1. 《農田灌溉水質標准》為什麼沒有氨氮的
根據農田灌溉水質標准GB5084-921主題內容與適用范圍1.1主題內容本標准規定了農田灌溉水質要求、標準的實施和采樣監測方法。1.2適用范圍本標准適用於全國以地面水、地下水和處理後的城市污水及與城市污水水質相近的工業廢水作水源的農田灌溉用水。本標准不適用醫葯、生物製品、化學試劑、農葯、石油煉制、焦化和有機化工處理後的廢水進行灌溉。2引用標准GB8978污水綜合排放標准GB3838地面水環境質量標准CJ18污水排放城市下水道水質標准CJ25.1生活雜用水水質標准3標准分類本標准根據農作物的需求狀況,將灌溉水質按灌溉作物分為三類:3.1一類:水作,如水稻,灌水量800m3畝·年3.2二類:旱作,如小麥、玉米、棉花等。灌溉水量300m3/畝·年。3.3三類:蔬菜,如大白菜、韭菜、洋蔥、捲心菜等。蔬菜品種不同,灌水量差異很大,一般為200~500m3/畝·茬。4標准值農田灌溉水質要求,必須符合表1的規定。表1農田灌溉水質標准mg/L序號作物分類標准值項目水作旱作蔬菜1生化需氧量(BOD5)≤80150802化學需氧量(CODcr)≤2003001503懸浮物≤1502001004陰離子表面活性劑(LAS)≤5.08.05.05凱氏氮≤1230306總磷(以P計)≤5.010107水溫,℃≤358pH值≤5.5~8.59全鹽量≤1000(非鹽鹼土地區)2000(鹽鹼土地區)有條件的地區可以適當放寬10氯化物≤25011硫化物≤1.012總汞≤0.00113總鎘≤0.00514總砷≤0.050.10.0515鉻(六價)≤0.116總鉛≤0.117總銅≤1.018總鋅≤2.019總硒≤0.0220氟化物≤2.0(高氟區)3.0(一般地區)21氰化物≤0.522石油類≤5.0101.023揮發酚≤1.024苯≤2.525三氯乙醛≤1.00.50.526丙烯醛≤0.527硼≤1.0(對硼敏感作物,如:馬鈴薯、筍瓜、韭菜、洋蔥、柑桔等)2.0(對硼耐受性較強的作物,如小麥、玉米、青椒、小白菜、蔥等)3.0(對硼耐受性強的作物,如:水稻、蘿卜、油菜、甘蘭等)28糞大腸菌群數,個/L≤1000029蛔蟲卵數,個/L≤24.1在以下地區,全鹽量水質標准可以適當放寬。4.1.1具有一定的水利灌排工程設施,能保證一定的排水和地下水徑流條件的地區;4.1.2有一定淡水資源能滿足沖洗土體中鹽分的地區。4.2當本標准不能滿足當地環境保護需要時,省、自治區、直轄市人民政府可以補充本標准中未規定的項目,作為地方補充標准,並報國務院環境保護行政主管部門備案。5標準的實施與管理5.1本標准由各級農業部門負責實施與管理,環保部門負責監督。5.2嚴格按照本標准所規定的水質及農作物灌溉定額進行灌溉。5.3向農田灌溉渠道排放處理後的工業廢水和城市污水,應保護其下游最近灌溉取水點的水質本標准。5.4嚴禁使用污水澆灌生食的蔬菜和瓜果。6水質監測6.1當地農業部門負責對污灌區水質、土壤和農產品進行定期監測和評價。6.2為了保障農業用水安全,在污水灌溉區灌溉期間,采樣點應選在灌溉進水口上。化學需氧量(COD)、氰化物、三氯乙醛及丙烯醛的標准數值為一次測定的最高值,其他各項標准數值均指灌溉期多次測定的平均值。
2. 黃河的現狀是怎樣的
近幾十年來,黃河河床淤積嚴重,行洪能力急劇降低,「懸河」形勢加劇,防洪水位逐年抬高.1950~1998年,高村、孫口、艾山、濼口、利津5個水文站3000立方米每秒流量時水位分別抬高了3.94米、4.18米、3.72米、3.90米、2.70米.尤其是1987年以來,黃河來水量較小,主河槽淤積進一步加劇,1987~1997年黃河下遊河道主河槽平均每年淤高0.12~0.16米,平槽流量由6000立方米每秒左右降為3000立方米每秒左右,二級懸河的不利局面進一步加劇,即便是中常洪水也可能發生滾河、斜河和順堤行洪,威脅堤防安全.
1、黃河水資源現狀
據統計,黃河多年平均河川徑流量為580億m3,僅相當於全國河川徑流量的2%,卻承擔著向全國15%的耕地、12%的人口、50多座大中城市的供水任務,同時還擔負著向流域外遠距離調水.隨著流域內工農業的發展,兩岸年用水量由50年代的122億m3猛增到90年代的300億m3左右.其中農業用水是大頭,約佔92%,工業生活用水約佔8%.從1972年起到1999年的28年間,黃河下游有22年斷流,而1996、1997、1998年連續三年的斷流時間均超過100天,1998年則長達144天.根據預測:正常來水年份情況下,2010年黃河流域缺水40億m3,2030年缺水110億m3,2050年缺水160億m3左右,枯水年份還要增多.由此可見,用水需求已超出了黃河水資源的承載能力,黃河流域水危機的矛盾將會越來越突出.
為了緩解黃河流域水資源供需矛盾和黃河下游斷流形勢,國家計委、水利部頒布實施了《黃河水量調度管理辦法》和《黃河幹流水量分配方案》,並於1999年初,黃河水利委員會成立了水調局,從1999年3月17日開始,對黃河供水實行統一管理和有計劃的調配,自此以後,黃河下游未出現斷流現象.
2、管理中存在的問題表現
自實行水量統一調度以來,黃河下游斷流現象雖然未再出現,但由於黃河屬資源性缺水地區,加之流域統一管理十分薄弱,黃河斷流問題並沒有從根本上解決,其具體表現主要是:
2.1、在管理體制上,流域機構的法律地位和許可權尚未明確,缺乏廣泛的水行政管理權
根據流域機構「三定」方案,流域機構只是水利部的派出機構,而不是一級行政單位,它只能根據水利部的授權在本流域內行使水行政管理權.既然是授權,就不可能有完全的「權」,它因授權而具有的管理職能就肯定不會跟法律確定的水行政主管部門的水行政管理職能一樣,它的職能范圍要比後者窄很多,因而就不可能對本流域的水資源進行有效的管理.較為突出的例子就是在每年用水高峰的4~6月份,為了爭搶黃河水,即使是黃河系統管理的引黃涵閘,也不時受到地方行政干預而難以按計劃調度運行,使原本並不復雜的引水變得復雜而無奈,給黃河水資源管理工作平添了許多被動和難度.
2.2、在用水機制上,不鼓勵節水的機制,使得黃河水資源浪費嚴重
我國現有的用水機制的一個突出特點就是:節水無獎、浪費不罰、用多用少一個樣.這樣的用水機制讓人感覺到用水多少與自己的經濟利益關系不大,同時黃河水資源費尚未徵收、水價又偏低,加上節水「投入成本較大」,使用水單位感覺到節水收益甚少,甚至不但不收益還要「賠本」,在現實中,搞節水與多用水的費用比起來,在很多情況下,多用水比搞節水措施費用要低很多,在市場經濟下,誰願意去多化那份錢.所以,人們都明白黃河水資源的供需矛盾,已嚴重影響了沿黃兩岸人民群眾的生活、工農業的生產及發展,可是在節水上,誰也不願做「第一個吃螃蟹」的人.於是,農業灌溉中仍是大水漫灌;各類引黃灌區工程不配套,渠道及建築物老化、失修,渠道襯砌狀況差,也任由它跑、冒、滴、漏;工業用水中單位耗水量偏高,也不去提高水的重復利用率.可以說黃河水資源的大量浪費與我國現行的用水機制有很大關系.
2.3、在水資源管理方式上,仍是簡單粗放、低水平的管理.
其主要表現有三:第一,黃河部門對黃河水資源缺乏強有力的約束機制和管理手段,難以控制和協調用水戶的取水,以至在取水過程中存在著用水戶的計量設施施測誤差很大,有些用水戶在取用黃河水時甚至根本沒有安裝計量設施,用水戶們瞞報、虛報或不報實際取水量的現象時常發生;第二,基層管理人員責任心不強,在引水過程中不去實測引水流量,有的只是目測或者乾脆坐在辦公室里「估計」,另外還有一部分基層管理人員對計量設施的計量方法、技術原理和操作規程等知識掌握的很少;第三、黃河部門只管放水,而很少真正掌握引水的用途、水的利用效率、水量的超指標引水以及用水戶的節水措施等.這樣的管理方式難以對黃河水資源的開發、利用及保護實施有效的科學管理,也難以使用水戶在水資源管理和保護方面真正信任和服從黃河水資源管理部門,從而使黃河部門的職責和權威無法真正到位.
2.4、在黃河水資源管理體繫上,黃河系統內仍存在著「多龍管水」,管理體制尚未理順
專家們早就呼籲,應對水資源實行統一的權屬管理.這一理論當然是針對水資源的區域管理與流域管理而言的,但是,我認為它也應該包括水資源的「歸口」管理,而在我們黃河系統內,「管」水的口還真不少,比如黃河取水許可、水量調度、水質管理權分別隸屬於不同部門.就拿山東局各局屬單位來說吧,水政(水資源)科、防辦(有的局是工管科、有的局是涵閘科)都從不同角度對黃河水資源進行管理,水政(水資源)科一般負責年度取水計劃、取水許可、計劃用水節約用水情況統計、水費徵收,每月要填報逐日取水量用報表,年終對全年取水進行匯總、總結;防辦(有的局是工管科、有的局是涵閘科)一般負責水量調度、水量分配、涵閘維修管理等,每月有涵閘(虹吸)逐日放水量月報表,年底還有涵閘資料整編.雖然各口管理的側重點有所不同,但歸根到底都是對水資源的管理,各口在管理中工作中難免有所重復,不但增加了工作量,不利於減員增效,也容易在實際工作中造成推諉,甚至扯皮,更主要的是多部門管理,影響了水資源管理效能的發揮.
2.5、在黃河水資源管理的法律保障上,立法滯後,配套法規不健全
由於黃河實行流域管理,黃河水利委員會只是水利部的派出機構,在制訂有關法規、政策時,既無政府可靠,又無人大可依,所以在有關法規、政策的制訂和出台上往往要相對滯後並且難度很大,使黃河水資源的開發、利用、管理和保護缺乏強有力的法律依據,最典型的例子就是徵收黃河水資源費的法律依據問題,新水法規定:「實施取水許可制度和徵收管理水資源費的具體辦法,由國務院規定」,新水法已頒布實施近二年了,也未見關於黃河水資源費徵收的有關規定.
