土壤保育-讲义.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,建筑施工技术,*,李志宏,中国农业科学院,农业资源与农业区划研究所,土壤保育,技术和对策,一、土壤保育的必要性,和发展趋势,二、土壤保育及改良技术,三、典型土壤,保育技术模式,四、土壤保育平台建设和政策,五、植烟土壤保育现状及趋势,目 录,土壤科学：最后的科学前沿,土壤：,位于地球陆地表面，具有一定肥力，能够生长植物的疏松层。土壤是各种陆地地形条件下的岩石风化物经过生物、气候诸自然要素的综合作用以及人类生产活动的影响而发生发展起来的。,土壤是陆地植物着生的基地，是人类从事农业生产的物质基础。,土壤,通过,本身具有,的,七,大功能，即,生物质生产、营养物质和水的储转、生物多样性、物理与文化环境、原料来源、碳库、地质与文化遗产,。应对,全球土壤的六大挑战，即食品安全、能源安全、水源安全、气候变化治理、生态多样性保护、生态系统,服务,。,在全球环境可持续发展体系下，土壤对粮食安全、水安全、能源可持续性、气候稳定性、生物多样性及生态系统服务供应等方面具有不可替代的重要作用。,土壤科学：最后的科学前沿,土壤科学：最后的科学前沿,土壤是地球表层系统最活跃的圈层，是人类赖以生存和发展的基石，是保障人类食物与生态环境安全的重要物质基础。,2004,年,Science,（科学）专刊明确指出，土壤是最后的科学前沿。进入,21,世纪以来，土壤学科发展和科学地位得到了不断提升。国际土壤学会（,ISSS,）升格为国际土壤学联合会（,IUSS,），并成为国际科联的独立成员，充分反映了国际土壤学的学科地位和发展形势,。,2013,年,12,月，第,68,届联合国大会决议通过了每年,12,月,5,日为世界土壤日，并宣布,2015,年为国际土壤年。,2015,年,6,月，联合国粮农组织成员国一致批准新的世界土壤宪章，将其作为推进和规范各国可持续土壤管理的工具。,2015,年联合国粮农组织,在网上发起的“,#soils4life,”摄影比赛是国际土壤年活动的一部分,大自然面对人类开发所展现出的力量。土壤是所有生命和食物的来源，但面临的压力与日俱增,可持续农业的重要性和人类在优化生产的同时保护和保存土壤中的关键作用。,土壤污染给我们的环境、土壤和粮食造成极为不利的影响,“,土壤退化已成为世界性难题。,”,全球,约,33%,的土壤因城镇化、水土流失、养分耗竭、盐碱化、干旱化和污染等带来的严重挑战，可能引起土壤资源耗竭并导致整个文明的衰败,。,宋长青,，,国家,自然科学基金委员会地球科学部副,主任,。,我国东北黑土地区的土壤退化、华北地区水资源短缺造成的土壤干旱化、南方地区土壤酸化、西北旱作区土壤贫瘠化与绿洲地区土壤盐渍化所造成的土壤安全问题，严重影响了我国的粮食安全。,2015,年,10,月,28,日，农业部下发,耕地质量保护与提升行动方案,习近平总书记明确提出“耕地是我国最为宝贵的资源。我国人多地少的基本国情，决定了我们必须把关系十几亿人吃饭大事的耕地保护好，决不能有闪失,”,。,李克强总理也强调“要坚持数量与质量并重，严格划定永久基本农田，严格实行特殊保护，扎紧耕地保护的篱笆，筑牢国家粮食安全的基础”,。,2015,年中央,1,号文件提出“实施耕地质量保护与提升行动”,。中共中央国务院关于,加快推进生态文明建设的,意见也,要求“强化农田生态保护，实施耕地质量保护与提升行动，加大退化、污染、损毁农田改良和修复力度，加强耕地质量调查监测与评价”。,耕地保育的必要性,中国,农田数量目前以每年,(30-50),万,hm,2,的速度不断减少,这种减少趋势基本不可逆转,对农业生产构成严重挑战。,耕地,数量不断减少,有机质含量低,耕地有机质含量平均,1%,，欧美国家,2.5-4,%,。东北黑土刚开垦时,:8-10%,，目前：,1-5,%,。,土壤养分缺乏与非均衡化,我国,56%,耕地缺钾，约,50%,以上缺,微量元素,，,70-80%,的耕地养分不足。,耕地质量总体偏低,耕地保育的必要性,耕地保育的必要性,耕地质量受到严重威胁,据水利部,第一次全国水利普查,中国水土流失面积已,达,294.91,万,km,2,占国土总面积,的,30.72%;,（人民日报，,2015,，,11,，,1,）,无,灌溉条件的早地约占耕地总面积的,47%,而且大多分布在水土流失严重的山丘地区,;,中低产田占,2/3,以上,。