第十二章 农田保护

    二、防风蚀

    (一）风蚀的危害及其影响因素

    风蚀:是指土壤颗粒被风吹起、移动、降落，从而破坏土壤、危害农业生产的过程。风蚀可分为悬移、推移、跃移、磨移等几种形式。

    1、风蚀的危害

    由于风蚀土壤颗粒在空间上重新分布和分选，可能对所作用的土壤、与土壤有关的微地形和任何与该土壤有关的农业活动产生严重危害。我国是世界上受到风沙危害最严重国家之一。

    2、风蚀的影响因素

    土壤侵蚀度因素主要与主壤颗粒、质地和结构有关; 1土壤粗糙度影响因子，通常有土块、覆盖物和垄体的存在；2风蚀的气候因素，主要包括大风季节中风的频度、风速和土壤湿度；3田块风蚀宽度因素，是指下风向没有防护的田块距离（m）；4植被覆盖因素，是指正在生长的作物和覆盖地面的作物残茬挺立于地面之上，不仅能降低风速，而且把气流线抬高到一定高度， 使风不直接吹袭地表，减轻土壤风蚀。

    (二）防风蚀的主要措施

    1、农艺措施防

    风蚀的农艺措施不仅有效，而且简单易行。它以建立由植物、残茬和其他的有机残余物组成保护层来固定土壤为基础。

    （1）保护性耕作

    不恰当的土壤耕作会加剧风蚀，因此要采用有利于保留作物残茬或造成土壤粗糙块状表层的耕作法，例如无壁犁翻耕、深松耕等可增加表面粗糙度和表面不易侵蚀部分的分量，从而有助于减轻风蚀； 也可以采取深耕覆盖将黏质底土带至表面，增加表土黏粒含量，以产生高度抗风蚀团聚体和土块，达到有效减轻风蚀的目的。；开沟起垄、免耕覆盖等也是有效防止风蚀的重要措施。

    为了避免土壤排作的不利影响，应将土壤耕作与其他防风蚀措施相互配合，同时土壤耕作方向应尽可能与当地盛行的风向垂直。

    （2）保护性种植

    1选择种植防风蚀能力强的作业和品种

    由于不同作物株型、韧性及田间覆盖度与根系固持能力不同，其防风蚀性能也不同。

    2调整播种期，避开风季

    3多样化种植模式

    多熟种植、填闲种植、带状种植等种植措施在一定程度上都可以减轻风蚀发生。

    （3）设置田间屏障

    在田间可以设置作物防风障、 雪栅防风障、篱笆防风障及自然屏障等。作物防风障是利用种特殊的带状间作形式，利用高秆保护作物去保护低秆被保护作物，使易受风害作物免受风害。

    2、农田防护林网建设

    农田防护林是防护林体系的重要组成部分。建立于农田四周对农田起保护作用的防护林称为农田防护林带或农田林网，是防止风蚀的最有效措施。

    （1）防风作用

    当翻越林带气流与透过林带气流，到达背风面一定距离内汇合时，将再次磨损一部分动能，致使防护林带背风面一定范围内风速明显下降，形成了有效的防风区。

    （2）防沙作用

    由于林带对气流的抬升作用及林带本身所具有的防风性能，使林带迎风面或背风面林缘附近出现一个弱风区，促使气流中近地面空间呈跃移和滚动运动的沙粒，在弱风区沉降堆积，制止了沙粒继续前进，起到阻沙、防沙和固沙的作用。

    三、防污染

    （一）我国农田污染现状

    1、农田污染程度持续加剧，环境危害日益扩大

    2、农田污染物种类逐渐增多，环境危害日益扩大

    除了传统农药和重金属污染外，还包括化肥流失、畜禽粪便污染、秸秆废弃或焚烧、塑料膜残留和大量温室气体排放等方面。

    3、农田污染格局发生转变，污染空间呈扩张趋势

    农田污染逐步由面源特征走向立体与综合，呈现出复合交叉和食物链时空延伸特征。

    4、农田污染治理难度不断加大

    传统“点源”污染，“面源”污染防治思路难以解决复杂的农田污染问题，单方面研究已经远不能从根本上有效地解决农田污染问题。

    （二）农田污染类型及危害

    1、水污染型

    污染源多为各种工业废水和城市生活污水，其中污染物以灌溉形式进入农田，是最普遍的土壤污染形式。

    2、大气污染型

    农田土壤酸度随大气降水酸度增大而增加，能促进土壤中钙、镁、钾、磷等营养溶解和淋失，还会促进土壤中某些有毒元素(例如铅、汞和镉等)溶解活化，经作物吸收后危害人畜健康，并降低微生物活力和土壤肥力，增加土壤侵蚀作用和污染水系。

