农作物高产土壤限制因素及土壤改良与培肥方法 一、土壤肥力 1、土壤肥力是土壤为植物的生长供应和协调营养条件和环境条件的能力。 营养条件：土壤水分和养分 环境条件：土壤温度、空气、水分 土壤水既是营养条件，又是环境条件。可以看出，土壤肥力决定于水、 肥、气、热等肥力因素的综合作用，而不是某些孤立的因素。 2、从物质和能量的角度出发，认为： 土壤肥力是土壤内在的、可被植物利用和转化的物质和能量。土壤肥力的高 低取决于土壤内在物质和能量的存在状况以及被植物利用和转化的程度。 根据肥力产生的主要原因，可将之分为自然肥力和人为肥力。自然肥力是由 自然因素形成的土壤所具有的肥力。人为因素是在人类活动作用下产生的肥力。 把在一定衣业技术措施下反映土壤生产能力的那部分肥力称为土壤有效肥 力，又称为经济肥力，受环境条件和科技水平限制暂不能被植物利用的那部分肥 力称为潜在肥力，土壤潜在肥力在一定条件下可转化为有效肥力。 土壤的植物生产性能还可以用土壤生产力即土壤产出农产品的能力加以描 述。土壤生产力高低除受到土壤肥力的影响外，还受到环境条件及植物本身因素 的影响。 良好土壤特点：使作物“吃得饱”“喝得足”“住得好”“站得稳 3、土壤肥力的生态相对性 土壤肥沃或不肥沃是相对的，因为不同植物对土壤的要求是不同的。 土壤肥力的生态相对性：生态上不同的植物，他们所要求的士壤生态条件是 不同的。某种肥沃或不肥沃的士壤只是针对某种（或某些生态要求上相同）植物 而言的，而不是针对任何植物的。 在林业生产中，就应当根据林木对土壤的生态要求，把他们种在适宜的土壤 上，即林业上的“话地话树” 4、衡量土壤肥力高低的指标 采用植物的干物质重 采用上层林木的平均树高： 采用土壤肥力因子。 采用经济林木的平均产量 二、土壤在农林生产中的重要意义 1、土壤是农林生产的基本生产资料 农林生产的植物产品，是供给人类和动物赖以生存的物质和能量的最根本的
农作物高产土壤限制因素及土壤改良与培肥方法 一、土壤肥力 1、土壤肥力是土壤为植物的生长供应和协调营养条件和环境条件的能力。 营养条件：土壤水分和养分 环境条件：土壤温度、空气、水分 土壤水既是营养条件，又是环境条件。可以看出，土壤肥力决定于水、 肥、气、热等肥力因素的综合作用，而不是某些孤立的因素。 2、从物质和能量的角度出发，认为： 土壤肥力是土壤内在的、可被植物利用和转化的物质和能量。土壤肥力的高 低取决于土壤内在物质和能量的存在状况以及被植物利用和转化的程度。 根据肥力产生的主要原因，可将之分为自然肥力和人为肥力。自然肥力是由 自然因素形成的土壤所具有的肥力。人为因素是在人类活动作用下产生的肥力。 把在一定农业技术措施下反映土壤生产能力的那部分肥力称为土壤有效肥 力，又称为经济肥力，受环境条件和科技水平限制暂不能被植物利用的那部分肥 力称为潜在肥力，土壤潜在肥力在一定条件下可转化为有效肥力。 土壤的植物生产性能还可以用土壤生产力即土壤产出农产品的能力加以描 述。土壤生产力高低除受到土壤肥力的影响外，还受到环境条件及植物本身因素 的影响。 良好土壤特点：使作物“吃得饱”“喝得足”“住得好”“站得稳” 3、土壤肥力的生态相对性 土壤肥沃或不肥沃是相对的，因为不同植物对土壤的要求是不同的。 土壤肥力的生态相对性：生态上不同的植物，他们所要求的土壤生态条件是 不同的。某种肥沃或不肥沃的土壤只是针对某种（或某些生态要求上相同）植物 而言的，而不是针对任何植物的。 在林业生产中，就应当根据林木对土壤的生态要求，把他们种在适宜的土壤 上，即林业上的“适地适树”。 4、衡量土壤肥力高低的指标 采用植物的干物质重； 采用上层林木的平均树高； 采用土壤肥力因子。 采用经济林木的平均产量。 二、土壤在农林生产中的重要意义 1、土壤是农林生产的基本生产资料 农林生产的植物产品，是供给人类和动物赖以生存的物质和能量的最根本的
源泉。世界上一切陆生植物均以土壤为生产基地。植物生产必须依靠土壤供给各 种矿物质。土壤生产出的各种物质，不仅是人类生存的生活资料，而且也是养殖 业的物质基础。 土壤耕作是农林生产中的重要环节 农林生产根据物质和能量的转化可划分为三个不可分割的环节，这些环节都 和土壤有密切的关系。 第一个环节就是种植业。主要生产各种木本和草本植物。但人类利用的各种 产品只是一小部分。 第二个环节就是养殖业或称动物生产。就是将第一环节中人类不能利用的产 品作为饲料喂养家禽家畜。另外一部分动植物残体和粪肥通过土壤耕作归还到士 壤中。 第三环节就是土壤微生物把各种动植物残体分解，结合化肥的施用，补充士 壤养分，使农业生产延续不断。 可以说，植物是牲畜的粮食，植物和动物是人类的粮食，人畜的排泄物又成 为植物的粮食。营养物质和能量只有通过土壤耕作这个环节才能持续不断。 