3. 水稻下茬種玉米行嗎要注意什麼問題呢
水稻下茬是在夏天或者是秋天,關於可不可以種玉米,主要是看地區的天氣適不適合玉米生長發育,若是適合的話,就可以栽種,像鄉宿小菜生活的海岸邊鄉村這里,目前室外地里還種有玉米主莖,已結有玉米,但是還不適宜嫩吃的時候採摘。需要注意的是先曬田然後在栽種。
早發育種類玉米生長發育要兩個多三個月這樣,最好盡可能早種,除非是地區天氣比較好,冬天相對溫暖、陽光照射足,那可以在10月、11月栽種,像鄉宿小菜開頭說到的我們這里人家秋天種玉米,便是在10月多種的,目前我們這里幾乎是每天大太陽,白天氣溫在25度左右。
4. 關於糧食的調查報告(範文)
關於保護和提高糧食綜合生產能力的調研報告
保護和提高糧食綜合生產能力,確保國家糧食安全,是糧食流通體制改革宏觀調控的重要目標。按照國務院糧食流通體制改革方案工作小組的統一安排,由農業部、國家糧食局、國務院發展研究中心、國家計委有關同志組成「穩定糧食綜合生產能力」專題調研小組,在已有工作的基礎上,赴糧食主產省湖北省和糧食主銷區浙江省進行實地調研,聽取省、市、縣農業、糧食、計劃、農發行等部門的專題匯報,深入鄉村,聽取鄉鎮村幹部和農民的意見。並安排四川、河北、吉林等7省進行調研並提供報告。現將有關情況報告如下:
一、糧食綜合生產能力的內涵和衡量指標
糧食綜合生產能力是指一定時期的一定地區,在一定的經濟技術條件下,由各生產要素綜合投入所形成,可以穩定地達到一定產量的糧食產出能力。糧食綜合生產能力由投入和產出兩方面的因素構成,由耕地、資本、勞力、科技、環境等要素的投入能力所決定,由年度的糧食總產量所表現。耕地、資本、勞力、科技、環境等要素每年能投入到糧食生產中去的質和量,就決定了糧食產出的質和量,即產出能力。糧食生產能力要變為實際產量,由國家政策和糧食供求關系等因素形成的糧食比較效益起到決定性的作用。糧食綜合生產能力包括四方面內容:一是耕地保護能力。主要指能夠保持有多少數量和質量的耕地用於糧食生產。二是政策支撐能力。包括政策措施的保障悄況,投入增加的狀況,農民生產積極性得到有效保護的情況等。三是科技服務能力。包括農業科學研究水平和技術推廣體系狀況。四是抗災能力。包括排灌設施條什、物質裝備狀況和糧食種子儲備情況等。
糧食綜合生產能力的衡量指標:一是耕地面積和糧食播種面積。農業部「十五」計劃提出要穩定糧食生產能力,到2005年耕地面積不低於1.28億公頃(19.2億畝)。從歷史經驗和現實需要考慮,「十五」期間,年度糧食播種面積穩定在1.07億公頃(16億畝)左右。二是糧食單產。可綜合反映糧食的產:出水平。2000年我國糧食單產為4261公斤/公頃(568斤/畝),「十五」時期的畝均單產應高於這個水平。三是抗災水平。可反映糧食生產基礎設施狀況和糧食生產的穩定程度。可用受災面積『孫覽災而積之差占受災面積的比重表示。改革開放以來,我國的抗災率一直在50%左右。
二、我國糧食綜合生產能力的現狀
改革開放以來,國家和農戶對糧食生產的物質要素投人不斷增加。化肥施用總量(按有效成分100%計算)由1978年的884萬噸增加到2000年的4146萬1噸,有效灌溉面積由1978年的6.74億畝增加到2000年的8.08億畝。主要糧食品種良種種植面積占播種面積的比例達到60—70%。國家財政用於農業基本建設支出由1978年51億元增加到1999年357億元(同期占財政支出的比重由4.6%下降為2.67%)。由於投入增加,生產條件改善,我國糧食綜合生產能力不斷提高。雖然糧食播種面積有所下降,但總產量由1978年的6000億斤增長到1996年的10000億斤。近幾年來,農業和農村經濟結構調整取得了顯著的成效。同時,為穩定糧食生產,國家也採取了一系列措施。但1999年以來,糧食產量和面積出現連續下降。1999—2001年,全國糧食播種面積累計減少770.7萬公頃(11561萬畝),年度分別比上年減少62.6萬公頃(939萬畝)、469.8萬公頃(7047萬畝)和238.3萬公頃(3575萬畝)。糧食總產量累計減少1193.2億斤,年度分別比上年減少78.2億斤、924.2億斤和190.8億斤。
近幾年糧食麵積和產量下降,是由多方面因素所造成的:
一是種糧比較效益下降,農民自主調減糧食麵積。1996年以來,受糧價持續下跌和農資、機械和勞動力等糧食生產要素價格居高不下等因素的影響,農民實際出售糧食價格接近甚至低於成本,種糧效益明顯下降。據湖北省農業部門測算,2000年糧食作物每畝成本純收益率為1%,畝均稅後收益為3.26元(其中水稻為0.09元),不足柑桔(712元)、綠茶(436元)的1%。湖北省京山縣有關部門測算,2001年度種植水稻畝純收入約200元,較1996年下降150元左右,比種植沙梨、蔬菜等經濟作物少300元左右。黑龍江、吉林、遼寧等糧食主產區及60%左右的純農戶人均純收入連續兩年出現負增長。
二是政策引導結構調整,調減糧食種植面積。據統計,2000年全國因結構調整主動調減糧食麵積333萬公頃(4995萬畝),占糧食播面減少總數的70%。近兩年糧食主銷區省份大幅度減少了糧食種植面積,糧食主產省份也調減了糧食麵積。浙江省德清縣糧食作物播種面積由1997年的553,5萬畝,調減到2001年的175.5萬畝,減幅為68.4%,其中,2001年調整農田發展多種經營面積184.5萬畝,占農田總面積的59.2%。浙江全省2001年糧食播種面積2812.5萬畝,比1997年減少1396.5萬畝,減少幅度為33%。今年一些省區開始取消或部分取消保護價,通過糧食購銷公司補貼收購部分糧食,但補貼面小。如湖北省今年給17個糧食主產縣按每公斤補貼6分錢汀購3()億斤優質糧,對其他縣區不下達訂購補貼任務,這些地區就相應地自主調減丁糧食種植。
三是實施退耕還林、還湖、還草,減少了耕地和糧食播種。近兩年全國因生態建設退耕,調減部分糧食種植面積。湖北省糧食種植面積由80年代的7699,5萬畝,減少刊現在的6000萬畝,其中退耕399萬畝(退耕還林還草319.5萬畝,退耕還湖約79.5萬畝)。據估計,全國因退耕減少糧食播種面積約100萬公頃(1500萬畝)。這項計劃的實施,對農業的可持續發展和保護生態環境是有利的。四是農田基礎設施老化,糧食生產抗災能力低,因災降低·了糧食生產能力。90年代以來,國家預算內農業資金投入總量有所增加,但投資比重沒有提高。國家對農業的投資重點用於大江大河治理、生態環境建設,直接用於農田基本建設的投入明顯偏少,農業基礎設施滯後,田間排灌設施陳舊老化,農業抗災能力脆弱,在一定程度上依然是「靠天吃飯」。1990—2000年間,全國平均每年受災面積8。1億畝,成災面積3.9億畝,成災面積占受災面積48%,抗災率僅為52%,與80年代水平相比沒有明顯的提高,不如1978年的水平(57%)。2000年因災損失糧食1300億斤,比上年增加600億斤。近幾年糧食綜合生產能力水平趨於下降。全國年度糧食播種面積由多年穩定在1.10—1.13億公頃(16.5—17億畝),減少到警戒線1.07億公頃(16億畝)以下。2001年為1.06億公頃(15.9億畝),2002年預計為1.05億公頃(15.7億畝)。糧食綜合生產能力下降,有些因素是不可逆的,要恢復起來代價很大。例如耕地的減少,2000年耕地佔用2349萬畝(其中建設佔用244.5萬畝,生態退耕1144.5萬畝,農業結構調整佔用867萬畝,災毀耕地93萬畝),耕地補充436.5萬畝(其中未利用土地開發276萬畝,廢棄地復墾99萬畝,土地整理增加耕地63萬畝),占補相抵,2000年耕地實際減少1912.5萬畝。從1999年以來的情況看,在糧食生產和流通完全市場化的情況下,糧食生產如果得不到合理的利潤,糧農的生產積極性難以得到保護,投入糧食生產的各種要素會減少,糧食綜合生產能力的保持和提高將受到嚴重的挑戰。
三、糧食供求趨勢預測
(一)糧食需求呈剛性增長
由於我國人口繼續增加和糧食轉化與深加工的進一步發展,對糧食的需求將早剛性增長。近年來學術界和有關部門對我國糧食消費需求的中長期預測很多,目前比較一致的看法是:
1、2005年的糧食需求總量為10620億斤,其中直接消費量為4985億斤,人均直接消費原糧369斤;飼料糧需求量4108億斤,占糧食需求量的38.7%;加上工業用糧、種子用糧及損耗,人均需求量為786斤。
2、2015年的糧食需求量為11670億斤,其中直接消費量為4503億斤,人均直接消費原糧312斤;飼料糧需求量5545億斤,占糧食需求量的47.5%;加上工業用糧、種子用糧和損耗等,人均需求量為804斤。
3、2030年的糧食需求量為13195億斤,其中直接消費量為4160億斤,人均直接消費原糧260斤;飼料糧需求量7244億斤,占糧食需求量的54.9%;加工業用糧、種子用糧和損耗等,人均需求量為824斤。分品種來看,今後我國糧食消費需求增長主要來自飼料糧增長。據預測,從目前到2030年,稻穀需求略有上升,小麥需求持續上升,玉米需求大幅增長。玉米2005年需求量占糧食總量的比重為28.4%;2015年需求快速上升至31.9%;2030年需求量進一步上升至35.2%。
