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土壤究竟在农业生产中有多重要?


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一、土壤和农业生产

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土壤不仅是一个独立的历史自然体,而且是农业的基本生产资料。从现代大农业(农、林、牧)角度来看,农业属于植物生产。植物利用光能同化CO2并从土壤中吸收养分、水分,合成有机物质(粮食、棉花、蔬菜、水果、药材)以及其他人赖以生存的必需品,同时为牧业提供精、粗饲料。牧业是畜、禽以农业供给的精、粗饲料或直接以牧草为食,生产肉、蛋、乳、皮、毛,同时提供有机肥料中原材料的行业。人们将有机肥料施用于土壤,保持和增加土壤的有机质含量,提高土壤肥力,进一步促进农、牧业生产。林业也是以土壤为基础的植物生产,其可为人类提供木材和燃料,此外,还能发挥涵养水源、保持水土、防风固沙、保护农田和草场的重要作用,是农业高产稳产和发展畜牧业的重要条件。由此可见,农业、林业和牧业都是直接或间接地以土壤为基础,三者间的结合可以保持农业生产中物质的合理循环和能量的高效流动。充分、合理利用和保护土壤资源的核心途径就是提高土壤肥力。

二、土壤生态系统

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农业生产的主要目的是为人类提供生存所需的动植物。农业生产过程实则是生物与生物之间、生物与环境之间的物质循环和能量交换过程,两类关系的正确处理是农业生态系统研究的核心领域。生态系统是指动物、植物及微生物结合而成的生物群落与无机环境(如气、光、热、水、土、养分等)所构成的综合体,其结构与功能是相关研究的重点内容。

从宏观来看,生物圈是一个巨大的生态系统,其包括陆地生态系统、海洋生态系统、岛屿生态系统、淡水生态系统等多种多样的、大小不一的无数个生态系统、土壤是陆地生态系统中一个具有结构的组成部分,是其中的一个亚系统,同时又是一个独立的生态系统。作为独立的土壤生态系统,其在结构上有四个组成部分:

一是生产者,主要是指绿色植物和藻类,它们通过光合作用固定CO2

二是消费者,是指直接或间接以生产者为食的食草和食肉动物;

三是分解者,是指生存在土壤内部或地表的腐生菌、真菌等微生物和土壤微小动物,它们分解生物残体的有机物质使之变为无机状态,并从中获取养分和能量;

四是非生物物质,是指土壤矿物质、腐殖质、水分和空气等,这些都是土壤生物生命活动的物质基础,属于土壤的生物环境。

从土壤生态系统的功能来看,这四种组分之间存在着彼此相互的食物链关系,相互作用、相互制约,决定着土壤中物质和能量转化过程的速度与强度,决定着土壤肥力的高低。

土壤生态系统受人为活动影响较大。人是高级的生产者,也是消费者。人类为了生产和生活的需要,不断地从环境中索取大量的自然资源,同时向环境中排出大量的废物,因而改变了土壤生态系统的平衡,导致生态的日益恶化。历史上,国内外都有这方面的惨痛教训。

1819世纪,美国开发了大片的森林和草原作为农田,由于地面裸露,土壤侵蚀日益严重,1934年曾发生了美国历史上最严重的一次黑风暴,狂风越过美国三分之二的大陆,刮走3亿多吨土壤,水井和溪流干涸,作物枯萎,牛羊渴死,当年的冬小麦减产51亿公斤。

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20世纪50年代,苏联为了扩大耕地面积,开垦哈萨克斯坦的草原,也多次引起了黑风暴,仅1963年一次黑风暴就毁掉了2000多公万顷农田。

我国西北黄土高原水土流失面积达40余万平方公里,如遇暴雨,表土可被冲刷掉35厘米深的肥沃土壤。截止2000年,我国北方沙漠化土地面积已达38.57万平方公里,以后则以每年3600平方公里的速度在扩展。这些都是历史上滥伐森林、滥垦草原和过度放牧所造成的后果。

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随着工业看的发展,工厂的废水、废气和废渣的排放,大量施用农药,造成了土壤的污染,使土壤理化性质和生物性质恶化,影响植物的正常发育,甚至通过食物链的传播,危害人类健康。在一些工业发达的国家,土壤被汞、镉、铅和砷等重金属以及有机氯、有机磷等制剂所造成的污染已引起广泛关注。从国内外诸多经验教训来看,要建设高产、稳产农田,需要建立一个农田、森林和草原生态系统相结合的复合生态系统,使农田生态系统具有更大的稳定性。在农田生态系统中,要制定合理的轮作、施肥和耕作制度,做到用地和养地结合,杜绝只用不养的掠夺式经营方式。


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