【正文】 和富含 CaCO3會增強土壤中肥料氮的氨揮發(fā)損失和降低某些微量元素 (如鋅、鐵、錳 )的有效性，雖對磷的固定作用明顯，但未必對作物利用肥料磷不利，許多田間試驗證實，含 CaCO3土壤對肥料磷的固定并不影響作物對土壤中殘留肥料磷的吸收利用。 如按耕層土壤有機質(zhì)的年分解率 2%計算 ， 則每年釋出的礦質(zhì)氮量約為 每公頃 (N)， 相當于生產(chǎn) 80160公斤谷物所需的氮量 ， 而耕層以下的土壤由于得不到作物殘茬和農(nóng)家肥中有機物質(zhì)歸還 ， 以及根量顯著減少等原因 ， 不大可能通過有限的有機質(zhì)分解而向作物提供過多的氮量 。土壤速效磷含量低于 10μg/g 可視為輕度缺磷，低于 5μg/g 為缺磷，低于 3μg/g 為嚴重缺磷。土壤速效鉀含量超過 100μg/g 可視為 “ 基本不缺鉀 ” ，超過150μg/g 為豐富，低于 50μg/g 為缺鉀或中度缺鉀。這一地區(qū)土壤的平均含鉀量幾乎是含磷量的 30倍，因此土壤的供鉀潛力和速效鉀含量水平在較大程度上取決于土壤中含鉀礦物的種類和數(shù)量，而在較小的程度上受土壤施肥制度的影響。 旱地土壤有效鋅 (DTPA浸出 )含量 (Zn)集中在 內(nèi)；有效硼 (沸水浸出 )含量 (B)集中在 ；有效錳 (DTPA)浸出含量 (Mn)變動在 115μg/g 范圍內(nèi)；有效鐵 (DTPA浸出 )含量 (Fe)變動在 20μg/g 范圍內(nèi) 。如以低于 10μg/g 為土壤缺鐵 ， 則約一半的耕地土壤可能缺鐵 。我國旱地耕地面積占全國耕地面積的 51%，主要分布在北方地區(qū)，這些地區(qū)多年平均降水量約 200mm左右，為全國平均降水量的 1/3；年降水總量約 6000億立方米，約占全國降水總量的 1/10，年降水量少，年際間變化大，年內(nèi)分布不均， 6~9月份雨季降水量占年降水量的 60~75%，冬春少雨，易發(fā)生春旱，夏秋雨季暴雨集中，水土流失嚴重，農(nóng)田作物對降水的利用率低；多年平均徑流量為 3800億立方米，占全國降水量的 1/7。 三、旱地土壤集水 節(jié)水技術(shù) （ 一 ） 旱地集水農(nóng)業(yè)及土壤集水技術(shù) 針對旱地水資源嚴重匱乏的實際情況 ， 發(fā)展雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)最有效的途徑就是人工富集天然降水 ， 將富集的降水用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn) ，這就是集水農(nóng)業(yè) — 天然降水資源化 富集集水技術(shù)主要有兩類： 第一類是工程富集 。其基本要求是集水區(qū)來供應(yīng)種植區(qū)足夠的水量。這些措施使農(nóng)業(yè)在沙漠地區(qū)得以發(fā)展，使許多沙漠地區(qū)受益。在年降雨量只有 100毫米的地區(qū)，耕地得到的水量約等于 300500毫米的雨水。 因此 ， 在我國旱農(nóng)地區(qū) ， 有充足的空間和水源供富集利用 。 井窖又可分為甕窖和缸窖等 。 除利用集水面外，還可利用公路進行集水。 