(二)未來糧食產需缺口較大
從上述需求和目前10000億斤的糧食生產能力看,2005年、2015年、2030年我國糧食產需缺口分別為620億斤、1671億斤和3195億斤。按照糧食最低自給率95%計算(糧食凈進口控制在總產量的5%以內),為實現產需基本平衡,糧食生產能力需要比目前分別提高約100億斤、1100億斤和2540億斤,提高幅度分別為1%、11%和25%。這在目前的投入和科技水平下,困難和壓力很大。從最近十幾年的情況看,我國糧食單產提高幅度不大。1990—1994年5年糧食單產在533斤/畝左右,1995—2001年7年糧食單產在573斤/畝左右,1990—2001年12年單產提高幅度僅7.5%,年遞增0.6%。在耕地和糧食播種面積保持穩定的情況下,要實現糧食產需平衡,糧食單產必須有相應的提高。
(三)影響提高糧食綜合生產能力的主要因素
一是糧食比較效益低,農民種糧積極性下降。目前國家資源未能有效的補貼到農民,在糧食流通完全放開的情況下,如無有力的保護措施,不解決糧食的比較效益問題,農民種糧積極性將進一步下降。
二是耕地和水等資源緊張。我國耕地數量和水資源不足而且不斷縮減,是阻礙糧食生產能力穩定和提高的一個重要因素。全國現有耕地面積為19.51億畝左右,人均佔有耕地僅1.59畝,為世界人均數3.75畝的42%。即使現有耕地總是穩定,隨著人口增加,到2010年和2030年,人均耕地也將降至1.43畝和1.34畝。農業用水也嚴重緊缺。現階段我國人均水資源量為2220立方米,約為世界平均的25%。預計到2030年,人口達到16億時,在降水不減少的情況下,人均水資源將下降到1760立方米,接近國際公認的1700立方米的嚴重缺水警戒線。
三是農業基礎設施薄弱,抵禦災害的能力不強。我國耕地有效灌溉面積小,乾旱半乾旱面積比重大。全國耕地中有灌溉設施水田和水澆地為7.91億畝,僅占總耕地的39%。全國40%的耕地退化,30%左右的耕地不同程度地受水土流失危害。每年都不同程度地遭受乾旱、洪澇、低溫冷害、台風、早霜、凍害等多種自然災害的襲擊,給糧食生產造成較大的損失。
四是科技儲備不足,農業技術推廣體系不健全。由於體制不順、科技與生產、科研與推廣脫節、經費不足、機構重疊、力量分散、人才流失等問題仍很突出,農業生產尤其是糧食生產各類試驗、示範等科研推廣工作難以很好地開展,糧食生產領域科技儲備不足,技術推廣隊伍不穩,糧食生產新技術、新品種、新模式更新推廣速度較慢,直接制約著糧食生產科技水平的提高。
五是基本農田環境污染狀況加劇,耕地的持續生產能力下降。由於工業和城市「三廢」對基本農田的污染,造成耕地質量下降,直接影響糧食產量和質量。全國已有1000萬公頃(1.5億畝)農田遭受不同程度的污染,污水灌溉的農田面積已佔灌溉總面積的7.3%,』且呈上升趨勢。每年農業環境污染事故數千起,造成直接經濟損失超億元。由於地力下降、環境污染對糧食綜合生產能力的直接影響,難以估計。
四、建議立足於人多地少的國情,要從長遠戰略考慮,採取有效措施,切實保護和提高糧食綜合生產能力,使藏糧於庫與藏糧於地有機結合,確保我國糧食安全。
(一)依法保護耕地和水資源,確保糧食和農業可持續發展
調查中發現,一些地方由於部門分割,制定的基本農田保護規劃、土地利用規劃、城市建設規劃相互脫節,造成破壞糧田、濫佔耕地的現象仍然比較突出。耕地和水足糧食生產的基本生產資料,要樹立保護耕地和水資源就是保護糧食綜合生產能力的觀念,建立健全耕地等農業資源保護法制體系,依照《土地法》、《基本農田保護條例》、《水資源保護條例》等法律法規,嚴格保護耕地特別是基本農田和水資源,保持耕地數量的動態平衡,治理環境污染,不斷提高耕地質量和水資源利用率。要切實保護農民的土地集體所有權和土地使用權,減少國家對耕地的低價徵用和高價出讓,避免對農民利益的損害。
(二)實施農業補貼,保護農民種糧積極性
加入世貿組織以後相當長的一段時間內,由於我國糧食產品成本高、品質較差,國際競爭力不強,逐步增加的糧食進口勢必會沖擊國內糧食市場,打擊農民種糧積極性,影響糧食生產能力的穩定和提高。因此,我們應在WTO規則框架內,利用政府補貼彌補完全市場調節的缺陷,調節糧食風險基金的使用方向,實施對農業和農民的直接補貼,以增加農民收入,保護農民種糧積極性。
(三)加大科研攻關和技術推廣力度
近些年來,糧食作物科研基礎研究和應用研究薄弱,科技儲備嚴重不足。種質資源創新與品種選育相對滯後,優質品種不多,專用品種不全。農民迫切需要的新品種、新技術、新器械仍比較缺乏。要樹立儲備科技就是儲備生產能力的思想,加大糧食作物科技投資力度,集中資金,集中人才,大力開展糧食作物新品種、新技術、新器械的研究,力爭在短期內有所突破。建立對良種和適用新技術推廣的補貼制度,加強技術推廣力度,確保糧食單產水平和產品質量不斷提高,降低生產成本,提高糧食市場競爭力。
(四)加強糧食生產基礎設施建設,提高糧食生產水平要充分利用WTO有關規則,特別是國內支持保護的「綠箱」政策,借鑒國際經驗,加大對糧食生產的投資力度,加強基本農田沒施和社會化服務體系建設,提高抗災能力和土地生產力,直接保護和提高糧食綜合生產能力。在糧食主產區選建500個優質商品糧基地縣,加強農田灌排體系、農技推廣服務體系、信息服務體系、農機服務體系和農業生態環境與農產品質量監督體系建設,在這些基地縣,形成年產糧食5000—6000億斤的生產能力,保證每年提供2000—2800億斤商品糧。
(五)建立國家糧食預警體系,及時調控糧食市場
在糧食市場全面放開的情況下,為了防止糧食市場和價格大幅度波動,國家應建立糧食預警體系,確定糧食警戒線,進行指標監測。同時對糧食預警進行立法,確保糧食供應出現問題時能夠及時發出警報,要求各級政府,採取緊急措施,發展糧食生產,保障糧食供應。
(六)重點支持糧食集中產區
穩定和提高糧食生產能力,需要建設的地方很多,要把建設的重點集中到糧食集中產區,尤其是中部地區的糧食主產區。通過集中建設,要使全國糧食主產區的基礎設施和技術體系逐步建立健全起來,糧食生產能力顯著提高,真正成為國家穩定的糧食生產基地。
5. 我國不同土壤的特點分布
國土壤資源豐富、類型繁多,世界罕見。中國主要土壤發生類型可概括為紅壤、棕壤、褐土、黑土、栗鈣土、漠土、潮土(包括砂姜黑土)、灌淤土、水稻土、濕土(草甸、沼澤土)、鹽鹼土、岩性土和高山土等12系列。
紅壤系列
中國南方熱帶、亞熱帶地區的重要土壤資源,自南而北有磚紅壤、燥紅土(稀樹草原土)、赤紅壤(磚紅壤化紅壤)、紅壤和黃壤等類型。
磚紅壤
發育在熱帶雨林或季雨林下強富鋁化酸性土壤,在中國分布面積較小。海南島磚紅壤的分析資料表明:風化度很高,粘粒的二氧化硅/氧化鋁比值(以下同)低於1.5,粘土礦物含有較多的三水鋁礦、高嶺石和赤鐵礦,陽離子交換量很少,鹽基高度不飽和。
燥紅土
熱帶乾熱地區稀樹草原下形成的土壤,分布於海南島的西南部和雲南南部紅水河河谷等地,土壤富鋁化程度較低,土體或具石灰性反應。
赤紅壤
發育在南亞熱帶常綠闊葉林下,具有紅壤和磚紅壤某些性質的過渡性土壤。
紅壤和黃壤
均為中亞熱帶常綠闊葉林下生成的富鋁化酸性土壤,前者分布在干濕季變化明顯的地區,淀積層呈紅棕色或桔紅色,剖面下部有網紋和鐵錳結核,二氧化硅/氧化鋁比值為1.9~2.2,粘土礦物含有高嶺石、水雲母和三水鋁礦;後者分布在多雲霧,水濕條件較好的地區,以川、黔兩省為主,以土層潮濕、剖面中部形成黃色或蠟黃色淀積層為其特徵,粘土礦物含有較多的針鐵礦和褐鐵礦。
紅壤系列的土壤適於發展熱帶、亞熱帶經濟作物、果樹和林木,作物一年可二熟、乃至三熟、四熟,土壤生產潛力很大。目前尚有較大面積荒山、荒丘有待因地制宜加以改造利用。 棕壤系列 亦為中國東部濕潤地區發育在森林下的土壤,由南至北包括黃棕壤、棕壤、暗棕壤和漂灰土等土類。
黃棕壤
亞熱帶落葉闊葉林雜生常綠闊葉林下發育的弱富鋁化、粘化、酸性土壤,分布於長江下游,界於黃、紅壤和棕壤地帶之間,土壤性質兼有黃、紅壤和棕壤的某些特徵。
棕壤
主要分布於暖溫帶的遼東半島和山東半島,為夏綠闊葉林或針闊混交林下發育的中性至微酸性的土壤,特點是在腐殖質層以下具棕色的淀積粘化層,土壤礦物風化度不高,二氧化硅/氧化鋁比值3.0左右,粘土礦物以水雲母和蛭石為主,並有少量高嶺石和蒙脫石,鹽基接近飽和。
暗棕壤
又稱暗棕色森林土,是發育在溫帶針闊混交林或針葉林下的土壤,分布在東北地區的東部山地和丘陵,介於棕壤和漂灰土地帶之間,與棕壤的區別在於腐殖質累積作用較明顯,淋溶淀積過程更強烈,粘化層呈暗棕色,結構面上常見有暗色的腐殖質斑點和二氧化硅粉末。
漂灰土
過去稱為棕色泰加林土和灰化土,分布在大興安嶺中北部,是北溫帶針葉林下發育的土壤,亞表層具弱灰化或離鐵脫色的特徵,常出現漂白層,強酸性,鹽基高度不飽和,屬於生草灰化土和暗棕壤之間的過渡性土類,可認為是在地方性氣候和植被影響下的特殊土被。