    3、固体废弃物污染型

    地面堆积采矿废石、工业废渣时， 其中的有害物通过大气扩 散、降雨淋洗而污染周围农田土壤。

    4、农业污染型

    农业大量使用农药、化肥、地膜，如使用不当就造成土壤残留污染，进而影响农产品的产量和品质。

    （1）化肥

    当过量使用氮肥后，会造成植物体内硝酸盐积累，易被还原成亚硝酸盐和亚硝酸胺，是重要致癌物之一。

    （2）农药

    农田施用农药后，除作物吸收小部分外，大部分残留农药污染土壤，可杀死土壤蚯蚓，影响土壤通透性，进而危害作物生长，并能通过食物链富集而危害畜禽及人类。

    （3）地膜

    土壤中残留的地膜降低了土壤渗透性和含水量，阻碍了农作物正常生长。

    (4）秸秆污染

    （三）农田污染的防治

    1、控制和消除土壤污染源

    1控制和消除工业“三废”排放，发展工业和区域循环用水系统，改善生产工艺，采用无污染或少污染的新工艺，以减少废水和污染物排放量，对工业废水、废气、废渣进行回收处理变废为利，并对必须排放的“ 三废&34;进行净化处理，控制污染物排放的浓度和数量。

    2控制化学农药使用，对残留量大、毒性强的化学农药，应控制其使用范围、数量和次数，研制和开发利用高效、低毒、低残留的农药新品种，开发生物防治新途径。

    3合理使用化学肥料，应根据农作物需求合理经济施肥，并实行化肥和有机肥配合施用，以免化肥施用过多而造成土壤污染。

    2、提高土壤对污染物的净化能力

    土壤有机质和黏粒对土壤中有机污染物和无机污染物具有吸附、络合和螯合作用，土壤微生物对有机污染物有代谢、降解作用，对有些无机毒物具有使其有机化的作用。因而增施有机肥、改善微生物土壤环境条件、提高微生物活性，能提高土壤对污染物的净化能力。

    3、调节农田土壤肥力

    应采取合理施肥措施，根据作物需肥特点，通过改变有机肥和化肥的配合比例、施肥期、施肥量和施肥部位等，调节养分的供应强度和持续时间，以求养分供求关系协调，不断增加参与农田物质循环的物质数量，降低化肥残留污染。

    4、调节农田土壤水分

    改良农田土壤团粒结构与加厚土层，改善和调节农田透水性和蓄水能力，提高农田土壤蓄水保墒效果，并通过发展灌溉，制定科学节水灌溉制度，以满足作物生长生理需水和抗旱增产，减轻农田污染危害。

    5、开展污染土壤生态修复

    研究对重金属具有超富集功能的生态修复材料，通过调节、优化土壤水分、养分、ph及气温、湿度等生态因子强化生物富集功能，采用农业生态修复工程对农田土壤进行修复。

    四、防盐碱

    （一）土壤盐渍化及其危害

    土壤盐渍化:是指在特定气候、土壤、水文地质及地形地貌等自然背景条件下，或人为因素影响下，自然盐碱成分在土体中积累，使得其他类型土壤逐渐向盐渍土演变的成土过程。

    次生盐渍化通常是指在自然积盐背景下，由于人为灌溉措施不当造成的土壤盐渍化。

    2土壤盐渍化危害

    （1）土壤盐渍化对农业的危害土壤盐渍化限制了农业土地资源利用，轻则作物生长不良、产量降低，重则死苗、绝收。土壤次生盐渍化则降低农业生产力，造成农用土地资源萎缩。

    1造成生理干旱:当土壤含有过量盐分时，土壤溶液渗透压增加，造成植株吸水困难，种子无法萌动和发芽，出苗后生长发育迟缓。当土壤溶液渗透压过高时，作物还会发生水分反吸现象，导致作物生理干旱，逐渐枯菱死亡。