土壤是林业生产的基础 促使林木种子丰产和培育壮苗，必须采用土壤耕作、施肥和灌溉等各项措施。 在造林生产过程中，必须准确地掌握土壤的宜林性质，作到适地适树。要使苗木 造林后快速生产，在经济条件允许的情况下，也需用各种人为措施。 三、高产肥沃土壤的特征 我国土壤资源极为丰富，农业利用方式十分复杂，因此高产稳产肥沃土壤的 性状也不尽相同。肥沃土壤的性状既有共性，也可因不同土壤类型而有其特殊性。 但比较起来，高度肥沃土壤比同地区一般土壤具有以下特征： (1)良好的土体构造土体构造是指土壤在1m深度内上下土层的垂直结 构，它包括土层厚度、质地和层次组合。高度肥沃的旱地土壤一般都具有上虚下 实的士体构造，即耕作层疏松、深厚（一般在30cm左右），质地较轻：心土层较 紧实，质地较粘。既有利于通气、透水、增温、促进养分分解，又有利于保水保 肥。上下土层密切配合，使整个土体成为能协调供应作物高产所需要的水、肥、 气、热等条件的良好构型。 肥力高的水稻土一般都具有松软肥厚的耕作层（厚度一般为18℃m左右）.既 滞水又透水发育良好的犁底层（厚度10cm左右），通气透水性好的斑纹层（心士 层、潴有层)以及埋藏较深保水性较强的底土层（又叫淀积层或青泥层）。各层相 互储存，互相协调，既有利于养分释放和供应。又可促进根系的活动，且肥效稳 长，易于调节管理，从而收到高产稳产的效果。 (2)适量协调的土壤养分肥沃土壤的养分含量不在于愈多愈好，而要 适量协调，达到一定的水平。北方高产早作土壤，有机质含量一般在15^20g/kg 以上，全氨含量达到11.5g/kg,速效磷(P)含量10mg/kg以上，速效钾含量
源泉。世界上一切陆生植物均以土壤为生产基地。植物生产必须依靠土壤供给各 种矿物质。土壤生产出的各种物质，不仅是人类生存的生活资料，而且也是养殖 业的物质基础。 土壤耕作是农林生产中的重要环节 农林生产根据物质和能量的转化可划分为三个不可分割的环节，这些环节都 和土壤有密切的关系。 第一个环节就是种植业。主要生产各种木本和草本植物。但人类利用的各种 产品只是一小部分。 第二个环节就是养殖业或称动物生产。就是将第一环节中人类不能利用的产 品作为饲料喂养家禽家畜。另外一部分动植物残体和粪肥通过土壤耕作归还到土 壤中。 第三环节就是土壤微生物把各种动植物残体分解，结合化肥的施用，补充土 壤养分，使农业生产延续不断。 可以说，植物是牲畜的粮食，植物和动物是人类的粮食，人畜的排泄物又成 为植物的粮食。营养物质和能量只有通过土壤耕作这个环节才能持续不断。 土壤是林业生产的基础 促使林木种子丰产和培育壮苗，必须采用土壤耕作、施肥和灌溉等各项措施。 在造林生产过程中，必须准确地掌握土壤的宜林性质，作到适地适树。要使苗木 造林后快速生产，在经济条件允许的情况下，也需用各种人为措施。 三、 高产肥沃土壤的特征 我国土壤资源极为丰富，农业利用方式十分复杂，因此高产稳产肥沃土壤的 性状也不尽相同。肥沃土壤的性状既有共性，也可因不同土壤类型而有其特殊性。 但比较起来，高度肥沃土壤比同地区一般土壤具有以下特征： （1）良好的土体构造 土体构造是指土壤在 1m 深度内上下土层的垂直结 构，它包括土层厚度、质地和层次组合。高度肥沃的旱地土壤一般都具有上虚下 实的士体构造，即耕作层疏松、深厚(一般在 30cm 左右)，质地较轻：心土层较 紧实，质地较粘。既有利于通气、透水、增温、促进养分分解，又有利于保水保 肥。上下土层密切配合，使整个土体成为能协调供应作物高产所需要的水、肥、 气、热等条件的良好构型。 肥力高的水稻土一般都具有松软肥厚的耕作层(厚度一般为 18cm 左右)．既 滞水又透水发育良好的犁底层(厚度 10 cm 左右)，通气透水性好的斑纹层（心土 层、潴育层）以及埋藏较深保水性较强的底土层(又叫淀积层或青泥层)。各层相 互储存，互相协调，既有利于养分释放和供应。又可促进根系的活动，且肥效稳 长，易于调节管理，从而收到高产稳产的效果。 （2）适量协调的土壤养分 肥沃土壤的养分含量不在于愈多愈好，而要 适量协调，达到一定的水平。北方高产旱作土壤，有机质含量一般在 15~20g/kg 以上，全氮含量达到 1~1.5g/kg，速效磷(P)含量 10mg／kg 以上，速效钾含量