棕壤系列土壤均為很重要的森林土壤資源。目前,不僅分布有較大面積的天然林可供採伐利用,為中國主要森林業生產基地;且大部分土壤,尤其是分布在丘陵平原上的黃棕壤和棕壤有很高的農用價值,多數已墾為農地和果園。
褐土系列
包括褐土、黑壚土和灰褐土,這類土壤在中性或鹼性環境中進行腐殖質的累積,石灰的淋溶和淀積作用較明顯,殘積一淀積粘化現象均有不同程度的表現。
褐土
又稱褐色森林土,分布於中國暖溫帶東部半濕潤、半乾旱地區,形成於中生夏綠林下,其特點為腐殖質層以下具褐色粘化層、風化度低,二氧化硅/氧化鋁比值3.0~3.5,含有較多水雲母和蛭石等粘土礦物,石灰聚積以假菌絲形狀出現在粘化層之下。
土 褐土經長期施用土類堆積覆蓋和耕作影響,在剖面上部形成厚達30~50厘米以上的熟化層,即變成 土。主要分布於陝西的關中地區。
黑壚土
以深厚的淡黑色壚土層而得名。首先形成於半乾旱草原植被下,後又經長期耕種熟化的土壤,主要分布在陝北、晉西和隴東一帶的黃土地區。
灰褐土
又稱灰褐色森林土,是分布在乾旱和半乾旱地區山地森林下的土壤,具暗棕色或淺褐色的粘化層,因石灰淋溶程度的不同又分灰褐土和淋溶灰褐土兩個亞類。
在利用上,褐土系列除灰褐土是重要的林用地外,其他土壤為中國北方的旱作地,搞好水土保持,是發展農業生產的重要措施。
黑土系列
中國溫帶森林草原和草原區的地帶性土壤,包括灰黑土(灰色森林土)、黑土、白漿土和黑鈣土。以強烈的腐殖質累積過程為特點。
灰黑土
又稱灰色森林土。處在濕潤的地區,以大興安嶺的西坡最為集中,植被為森林類型,林下草灌植物繁茂,生草過程較強,有機質累積量大,土壤具較明顯的淋溶作用和粘粒移動淀積現象。
黑土
土壤水分狀況較充沛,相對濕潤,植被為草原化草甸,當地稱「五花草塘」,土壤有機質的累積量較高,具有黑色而深厚的土層,腐殖質層厚達30~70厘米以上,底土常出現輕度潛育特徵。
白漿土
表層腐殖質層下具灰白色的白漿層而得名。分布在東北地區東部山間盆地和谷地,氣候濕潤,植被類型為喜濕性的淺根植物,土壤有機質累積量不及黑土,因有機質分解程度差,而常具泥炭化特徵,白漿土表層有機質的含量達8~10%,白漿層下質地多屬重壤土和粘土;白漿層質地相對較輕,鐵的淋失十分明顯,粘土礦物以水雲母為主,並有少量高嶺石和無定物質。
黑鈣土
分布在半乾旱地區,植被以草原類型為主,也有草甸草原植物,有機質的累積量小,分解強度較黑土大,腐殖質層一般厚約30~40厘米;石灰在土壤中淋溶淀積,常在60~90厘米處形成粉末狀或假菌狀的鈣積層,是黑鈣土區別於其他黑土的重要特徵。
黑土系列的土壤以東北地區分布的面積最廣,適於發展農、牧業和林業,特別是黑土、黑鈣土和白漿土是發展農業的重要對象,除已墾者外,尚有較大面積的荒地可供開墾,農業生產潛力巨大。
栗鈣土系列
包括栗鈣土、棕鈣土和灰鈣土,是中國北方分布范圍極廣的一些草原土壤。這類土壤均具有較明顯的腐殖質累積和石灰的淋溶一淀積過程,並多存在弱度的石膏化和鹽化過程。 栗鈣土 濕帶半乾旱地區乾草原下形成的土壤,表層為栗色或暗栗色的腐殖質量,厚度為25~45厘米,有機質含量多在1.5~4.0%;腐殖質層以下為含有多量灰白色斑狀或粉狀石灰的鈣積層,石灰含量達10~30%。中國栗鈣土土壤性質表現出明顯的地區差異。東部內蒙古高原的栗鈣土具少腐殖質、少鹽化、少鹼化和無石膏或深位石膏及弱粘化特點,而西部新疆地區在底土有數量不等的石膏和鹽分聚積,腐殖質的含量也相對較高,但土壤無鹼化和粘化現象。
棕鈣土
與栗鈣土相比較,其腐殖質累積過程更弱,而石灰的聚積過程則大為增強,鈣積層的位置在剖面中普遍升高,形成於溫帶荒漠草原環境,主要分布於內蒙古高原的中西部、鄂爾多斯高原的西部和准噶爾盆地的北部,是草原向荒漠過渡的地帶性土壤。
灰鈣土
其形成常與黃土母質相聯系,分布面積以黃土高原的西北部、河西走廊的東段和新疆的伊犁河谷最為集中,土壤剖面分化弱,發生層次不及栗鈣土、棕鈣土清晰,腐殖質層的基本色調為淺黃棕帶灰色,鈣積層不明顯,表層有機質含量0.5~3.0%,且下延較深,一般可達50~70厘米。
栗鈣土系列土壤是中國主要的牧業基地,也是重要的旱作農業區,需因地制宜實行農牧結合,改良草場和建立人工飼草料基地。
漠土系列
中國西北荒漠地區的重要土壤資源,包括灰漠土、灰棕漠土、棕漠土和龜裂土等,共同特徵是:具有多孔狀的荒漠結皮層,腐殖質含量低,石灰含量高,且表聚性強,石膏和易溶性鹽分在剖面不大的深度內聚積,存在較明顯的殘積粘化和鐵質染紅現象以及整個剖面的厚度較薄和石礫含量多(龜裂土和灰漠土除外)等。在成土過程中主要表現為鈣化作用(石灰聚積)、石膏化與鹽化作用、弱的鐵質化作用,同時風成作用相當明顯。
灰漠土
發育在溫帶荒漠邊緣細土物質上的土壤, 主要分布在新疆准噶爾盆地南部沖積平原和北部剝蝕高原、河西走廊的中、西段及阿拉善高原的東部。新疆灰漠土表層有機質含量在1.0%左右,腐殖質層極不明顯,石灰的最大含聊愫蒙達10~30%,聚層出現在20或30厘米以下,易溶性鹽含鹽最大的層次在40厘米以下,往往與石膏層相聯系,土壤礦物風化處於脫鉀階段,二氧化硅/氧化鋁比值4.0左右;粘土礦物以水雲母為主。
灰棕漠土
溫帶荒漠條件下和粗骨母質上發育的土壤,在西北佔有很大的面積,同灰漠土比較,腐殖質的累積作用更弱,幾無腐殖質層,表層有機質含量很少超過0.5%,且隨深度增加含量亦無多大變化,C/N比值很窄,多在4~7,但石灰的含量以表層或亞表層最高,且石膏的聚積較普遍,在10~40厘米處常形成小粒狀或纖維狀結晶的石膏層,石膏的最大含聊愫蒙達 30%以上。
棕漠土
暖溫帶半灌木-灌木荒漠下發育的土壤,廣布於新疆的南部和東部。這類土壤基本上是與石質漠境或戈壁相適應,與北非的石漠(或稱石膏荒漠和石膏殼)近似,但其乾旱程度更強,以致在土壤中出現氯化物的鹽層,成為世界荒漠土壤中罕見的現象。
龜裂土
發育較年輕的荒漠土壤,分布在溫帶和暖溫帶荒漠區的細土平原上,常受暫短地表水流的影響。但不具水成土的性質,地表平坦、堅硬,呈灰白色,被網狀裂紋切成不規則的多角形裂片,形似鑲嵌在地上的龜裂圖案,是其最具代表性的特徵。
漠土系列在利用上主要受制於細土物質含量的多少和灌溉水源的有無。目前,大部分用作牧地,僅有小部分墾為農田。
潮土、灌淤土系列
中國重要的農耕土壤資源,包括潮土、灌淤土、綠洲土。這類土壤是在長期耕作、施肥和灌溉的影響下所形成。在成土過程中,獲得了一系列新的屬性,使土壤有機質累積、土壤質地及層次排列、鹽分剖面分布,都起了很大變化。
潮土(包括砂姜黑土)
曾稱淺色草甸土,主要分布於黃淮海平原,遼河下游平原,長江中、下游平原及汾、渭谷地,以種植小麥、玉米、高粱和棉花為主。土壤剖面中沉積層次明顯,粘砂相間,地下水位較淺,土壤中、低層氧化還原交互進行,有明顯的銹紋斑及碳酸鹽分異與聚積。有些地區出現沼澤化和鹽漬化。
黃河淤積平原潮土的機械組成,老河床和天然堤上多為砂土,老河床兩側緩斜平地多為輕壤土,淺平窪地則為粘土。土壤有機質含量僅0.6~1%。碳酸鈣含量在6~8%,含鉀聊愫蒙達 2%左右,含磷量多在0.1~0.2%。其含鹽量一般不超過 0.1%;在窪地邊緣可達0.5~1%。土壤呈鹼性反應,pH值7.5~8.5。
潮土土層深厚,礦質養分豐富,有利於深根作物生長,但有機質、氮素和磷含量偏低,且易旱澇,局部地區有鹽漬化問題,亟待改良。
灌淤土
主要分布於銀川、內蒙古後套及遼西平原。灌淤層可厚達 1米以上,一般也可達30~70厘米。土壤剖面上下較均質,底部常見文化遺物。灌淤層下可見被埋藏的古老耕作表層。土壤的理化性質因地區不同而異。西遼河平原的灌淤土,質地較粘重,有機質含量約2~4%,鹽分含量,一般小於0.3%,不含石膏;河套地區的灌淤土,質地較砂松,有機質含量約1%,含鹽量較高。
灌淤土是中國半乾旱地區平原中的主要土壤,一年一熟,以春播作物為主,生長小麥、玉米、糜谷等。地下水位較淺,水源充沛;因排水條件較差,有次生鹽化現象,應注意灌排結合。
綠洲土
又稱灌漠土,主要分布於新疆及河西走廊的漠境地區的綠洲中,是乾旱地區的主要耕作土壤。灌溉淤積層甚至可厚達1.0~1.5米;在引用坎兒井灌溉地區,灌淤層不超過1米。這些厚層灌溉淤積層土壤層次分化不明顯,上部土層有機質含量一般在1~2%,下材愫蒙達0.5~0.7%。磷鉀含量均較豐。碳酸鈣含量一般在10-20%,且分布均勻。但易發生板結,有次生鹽化問題。採取灌溉與排水相結合,營造防風林帶與林網,合理輪作倒茬,多種綠肥、牧草,是提高肥力的主要途徑。
草甸、沼澤土系列 即濕土。為水成、半水成土壤類型。
草甸土
直接受地下水浸潤,在草甸植被覆蓋下發育而成。廣布於松嫩平原、三江平原,在內蒙古、新疆等地河流兩岸的泛濫平原、湖濱階地上,也有分布。
草甸土腐殖質含量一般較豐富,分布在東北地區的草甸土,暗色有機質層厚達1米以上,土壤底部常見二氧化硅粉末,土體中見銹色斑紋及鐵錳結核;在新疆地區的草甸土有機質層僅25厘米,常見大量石灰結核,並有鹽分累積。表層有機質含量約3~6%,甚或可高達10%。在1米深的土層中,其含量尚可達1%。在西北乾旱區有機質含量表層低於4%。在新疆、內蒙古的草甸土中,碳酸鈣含聊愫蒙達10%。