,中国,土壤沙化面积,267,万,km,2,且有加速趋势,20,世纪,90,年代每年平均扩展,2460km,2,世纪之交达到,340,万,km,2,。,土壤退化严重,年损失耕地,100,万亩,黄土高原重度区年流失,1cm,表土,黑土地变簿，部分黑土层流失殆尽。,耕地保育的必要性,耕地质量受到严重威胁,农药用量剧增，对环境和食品安全产生了很大威胁,菜、瓜、果的农药用量超过,100kg,hm,2,，土壤残留量为,50,60,，蔬菜、水果中农药总检出率为,20,60,，总超标率为,20,45,有机和固体污染物构成了新的污染源,农田塑料年残留量在,40,50kg/hm,2,左右；畜禽粪便、秸秆等有机,养分,资源的有效利用率只有,34%,，未利用的部分造成污染,重金属污染严重,全国重金属,(,镉、铅、砷、铜、汞、锌,),污染的土壤面积达,2000,万,公顷,土壤污染加剧,广东韶关，投入,27.8,亿，修复,8000,亩污染农田,全国土地质量调查结果,耕地保育的必要性,耕地质量受到严重威胁,西北内陆与东北地区农田水环境的改变,导致次生盐渍化愈演愈烈,;,全国有,40%,的土地受到酸雨的危害,农田也受到影响,;,不合理的施肥、用药和种植体系不同程度地抑制了土壤的生物活性,影响农田生物结构,影响有益生物的分布与活动,对农业生态系统的生物多样性构成严重威胁。,农田次生盐渍化、酸雨危害和生物多样性,降低,农业部、国家发改委等,8,部门联合印发了,全国农业可持续发展规划（,2015,2030,年）,，是,今后一个时期指导农业可持续发展的纲领性文件,。目标,是要实现,“,三个可持续,”,。,粮食生产实现,“,十一连增,”,，打破了持续多年的,“,两丰一平一歉,”,周期循环,，连续,两年稳定在,12000,亿斤以上，其他重要农产品也是丰产丰收、供应充足、价格稳定。,中国,农业在取得巨大成就的同时，也付出了很大的代价。一方面，农业资源长期透支、过度开发，复种指数高、四海无闲田，资源利用的弦绷得越来越紧；另一方面，农业面源污染加重，农业生态系统退化，生态环境的承载能力越来越接近极限。农业发展面临资源条件和生态环境,“,两个紧箍咒,”,，加快转变发展方式，实现可持续发展，迫在眉睫、刻不容缓,。,农业,发展从主要,依靠增加资源要素投入转向主要依靠科技进步,农业部长韩长斌，,2015,，,9,，,16,全国农业可持续发展规划（,2015,2030,年）,，,2015,，,5,，,27,到,2020,年化肥（农药）使用量零增长行动方案,，,2015,，,3,，,18,关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见,，,2015,，,4,，,10,关于加快转变农业发展方式的意见,，,2015,，,8,，,10,耕地质量保护与提升行动方案,，,2015,，,10,，,28,2016,年种植业工作要点,，,2016,，,1,，,27,耕地保育发展趋势,有机农业、旱作农业,化学肥料,：,追求较高的农业劳动生产率,工程技术：基础地力保护,环境友好技术：生态和谐,土壤培育和提升技术,19,世纪,50,年代,19,世纪,70,年代,19,世纪,60-80,年代,20,世纪,土壤保育发展历程,环境友好的耕地保育技术正全面替代高能量投入的耕地管理技术模式,20,世纪,50,年代至,80,年代,农用化学品用量大幅度增加或居高不下，主要目标是追求高农业劳动生产效率,20,世纪,80,年代末以来,目前，欧盟各国,80%,以上的农田均采用了环境友好的耕地保育技术措施。,耕地保育发展趋势,“,养地,”,技术是发达国家提高耕地质量的主体技术,欧美发达国家提高耕地质量最重要的经验是：重视建立可供农民广泛采用的耕地质量分区管理技术措施与规范。,目前，欧美发达国家提高耕地质量的最主要技术规范有：包括施用肥料的种类、施用时期、施用量与施用方式在内的农田,施肥,；,包括,免耕、少耕、秸秆还田、轮作、间套作与休耕及其配套的耕作机具在内的土壤耕作、病虫草害防治、土壤改良与复垦、农田灌排、农田纳污、耕地土壤质量监测与评价等技术规范。,耕地保育发展趋势,重视耕地质量评价方法与耕地保育措施的衔接,长期定位研究,质量评价体系,土壤质量检测方法,耕地保育发展趋势,生物技术和信息技术的进步带动了土壤质量保育技术的进步,在生物技术方面，着重于应用分子生理、分子生态的方法了解土壤质量演变过程，了解对土壤条件变化更敏感的土壤生物性状如微、中、大型生物种群的数量及活性,。