150-200mg/kg以上，阳离子交换量20cmo1(+)/kg以上。 肥沃水稻土的适量有机质含量为2040g/kg,全氯量为1.3~2.3g/kg, 全磷和全钾量分别为1一15g/kg以上，阳离子交换量一般为10~25cmol(+)/ kg。 (3)良好的物理性质肥沃土壤一般都具有良好的物理性质，诸如质地 适中，耕性好，有较多的水稳性团聚体，大小孔隙比例1：2~4，土壤容重 1.101.25g/cm3,土壤总孔度50%或稍大于50%，其中通气孔度一般在10%以 上，因而有良好的水、气、热状况。此外，肥沃水稻土必须有适度的渗透性质。 般肥沃水稻士土多为爽水田，日渗漏量为9~15m,漏水田渗漏量太大，漏水漏 肥。粪水田参漏性极差，水分多空气少，常因有毒物质过多的累积而抑制水稻的 生长。 根据上述指标进行综合分析.判断土壤肥力高低。今后的研究应紧密结合生 产实际，加强肥力监测，以便对全国土壤肥力的现状及变化趋势作出宏观估计。 同时应该根据主要不同土壤类型，加强肥力特征和指标的研究。 四、土壤培肥的基本措施 随着对土壤生产力要求的提高，国内外都日益重视土壤培肥的措施。培育高 产的肥沃土壤，必须在加强农田基本建设、创造高产土壤环境条件的基础上，进 ~步运用有效的农业技术措施来培肥土壤，从而提高土壤的肥力质量。 (1)增施有机肥料，培育土壤肥力 增施有机肥料（粪尿肥、堆沤肥）， 既能营养植物，又能改善土壤物理性质，提高土壤肥力。在肥力培育方面，有机 物料的培肥作用占有突出地位，应每年向土壤中输人一定数量的非腐解态有机 物，以不断更新与活化土壤中己渐老化的腐殖物质，从而提高土壤肥力，这在土 壤有机培肥方面是经济有效的办法 (2)发展早作农业，建设灌溉农业早作土壤主要指由于降水量低（年均 降水量250-500mm),或降水量虽然不少（年均降水量500^700mm)但分配不均， 而且无灌溉条件的农业土壤。在这类土壤上进行农业生产完全靠天然降水。我国 北方黄土高原地区，早作农业占耕地总面积的80%以上。 旱作土壤水分循环主要有三个环节：大气水（包括雨、雪、露）、土壤水和植 物水。大气水大部需要通过土壤供给作物利用，因此土壤水分性质对作物生长有 重要的影响。良好的旱作土壤水分性质应该是：渗透易、蒸发少、保蓄强、供应 多。在黄土丘陵区的肥沃早作土壤上，每毫米降水可生产小麦0.5kg,而贫瘠早 作土壤只生产0.10.2kg。研究表明，当前产量水平下的主要限制因素是“肥 而不是“水”。这对华北类似地区早作农业生产的发展有一定指导意义。 发展灌溉，实现农业水利化是提高单产的重要措施。全国现有灌溉面积约 0.45亿公顷，占总耕地面积的45%。从农业技术方面考虑，在建设灌溉农业方 面应注意：重视灌水与其他增产措施的配合：改进灌溉技术，节约用水：保护地 下水资源，防止次生盐渍化：防止次生潜育化
150-200 mg／kg 以上，阳离子交换量 20 cmol(+)／kg 以上。 肥沃水稻土的适量有机质含量为 20~40 g／kg，全氮量为 l.3～2.3 g/kg， 全磷和全钾量分别为 1～15g/kg 以上，阳离子交换量一般为 10～25 cmol (+)／ kg。 （3）良好的物理性质 肥沃土壤一般都具有良好的物理性质，诸如质地 适中，耕性好，有较多的水稳性团聚体，大小孔隙比例 1：2～4，土壤容重 1.10~1.25 g／cm3，土壤总孔度 50%或稍大于 50%，其中通气孔度一般在 10%以 上，因而有良好的水、气、热状况。此外，肥沃水稻土必须有适度的渗透性质。 一般肥沃水稻土多为爽水田，日渗漏量为 9～15mm，漏水田渗漏量太大，漏水漏 肥。囊水田渗漏性极差，水分多空气少，常因有毒物质过多的累积而抑制水稻的 生长。 根据上述指标进行综合分析．判断土壤肥力高低。今后的研究应紧密结合生 产实际，加强肥力监测，以便对全国土壤肥力的现状及变化趋势作出宏观估计。 同时应该根据主要不同土壤类型，加强肥力特征和指标的研究。 四、土壤培肥的基本措施 随着对土壤生产力要求的提高，国内外都日益重视土壤培肥的措施。培育高 产的肥沃土壤，必须在加强农田基本建设、创造高产土壤环境条件的基础上，进 一步运用有效的农业技术措施来培肥土壤，从而提高土壤的肥力质量。 （1）增施有机肥料，培育土壤肥力 增施有机肥料(粪尿肥、堆沤肥)， 既能营养植物，又能改善土壤物理性质，提高土壤肥力。在肥力培育方面，有机 物料的培肥作用占有突出地位，应每年向土壤中输人一定数量的非腐解态有机 物，以不断更新与活化土壤中已渐老化的腐殖物质，从而提高土壤肥力，这在土 壤有机培肥方面是经济有效的办法。 （2）发展早作农业，建设灌溉农业 旱作土壤主要指由于降水量低(年均 降水量 250-500 mm)，或降水量虽然不少（年均降水量 500~700 mm）但分配不均， 而且无灌溉条件的农业土壤。在这类土壤上进行农业生产完全靠天然降水。我国 北方黄土高原地区，早作农业占耕地总面积的 80%以上。 旱作土壤水分循环主要有三个环节：大气水(包括雨、雪、露)、土壤水和植 物水。大气水大部需要通过土壤供给作物利用，因此土壤水分性质对作物生长有 重要的影响。良好的旱作土壤水分性质应该是：渗透易、蒸发少、保蓄强、供应 多。在黄土丘陵区的肥沃旱作土壤上，每毫米降水可生产小麦 0.5kg，而贫瘠旱 作土壤只生产 0.1~0.2kg。研究表明，当前产量水平下的主要限制因素是“肥” 而不是“水”。这对华北类似地区旱作农业生产的发展有一定指导意义。 发展灌溉，实现农业水利化是提高单产的重要措施。全国现有灌溉面积约 0.45 亿公顷，占总耕地面积的 45％。从农业技术方面考虑，在建设灌溉农业方 面应注意：重视灌水与其他增产措施的配合；改进灌溉技术，节约用水；保护地 下水资源，防止次生盐渍化；防止次生潜育化