草甸土開墾後,表層土壤壘結性減低,較前疏鬆,有機質含量亦隨之下降。這類土壤肥力較高,養分也較豐,水分供應良好,是主要墾殖對象;亦為重要牧場基地,合理安排農、牧關系十分重要。
沼澤土
在長期積水或過濕情況下形成。廣布於中國東北三江平原及川西松潘草地。均有深厚的腐殖質層或泥炭層。
因土壤長期處於還原狀態,產生了明顯的潛育過程,形成充分分解的藍灰色潛育層。土壤結持力甚低。在表層有機質層或泥炭層與底層藍灰色潛育層間,尚可見大量銹斑或灰斑的土層,亦可見鐵錳結核。沼澤土中有機質含量常在5~25%,泥炭層可高達40%以上,有機質分解不充分,C/N比值寬。大都尚未充分利用。 水
稻土系列
在中國境內,主要分布在秦嶺—淮河一線以南,其中長江中、下游平原、珠江三角洲、四川盆地和台灣西部平原最為集中。
水稻土是耕種活動的產物。是由各種地帶性土壤、半水成土和水成土經水耕熟化培育而成,其形成過程是在季節性淹水灌溉、耕作、施肥等措施影響下,進行氧化還原交替過程、有機質的合成與分解、復鹽基作用與鹽基的淋溶,及粘粒的分解、聚積與遷移、淋失,使原來的土壤特徵受到不同程度的改變,使剖面發生分異,而形成特有的土壤形態、理化和生物特性。
水稻土的剖面結構包括下列層次:耕作層(A)、犁底層(P)、滲育層(W)、 淀積層(B)、淀積潛育層(Bg)及潛育層(G)。耕作層淹水時水分飽和, 呈半流泥糊狀或泥漿狀。排水落干後,呈包含有屑粒、碎塊的大塊狀結構,結構面見銹斑雜有植物殘體;犁底層較緊實,暗棕色的垂直結構發達,有銹紋和小鐵錳結核;滲育層由於水分滲透,鐵質淋洗強烈,顏色較淡;淀積層多呈棱塊狀結構,多銹紋、銹斑和鐵錳結核;淀積潛育層處在地下水變動范圍內,呈灰藍色,有較多的銹斑和銹紋結構不明顯;潛育層處於還原狀態,呈藍灰色結構。 水稻土大致可分為淹育、瀦育及潛育等三種類型。淹育型發育層段淺薄,屬初期發育的水稻土,底土仍見母土特性,如紅壤仍有紅色底層;瀦育型發育完整,具有完整的剖面結構;潛育型屬由潛育土或沼澤土發育而成。
水稻土是中國很重要的農業土壤資源,應根據土壤特性因地制宜加以改良,充分利用。
鹽鹼土系列 又可分為鹽土和鹼土。
鹽土
中國土壤中含可溶鹽較高的鹽土主要分布在北方乾旱、半乾旱地區,尤以內蒙古、寧夏、甘肅、清海和新疆為多。華北平原和汾、渭谷地也有零星分布。氣候乾旱、蒸發強烈、地勢低窪、含鹽地下水接近地表是鹽土形成的主要條件。鹽分累積的形態通常是地表出現白色鹽霜,作斑塊狀分布。含鹽量高的鹽土可出現鹽結皮厚度(小於3厘米)或鹽結殼(大於3厘米),在結皮或結殼以下為疏鬆的鹽與土的混合層,可由幾厘米到30~50厘米;甚或可見鹽結盤層。鹽分累積的特點是表聚性很強,逐漸向下鹽分遞減。沿海地帶鹽分累積特點是整層土體均含較高鹽分。
中國鹽土的鹽分組成甚為復雜。濱海地區的鹽土主要為氯化物鹽土;硫酸鹽鹽土則分布於新疆北部、甘肅河西走廊、寧夏銀川平原和內蒙古後套地區,但面積不大。而氯化物與硫酸鹽混合類型的鹽土,在中國鹽土中到處可見,以河北、內蒙古、寧夏、甘肅和新疆等省區最為集中。此外,東北松嫩平原、山西大同盆地等,在其鹽分組成中含有碳酸根,稱蘇打鹽土,鹼性特強,腐蝕植物根系,大部植物難以生長。
鹽土的改良應採取灌排、生物及耕作等綜合措施;種稻洗鹽也是改良鹽土的有效措施。
鹼土 在中國分布面積較小,大都零星分布於鹽土地區,特點是表層含鹽量一般不超過0.5%,但土壤溶液中普遍含有蘇打。在吸收復合體中(尤其是鹼化層)代換性鈉占代換總量20%以上;pH值可達 9.0或更高。土壤有機與無機部分高度分散,膠粒和腐殖質淋溶下移,使表土質地變輕,而膠粒聚積的鹼化層則相對粘重,有時形成柱狀結構,濕時膨脹泥濘,干時收縮板結,通透性與耕性均極差。過高的鹼度可以毒害植物根系,過多的交換性鈉可引起一系列不良的理化性質,對植物生長危害極大。
鹼土的形成與發育因地區而異,如松遼平原的鹼土是由於蘇打鹽土在脫鹽過程中,鈉離子進入土壤吸收復合體而形成的。華北平原的鹼土(當地稱瓦鹼)是由鹽化潮土或鹽土在脫鹽過程中,突出了土壤的鹼化特性,表層出現鹼殼。前者代換性鈉含量較高(7~10毫克當量/100克土),鹼化度大都在20~40%;後者在質地較輕的土壤中僅1~2毫克當量/100克土,在粘重土壤中也僅5~7毫克當量/100克土,可能屬於初期形成的鹼土。鹼土的改良除上述水利及農業措施外,尚需採取施用石膏和磷石膏等化學改良措施。
岩性土系列
包括紫色土、石灰土、磷質石灰土、黃綿土(黃土性土)和風沙土。這類土壤性狀仍保持母岩或成土母質特徵。
紫色土
紫紅色岩層上發育的土壤。以四川盆地分布最廣,在南方諸省盆地中零星分布。紫色土有機質含量 1.0%左右,其發育程度較同地區的紅、黃壤為遲緩,尚不具脫硅富鋁化特徵,屬化學風化微弱的土壤,呈中性至微鹼性反應,pH值為7.5~8.5,石灰含量隨母質而異,鹽基飽和度達80~90%。紫色土礦質養分豐富,在四川盆地的丘陵地區中為較肥沃土壤,其農業利用價值很高。利用中需防止水土流失和注意蓄水灌溉、增施有機肥料、合理輪作等。 石灰(岩)土 發育在石灰岩上的岩成土。在中國熱帶和亞熱帶濕潤地區,凡有石灰岩出露之地均有分布,但主要分布於廣西、貴州和雲南境內。在石灰岩體出露的喀斯特地區多形成較為年幼的石灰(岩)土。石灰 (岩)土的植被多為喜鈣植物如蕨類、五節芒、白茅等。這類植物的有機質成為石灰土腐殖化作用的物質基礎。石灰(岩)土可分為黑色石灰土、棕色石灰土和紅色石灰土。①黑色石灰土,有機質含量豐富,呈良好團粒結構,土色暗黑,中性至鹼性反應(pH6.5~8.0),土層厚薄不一。②棕色石灰土,常見於山麓坡地,色棕粘重,不均質石灰反應。③ 紅色石灰土,土色鮮紅,剖面上部多無石灰反應,表土pH6.5,心土7.0~7.5。 磷質石灰土 分布於中國南海的東沙、西沙、中沙和南沙群島。由於島嶼地處熱帶,大都由珊瑚礁構成。磷質石灰土即於珊瑚礁磐基礎上發育而成,成土母質為珊瑚灰岩或珊瑚、貝殼機械粉碎的細砂。在海島上的細砂表面聚積了大量富含磷質和有機質的海鳥糞,形成富含磷質的石灰性土壤。表層有機質含聊愫蒙高達12%以上,全磷量26~32%。成為富含有機質的天然磷肥資源。
黃綿土
又稱黃土性土壤,廣布於黃河中游丘陵地區。土壤色澤與母質層極相近,質地均勻,疏鬆多孔,耕性良好,有機質含量低,僅0.5%,礦質養分豐富。
風沙土
主要分布在中國北部的半乾旱、乾旱和極端乾旱地區。風沙土的特徵是成土作用經常受到風蝕和沙壓,很不穩定,致使成土過程十分微弱,土壤性狀與風沙堆積物無多大改變。隨沙地的自然固定和土壤形成階段的發展,由流動風沙土到半固定、固定風沙土,土壤有機質含量逐漸增加,說明只要增加肥分與水分,使植被逐步穩定生長,也能成為農林牧用地。
高山土系列 高山土壤是指青藏高原和與之類似海拔,高山垂直帶最上部,在森林郁閉線以上或無林高山帶的土壤。由於高山帶上凍結與溶化交替進行,土壤有機質腐殖化程度低,礦物質分解也很微弱,土層淺薄,粗骨性強,層次分異不明顯。因而將高山土壤作為獨特的系列劃分開來;有黑氈土(亞高山草甸土)、草氈土(高山草甸土)、巴嘎土(亞高山草原土)、莎嘎土(高山草原土)、高山漠土和高山寒漠土之分。
黑氈土
主要分布於青藏高原東部和東南部。腐殖質累積明顯,腐殖化程度相對較高,鹽基不飽和或飽和度低,pH5~8,為高原優良牧場,也是小麥等作物的高產土壤。
草氈土
分布於原面平緩山坡,土體一般較濕潤,密生高山矮草草甸。表層有厚3~5厘米至10厘米不等的草皮,根系交織似毛氈狀,輕韌而有彈性,地表常因凍融交互作用呈鱗片狀滑脫。腐殖質層厚9~20厘米,含量6~14%,作淺灰棕或暗灰色,剖面厚度30~40厘米。大都用作夏季牧場。
巴嘎土
主要分布於喜馬拉雅山北側的高原寬谷湖盆,植被屬於乾草原類型。土壤有機質含量有時可達3~10%,剖面下部礫石背面常有薄膜狀碳酸鈣累積。大部為牧地,植被稀疏,載畜量低。
莎嘎土
分布於羌塘高原東南部,西喜馬拉雅山的山前地帶。土體較乾燥,腐殖質累積過程減弱,且出現積鈣過程,土體富含礫石,表層草根較少,不形成連續草皮層,有機質含量約1.5~3%,碳酸鈣聚積明顯,最大可達10%以上。土壤均較沙質,有風沙危害,均為牧地。
高山漠土
又稱冷漠土。主要分布於西藏羌塘高原,山原平坦,植被低矮而稀疏,蓋度5~10%。土壤中有機質累積微弱,0.4~0.6%,鹽分0.5~1.6%,碳酸鈣累積明顯。地表見白色鹽霜及結皮,多孔,含礫石較多,亦見石膏新生體,其下為礫質母質層,此類土壤甚少利用,僅在低窪處積水後,可飼養羊群。
高山寒漠土
脫離冰川影響最晚,成土年齡最短的土壤。主要分布在青藏高原冰雪活動帶以下冰緣附近。土層淺薄,剖面分化不明顯,土表有微向上突起的融凍結殼,通體大部為粗骨性,土壤礦物分解度甚低,植被為殼狀地墊及耐寒的墊狀點地梅等
6. 我們對土壤的收獲.體會