,在,信息技术领域，通过应用现代信息技术，特别是,3S,技术，探索可有效的量化表征农田过程的方法,，量化,不同农区水土气生四大要素时空变化规律及其耦合作用机制，实现耕地资源的高效、持续利用。,耕地保育发展趋势,长期定位试验是土壤学,研究的重要手段,，,土壤肥力演变与培育是相对缓慢的过程,国内外大量资料显示：施肥、耕作、轮作能显著提高土壤肥力,耕地,质量,演变,规律研究,国际,上,50,年以上长期试验,20,多个，以英国洛桑的长期试验最,著名,。,土壤保育及修复技术,土壤保育及修复技术,土壤保育及修复技术,试验地点,土壤类型,主要种植制度,吉林公主岭,黑土,春玉米,/,春玉米,/,大豆,新疆乌鲁木齐,灰漠土,春玉米,/,棉花,陕西杨凌,黄土,冬小麦,/,夏玉米,北京昌平,褐潮土,冬小麦,/,夏玉米,河南郑州,潮土,冬小麦,/,夏玉米,浙江杭州,水稻土,早稻,/,晚稻,湖南祁阳,红壤,冬小麦,/,夏玉米,重庆,紫色土,冬小麦,/,水稻,广州赤红壤随着城市的扩张,2000,年缺失,肥力网地力位置、土壤类型、轮作制度,1 CK,0,（,撂荒,),2 CK,（不施肥）,3 N,4 NP,5 NK,6 PK,7 NPK,8 NPK+Manure(NPKM),9 High NPK+Manure,（,1.5NPKM,）,10 Straw+NPK,（,NPKS,）,11 Manure,（,M,）,基本试验处理,土壤保育及修复技术,长期试验的系统总结！,土壤保育及修复技术,土壤质量评价技术,阐述了土壤肥力质量、土壤环境质量和土壤健康质量的指标体系与评价,方法；,提出,了中国重要土壤类型的土壤质量标准的建议,方案；,以,典型区域水稻土和蔬菜地为例揭示了土壤肥力质量和土壤环境质量的时空演变,规律；,研发,了基于实例分析的土壤质量评价,咨询系统。,（徐建明等，,2010,）,“,973,”项目“土壤质量演变规律与持续利用”研究成果,土壤保育及修复技术,土壤物理指标：,土壤质地、土层,和根系,深度、容重、渗透率、团聚体,的,稳定性、土壤,持水,特征、土壤温度,等参数,;,土壤化学指标：,有机质、电导率、常量元素和微量元素等,;,土壤生物学指标：,微生物生物量碳和氮、潜在可矿化氮、土壤呼吸量、酶、生物碳、总有机碳比值、微生物丰度及多样性、土壤动物的丰度、生物量及多样性等,耕地土壤质量包括耕地土壤的肥力质量,、,环境质量,和,健康质量,。,土壤保育及修复技术,土壤健康定义：“土壤作为一个生命系统具有的维持其功能的能力。健康的土壤能维持多样化的土壤生物群落，这些生物群落有助于控制植物病害、害虫以及杂草虫害；有助于与植物的根形成有益的共生关系；促进循环基本植物养分；通过对土壤持水能力和养分承载容量产生的积极影响，从而改善土壤结构，并最终提高作物产量。”,从生态系统视角附加的观点：健康的土壤不会污染环境；相反，它还可以通过维持或增加自身的碳容量，为缓解气候变化做出贡献。,土壤健康管理的原则,健康土壤两大显著特征：一是拥有丰富多样的生物群，二是非生物土壤有机质含量高。,对于生产性的作物种植而言，如果土壤有机质能增加或者维持在一个理想的水平，那么就可充分判定土壤是健康的。,健康的土壤能抵抗土壤传播的虫害的爆发。例如，寄生杂草独脚金在健康土壤条件下远构不成问题。即使不是发生在土壤中的虫害所造成的损失，如玉米螟虫，在肥沃的土壤条件下也有所减少。,土壤生物群与有机、无机成分、空气及水分功能上的相互作用，决定着土壤储存养分、水分并向植物释放它们的潜力，也决定着土壤促进、维持植物生长的潜力。,在这些组分中，能够影响土壤健康、人类能调节的土壤部分自然是有机质，有机质是土壤活力的核心。出版于,1911,年的,四千年农夫,的作者,F.H.King,将中国历经数千年的耕地肥力依然高于美国未开垦的土地的原因，归结于轮作、绿肥、河泥回填、农家肥施用等精细化的土壤养护和管理。,土壤是由固体、空气和水分所组成，固体部分最主要来自其发育的岩石母体的原生和次生矿物颗粒以及来自于生物（动植物和微生物）活体和残体留下的有机质。,理想的土壤中，固体占,50%,，空气和水分各占,25%,。固体中矿物部分占,45%,，余下,5%,的有机质中，各种活动的生物有机质占,10%,，根系有机质占,10%,，已经转化为稳定的高分子的“死的”有机质占,80%,左右。,有机质是土壤活力的核心,1%,的土壤有机质相当于含有,18kg/,亩养分。