    2破坏养分均衡:土壤溶液离子过多进入植株体内，破坏了植物体内离子间平衡。

    3直接毒害作用:一些土壤溶液离子对作物有直接毒害作用。例如过量盐碱离子会破坏淀粉水解酶活性，减少叶绿素含量，影响植物光合作用;大量氮还会使某些作物叶片边缘枯焦，造成“生理灼伤”现象。

    4破坏土壤结构:次生碱化使土壤胶体上钠离子饱和度过高，土壤颗粒分散度增大，湿时泥泞，干时板结，通透性降低，宜耕性、宜种性和生产性变差。

    （2）土壤盐渍化对生态环境的破坏

    土壤次生盐渍化是土地荒漠化的重要原因之一。

    （二）农田盐碱防治措施

    1、冲洗改良盐碱地

    冲洗改良盐碱地，就是引水到田里进行淹灌，使土壤盐分溶解，又随重力水下渗，通过排水沟排走。冲洗脱盐标准是指冲洗后在一定土层中允许的最高含盐量，是依照作物耐盐度确定的，通常以作物苗期耐盐能力作为各类盐碱土脱盐标准，即在冲洗之后能够保证作物有85~90或以上出苗率。

    2、排水改良盐碱地

    是指排出多余地表水和降低地下水位，将土壤盐分排出灌区，防止土壤再度返盐，巩固脱盐效果。治盐先治水，盐碱化地区可通过排水除盐

    （1）明沟排水

    明沟排水即在地表开挖排水沟，以排出地表水和地下水。明沟排水施工简单，是世界上广泛应用的排水方法。

    （2）暗管排水

    暗管排水是指排水管道埋在地下一定深度进行排水，亦称为暗沟排水。暗管排水占地少，不影响机耕，但一次性投资大，技术要求高，管道易淤积和堵塞。

    （3）生物排水

    植物根系吸收土壤水和地下水，通过叶面蒸腾防水散失到大气中，可降低地下水位。

    （4）井灌井排

    通过机井抽取地下水用于灌溉，既满足了作物需水，又兼有排水降低地下水位的作用。

    3 盐碱地节水灌溉降盐技术

    （1）渠道防渗技术

    采用土料压实防渗、干砌和浆砌石料防渗、混凝土衬砌防渗、塑料薄膜防渗、沥青护面防渗等处理后，地下水位下降，可防止渠系两侧土壤次生盐渍化。

    （2）膜下滴灌技术

    将地膜栽培技术与滴灌技术有机结合，通过滴灌淡化作物主根区盐分，减少灌溉水深层渗漏，地膜抑制土壤蒸发与表层积盐，可治理土壤次生盐渍化。

    4、生物改良盐碱地

    （1）绿洲防护林抑盐作用

    （2）引种生物排盐先锋植物

    （3）增加绿色覆盖，防止盐分聚集

    增加地表植物覆盖，可以减少地面蒸发和盐分表聚。

    （4）培肥地力

    增施人畜粪、土杂肥、厩肥、秸秆堆肥、河塘泥、青草肥等有机肥，有利于促进土壤熟化，从而改变盐渍土不良的水盐状况。

    5、施用土壤改良剂和客土改良技术

    （1）物理措施

    例如采用磁化水灌溉、砂掺黏、黏掺砂可改善土壤结构，增强土壤渗透性。

    （2）化学措施

    针对某些特定盐碱成分，施用硫磺、硫酸、硫酸亚铁、硫酸铝等可加酸中和碱土。

    6、综合治理技术

    盐渍土改良利用需要采用综合配套治理技术措施，例如选择抗盐耐盐作物种类和品种、地膜覆盖栽培、深耕保墒隔盐和压盐、增施有机肥、种稻洗盐和水旱轮作、发展盐土农业、种植耐盐碱植物等。