我們農業由於長時間地使用化學肥料和化學農葯,土壤微生物生態平衡遭到嚴重破環,出現了「增肥不增產,農葯不治病蟲害」的惡劣後果;尤其是蔬果類經濟植物上化肥和化學農葯高殘留問題相當突出,人們幾乎到了「談果色變,有菜怕吃」的尷尬局面。如果土壤偏酸,就不利於微生物生長;就不能分解化學農葯和化肥殘留在土壤中的毒素及有色金屬。2007年,金華市土肥站抽樣檢測,全市水田土壤酸鹼度≥6.5隻有7.2%;蔬果土壤酸鹼度≥6.5為7.9%。據調查一些名優農副產品中,有機磷檢出率100%,六六六檢出率95%,超標2.4%。2005年,浙江省茶葉進出口公司與日商簽約進口2噸金華市某區生產的茶葉,經送農業部檢測結果含有甲氰菊酯(滅掃利)農葯殘留超標為0.12(標准為0.02)。據生產商反映:「茶園內未施用過農葯,所施用的肥料是尿素,但前幾年噴施過菊酯類農葯。」說明不合理使用農葯和化學肥料最終導致農副產品危機。
令人不安地是,許多低濃度有毒污染物的影響是慢性的和長期性的,可能長達數年乃至數代人。正因為土壤中化學農葯和化學肥料的殘留,絕症、中風等等疾病已經成為人類的頭號敵人。我們全民只要通過凈化土壤,意識到化學農葯和化肥的不合理使用,人類健康遭致威脅,才能防範與威脅之外;我們全民只要通過凈化土壤,不但能改善土壤性狀,減少化肥和化學農葯的使用量,而且能減少農業投資成本;既能降低植物連作障礙危害,又能增加植物產量;不但能提高作物品質,又能改善人類土壤環境,而且預防和抵抗一些絕症、中風等等頑固疾病的威脅。
7. 制定旱作物灌溉制度需要哪些基本資料
1.1水資源農業利用概況世界乾旱半乾旱地區遍及50多個國家和地區,總面積約為陸地面積的1/3,在14億公頃耕地中,主要依靠自然降水從事農業生產的旱地佔80%。全球的農業灌溉面積由20世紀初的5×107公頃增加到目前2.5×108公頃,據估計到2010年全球灌溉面積將在現有的基礎上增加19%,即耕地灌溉面積占總耕地的21.2%,而相應的灌溉水量將增加17%。1950~1985年,全球灌溉面積年均增長5%以上,佔耕地17.8%的灌溉面積,生產了世界食物總量的1/3。但由於全球氣候變暖和乾旱日趨嚴重,水資源日趨緊張,發展新灌溉系統的成本不斷上升,平均每公頃成本超過4500美元,甚至高達10500美元,灌溉農業的效益下降,制約了灌溉農業的發展。自1980年以來,世界灌溉面積增長速度明顯下降,年增長率不到1%。國際食物政策研究所報告指出,從70年代後期開始全球新的水資源開發已經趨於緩慢,開發新的水資源的費用越來越昂貴,灌溉項目的投資正在減少,特別是亞洲。由於單一技術的應用和水資源有效利用率偏低,全球每年僅由於澇災和鹽鹼化失去的土地面積達30~150萬公頃。由於自然地理氣候和經濟發展水平的不同,各國、各地區的農業用水狀況也不相同。表3-1給出全球161個國家用水量與用水結構。不難看出,全球性水資源不但分布不均,而且利用結構也不相同。亞洲和非洲這兩個貧水和人口密集地區農業用水占總用水的比例均高達85%左右,表明這兩個地區水資源對於食物安全的保障形勢依然嚴峻。從水資源開發利用程度看,非洲地區低於歐美既是由於經濟條件限制,也由於水資源總量短缺和開發難度高。亞洲地區水資源開發利用程度為5大洲最高,達到10.7%,但仍低於我國的23%。發達國家和水資源富裕地區水資源開發利用程度均低於世界平均水平,而且農業用水占總用水的比例低於50%。表3-2給出國際灌溉排水委員會(ICID)88個成員國農業灌溉的情況。88個成員國總人口佔全球人口的80%左右,耕地面積佔86.3%,灌溉面積佔99%,耕地灌溉率平均為20.5%。表3-1和表3-2數據說明,在全球范圍內,農業用水的主要來源仍是利用自然降水,在水資源富裕地區尤為顯著。灌溉農業受資源緊缺、成本上升、農業效益下降等因素的影響,增長速率明顯降低。亞洲地區由於人口密集,水資源的開發程度、耕地灌溉率和農業用水量遠高於其他地區,這一方面說明亞洲地區灌溉農業發展迅速,但近年來亞洲地區灌溉投資下降和生態環境惡化的趨勢也表明,亞洲地區以水資源開發為主的農業發展方式使水資源過度消耗,農業進一步發展面臨的水資源壓力將加大,節水高效應是亞洲地區農業發展的基本方向。表3-1世界各地區用水量與用水結構地區國家數人口百萬總用水量km3/yr人均用水m3/人yr水資源開發利用率%用水結構(%)農業工業生活非洲50723.40151.96210.02.885.45.88.7美洲28753.84690.36915.83.748.138.813.0亞洲483461.751636.45472.710.786.47.76.0歐洲30764.54462.08604.46.032.353.214.7大洋州527.1316.37616.71.134.53.162.4合計1615730.662957.58516.16.168.622.09.4資料來源:《世界之水》(1998~1999淡水資源報告)表3-2各地區ICID成員國灌溉情況地區國家數人口(百萬)農業人口(%)總面積Mhm2耕地面積(Mhm2)耕地與總面積比(%)耕地灌溉面積(Mhm2)耕地灌溉率(%)非洲21552.8750.531898.47146.657.7211.868.08美洲15723.4612.583758.11389.6810.3638.099.77亞洲、大洋州253402.6956.993162.64502.1615.87170.1143.83歐洲27693.1813.05575.06169.7029.5027.5616.24合計885372.2044.679394.281208.1912.86247.6220.49資料來源:ICID1.2國外發展節水農業基本做法1.2.1農業水資源開源技術1)地面集水技術在半乾旱和乾旱農業區,因地制宜地修建各類集水設施,收集雨水和地面徑流,以供直接利用或注入當地水庫或地下含水層。以色列從北部戈蘭高地到南部內蓋夫沙漠,全國分布著百萬個地方集水設施,每年收集約1~2億立方米水。美國則制定雨水收集系統的標准或規劃指南以及系統的優化設計。其雨水收集設施主要有鋼制容器、外表塗有橡膠或包有塑料的纖維可折疊容器、纖維玻璃小槽、聚乙烯容器、紅木容器等類型。集雨面用柔性膜、瀝青或其他不透水材料進行處理。2)跨流域調水跨流域調水是解決水資源時空分布不均的一種有效途徑。原蘇聯地區、美國、印度、加拿大、墨西哥、巴基斯坦等國都進行了大規模的調水,伊拉克、利比亞和土耳其等國也在積極實施本國的調水計劃。但調水工程同時也會產生一些嚴重的負效應,如投資過大、移民安置、淹沒耕地等引發的一系列社會和經濟問題以及環境問題。3)地下水庫利用技術全球地下淡水佔全球淡水總儲量的30.1%,因此世界各國均非常重視利用地下水發展灌溉。美國加州的不少灌區都修建了地下水回灌系統。通過地下水庫來調蓄水量,以豐補歉,提高水資源的有效利用率。4)劣質水利用技術劣質水包括工業和生活污水、鹹水。在淡水日益緊缺的形勢下,不少國家把利用劣質水灌溉作為彌補淡水資源不足的一個重要途徑。由於將污水灌溉看作是消除污染、解決農業淡水資源不足、促進農業增產的有力措施,進一步推動了污水灌溉的發展。以色列處理後的污水利用率已達70%,居世界首位,其中1/3用於灌溉,約占總灌溉水量1/5。美國目前已建成3400餘處污水再利用工程,全國50個州中有45個州採用了污水灌溉。20世紀80年代初,前蘇聯已有50%的污水,包括全部工業廢水用於農田灌溉。印度自20世紀80年代開始,每年用於農田灌溉的污水都占城市污水總量的50%以上。沙烏地阿拉伯的大量灌溉用水,尤其是非糧食作物用水,均為處理過的廢水。以色列利用淡化鹹水進行灌溉的面積達到45,000公頃,西班牙、義大利分別為29,000公頃和15,000公頃。1.2.2輸水節水技術1)渠道防滲技術渠道襯砌是減少輸水損失、提高灌溉水利用率的主要措施。各國用於襯砌的材料包括剛性材料、土料和膜料三大類。目前剛性材料(尤其是砼襯砌)佔主導地位,隨著化學工業的發展和機械化施工技術的進步,以聚乙烯和聚氯乙烯薄膜為主的膜料襯砌的比重日益增大。膜料襯砌具有防滲效果好、耐久性強、造價低及便於施工等優點。在美國用做水工建築材料的高分子聚合物種類日漸增多,應用范圍也逐漸擴大。美國從開挖渠床、鋪設塑料薄膜直到填土或澆築砼保護層都由機械完成。前蘇聯的中亞地區和烏克蘭地區也在中、小型渠道採用了整體澆築砼和砼預制板襯砌下加鋪0.2毫米厚防滲膜料的方法。印度旁遮普邦採用在預制硅磚下加鋪廉價聚乙烯薄膜,渠道運行15年,狀況良好,取得了顯著的工程效益。2)低壓管道輸水灌溉技術低壓管道輸水不僅可以減少輸配水損失,還具有節地、適應地形強、防凍脹等優點,且有利於管理,在國際上已成為田間輸水技術的主要方向。美國1984年低壓管道輸水灌溉面積已佔總灌溉面積的46.9%,加州聖華金河谷灌區支渠以下全部管道化,渠系水利用系數達到0.97。日本、以色列、前蘇聯、東歐各國以及加拿大、澳大利亞等國也發展很快。國外低壓管道灌溉技術已趨成熟,包括地面和地埋兩種類型。地面管材主要有柔性聚乙烯軟管、薄壁鍍鋅管、鋁合金管、尼龍塗橡膠管,地埋管材包括低壓砼土管、塗塑薄壁鋼管、輕型半硬質塑料管。今後的主要研究方向是開發性能更優、價格更低的新型管材和各種先進量水、放水設備,以及適宜多目標利用的系統型式或實現自動化管理。