,有机质是衡量土壤保肥能力的,CEC,的主要贡献者，占,50%-100%,。有机质从,2%,下降到,1.5%,，保肥能力下降,14%,。,土壤有机质从,1%,提升到,3%,，,土壤的保水能力增加,6,倍,。,土壤有机质是土壤中,各种生物,的碳源和能源,一个理想的土壤生态系统中，每平方米的土壤含脊椎动物,1,只、蜗牛和蛞蝓,100,只、锅虫和蚯蚓,3000,只,线虫,500,万只、原生动物,100,亿只、细菌和放线菌,10,万亿个。这些动物组成一个食物网金字塔，这些生物一年中生物量总和达,400470kg/,亩。,农作物秸秆还田技术,秸秆还田不仅可以提高土壤有机质含量，还可以提高土壤腐殖质含量，但有机质积累量和腐殖化程度受还田量、秸秆特性和还田时间等的影响。,来源,土壤类型,秸秆,还田时间,有机质增量,Aggarwal,等（,1997,）,热带旱地,稻草还田,6,年,10%-20%,朱捍华等（,2007,）,红壤,稻草还田,6,年,5.8%-28.9%,湖南省稻田肥料长期监测点,稻田,秸秆等,长期,50%-120%,武志杰等（,2002,）,玉米秸秆,11%-21%,土壤保育及修复技术,留高茬,原地覆盖还田,翻压还田,高温堆沤还田,过腹还田,直接还田,生化催腐熟还田,间接还田,土壤保育及修复技术,土壤保育及修复技术,土壤保育及修复技术,土壤保育及修复技术,有机肥施用技术,有机无机肥配合使用,18,个长期定位试验,：,有机肥,与无机肥配合施用，耕地有机质显著增加，,15,年后有机质可增加约,1,倍以上。,有机肥与无机肥配合施用,10,年左右，我国耕地土壤有机质、活性有机质和碳管理指数均极显著增加，但不同土壤类型间存在显著差异。,徐明岗等（,2006,）,土壤保育及修复技术,我国农业科技人员普遍认为，有机肥以占,50,左右的比例为好，高产田可以低一些，化肥与有机肥的比例约为,60,：,40,，而低产田还应更高一些，化肥与有机肥的比例约为,40,：,60,。由此可见，目前有机肥的施用比例是很不恰当的。,有机无机肥料的比例,土壤保育及修复技术,土壤保育及修复技术,绿肥种植,2008,年我国绿肥播种面积,437,万公顷，绿肥总量,9339,万吨。绿肥种类：冬绿肥、春夏绿肥和多年生绿肥。,冬绿肥播种面积占,209,万公顷，资源量,5422,万吨，主要种植品种有,紫云英,，,苜蓿,等；,春夏绿肥播种面积,118,万公顷，资源量,2288,万吨，主要品种有,蚕豆、豌豆、油菜,等；,多年生播种面积,103,万公顷，资源量,1588,万吨，主要有,三叶草、红萍,等,紫云英,苜 蓿,三叶草,红萍,土壤保育及修复技术,绿肥种植,从全国范围看，种植绿肥曾经是缓解我国化肥数量不足和提升耕地土壤有机质水平的重要举措。,据徐明岗（,2009,）的研究结果，连续种植并施用绿肥,2-8,年后，耕层土壤有机质含量提高的,1.3-4.4g/kg,。,1981-1986,年，全国绿肥试验网在,17,个省,22,个土壤上进行了,5,年定位试验。结果表明无论是中国南方还是北方，,5,年后土壤中有机质比不压绿肥的休闲地有明显提高，增加幅度为,0.1%-0.2%,。,土壤保育及修复技术,免耕,播种,技术,收获后不翻耕，在留茬地上直接用特制的免耕播种机播种,秸秆,残茬处理技术,用,大量秸秆覆盖地表，将耕作减少到保证种子出苗即可，,杂草,及病虫害,控制技术,主要,用农药控制杂草和病虫害,土壤,深松技术,不,翻转土壤，不破坏土层结构，提高土壤含水量，降低土壤容重,保护性耕作,土壤保育及修复技术,土壤保育及修复技术,土壤保育及修复技术,土壤保育及修复技术,我国已经发展了针对北方旱地小麦、玉米等作物和南方水田水稻、玉米、油菜等作物种植下的保护性耕作技术体系。,土壤保育及修复技术,我国少耕、免耕的农艺试验研究开始早、成果丰富,:,一是社会效益：,减少径流（水分流失）60水蚀（土壤流失）80左右，,减少风蚀-农田扬沙，抑制沙尘暴，,不烧秸秆，减少大气污染。,二是生态效益：,增加休闲期贮水量14,-15,，提高,水分利用效率15,-17,，,增加土壤肥力，年提高有机质,0.03-0.05%,；,三是经济效益,提高小麦、玉米产量,13-15%,；,降低作业成本10-15，增加农民收入近30.,中国农业大学,10,余年试验,土壤保育及修复技术,土壤改良剂,施用,土壤改良剂改良土壤是在现代化工的,基础,上发展起来的有别于传统土壤改良方法的新,方法。土壤改良剂,在一定程度上能够,松土、保湿、改良,土壤理化,性状。