:土壤有机质含量低于0.6%的耕地占10.6%;耕地总面积的52.6%缺磷,23%缺钾,14%磷、钾皆缺。(7)非农业建设用地滥占浪费。20世纪8090年代,因城镇面积急剧扩大而致使耕地锐减的问题日益突出。1

5、996年全国城市用地面积比1978年扩大了94.5%,1996年建制镇用地面积比1985年扩大了30.9%。一部分耕地被征用以后的浪费现象严重,仅1997年全国闲置未用的非农业用地就有1.17*105hm2。国外研究概况近年来遥感(Remotesensing,Rs)以及地理信息系统(Geographieinformationsystem,Gls)技术的出现正是土地退化研究的一个重要发展点,是土地科学研究的一个里程碑“结合RS和GIS技术研究土地退化,很好地利用了遥感数据的宏观!实时、方便、多时相重复观测的特点,有效地减小了野外工作的工作作量,提高了工作作效率和准确率。国外从70年代Berry和

6、Ford提出基于气候!土壤等因子的指标体系以来,主要是基于土地退化影响因素选择进行大量的研究;而从九十年代初期至今,研究重点转移到指标选择和评价方法应用和改进,在此基础上发展了一系列的指标体系框架和评价方法，同时相关研究集中在沙漠化评价指标,而后逐渐展开到各种退化类型,并在过去的10多年里取得了丰硕的研究成果。国外研究概况国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展:l)从土壤退化的内在动因和外部影响因子(包括自然和社会经济因素)的综合角度,研究十壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系;2)从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手,研究土壤退化的过程与本质及机理;3)从历史的角度出发,结

7、合定位动态监测,研究各类土壤退化的演变过程及发展趋向和速率,并对其进行模拟和预测;4)侧重人类活动(特别是土地利用方式和土壤经营管理措施)对土壤退化和土壤质量影响的研究,并将土壤退化的理论研究与退化土壤的治理和开发相结合,进行土地更新技术和土壤生态功能保护的试验示范和推广;5)注重传统技术(野外调查、田间试验、盆栽试验、实验室分析测试、定位观测试验等)与高新技术(遥感、地理信息系统、地面定位系统、模拟仿真!专家系统等)的结合;6)从社会经济学角度研究土壤退化对土壤质量及其生产力的影响。国内研究概况中国的土壤退化类型复杂多样,针对不同地区不同的土壤退化类型有相应的治理对策，综合防治土壤退化的对策

8、主要有:黄土高原以水土保持为中心,严禁陡坡开垦种植,大力种草造林,提高耕地肥力与单产；黄淮海平原应提高土壤肥力与复种指数；南方丘陵山地在防治水土流失基础上,大力发展经济作物及果树,实行农、林、牧全面发展；北方农牧交错带应禁止盲目毁草造田,采用乔灌相结合、轮牧等方法培植人下草地,改善自然草地等措施治理风沙,防止土壤退化；热带地区应加强自然保护,禁止盲目毁林造田,注意立体垂直布局和多种经营；种植业生态工程设计原则近期效益与远期效益结合，经济效益、生态效益与社会效益结合时间结构与空间结构结合物质和生物多层次利用扬长避短分步建设注重种群之间的相生相克关系充分发挥边际效应种植业生态工程设计流程图研究区的

9、本底调查生态系统 社会经济系统 技术系统 项目确定种植业生态工程评价种植业生态工程设计空间结构设计 时间结构设计 效益分析跟踪调控目标测定 模式种植业生态工程的类型农作物系统1、农作物系统间作、套作：适宜的作物搭配，合理的种植结构，采取适宜的栽培技术；复作轮作作物布局：作物品种布局，作物种类布局，熟制布局2、现代农林复合系统研究案例哈尔滨哈尔滨市农地现状政府政策“农田退化土壤综合治理”项目科技研究哈尔滨农地现状由于自然因素制约和人为活动破坏，近些年来哈尔滨市农田土壤退化十分严重，主要存在的主要问题：土壤用养失调,理化性状恶化(包括容重增加、孔隙减少、结构性变差、有机质含量下降、有害物质增加等)

10、导致土壤日趋板结、耕性变差、肥力下降、抗御旱涝能力下降，生态环境日趋恶化，直接的结果导致作物产量下降,白然灾害频繁发生。目前,哈尔滨市农田土壤面积：2566万亩(包括八区十一县)，占全省的17%，其中旱地约占市耕地80%，易涝面积490万亩。粮食产量约占全省的25%，其中哈尔滨市退化土壤面积占耕地总面积的65%，平均粮食产量在4500公斤/公顷以下，其中包括积涝干旱型、痔薄型、缺水型、积涝水田型、水土流失坡耕地型、盐碱、风沙型，这些退化土壤严重影响了哈尔滨市粮食产量，同时也是哈尔滨市粮食增产最大的潜力所在。治理意义如果加大对退化土壤改造的力度,尤其是加强退化土壤综合治理的研究,改善土壤障碍因子