1.2.3田間灌溉節水技術1)噴微灌技術採用高效省水的灌溉技術是提高農業水利用率的一個重要途徑,噴微灌技術是世界灌溉節水技術發展的主流。歐洲國家82%的灌溉面積利用先進的灌溉技術,僅有14%的灌溉面積利用地面重力灌溉。噴微灌技術在以色列、美國、前蘇聯和歐洲一些國家發展比較快,以色列、德國、奧地利三國的噴微灌溉面積占本國灌溉面積的100%。以色列水資源極度貧乏,十分重視選用最節水的灌溉技術,噴微灌中滴灌比例已達70%(表3-3)。表3-3各國採用先進灌溉技術情況國家總灌溉面積(百萬公頃)採用先進灌水技術的灌溉面積(公頃)噴、滴灌面積占總灌溉面積(%)噴灌滴灌噴、滴灌合計美國21.4003,380,0001,050,0004,430,00021.0法國1.610—140,0001,450,00090.0印度57.000658,500260,000918,5001.6奧地利0.080760,0003,000763,000100.0埃及3.300450.000104.000554.00017.0德國0.532530,0002,000532,000100.0南非1.300255,000220,000475,00036.5義大利2.700345,00080,000425,00016.0斯洛伐克0.310310,0002,650312,65099.0伊朗8.050199,07553,717252,7923.1以色列0.23170,000161,000231,000100.0敘利亞1.28093,00062,000155,00012.0英國0.160156,0002,000158,00099.0捷克0.153151,0111,224152,23599.5澳大利亞2.000——100,0005.0津巴布維0.15087,0008,00098,00063.0匈牙利0.13082,0004,20089,20068.6葡萄牙0.63040,00025,00065,00010.0馬拉維0.05543,1935,45048,64387.0約旦0.0705,30038,30043,60062.0塞普勒斯0.0552,00025,00027,00049.0墨西哥6.200—105,000600,00010.0噴灌形式有中心支軸式、滾移式、平移式、卷盤式、人工季節性固定噴灌等。微灌與噴灌相比,因更為節水、節能,增產效果更顯著,故其發展勢頭也很強勁。世界微灌面積由1981年的43.7萬公頃發展到2000年的376.7萬公頃。美國、以色列正在發展地下滴灌技術,取得了較地面滴灌更好的效果,並且有利於使用污水灌溉。而以重力(低水頭)滴灌為代表的家庭小型微灌系統則特別適合在發展中國家推廣。許多發展中國家也都根據本國國情,採取適度發展的路子,使噴微灌得到一定發展。噴微灌技術發展趨勢是:A.低壓節能型;B.噴微灌相互結合;C.積極開展多目標利用;D.改進設備、提高性能;E.產品日趨標准化、系列化、通用化;F.運行管理自動化。2)改進地面灌水技術在發展噴微灌技術同時,各國非常重視對常規灌水方法的改進與發展,並研製出繩索控制灌溉(美國)、坡地灌水管灌溉(蘇聯)、波涌灌溉(美國)、地面浸潤灌溉(日本)、負壓差灌溉、土壤網灌溉、小型乾燥器或霧水收集器集水灌溉(南美)、皿灌(印度、巴西)、水平池灌溉(美國)等新技術新方法。1.2.4農藝節水措施主要包括選育耐旱作物與節水品種,改良耕作方法與栽培技術,推廣地面覆蓋技術。這些措施都既適宜於灌溉農業區,也適宜於旱作農業區。1)選育耐旱作物與節水品種耐旱作物一般在生長關鍵期能避開乾旱季節,或抗逆性強,或能和當地雨季相吻合,在雨季快速生長,以充分利用有限的降水。印度和美國十分重視高粱品種的選育研究,目前全印度推廣應用的優良高粱雜交品種已達45個,覆蓋面已達38%。這些品種不僅產量高,而且品質優良,有些高粱的口感可以和我國的粳米相媲美。美國旱區高粱廣泛用於畜牧業必需的青貯料、青刈乾草、殘茬放牧,更是殘茬覆蓋保護耕作法的關鍵環節。高粱水分利用效率高,生產性能穩定,已成為高粱/肉牛旱地農牧制度的基礎。美國注重強化高粱耐旱性能的工作,得克薩斯州農業試驗站近年來用漸滲雜交法將高大、晚熟、不適應溫帶的熱帶高粱種質轉變成矮稈、早熟有栽培價值、適應溫帶的類型,擴大了種植利用范圍。得克薩斯州理工技術大學植物分子研究室人員經過多年努力,MAS的分子育種工作已有突破。亞利桑那州的Tucson試驗站,正大力篩選耐鹽、省水植物,以豐富現今栽培的作物種群。2)改良耕作方法合理的土壤耕作具有調節土壤物理性狀、蓄水保墒、增加可給營養元素的效果。因此,各國在探究發展節水農業途徑時,都非常重視耕作方法的改進與發展。發達國家由於機械化作業和化肥施用造成土壤結構破壞,引發失墒、水蝕、風蝕,為此推行了各種保護性耕作。基本趨向是由多耕轉為少耕免耕,由淺耕轉為深耕,由耕翻轉為深松,由單一作物連作轉為糧草輪作或適度休閑。重視水土保持、納雨蓄墒、以肥調水。在美國,隨著高效除草劑和免耕播種機的出現,現代免耕技術已被廣泛用於小麥、大麥、棉花、煙草、高粱、大豆、甜菜和飼料作物。目前全美國70%的耕地已取消了鏵犁翻耕,免耕種植的面積已佔全國糧食作物面積的20%。據此有人預測,到2010年美國將有95%的農民用少免耕法代替傳統耕法。3)推廣地面覆蓋技術地面覆蓋包括有機物覆蓋和地膜覆蓋。具有抑制土壤蒸發、蓄存降水、保持土壤水分、提高地溫的功能,能夠節省灌水、提高產量。並且技術簡單、成本低廉是一項非常有效的抗旱增產措施。美國平原地帶廣泛實行作物秸稈覆蓋,麥秸、高粱和軋棉碎屑覆蓋的土壤蓄水都明顯增加。最早使用地膜的日本,根據不同的作物和栽培方式採用很多不同品種的地膜,包括透明、黑色、銀黑、鍍鋁等多種顏色、材質以及帶孔和條狀網眼地膜。為解決污染問題,近年來開發了多種可降解地膜。隨著光降解地膜覆蓋材料、多功能覆蓋機以及薄型高強度地膜的出現,地膜覆蓋技術在西歐大面積用於大田蔬菜、棉花和玉米等作物。1.2.5化學節水技術1)化學覆蓋化學覆蓋是以多分子膜阻礙土壤水氣散發,水氣在膜下聚集凝結使耕層土壤水分含量升高。國外使用農田化學覆蓋的有原蘇聯、美國以及日本、法國、印度、羅馬尼亞、比利時等十多個國家,增產效果達到10~30%。農田化學覆蓋材料包括石蠟、瀝青乳劑、樹脂、橡膠、塑料等,使用方式包括成膜、泡沫和粉末覆蓋。2)保水劑保水劑即土壤改良制,從成分上大致可分為無機、有機和高分子合成物質三類。保水劑吸水速度快(吸水能力可達50~500倍),在乾旱環境下能將所含水分通過擴散慢慢滲出,並能反復吸水和滲水。通常用作種子塗層、苗木根系塗層和種子造粒。美國農業部北部研究中心於70年代合成了吸水性很強的新型保水劑,包括澱粉系、纖維素系和合成聚合體3個系。在用於種子造林、種子塗層和樹苗移栽等方面取得了良好效果。日本、英國、法國和前蘇聯等國都研製、使用了自己的保水劑產品。研究較多的是以乙烯醇/丙烯酸鹽類和交聯聚丙烯酸鹽組成的聚合體。今後的主要研究方向是延長其使用壽命,以提高利用效益,確保經濟性。保水劑及其分解後的成分對土壤和作物有無不利影響還需要進一步研究。3)抗蒸騰劑據研究人員測定,作物根系吸收的水量只有1%成為作物細胞的組成部分,其餘的99%都通過作物蒸騰進入大氣。這些水中有一部分是作物維系生命所必需的,另一部分則屬於無效散失。據美國研究資料使用抗蒸騰劑可減少土壤水分損耗40%左右。抗蒸騰劑主要作用類型包括代謝型、薄膜型和反射型。1.2.6管理節水措施1)制定節水灌溉制度節水灌溉制度不僅關繫到作物單位耗水產出,而且還能控製作物最大可能耗水量,是節水型農業的一項重要內容。70年代以來,各國在這方面開展了大量研究。以色列試驗結果顯示,最佳灌溉處理是利用最少的水獲得接近於最高產量的產量,即相當於最高產量85%~95%的產量。2)重視田間水管理和農民參與田間水管理是灌溉水管理的重要組成部分。各國為了改善和加強田間水管理,在不斷完善田間渠道和配套、採用先進的灌水技術、積極探索減少水的蒸發、滲漏,增加對土壤水的利用以提高降水和灌溉水的利用效率的同時,也紛紛重視發動農民參與水管理和加強量配水設施建設。加拿大、美國和日本等發達國家開始重視用「需求」管理取代「供給」管理,實施灌溉用水的動態管理。3)加強灌區用水信息管理隨著淡水資源供需矛盾日益突出,近些年來不少國家已注意研究灌溉農業經濟用水和用水管理現代化問題。灌溉用水管理實質是灌溉用水信息管理,合理的灌溉及其相應的措施取決於可靠的用水信息。美、日等發達國家的用水信息管理比較先進,如美國加州CIMIS灌溉管理信息系統,包括由設在重點農業區的70多個氣象站組成的網路,每個站的觀測數據在每晚自動傳輸到水資源局計算中心,中心綜合匯集的氣象數據包括降雨、土壤、空氣溫度、風向風速、相對濕度,經分析校準後存入CIMIS資料庫,提供給網站,再由各網站提供給農戶,精確確定灌水量,提高灌溉效率。4)實行計劃用水,合理調配水量在地多水少灌區,供水量與作物田間需水量之間供需矛盾突出。