,保水,防止水土流失,盐碱地治理,酸化土壤治理,土壤保育及修复技术,土壤结构改良剂：,石灰和石膏的利用较普遍。,近些年，泥碳、褐煤和风化煤等用于农业生产越来越多。,水溶性非交联性聚丙烯酰胺,(NQV),是一种研究和应用都非常广泛的高聚物土壤调理剂。,保水剂,：,贮肥蓄药剂或微型水库，是一种具有三维网状结构的有机高分子聚合物。,酸化改良剂：,土施用石灰进行调节是过去常见的改良手段；,近来以碱渣、粉煤灰和脱硫废弃物等为主要原料的土壤调理剂也取得了较好的应用和推广效果。,土壤保育及修复技术,新型改良剂,-,生物炭,：,在,缺氧的条件下把生物质进行高温处理,生物质中的油和气燃烧掉,剩下的就是,生物炭,。,土壤酸化改良剂；,土壤结构改良剂；,土壤保育及修复技术,耕地,土壤重构技术,耕地土壤重构是通过一系列的工程技术对整理区的土地进行挖、铲、垫、平等处理,使之成为高水平农田的技术。,土地平整法,修筑梯田,修筑条田,地形起伏不大、变化单一的区域,通过坡改梯,减缓田面坡度,低洼积涝或者低平盐碱化和次生盐碱化地区,土壤保育及修复技术,建立了,酸化土壤,耕地,典型障碍因子的诊断方法、标准和技术规范,；,诊断指标：,pH,；辅助指标,(,缓冲容量、敏感性）,分级标准：,强酸性土壤（,pH,粉煤灰,磷石膏）等改良；施用有机物料或种植绿肥改良,合理的田间管理：合理选择氮肥品种、作物秸秆还田、合理的水肥管理、选择合理的作物品种,对已经发生酸化的,土壤，可以,通过施用改良剂中和,土壤酸度,恢复土壤的生产力。对于具有,潜在酸化,趋势的,土壤,通过合理的土壤管理可以减缓土壤的酸化进程,促进农业,的可持续发展。,障碍农田修复技术模式,利用当地廉价废弃材料（石灰）改良红壤酸性；,通过使用秸秆或有机肥防治酸化；,筛选出耐酸耐瘠的豆科先锋（叶决明）改良培肥贫瘠红壤；,通过深耕和秸秆深埋，改良红壤耕性和土壤结构；,红壤酸化综合治理技术模式,障碍农田修复技术模式,污染土壤修复技术开始发展,20,世纪,70,年代起步，过去,30,年时间里，欧、美、日、澳等国家纷纷制定了土壤修复计划。我国开始较晚，在十五、十一五期间才得到重视，被列入了高技术研究规划发展计划。,微生物修复技术,化学钝化与原位降解,物理分离技术,植物吸收技术,障碍农田修复技术模式,物理分离修复技术是一种借助物理手段将污染物从土壤胶体上分离开来的技术。,物理分离修复技术,障碍农田修复技术模式,电化学修复技术,化学修复技术,障碍农田修复技术模式,是,通过利用营养或其他化学品来激活微生物，使它们能够快速分解和破坏污染物，使土壤中的有毒污染物转化为无毒物质的处理技术。,分为：原位,微生物修复和异位微生物修复两类。,具体方法：生物,通气法、堆肥法和就地耕作法等。,微生物修复,障碍农田修复技术模式,植物修复,植物修复技术是指利用植物及其根际微生物对土壤污染物进行吸收、挥发、转化、降解固定，从而去除土壤污染物的一种修复技术。主要包括植物萃取、植物挥发、植物钝化,/,稳定化等。,障碍农田修复技术模式,项目名称,年份,项目类型,改良效果,生物质炭对酸性土壤的改良效应,2011,年,973,项目,猪粪生物炭是改良土壤酸度的最优改良剂，而,pH,较低、质地为砂性的红砂土是最适合被改良的土壤类型。,东南山地丘陵酸化贫瘠红壤旱地改良技术,2012,年,国家科技支撑计划,构建了红壤丘陵地区种养结合模式和有机无机配施下花生,/,木薯,-,萝卜优化种植模式,。,红壤耕地次生障碍修复技术研究与集成示范,2011,年,国家科技支撑计划,明确了作物轮套作、林茶复合种植、浅耕秸秆覆盖、有机无机肥料配施等技术均可提高土壤有效氮磷钾含量、贮水量、含水量，提高了土壤水养库容。,红壤退化的阻控和定向修复与高效优质生态农业关键技术与试验示范研究,2009,年,国家科技支撑计划,建立红壤生物功能退化监测指标体系，提出红壤养分库的快速均衡恢复技术、红壤生态功能的生化调控技术，结合农业有机废弃物的无害化与施用技术，,相关项目,20,余项,“,十五,”,之后，政府,大幅度强化了对耕地质量、生态环境建设、循环农业等与农业综合生产能力相关领域的支持，如在,“,十一五,”,国家科技支撑计划中启动实施了,“,耕地质量调控关键技术研究与示范,”,，,“,沃土工程关键技术研究与示范,”,、,“,农田污染综合防控关键技术研究与示范,”,等项目，大大强化了耕地质量培育与提升技术。