三、旱地土壤集水 節(jié)水技術(shù) 三、旱地土壤集水 節(jié)水技術(shù) 峁頂光頭式窯窖配置模式 Cellar arrangement model on a barren hill top 路旁葡萄串式水窖配置模式 The grape bunchpattern of cellar arrangement model along road 三、旱地土壤集水 節(jié)水技術(shù) 集水面處理技術(shù) （ 1）田面修整：坡降平緩的小集水區(qū)（坡降為 15%為適宜），集存雨水的效果最好，通過清除坡面上巖石和草木，并把土壤表面壓實，一般就可以增加降雨徑流量。 （ 2）集雨面的化學(xué)處理：雨水集存使用化學(xué)藥品處理土壤，是一種有前景的措施。 瀝青廉價、不透水，用噴灑形式進行應(yīng)用。 石蠟作為土壤孔隙封閉劑，把顆粒狀的石蠟灑在地面上，在陽光下融化，滲入土壤孔隙，形成斥水表面。 （ 3）土壤覆蓋物：用防水薄膜將土壤覆蓋 三、旱地土壤集水 節(jié)水技術(shù) 2． 直接存儲于土壤水庫的富集迭加技術(shù) 直接存儲于土壤水庫的富集迭加技術(shù)主要包括以下幾種： 起壟覆膜溝播：播種時起垅 ， 垅上覆膜 ， 溝內(nèi)播種 。 其方法是 “ 一畝三吠 ， 歲代處 ” ， 就是在單位面積上開兩條溝三條垅 ， 溝寬及壟面各 30cm， 溝內(nèi)濕土用以播種 ， 垅背干土用以培土 ， 直至平垅 。 三、旱地土壤集水 節(jié)水技術(shù) 非坑田 坑田 土層深度 （ cm） 水分含量 （％） 土層深度 （ cm） 水分含量 （％） 62以上 83以上 坑田與非坑田的剖面水分含量 延安試驗資料 保水劑按其原料和合成途徑可以分為三種類型； 第一類為淀粉類合成物 ， 即淀粉 — 聚丙烯酸型 、 淀粉 — 聚丙烯酰胺型等； 第二類為纖維素類合成物 ， 即羧甲基纖維素型 ， 如改性羧甲基纖維素 （ CMC） 、 纖維素接枝共聚體等； 第三類為聚合物類本身 ， 即聚丙烯酸型 、 聚丙烯腈型 、 聚乙烯醇型等；以上三類共同組成了保水劑的龐大家族 ， 現(xiàn)在美國 ， 加拿大等國生產(chǎn)和經(jīng)營的保水劑產(chǎn)品已有 150多種 。 20世紀 70年代末在美國開始推廣的新產(chǎn)品 “ 土壤保濕劑 ”“ TAB”（ TERRA－ SORB）最多能吸持超過自身重量 1000倍的水分，在實際應(yīng)用中即使受土壤酸堿及化肥等成分的影響，也可吸持相當于自身重量 300倍的水分。 （ 2） 吸水速度快 。 （ 4）釋水性能好。 （二）保水劑、蒸騰抑制劑、結(jié)構(gòu)改良劑在旱地的應(yīng)用 土壤保水劑 高吸水性樹脂（簡稱持水劑）是 70年代中期以后新開發(fā)的一類高分子材料。 水劑在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)方法，一種是造成種子涂層或種子造粒；第二種是根部涂層；第三種是與耕作土混合作為栽培床，這些方法都能明顯地提高作物的抗旱能力。 土壤含水率（％） 出苗率（％） 持水劑用時（％） 8 10 12 14 16 1 62 52 60 72 70 64 66 58 66 52 0(對照 ) 26 46 42 60 50 持水劑提高棉籽出苗率的效果 土壤保水劑 美國研究報導(dǎo)的材料證實，將持水劑用于玉米、大豆的涂層試驗已在大田試驗中取得了良好的效果，并已在美國西部干旱地區(qū)進行推廣。米 － 2 株 本世紀初以來，人們就開始進行利用化學(xué)藥劑降低蒸騰作用的試驗。在 Zelitch、 Gale、 Stodard等人的帶動下， 60年代初在國際上出現(xiàn)了一個研究抗蒸騰劑的熱潮。但是 ABA的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，合成很困難，價格昂貴，沒有生產(chǎn)應(yīng)用價值。