(3)合理轮作倒挂，用地养地结合通过轮作培肥地力是我国的传统经验 充分用地并积极养地，用养结合，是我国轮作倒茬制度的特点。 轮作倒茬一方面要考虑茬口特性，另一方面要考虑作物特性，合理搭配耗地 作物（如水稻、小麦、玉米）、自养作物（大豆、花生）、养地作物（草木樨、紫云 英)。根据各地经验，有利于养地增产的轮作类型有下面几种： 绿肥作物与大田作物轮作。包括粮食作物与绿肥作物、经济作物（如棉花等） 与绿肥作物等轮作制，力求2~3年都能轮种一茬绿肥作物： 豆科作物与粮棉作物轮作。在人多地少的地区，用豆类作物代替绿肥解决粮 肥争地的矛盾。其轮作方式，在华北有小麦、大豆轮作：在东北有大豆、高粱 粟，大豆、小麦、粟三年三熟轮作：稻田多复种蚕豆、豌豆 水早轮作。由于水旱交替，改善土壤通气状况和土壤结构，防止连年种稻而 引起土壤理化性质恶化。常用的水旱轮作是冬作物与水稻轮作，早稻、西瓜、冬 作物油莱、蚕豆、豌豆等轮作。 (④)合理耕作改土，加速土熟化 合理的耕作可以调节土壤固、液、气三 相物质比例，增强土壤通透性，加速土壤熟化。 深耕结合施用有机肥料，是培肥改土的一项重要措施。深耕的作用是加厚耕 作层，改善土壤结构和耕性，降低土壤容重，使土肥水相融，促进微生物的活动 改善作物的环境条件，加速士壤熟化。深耕要注意逐步加深，不乱土层。深讲的 时间要因地制宜，华北和西北地区以秋耕和伏耕为佳。在南方稻麦两茬、水早轮 作地区，大多在秋种和冬种前进行深耕，有利于晒垡、通气，改善稻田土壤的理 化性质。但是在南方两稻一肥地区，冬前要赶种绿肥，只有在卷天翻压绿肥时进 行深耕。深耕还应与耙耱、施肥、灌溉相结合。 (⑤)防止土壤役蚀，保护土壤资源 我国由于地域辽阔，自然条件复杂 所以土壤资源极为丰富。 土壤在水和风等外力作用下，发生冲刷或吹失的现象称为土壤侵蚀。水所造 成的侵蚀称“水蚀”：风所造成的侵蚀称“风蚀”。我国当前水土流失面积约有 1.50×106km2,水土流失所损失的土壤大致50亿吨。“土壤沙化”是风蚀的结 果。土壤沙化泛指良好的土壤（或可利用的土壤）变成含沙很多的士地甚至变成沙 莫的过程。由于对草原的育目开垦及风纯的母形响，我固每年沙化面积很大。而日 土壤沙化后，形成沙丘，不断挺进，侵占农田，威胁道路与村镇。因此，防止水 土流失和沙化是当前保护土壤资源中亟待解决的问题。 总之，应运用合理的农、林、牧、水利等综合措施，防止土壤侵蚀。在防止 水土流失过程中，梯田是祖国古代劳动人民的一项重要创造。加强造林，绿化祖 国山川，严禁滥伐破坏山林是极其重要的。不过度开垦放牧，发展水利，建设基 本农田和牧场是防止沙化的根本措施。 五、新疆农田土壤养分与化肥施用现状及评价
(3)合理轮作倒茬，用地养地结合 通过轮作培肥地力是我国的传统经验。 充分用地并积极养地，用养结合，是我国轮作倒茬制度的特点。 轮作倒茬一方面要考虑茬口特性，另一方面要考虑作物特性，合理搭配耗地 作物(如水稻、小麦、玉米)、自养作物(大豆、花生)、养地作物(草木樨、紫云 英)。根据各地经验，有利于养地增产的轮作类型有下面几种： 绿肥作物与大田作物轮作。包括粮食作物与绿肥作物、经济作物(如棉花等) 与绿肥作物等轮作制，力求 2～3 年都能轮种一茬绿肥作物。 豆科作物与粮棉作物轮作。在人多地少的地区，用豆类作物代替绿肥解决粮 肥争地的矛盾。其轮作方式，在华北有小麦、大豆轮作；在东北有大豆、高粱、 粟，大豆、小麦、粟三年三熟轮作；稻田多复种蚕豆、豌豆。 水旱轮作。由于水旱交替，改善土壤通气状况和土壤结构，防止连年种稻而 引起土壤理化性质恶化。常用的水旱轮作是冬作物与水稻轮作，早稻、西瓜、冬 作物油莱、蚕豆、豌豆等轮作。 (4)合理耕作改土，加速土熟化 合理的耕作可以调节土壤固、液、气三 相物质比例，增强土壤通透性，加速土壤熟化。 深耕结合施用有机肥料，是培肥改土的一项重要措施。深耕的作用是加厚耕 作层，改善土壤结构和耕性，降低土壤容重，使土肥水相融，促进微生物的活动， 改善作物的环境条件，加速土壤熟化。深耕要注意逐步加深，不乱土层。深耕的 时间要因地制宜，华北和西北地区以秋耕和伏耕为佳。在南方稻麦两茬、水旱轮 作地区，大多在秋种和冬种前进行深耕，有利于晒垡、通气，改善稻田土壤的理 化性质。