11、,有的放矢地实施有效措施,通过农业的配套技术和技术的集成应用,将会使粮食产量在现有基础上大幅度提高,年增产粮豆4.8亿公斤“实现以粮食为主农业综合生产力的稳定增长,达到哈尔滨市农业可持续发展的目标,为国家的粮食安全起到稳压器的作用”。哈市“农田退化土壤综合治理”农田土壤退化涉及农业可持续发展、农民稳定增收及国家粮食安全。2006 年，哈尔滨市科技局将“农田退化土壤综合治理”作为哈市重大科技攻关项目进行招标，最后确定由省农科院土肥所、市农机所、黑龙江大学农学院和市农技推广服务中心四家单位共同承担该项目。项目点在方正县德善乡德善村，治理耕地为坡耕地和岗平地两个类型区。项目主要应用有机肥、秸秆等废弃

12、物有效利用及土壤综合培肥配套技术体系，大中微量元素肥料、微生物肥料合理施用科学施肥技术体系，保护性耕作和超深松机械化改土技术体系等，提出不同示范区最佳治理模式，提高技术的应用效果和可操作性。哈市“农田退化土壤综合治理”在 2007 年夏秋持续干旱的情况下，试验示范区大豆和玉米表现出明显的抗旱能力，土壤物理性状和化学性状继续改善。测试表明，2007 年秋季不同部位土壤容重较 2006 年试验前明显下降了 0.02-0.16 克/立方厘米；田间持水量和土壤孔隙度都有明显的增加，土壤的固相有所下降，从 55%以上下降到 50%左右，土壤的通气状况改善。随着土壤的物理性质改善，土壤的化学指标也发生良性

13、变化，土壤有机质有显著的增加，增加值为 1.7 克/公斤至 5.4 克/公斤。采样结果显示示范区有机质增加程度更大，岗平地示范区较试验前净增加了 8.1 克/公斤,坡耕地示范区增加了9.6 克/公斤。测产结果岗平地和坡岗地的大豆和玉米增产率分别达到了 15.2%和 13.4%，“深松+平衡施肥+有机物料”综合模式的完整效果，受到当地农民的普遍欢迎。据专家评价，通过两年的优化技术组装集成“农田退化土壤综合治理重大关键技术研究与示范”的核心试验区和示范区在提高农业综合生产能力上表现出明显的优势。说明通过该项目实施、示范、推广和应用可以大大减少中低产田面积，提高该区抗御自然灾害能力，确保农业生产健康

14、发展。同时，通过技术示范推广，可大大提高哈尔滨地区土壤的生产能力，促进农业可持续发展。哈尔滨市农田退化土壤治理技术模式研究（来自中国农业科学院研究生院的研究）1、土壤有机培肥技术研究2、平衡施肥技术研究3、 耕作和机械化改土技术研究土壤有机培肥技术 秸秆还田后十壤总孔隙度增加,容重降低,使十壤不良通透性和僵硬性状到改善。 残茬覆盖减少了人畜践踏和雨滴对地表的直接冲击,并可减轻灌溉后由于强烈蒸发使表层土壤收缩而形成的龟裂及板结,为维持土壤疏松创造了条件。残茬覆盖明显的提高了水分的利用效率。平衡施肥试验技术效果平衡施肥对大豆整个生育期影响很大；平衡施肥对大豆生长发育有明显的正效应；说明大、中、微量元素缺乏能明显影响到作物的生长发育，在氮磷钾平衡施肥的基础上,适当增施磷肥。钾和硼肥,消除土壤养分限制因子,可最人限度的提高肥料利用率,提高产量。保护性耕作及机械改土技术l)超深松对土壤的改良有着非常重要的意义“通过对比试验我们认为超深松有效的打破了犁底层,使土壤透水性增强,有效的减少了土壤径流,提高了十壤蓄水能力,能够形成良好的土壤耕层构造,作物各项生育指标都得到明显改善,产量提高22.5%,是土壤改良的有效手段之一。2)垄上带状旋耕深松起垄整地,是一种新的耕整地模式,在春旱的情况下,能够有效的降低水分的流失,同时降低了整地的动力消耗