,土壤保育技术模式,土壤保育技术模式,东北黑土壤质量培育技术与模式；,华北棕壤培育技术,与模式,西南紫色土培育技术,与模式,砂姜黑土,培育技术,与模式,灌漠土,培育技术,与模式,红壤,培育技术,与模式,稻田,培育技术,与,模式,黑土壤质量培育与技术与模式,主要问题：,土壤有机质含量与质量下降；,土壤养分大量流失；,土壤结构与土体构型遭到破坏；,土壤物理性质恶化,土壤保育技术模式,黑土壤质量培育与技术与模式,主要问题：,土壤有机质含量与质量下降；,土壤养分大量流失；,土壤结构与土体构型遭到破坏；,土壤物理性质恶化,来源：东北,黑土及北方风沙盐碱土区沃土技术模式研究与,示范项目报告,土壤保育技术模式,黑土质量培育的典型技术模式,玉米宽窄行种植模式,玉米高产高效施肥模式,增施有机肥；,基肥深施；,稳,氮,-,减磷,-,增钾；,氮肥分次深施；,磷,钾追施；,增施中微量元素,东北黑土区保护性耕作技术集成研究与,示范,土壤保育技术模式,红壤旱地土壤质量培育技术与模式,酸,粘,板,瘦,红壤的特点：,耕作管理情况：,作物单产普遍较低,灌水保障率低,施肥投入少,耕作管理粗放,土壤保育技术模式,红壤典型培育模式,稻草易地还土模式：秋季旱地作物移栽时，将稻草覆盖在植株的行间，并施用氮磷肥，用熟石灰防治病虫害的产生，作物收获后，将稻草直接翻耕入田。,作物间套作和合理轮作秸秆施用调理剂模式：每年安排,1,茬豆科作物，在豆科作物季施用土壤调理剂（保水、保肥、改土）。,果园间套种豆科作物秸秆覆盖模式：果园间套作豆科作物，豆科作物秸秆全部覆盖还田。,土壤保育技术模式,总体,思路：,保障三个安全：国家,粮食安全、农产品质量安全和农业生态,安全。,树立两个理念：“量质并重”、“用养结合”,突出三个重点：新建,成的高标准农田、耕地退化污染重点区域和占补平衡补充,耕地。,依靠,科技进步，加大资金投入，推进工程、农艺、农机措施相结合，依托新型经营主体和社会化服务组织，构建耕地质量保护与提升长效机制，守住耕地数量和质量红线，奠定粮食和农业可持续发展的基础。,耕地质量保护与提升行动方案,今后一段时间内，我国土壤保育的指导性文件,技术,路径,重点,是“改、培、保、控”四字要领,。,“改”,改良土壤。针对耕地土壤障碍因素，治理水土侵蚀，改良酸化、盐渍化土壤，改善土壤理化性状，改进耕作方式,。,“培”,培肥地力。通过增施有机肥，实施秸秆还田，开展测土配方施肥，提高土壤有机质含量、平衡土壤养分，通过粮豆轮作套作、固氮肥田、种植绿肥，实现用地与养地结合，持续提升土壤肥力,。,“保”,保水保肥。通过耕作层深松耕，打破犁底层，加深耕作层，推广保护性耕作，改善耕地理化性状，增强耕地保水保肥能力,。,“控”,控污修复。控施化肥,农药,，减少不合理投入数量，阻控重金属和有机物污染，控制农膜残留。,区域,重点：,根据我国主要土壤类型和耕地质量现状，突出粮食主产区和主要农作物优势产区，划分,东北黑土区,、,华北及黄淮平原潮土区,、,长江中下游平原水稻土区,、,南方丘陵岗地红黄壤区,、,西北灌溉及黄土型旱作农业区,等,5,大区域，结合区域农业生产特点，针对耕地质量突出问题，因地制宜开展耕地质量建设。,我国耕地保育相关政策,有机质,补偿政策,2015,年，中央财政安排专项资金,8,亿元，继续在适宜地区推广秸秆还田腐熟技术、绿肥种植技术和大豆接种根瘤菌技术，同时，重点在南方水稻产区开展酸化土壤改良培肥综合技术推广，在北方粮食产区开展增施有机肥、盐碱地严重地区开展土壤改良培肥综合技术推广,。,测,土配方施肥补助政策,2015,年，中央财政安排测土配方施肥专项资金,7,亿元。,2015,年，农作物测土配方施肥技术推广面积达到,14,亿亩,;,粮食作物配方施肥面积达到,7,亿亩以上,;,免费为,1.9,亿农户提供测土配方施肥指导服务，力争实现示范区亩均节本增效,30,元以上。,草原,生态保护补助奖励政策。,中央财政按照每亩每年,6,元的测算标准对牧民给予补助，初步确定,5,年为一个补助周期,;,中央财政对未超载的牧民按照每亩每年,1.5,元的测算标准给予草畜平衡奖励,;,给予牧民生产性补贴，包括畜牧良种补贴、牧草良种补贴,(,每年每亩,10,元,),和每户牧民每年,500,元的生产资料综合补贴。,2015,年，国家将继续在,13,省,(,区,),实施草原生态保护补助奖励政策,。,有机肥补偿,政策,有机肥使用,受制,于生产成本较高，有机肥的市场竞争力不足，农民购买的,意愿不,强。补贴是为了降低有机肥的生产、流通成本，提高农民的使用意愿，因而补贴将从生产、流通、使用这三个环节进行。