但是在南方两稻一肥地区，冬前要赶种绿肥，只有在春天翻压绿肥时进 行深耕。深耕还应与耙耱、施肥、灌溉相结合。 (5)防止土壤侵蚀，保护土壤资源 我国由于地域辽阔，自然条件复杂， 所以土壤资源极为丰富。 土壤在水和风等外力作用下，发生冲刷或吹失的现象称为土壤侵蚀。水所造 成的侵蚀称“水蚀”；风所造成的侵蚀称“风蚀”。我国当前水土流失面积约有 1.50×106km2，水土流失所损失的土壤大致 50 亿吨。“土壤沙化”是风蚀的结 果。土壤沙化泛指良好的土壤(或可利用的土壤)变成含沙很多的土地甚至变成沙 漠的过程。由于对草原的盲目开垦及风蚀的影响，我国每年沙化面积很大。而且 土壤沙化后，形成沙丘，不断挺进，侵占农田，威胁道路与村镇。因此，防止水 土流失和沙化是当前保护土壤资源中亟待解决的问题。 总之，应运用合理的农、林、牧、水利等综合措施，防止土壤侵蚀。在防止 水土流失过程中，梯田是祖国古代劳动人民的一项重要创造。加强造林，绿化祖 国山川，严禁滥伐破坏山林是极其重要的。不过度开垦放牧，发展水利，建设基 本农田和牧场是防止沙化的根本措施。 五、新疆农田土壤养分与化肥施用现状及评价
1、新疆农业耕种士壤分布概况 新疆地处欧亚大陆腹地，天山山脉横贯南疆和北疆，形成三山夹两盆的独 特地貌特征。新疆的气候为典型的大陆性荒漠气候，具有大陆性极强，干燥少 雨、光照丰富、气候垂直变化明显等气候特点。因此新疆农业具有强烈地域性，是 独特的荒漠绿洲灌溉农业。农业耕种土壤受人为条件所支配有以下分布规律： 在绿洲内，上部地下水位一般较深，土壤为灌漠土，绿洲中下部，分布有潮士 和水稻士；在有灌溉淤积物条件的绿洲，上部分布着灌淤土，下部分布着潮灌 淤土。在绿洲外围，上部通常为灰漠土（北疆）或棕漠土（南疆），后因绿洲范 围的扩大，逐年在老绿洲的两侧开垦种植，形成了灌耕灰漠土和灌耕草甸士 (北疆)，或灌耕棕漠土和灌耕草甸土（南疆）；在绿洲下部的外缘，以及绿洲 以内的灌渠两侧、平原水库下游和夹荒地，通常因为地下水位的抬高而引起士壤 次生盐化，形成各种盐化土壤和次生盐土。 2、新疆农田土壤养分状况变化 近年来，随着新疆农业生产的发展，作物单产水平和复种指数的提高，以 及化肥用量的增加，新疆农田土壤养分状况已经发生了变化。对新疆开展了农田 士壤养分状况调查的县主要养分与80年代初第二次土壤普查时土壤养分含量 状况相比较，得到了主要养分含量的变化。土壤有机质有升有降，提高与下降的 总水平相近，因此土壤有机质总体变化不大：土壤全氮量大部分下降，因而土 壤全氯总体是趋于下降的：土壤碱解氮除少数县略有下降，其余均有较明显的趋 升，总体趋于提高：土壤速效磷含量20个县均为增加，总体有较大幅度的增加 土壤速效钾除极少数升高，总体则表现为较大幅度下降的趋势。 3、新疆农田土壤养分现状 从各地州农田土壤主要养分平均含量看，各地州农田土壤有机质含量总体属 中低水平，土壤全氮属低水平，需注意增施有机肥，培肥地力：土壤碱解氮为中 等水平，土壤速效磷普遍达到中等水平，土壤速效钾南北疆差异较大，北疆较高 南疆属中低水平，因此，在合理施用氮磷肥的基础上南疆应该重视钾肥的施用： 土壤有效硼、有效铜、有效铁含量水平为中等，土壤有效锰含量北疆较高，南疆 普遍为低水平，土壤有效锌为中低水平，应根据作物的营养吸收特性，有针对性 地施用微肥。 4、化肥对提高新疆农作物产量的作用 1990-2004年新疆主要作物产量与化肥施用量的变化可以得知，粮食总产 由1990年623.08*10t增至2004年828.53*10t,平均年增长率为2.24%，单 产则由1990年3411kg/hm2增至2004年6010kg/hm2,平均年增长率为 4.19%。棉花总产由1990年46.89*10t增至2004年75.25*10t,平均年增长 率为10.46%，单产则由1990年1275kg/hm2增至2004年1554kg/hm2,平 均年增长率为2.04%。而与此同时，新疆化肥（纯养分）总用量则由1990年的 39.46*10°t增至2004年99.17*10t,平均年增长率为7.12%。单位面积施肥量