在美國加利福尼亞州，橄欖在收獲前及收獲時的天氣常常是又干又熱，橄欖的產(chǎn)量及質(zhì)量常因之而下降。他們在收獲前 1－ 2周對橄欖樹噴以薄型抗蒸騰劑（ CS643 mobileaf），使果實體積增加了 5~15％，效果明顯。 蒸騰抑制劑 （ 2）代謝型（氣孔抑制劑）： 能控制葉片微小氣孔的開張度，減少水分節(jié)騰損失，如苯汞乙酸（ PMA）等。在施用這些藥劑之后，由于減少了水分的損失，因此，玉米等植物體內(nèi)的水分虧缺得到改善，水勢明顯提高，水分利用效率明顯提高，產(chǎn)量有所增加。冬小麥是印度最主要的冬作物，播種面積為 1800萬公頃，但其中幾乎一半是沒有灌溉條件的干旱地區(qū)。在氣孔開放抑制劑的研究中，近來出現(xiàn)的很有苗頭的一類藥物是螯合劑。 濃度 平均抑制率 ＡＢＡ 雙環(huán)已基 18冠 6 12冠 4 monensin 10－ 4 52177。 3 10－ 5 23177。 1 10－ 6 17177。 2 10－ 7 6177。 1 離子載體對蒸騰的抑制作用（與 ABA相比較） 蒸騰抑制劑 生長抑制劑 CCC（矮壯素）、 B PhosphonD等在 60年代就已由Helavy（ 1963）、 Plaut(1966)等作過很成功的試驗。換言之，它們能同時裝備 “ 開源 ” 與 “ 節(jié)流 ” 的功效。 3． 土壤結(jié)構(gòu)改良劑 土壤結(jié)構(gòu)改良劑是用來促進土壤形成團粒，改良土壤結(jié)構(gòu)，固定表土，保護耕層，抑制土壤蒸發(fā)，防止水土流失的高分子化合物的總稱，包括 礦物制劑，腐殖質(zhì)制劑和人工合成制劑，也屬于農(nóng)田化學(xué)覆蓋物之列。畝 － 1） 試驗點數(shù) 平均畝產(chǎn)（斤 因而我國旱地有機質(zhì)普遍缺乏 ， 養(yǎng)分貧瘠 。 我國旱農(nóng)地區(qū) ， 一般地多人少 ， 一直靠廣種薄收維生 ， 土壤一直未能得到培肥 。 如陜西渭北旱原有 1/2土壤缺氮 ， 1/3缺磷 。 土壤有機質(zhì)是土壤中重要的氮庫 ， 土壤供氮能力與有機質(zhì)密切相關(guān) 。 從長遠觀點看 ， 秸桿還田增加了養(yǎng)分來源 （ 每噸秸稈含 N： 1－ 5kg； P： 1－ 2kg： K； 10－ 15kg） ， 又有利于土壤水分和養(yǎng)分保持 ， 因而在旱農(nóng)土壤上推廣秸稈還田技術(shù) ， 具有積極的作用 。 在當前 ， 要特別注意 N、 P肥料配合施用 。 水分與養(yǎng)分在許多方面具有耦合作用 。 以肥調(diào)水理論 降雨量（ mm） 施氮量（ kg／ ha） ＜ 250 20－ 40 250－ 380 30－ 60 ＞ 380 60－ 80 美國西太平洋沿岸不同降雨量下的施 N量 （二）旱地土壤施肥關(guān)鍵技術(shù) 4． 旱地施肥要重視有機肥料底施 “ 一底頂二浮 ” ， “ 千施萬施不如底肥一施 ” ， 是我國勞動人民長期利用農(nóng)家肥料的經(jīng)驗 ， 這一經(jīng)驗對旱地更有特別重要意義 。 正如 100年前清代農(nóng)書 《 農(nóng)言著實 》 曾講過類似的教訓(xùn)： “ 前言地內(nèi)上浮糞 ，可以不必 ” ， 因為 “ 近來雨水缺少 ， 原上高地 、 兼之風多 ， 日曬風吹 ， 上浮糞者豈不枉費之乎 ！ ” 此外 ， 作底肥施 ， 也可容納大量的肥料 ， 為作物整個生長過程提供全部或部分養(yǎng)分 。 同時降水時期并不一定是需肥的高效時期 。 肥料深施 ， 即把肥料與較深土層混合 ，增產(chǎn)效果顯著 ， 耕作土壤的特點是表層有效養(yǎng)分含量高 ， 而越向深處 ， 有效養(yǎng)分越低 。 深施有利于減少氮素的揮發(fā)損失 。 不同的作物對不同肥料的反應(yīng)不一 ， 在旱地水分脅迫下尤為明顯 。在禾本科作物上施用磷肥的同時 ， 要注意配合施用氮肥；在豆科作物上 ， 氮肥用量不宜過高 。 如土表蒸發(fā) 、 滲漏等 。 “ 深翻大地有三寶 ， 保墑滅蟲又鋤草 ” ， “ 薄地要深耕 ， 深耕賽上糞 ” ， “ 深耕一寸土 ， 頂上一層糞 ” 。 從現(xiàn)有的試驗和觀測資料看來 ， 一般認為深耕深度以 30cm左右為宜 。 所以陜北延安農(nóng)諺云： “ 頭伏翻地一碗水 ， 二伏翻地半碗水 ， 三伏翻地沒有水 ” 。 (3)深翻可以增進土壤收墑保墑的性能 。 (5)深翻能夠促進土壤微生物的繁殖和分布深度 ， 加速土壤的熟化和土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化速度 。 （二）旱地土壤耕作的主要技術(shù)措施 2． 深松耕 深松耕是用壁犁或松土鏟只疏松耕層而不翻轉(zhuǎn)耕層的一種土壤耕作方式 。 此法雖可克服深翻耕作業(yè)的缺點 ， 但不能翻埋肥料 、 雜草 、 秸桿 ， 對減少病蟲也不利 。 由于在耕層內(nèi)并列存在著疏松與緊實相間的排列的條帶 ， 有利于水分的迅速入滲 ， 也有利于水分的上升 ， 以供給作物根系的吸收利用 。 在固原進行試驗的結(jié)果表明 ， 深松 30cm， 打破犁底層 ， 一般3060cm土壤中貯水比對照多 %， 平均相當于全年多蓄雨 80mm左右 ， 或相當于多灌一次 50m3左右的水 。 或者說當土壤含水量降低到能進行耕作時 ， 仍然有毛管水的上升運動 。 它的意義在于在雨季盡量多容納降雨 ， “ 你有千擔糧 ， 我有輪新閑地 ” ， 充分說明了休閑的價值 。 在夏季雨后地面發(fā)生板結(jié)時 ， 應(yīng)適時耙耱碎土 ， 以促進土壤熟化并便于接納以后的降雨 。 到 3月上旬尚未進行耙地保墑措施的田塊 ， 相應(yīng)土層的儲水量僅為 ， 干土層厚達 15cm以上 。 因為在土壤結(jié)凍的條件下 ， 土壤水分的損失主要以氣體擴散的方式進行 。 根據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土肥所在晉東南的試驗 ， 土壤表墑在 10—12%的條件下 ， 播前適當鎮(zhèn)壓 ， 使土壤容重由 g/cm3增加到 ， 干土層由 35cm下降到 12cm， 可使種子提前出苗 13天 ， 小麥增產(chǎn) %， 谷子增產(chǎn) %. （二）旱地土壤耕作的主要技術(shù)措施 覆蓋耕作 （ Mulch tillage ） 覆蓋耕作應(yīng)用在不同場合下有多種多樣的方式 ， 諸如植被 、 暄土 、 殘茬 、 鋪砂 、 化學(xué) 、 地膜 、 棚罩等覆蓋 。 覆蓋雖然不是一項耕作措施 ， 但卻是一項有效的保墑措施 。 甘肅隴中和青海等地旱農(nóng)創(chuàng)造的砂田 ， 至今仍廣泛應(yīng)用 。 其缺點是在于鋪設(shè)及更新砂層時要化費大量的勞動 。 試驗表明 ， 采用此法播種 ， 作物出苗快而整齊 ， 根深抗旱力強 ， 比平播明顯增產(chǎn) 。 其它耕作技術(shù)