,上,海市,从,2004,年最早开展了有机肥补贴，江苏河南等省自,2006,年开展有机肥补贴，北京市从,2007,年开展有机肥补贴，,2008,年山东省、广东省也开展有机肥补贴,。,国家提出补贴政策，未指定实施细则。目前，,各,省补贴的标准：每吨有机肥省财政补贴,150,元，市财政再补贴,50,元,。,国外经验,英国农业从业人员,53.3,万，耕地面积为,458.3,万公顷,。农村环境,保护类补贴每年平均累计,为,15,亿,英镑，且有增加趋势。,无论从事粗放性畜牧养殖的农场主，还是进行集约耕作的粮农，都可与政府部门签订合约。农场遵守,了,合约,措施,，政府支付,105,英镑补贴费；如果农场在改变土地用途过程中，不施用氮肥，政府则每公顷补贴,450550,英镑。,在氮污染敏感地区，如果衣户每公顷氮肥施用量小于,150,公斤，则补贴,65,英镑；如果把耕地转作种植牧草，则每公顷补助,590,英镑。,土壤保育是提升烟叶产量和质量的重要途径,中国耕地在不断减少，烟草不可能通过增加种植面积来,发展；,部分烟区植烟土壤出现肥力下降、结构失调、生物退化等现象；,改良植烟土壤，提高烟叶品质是实现烟叶可持续发展的一个重要方面。,植烟土壤现状,植烟土壤现状,土壤结构失调,，质地,粘重易板结,粘土比例平均为,16.9%,；板结土壤比例平均为,8.06%,。,植烟土壤现状,基础,设施不完善，排灌条件差,有,完善的灌溉设施且水源充足的占,28.6%,；,有,灌溉设施但水源不足,30.3%,；,有,充足水源但灌溉设施不完善的占,18.9%,；,无,灌溉设施和水源，完全依靠自然降水的占,18.9%,。,灌溉,排水,烟,田坡度较大，水土流失严重,坡度,面积,/,万亩,比例,/%,云南,贵州,四川,云南,贵州,四川,5,515.00,264.45,177.21,24.6%,31.1%,38.5%,5,15,756.11,396.12,151.54,36.2%,46.6%,32.9%,15,25,582.07,165.08,103.34,27.8%,19.4%,22.5%,25,238.19,24.34,17.08,11.4%,2.9%,3.7%,水土流失,155.07,67.53,10.03,7.4%,7.9%,2.2%,西南烟区中，土壤坡度,5,的占,28.2%,，,5-15,的占,38.5%,；,15-25,的占,25.1%,；,25,的占,8.2%,。,坡度大于,15,的土壤占基本烟田的,1/3,水土流失土壤占基本烟田的,6.9%,。,植烟土壤现状,土壤酸化过程即盐基阳离子淋失，使土壤交换性阳离子变成以,Al,3+,和,H,+,为主的,过程。植,烟土壤盐基离子的减少与土壤盐基离子的输入输出不平衡有关，烤烟对盐基离子吸收移出和降雨淋溶盐基离子的输出量高于钙镁的输入量。烟草生长从土壤中吸收大量钙镁等盐基阳离子并随烟叶烟杆的收获移出土壤，实际生产中又没有及时补充钙镁肥料，从而,导致植,烟土壤中交换性钙镁含量缺乏,，,引起,土壤,酸化。,土壤,酸化,原因,植烟土壤现状,东南烟区,中福建烟区土壤有机质含量有所下降,。云南,烟区滇中土壤有机质含量增加，南部烟区土壤有机质含量有所降低。黄淮烟区土壤有机质含量变化不大。北方烟区以黑龙江为例，植烟土壤有机质含量也呈下降趋势。,植烟土壤有机质,第二,次土壤普查有机质,部分区域土壤有机质下降，土壤质量降低,计量比,四川省,凉攀烟区,川南烟区,川北烟区,均值,CV(%),均值,CV(%),均值,CV(%),均值,CV(%),C/N,现在,10.80,3.06,28.31,11.25,3.48,30.90,10.472.72,26.00,10.081.72,17.09,二普,13.37,3.63,27.16,14.24,5.24,36.78,11.915.02,42.15,10.642.96,27.80,C/P,现在,54.25,27.22,50.17,53.78,28.84,53.41,54.9926.49,48.16,53.9923.61,43.89,二普,81.26,47.92,58.96,76.67,43.55,56.80,76.2839.90,52.31,78.6847.86,60.83,C/K,现在,2.831.94,68.64,3.072.18,71.01,2.701.80,66.71,2.361.16,49.16,二普,3.604.67,