1、新疆农业耕种土壤分布概况 新疆地处欧亚大陆腹地, 天山山脉横贯南疆和北疆, 形成三山夹两盆的独 特地貌特征。新疆的气候为典型的大陆性荒漠气候, 具有大陆性极强, 干燥少 雨、光照丰富、气候垂直变化明显等气候特点。因此新疆农业具有强烈地域性, 是 独特的荒漠绿洲灌溉农业。农业耕种土壤受人为条件所支配有以下分布规律 : 在绿洲内, 上部地下水位一般较深, 土壤为灌漠土, 绿洲中下部, 分布有潮土 和水稻土; 在有灌溉淤积物条件的绿洲, 上部分布着灌淤土, 下部分布着潮灌 淤土。在绿洲外围, 上部通常为灰漠土( 北疆) 或棕漠土( 南疆) , 后因绿洲范 围的扩大, 逐年在老绿洲的两侧开垦种植, 形成了灌耕灰漠土和灌耕草甸土 ( 北疆) , 或灌耕棕漠土和灌耕草甸土( 南疆) ; 在绿洲下部的外缘, 以及绿洲 以内的灌渠两侧、平原水库下游和夹荒地, 通常因为地下水位的抬高而引起土壤 次生盐化, 形成各种盐化土壤和次生盐土。 2、新疆农田土壤养分状况变化 近年来, 随着新疆农业生产的发展, 作物单产水平和复种指数的提高, 以 及化肥用量的增加, 新疆农田土壤养分状况已经发生了变化。对新疆开展了农田 土壤养分状况调查的县主要养分与 80 年代初第二次土壤普查时土壤养分含量 状况相比较, 得到了主要养分含量的变化。土壤有机质有升有降, 提高与下降的 总水平相近, 因此土壤有机质总体变化不大; 土壤全氮量大部分下降, 因而土 壤全氮总体是趋于下降的；土壤碱解氮除少数县略有下降, 其余均有较明显的趋 升, 总体趋于提高；土壤速效磷含量 20 个县均为增加, 总体有较大幅度的增加; 土壤速效钾除极少数升高, 总体则表现为较大幅度下降的趋势。 3、新疆农田土壤养分现状 从各地州农田土壤主要养分平均含量看，各地州农田土壤有机质含量总体属 中低水平，土壤全氮属低水平, 需注意增施有机肥, 培肥地力；土壤碱解氮为中 等水平，土壤速效磷普遍达到中等水平，土壤速效钾南北疆差异较大，北疆较高, 南疆属中低水平，因此，在合理施用氮磷肥的基础上南疆应该重视钾肥的施用； 土壤有效硼、有效铜、有效铁含量水平为中等，土壤有效锰含量北疆较高，南疆 普遍为低水平，土壤有效锌为中低水平, 应根据作物的营养吸收特性，有针对性 地施用微肥。 4、化肥对提高新疆农作物产量的作用 1990-2004 年新疆主要作物产量与化肥施用量的变化可以得知, 粮食总产 由1990 年623.08*104 t增至2004 年828.53*104 t, 平均年增长率为2. 24% , 单 产则由 1990 年 3411 kg/ hm2 增至 2004 年 6010kg/ hm2, 平均年增长率为 4.19%。棉花总产由 1990 年 46.89*104 t 增至 2004 年 75.25*104 t , 平均年增长 率为 10.46% , 单产则由 1990 年 1275 kg/ hm2 增至 2004 年 1554 kg/ hm2, 平 均年增长率为 2.04% 。而与此同时, 新疆化肥( 纯养分) 总用量则由 1990 年的 39.46*104 t 增至 2004 年 99.17*104 t, 平均年增长率为 7.12% 。单位面积施肥量
由1990年的132.42kg/hm2增至2004年277.64kg/hm2,平均年增长率为 5,74%。单位面积施把量的年均增长率超时了粮食单产和棉花单产的年均增长率 化肥效益在下降。 而新疆棉花总产平均年增长率高于化肥（纯养分）总用量，主要是由于20 世纪90年代以来，随新疆农业产业结构调整，新疆棉花产业进入了高速发展 阶段，棉花种植面积和产量水平都有了较大的提高。 新疆棉花单产与单位面积施肥量之间相关显著性低于粮食单产，这主要是 新疆在棉花种植上大力推广高密度矮化高产优质栽培模式与覆膜栽培技术，使 棉花单产水平得到了非常明显的提高。根据新疆农科院土肥所九五以来在南北疆 20多个点的棉花田间试验结果汇总。施用化肥增加的棉花产量占棉花单产的 33.5%,最高占到单产的56.1%。因此，化肥对提高新疆主要农作物产量起着非常 重要的作用。 5、化肥施用中存在问题 (1)化肥在施用上存在很大的盲目性，化肥的增产效益下降 随着有机肥施用量的减少，化肥的施用量有偏高的倾向，不管农田的土壤 肥力水平和作物产量水平的高低，化肥的投入量几乎相同，因此化肥的肥料效 益在下降。比如在南疆棉花普遍施1.95-2.1t/hm2标肥，北疆施1.65-l.8t/ hm2标肥.但产量水平知是1.35-3.0t/hm2县殊不等：全化肥的年均增长率 超过了粮食总产、单产和棉花单产的年均增长率，化肥的增产效益也在下降。 (2)氮肥的施用不能耦合作物生育进程及阶段需肥规律，氨肥利用率低 据南北疆2个点的棉花试验汇总：氛肥对棉花产量的贡献率可达23.2% 可见氯肥施用对棉花优质高产具有重要作用。九五以来，新疆部分科研单位在开 展农田土壤养分调查的基础上，利用信息技术先后开发、建立土壤养分管理与作 物推荐施肥信息系统，在一定程度上实现了节本增效。然而，新疆现有的养分管 理与推荐施肥系统在氮肥的推荐上只能定量控制施肥总量，没有根据作物生长 发育情况对氮肥施用进行调控。比如棉花50%-60%的氮肥作基肥，剩余的氮肥主 要是凭借经验在花期或花铃期追施1到2次，由于对棉花中后期源库关系、产 量形成及营养调控机制研究不足，氮肥的施用不能耦合棉花生育进程及阶段需 要规律，棉花蕾铃脱落亚重氯肥效应不能充分发挥。因此，如何在现行裁培模 式下，将氮肥施用和应用作物不同生育期需氮规律耦合氮素营养诊断技术的有 机结合是新疆农业优质高产中亟待解决的关键技术环节。 (3)肥料的配比结构不合理 80年代初第二次土壤普查的结果显示，新疆农田土壤缺氮少磷富钾，因此 在化肥的施用上重视氮磷肥，尤其是磷肥，这对当时农作物产量的提高起到了积 极的作用。但是由于连续多年的施用磷肥，农田土壤中己出现了磷的积累，土壤 速效磷含量有较大幅度的增加，在这种情况下南疆农民仍然保持着较高施磷水 平，所采用的N:P205在1：0.5-1，其至还有1：2