129.71,3.314.67,141.09,3.462.32,67.14,2.791.04,37.41,N/P,现在,5.152.37,45.99,4.862.16,44.40,5.482.62,47.82,5.372.31,43.11,二普,6.223.24,52.17,5.793.48,60.02,6.113.91,63.92,6.632.76,41.67,N/K,现在,0.260.14,56.22,0.270.15,57.03,0.260.14,56.54,0.230.12,49.27,二普,0.270.33,122.86,0.280.26,92.86,0.300.29,96.71,0.240.31,129.17,P/K,现在,0.060.04,63.55,0.060.04,66.24,0.050.03,57.19,0.050.03,59.80,二普,0.050.06,105.96,0.060.06,100.02,0.060.03,58.64,0.040.03,82.04,四川植烟土壤,C,、,N,、,P,、,K,化学计量特征,土壤养分不均衡，肥料利用率低,云南省植烟土壤不同种类养分亏欠,516.84,万亩、占,24.71%,，程度较重的有,132.13,万亩、占,6.32%,表现为全氮丰富，磷、钾及部分微量元素亏缺,。,河南速效,磷含量整体偏低，利用率,较低,；,土壤,速效钾含量,较高，但,普遍存在钾的利用率,低,；,约,56%,的植烟土壤缺锌，约,90%,的植烟土壤有效硼含量低于,0.5mg/kg,。,凉山植烟土壤大部分表现为缺氮、缺硼，部分缺钾。,云南,四川,植烟土壤现状,地膜、除草剂大量使用，土壤有机污染加剧,植烟土壤现状,大多烟区在揭膜培土时集中清理出烟田，进行销毁、深埋或回收，但是由于地膜较薄且易破碎，烟田残留量仍较大。,烟秆做为生物质之一，有待开发和利用。,植烟土壤现状,耕作不当，耕作层浅簿,耕作层浅,簿土壤：,耕作层厚度,15cm,：,5.6%,；,耕作层,厚度,15-25cm,：,24.8%,耕作层厚度,耕作方式,翻耕的植烟土壤：,63.1%,；,只旋耕不翻耕土壤：,8.7-24.7%,秸秆,还,田,在烟草种植中广泛应用,植烟土壤保育措施,云南,贵州,四川,面积,/,万亩,606.49,125.79,129.69,比例,29.00%,14.80%,28.19%,前作,秸秆,还田,秸秆还田不仅可以提高土壤有机质含量，还可以提高土壤腐殖质含量，但有机质积累量和腐殖化程度受还田量、秸秆特性和还田时间等的影响。秸秆还田在烤烟种植中也被广泛,应用,。,秸秆,还,田,改善植烟土壤,植烟土壤保育措施,土壤,水稳性团粒明显增加，土壤保水和通气性能明显改善,。,秸杆施入土壤后，为微生物提供了碳源，微生物活动增强，土壤酶活性也明显提高,。,秸杆,还田并经过淹水浸泡后,土壤中致病菌数量减少，烟田根茎病明显减轻。,处理,容重，,g/cm,3,总空隙度,%,对照,1.66,38.45,地膜覆盖,1.64,37.68,地膜稻草翻压,1.52,（,-8.4%,）,41.61(+10.1%),稻草覆盖,1.40(-15.7%),45.95(+10.4%),根系活力，,gg,-1,h,-1,福建省许多烟区在烤烟生产中使用了类似的技术，在烟草种植起垄前将前作稻草轧碎还田，取得了较好的效果。,山东省采用秸秆还田和种植毛叶苕子的方法，缓解土壤恶化的状况，采取可持续发展的战略对土壤逐年进行改良。,河南、山东的烟田秸秆覆盖措施，被越来越多的烟农接受。,美国烤烟前作种植高,C/N,比的黑麦草，一般不做特别处理，直接翻耕还田或粉碎后直接还田。,高,C/N,比秸秆直接耕翻还田技术应用在烟草上存在的挑战性。,秸秆还田方式,植烟土壤保育措施,目前，秸秆直接粉碎翻压还田的比例较少，原因是烟叶需要适宜的前茬作物，而其适宜的前茬如小麦、水稻等的秸秆施用效果好，农民一般不会直接还田，而将小麦、玉米等秸秆粉碎后再异地还田，较费工费时，无疑增加了植烟成本，将秸秆腐熟或过腹还田是秸秆还田的比较结合实际的有效途径。,秸秆还田与秸秆覆盖,植烟土壤保育措施,秸秆覆盖方式,覆盖,量,：小麦秸秆在,400,800kg/,亩,。,覆盖,方式,：整个烟田全部覆盖，垄上覆盖、垄间不覆盖，垄上覆盖地膜、垄间覆盖秸秆和烟叶生长前期覆盖地膜、揭膜后覆盖秸秆等。,植烟土壤保育措施,垄沟隔年互换,3,年快速培肥技术,宽窄,间隔起垄、垄以利用为主、沟以培肥为主、隔