由 1990 年的 132.42kg/hm2 增至 2004 年 277.64kg/hm2, 平均年增长率为 5.74% 。单位面积施肥量的年均增长率超过了粮食单产和棉花单产的年均增长率, 化肥效益在下降。 而新疆棉花总产平均年增长率高于化肥( 纯养分) 总用量, 主要是由于 20 世纪 90 年代以来, 随新疆农业产业结构调整, 新疆棉花产业进入了高速发展 阶段, 棉花种植面积和产量水平都有了较大的提高。 新疆棉花单产与单位面积施肥量之间相关显著性低于粮食单产, 这主要是 新疆在棉花种植上大力推广高密度矮化高产优质栽培模式与覆膜栽培技术, 使 棉花单产水平得到了非常明显的提高。根据新疆农科院土肥所九五以来在南北疆 20 多个点的棉花田间试验结果汇总, 施用化肥增加的棉花产量占棉花单产的 33.5%, 最高占到单产的 56.1%。因此,化肥对提高新疆主要农作物产量起着非常 重要的作用。 5、化肥施用中存在问题 （1）化肥在施用上存在很大的盲目性, 化肥的增产效益下降 随着有机肥施用量的减少, 化肥的施用量有偏高的倾向, 不管农田的土壤 肥力水平和作物产量水平的高低, 化肥的投入量几乎相同, 因此化肥的肥料效 益在下降。比如在南疆棉花普遍施 1.95-2.1t/hm2 标肥, 北疆施 1.65-1.8 t/ hm2 标肥, 但产量水平却是 1.35- 3.0t/hm2 悬殊不等；全疆化肥的年均增长率 超过了粮食总产、单产和棉花单产的年均增长率,化肥的增产效益也在下降。 （2）氮肥的施用不能耦合作物生育进程及阶段需肥规律, 氮肥利用率低 据南北疆 2 个点的棉花试验汇总: 氮肥对棉花产量的贡献率可达 23.2% , 可见氮肥施用对棉花优质高产具有重要作用。九五以来, 新疆部分科研单位在开 展农田土壤养分调查的基础上,利用信息技术先后开发、建立土壤养分管理与作 物推荐施肥信息系统, 在一定程度上实现了节本增效。然而, 新疆现有的养分管 理与推荐施肥系统在氮肥的推荐上只能定量控制施肥总量, 没有根据作物生长 发育情况对氮肥施用进行调控。比如棉花 50%-60%的氮肥作基肥, 剩余的氮肥主 要是凭借经验在花期或花铃期追施 1 到 2 次, 由于对棉花中后期源库关系、产 量形成及营养调控机制研究不足, 氮肥的施用不能耦合棉花生育进程及阶段需 要规律, 棉花蕾铃脱落严重, 氮肥效应不能充分发挥。因此, 如何在现行栽培模 式下, 将氮肥施用和应用作物不同生育期需氮规律耦合氮素营养诊断技术的有 机结合是新疆农业优质高产中亟待解决的关键技术环节。 （3）肥料的配比结构不合理 80 年代初第二次土壤普查的结果显示, 新疆农田土壤缺氮少磷富钾, 因此 在化肥的施用上重视氮磷肥,尤其是磷肥,这对当时农作物产量的提高起到了积 极的作用。但是由于连续多年的施用磷肥, 农田土壤中已出现了磷的积累, 土壤 速效磷含量有较大幅度的增加, 在这种情况下南疆农民仍然保持着较高施磷水 平, 所采用的 N：P2O5 在 1：0. 5-1, 甚至还有 1：2
另外，由于新疆土壤钾较为丰富，长期以来不施用钾肥，但随着主要农作 物单产水平的提高和连年的耕作，农作物从土壤中带走了大量的钾，使土壤钾 有了较大的消耗，农田土壤速效钾有较大幅度的下降，因此在农作物特别是经 济作物上施用钾肥，已表现出较好的提高产量和改善品质的作用。 (4)微量元素肥料的施用尚未得到重视 随着新疆农业生产的发展和农作物产量水平的提高，微量元素肥料对多种 农作物产量和品质的影响越来越明显和重要。例如棉花，由于新疆土壤有效锌含 量普遍较低，在南北疆棉区施用锌肥具有良好的增产效果，土壤有效锰含量虽然 较高，但由于新疆土壤对锰的吸附非常强，施用锰肥仍然有效，因此应该重视微 量元素肥料的施用。 六、奇台县绿洲农田土壤盐渍化 奇台县位于新疆维吾尔自治区东北部，天山山脉东段博格达山北麓，准噶 尔盆地东南缘。地理位置为43°25'-45°29′N,89°13′-91°22′E,土 地面积1.81×10k2。中部属冲积平原区，北部为戈壁沙漠区，南部为山地丘 陵地。全区属温带大陆性干早半干早气候，年平均气温，平原农区为5℃左右， 山区为2-3℃。年平均降水，南部山区550-660mm,中部平原地区176m,沙漠 地区小于150mm。奇台县农区土壤的盐碱化比较严重，全农区（不包括农垦围场） 有盐碱化的土地面积达11090hm2,占农区总面积的31%。其中盐碱化比较严重 的有2430hm2,占农区总面积的6.7%。 (1)奇台绿洲地下水矿化度低于3g/L。平原区上部、中部、绿洲沙漠交错 带地下水位分别在1970年、1988年、1996年降至潜水零通量面(5m)以下。 各采样地点已于上述各年份分别进入有利于土壤盐渍化逆向演替的环境，研究 区正经历土壤盐渍化逆向演替过程。 (2)农田土壤剖面各层的含盐量随耕种时间延长而减少。5,10,20,30年 耕种期的农田，各时段之间的土壤盐分减少量不同，5年和10年之差为0.5%，10 年和20年的差值达到0.7%，而耕种20年和30年的农田土壤含盐量差别不大。 (3)农田土壤有机质含量随耕种时间延长而增加。在30年的耕种期间，110 团、柳树河子、草原站和旱沟的农田土壤有机质含量分别提高了1.6倍、2.4倍、 2.5倍、2倍。就增加量和增长速度而言，绿洲平原区中部居首，绿洲沙漠交错带 次之，平原区上部居末位。 (4)农田土壤盐渍化的逆向演替过程在时间和空间中均有体现，并且可以 划分为初、中、高3个阶段。在时间上，无论采样地点在绿洲何处，耕种时间越 长，盐渍化程度越轻。盐渍土一般耕种20-30年，地下水位低于临界值20年以 上，基本可以自然转变为非盐渍土：在空间上，农田越靠近绿洲的上部，盐渍化程 度越低。奇台绿洲农田士壤盐渍化逆向演替发生的空间顺序是：平原区上部、平 原区中部、绿洲沙漠交错带
另外, 由于新疆土壤钾较为丰富, 长期以来不施用钾肥, 但随着主要农作 物单产水平的提高和连年的耕作, 农作物从土壤中带走了大量的钾, 使土壤钾 有了较大的消耗, 农田土壤速效钾有较大幅度的下降, 因此在农作物特别是经 济作物上施用钾肥,已表现出较好的提高产量和改善品质的作用。 （4）微量元素肥料的施用尚未得到重视 随着新疆农业生产的发展和农作物产量水平的提高, 微量元素肥料对多种 农作物产量和品质的影响越来越明显和重要。例如棉花, 由于新疆土壤有效锌含 量普遍较低, 在南北疆棉区施用锌肥具有良好的增产效果,土壤有效锰含量虽然 较高, 但由于新疆土壤对锰的吸附非常强, 施用锰肥仍然有效,因此应该重视微 量元素肥料的施用。 六、奇台县绿洲农田土壤盐渍化 奇台县位于新疆维吾尔自治区东北部, 天山山脉东段博格达山北麓, 准噶 尔盆地东南缘。地理位置为 43°25′-45°2 9′N , 89°1 3′-91°22′E, 土 地面积 1.81×104 km2。中部属冲积平原区, 北部为戈壁沙漠区, 南部为山地丘 陵地。全区属温带大陆性干旱半干旱气候, 年平均气温, 平原农区为 5℃左右, 山区为 2-3℃。年平均降水, 南部山区 550-660 mm,中部平原地区 176 mm,沙漠 地区小于 150mm。奇台县农区土壤的盐碱化比较严重,全农区( 不包括农垦围场) 有盐碱化的土地面积达 11 090 hm2,占农区总面积的 31% 。其中盐碱化比较严重 的有 2430hm2 ,占农区总面积的 6.7%。 （1）奇台绿洲地下水矿化度低于 3g/L。平原区上部、中部、绿洲沙漠交错 带地下水位分别在 1970 年、1988 年、1996 年降至潜水零通量面( 5 m) 以下。 各采样地点已于上述各年份分别进入有利于土壤盐渍化逆向演替的环境, 研究 区正经历土壤盐渍化逆向演替过程。 ( 2) 农田土壤剖面各层的含盐量随耕种时间延长而减少。5, 10, 20, 30 年 耕种期的农田, 各时段之间的土壤盐分减少量不同, 5年和10年之差为0.5%, 10 年和 20 年的差值达到 0.7%,而耕种 20 年和 30 年的农田土壤含盐量差别不大。 ( 3) 农田土壤有机质含量随耕种时间延长而增加。在 30 年的耕种期间, 110 团、柳树河子、草原站和旱沟的农田土壤有机质含量分别提高了 1.6 倍、2.4 倍、 2.5 倍、2 倍。就增加量和增长速度而言, 绿洲平原区中部居首,绿洲沙漠交错带 次之, 平原区上部居末位。 ( 4) 农田土壤盐渍化的逆向演替过程在时间和空间中均有体现, 并且可以 划分为初、中、高 3 个阶段。在时间上, 无论采样地点在绿洲何处, 耕种时间越 长, 盐渍化程度越轻。盐渍土一般耕种 20-30 年, 地下水位低于临界值 20 年以 上,基本可以自然转变为非盐渍土；在空间上,农田越靠近绿洲的上部, 盐渍化程 度越低。奇台绿洲农田土壤盐渍化逆向演替发生的空间顺序是: 平原区上部、平 原区中部、绿洲沙漠交错带