實施計劃用水,採用主要農作物有限供水的優化分水技術和輪灌斗農渠的最佳組合和實行灌區多水源統一調度,可以有效調配有限的水資源以發揮最大效益。5)促進灌溉管理向自動化發展隨著科學技術的迅速發展,發達國家普遍採用計算機、電測、遙感等新技術進行水管理。在美國,大型灌區都設有調度中心,實行自動化管理。日本於20世紀80年代初新建或改建的灌區,大多從渠首到各分水點都安裝有遙測、遙控裝置。羅馬尼亞大多數灌區在80年代初便實現了自動化或半自動化管理。以色列不論大小灌區,全部採用自動化控制。6)通過水價調節用水從全球范圍內看,灌溉水的水價遠低於生活、城市和工業用水。即使在法國、德國和以色列這樣的灌溉系統能夠達到自我維持發展的發達國家,其灌溉用水的價格仍然只有其它用水價的1/10左右(表3-4)。澳大利亞、塞普勒斯、美國、埃及、南非、印度、巴基斯坦、法國、英國等都制定了相應的水價政策。7)水資源管理機構運行與維護多數國家都設有確定不同類型需水和分配水的機構。澳大利亞、埃及、巴基斯坦、印度、馬來西亞的灌溉系統的運行,是由政府機構執行的。但奧地利、英國、蒙古、美國,灌溉系統的運行則主要是由用水者協會來完成的。而其他一些國家,如義大利、以色列、南非、土耳其等國是由政府機構和用水者協會來共同完成的。灌溉系統的運行維護各國也不盡相同,政府與用水者投入的運行與維護的費用的比例也大不相同。塞普勒斯、巴基斯坦、印度、南非和泰國全部由政府負擔所需的費用,而奧地利、法國、德國、美國則全部由用水者負擔所需的費用,其他國家則由二者共同負擔。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,參考資料:www.chinacitywater.org/zwdt/hyzs/4422.shtml
8. 一般用什麼表示被污染的水源中有機質的含量多少
可能有點多,自己慢慢看吧
當今,在淡水資源十分緊張的情況下,許多地方利用污水灌溉農田。未經處理的污水,既含有農作物生長所必需的養分,又含有有毒成分。盲目使用污水,不僅會污染土壤,而且還會影響農作物的生長和產品質量,損害人體健康。為了科學利用污水,妨患於未然,現將國家頒布的「農田灌溉水質標准」(GB 5084-92)中提到的水環境中的主要污染物的超標對農業環境的危害分述如下:
1、五日生化需氧量
五日生化需氧量是指在好氧的條件下,溫度為20 培養水樣5天水中微生物分解有機質的生物化學過程中所需要的溶解氧量。五日生化需氧量常作為水體有機物污染程度的指標。
灌溉水中的需氧有機污染物進入農田後,最終要被分解。在處於氧化條件的旱田土壤中,有機物質將被分解為二氧化碳和水等;在水田處於還原條件的土壤中,將生產氨氣、沼氣、有機酸、乙醇類等中間代謝產物。在分解過程中,由於消耗了水中的溶解氧及土壤中的氧化物的氧,從而使土壤的氧化還原電位下降,產生二價鐵、硫化氫、二價錳等。
灌溉水中需氧有機物的含量不太高時,對作物生長一般無不良影響,在一定條件下甚至還有改良土壤,促進增產的作用。但是,需氧有機物的含量過高時,上述產生的過剩的二價鐵、硫化氫等就要隨同有機酸等一起被水稻吸收,阻礙植株體內的代謝活動,抑制根系生長,甚至引起爛根,以至影響地上部植株的發育。尤其是作物對氮、磷、鉀等養分的吸收受到阻礙後,必然造成作物減產。
需氧有機物污染對水稻的危害一般在水田入水口附近較明顯,這是由於水中不溶性的有機物多半沉積在這里,土壤發生還原性危害所致。國標要求灌溉水中五日生化需氧量的含量:水作應小於80 mg/l,旱作應小於150 mg/l,蔬菜應小於80 mg/l。
2、化學需氧量
化學需氧量是在一定的條件下用強氧化劑氧化水樣時,所消耗該氧化劑量相當的氧的質量濃度,以氧的mg/l表示。它是指示水體被還原性物質污染的主要指標。其中包括大多數有機物和部分無機還原物質。
作為灌溉水的污染指標,化學需氧量與五日生化需氧量具有一定的類似性質,只是化學需氧量除了包括需氧有機生物氧化所耗之氧外,還包括無機還原性物質化學氧化所耗的氧。國標要求灌溉水中化學需氧量的含量:水作應小於200 mg/l,旱作應小於300mg/l,蔬菜應小於150mg/l。
3、懸浮物
懸浮物系指水樣經過慮後,截留在慮片上並於103~105 烘至恆重的固體物質。
含有大量的懸浮物的污水灌入農田後,由於流速減緩或膠體被破壞而使懸浮物大量沉澱,如果這些沉澱是由金屬粉末、泥沙組成,則會覆蓋在農田表層而影響農田的肥力;懸浮物還是水中各種重金屬污染物的吸附劑,這些重金屬污染物隨著懸浮物一起沉澱在農田,造成重金屬污染物在土壤和作物中的積累。國標要求灌溉水中懸浮物的含量:水作應小於150 mg/l,旱作應小於200 mg/l,蔬菜應小於100 mg/l。
4、凱氏氮
凱氏氮是指以凱氏法測得的含氮量。它包含了氨氮和在此條件下能被轉化為銨鹽而被測定的有機氮化合物。
氮本是植物生長所必需的營養物質,但當其含量過高時會使土壤板結,影響作物的生長。國標要求灌溉水中凱氏氮的含量:水作應小於12 mg/l,旱作應小於30 mg/l,蔬菜應小於30mg/l。
5、總磷(以P計)
動物或植物內所含磷質,經過分解與氧化作用,最後生成硫酸鹽。人每天從食物中得到的磷質,經過新陳代謝而排出硫酸鹽。洗滌劑、磷肥及骨粉等工廠廢水中也含有磷酸鹽。天然水中磷酸鹽含量一般較低,如果水中發現過量的磷酸鹽存在可表明水被污染。若同時發現過量的硝酸鹽和氯化物時,更可以進一步證實動物性物質曾經污染過水源。
天然水和廢水中的磷以正磷酸鹽、縮合磷酸鹽以及與有機體相結合的磷酸鹽3種形態存在。總磷量即水樣中各種形態的磷經消解後轉變成正磷酸鹽的總磷濃度。
磷也是植物生長所必需的營養物質,但當其含量過高時會使土壤板結,影響作物的生長。國標要求灌溉水中總磷的含量:水作應小於5.0 mg/l,旱作應小於10 mg/l,蔬菜應小於10 mg/l。
6、水溫
水溫過低會減緩植物生長,水溫過高會造成植物根系腐爛、死亡,農灌水水溫要求小於35 。
7、pH值
pH值除直接影響植物生長外,還會使一些營養物質被淋失或被土壤固定,造成植物缺乏養分而致害;或吸收了有毒的元素,造成生理危害,這些都是導致植物死亡的原因。pH值小於4,大於9時,對農作物均會產生不良影響。用pH低於3,高於11的水灌溉作物,作物很快死亡。大部分栽培植物喜歡在弱酸性和弱鹼性條件下生長。它們對pH的適應范圍為4~9,最宜范圍為5-8.5。不同作物對pH值的要求不同。小麥在弱酸性條件下比中性條件下生長的好。國標要求灌溉水的pH值允許范圍是5.5~8.5。
8、全鹽量
全鹽,主要是鈣、鎂、鈉、鉀所形成的硫酸鹽、鹽酸鹽和碳酸鹽,它們對作物的影響主要是通過離子起作用。對作物危害最大的是鈉鹽,鈣鹽和鎂鹽對作物也有一定的影響,但並不佔主導地位。
灌溉水含鹽量在1000mg/l以上,對作物生長有抑製作用,有使土壤積鹽的可能性。含鹽2000mg/l以上,使土壤積鹽明顯,會導致作物產量下降。土壤鹽分增加,使土壤溶液濃度提高,物質形態變化,造成植物吸收水分和養分的困難,植物因缺乏養料導致減產或最後死亡。因鹽類對離子的拮抗作用和協同作用,在灌溉水中,必須注意多種鹽類的存在,以防治單因子鹽類對作物的傷害。國標要求灌溉水的全鹽量在非鹽鹼地區應小於1000 mg/l,在鹽鹼地區應小於2000 mg/l,有條件的地區可以適當放寬。
9、氯化物(以CL計)
氯化鈉危害小麥發芽的臨界濃度為2000mg/l,危害水稻發芽的臨界濃度為1000mg/l。國標要求灌溉水的氯化物的含量應小於250 mg/l。
10、硫化物(以S計)
地下水(特別是溫泉水)及生活污水,通常含有硫化物,其中一部分是在厭氧條件下,由於細菌的作用,使硫酸鹽還原或由含硫有機物的分解而產生的。某些工礦企業,如焦化、造氣、選礦、造紙、印染和製革等工業廢水亦含有硫化物。
水中硫化物包括溶解性的 、 、 ,存在於懸浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金屬硫化物以及未電離的有機、無機類硫化物。硫化氫易從水中逸散於空氣、產生雞蛋臭味,且毒性很大。硫化物是水體污染的一項重要指標。
硫化物濃度即使很低也會使土壤有臭味,因此禁止採用含硫化物的廢水灌溉作物。國標要求灌溉水的硫化物的含量應小於1.0 mg/l。
11、汞及其化合物(按Hg計)
含汞0.005mg/l以上的水溶液灌溉水稻,糙米中含汞量均超過我國《食品中汞允許量》規定的0.02毫克/公斤的標准。汞在糙米及油菜中的殘留量隨灌溉液中汞的濃度的增加而增加。汞在水稻各器官中的分配為根>莖葉>殼>糙米。
灌溉水中含汞0.005mg/l,則汞在土壤表層即稍有積累,長期灌溉可造成汞在土壤表層的積累,污染土壤,造成對作物的危害。土壤中含汞量隨灌溉水中汞的濃度的增加而增加。隨灌溉水進入土壤中的汞主要集中在表層0-5厘米處。農作物能從被污染的土壤中吸收汞。作物中含汞量與土壤積累量成正相關。根據汞對農作物生長,產量的影響及農產品中的殘留,在土壤的積累,考慮到汞的毒性較大,長期灌溉能污染土壤,擬定汞的農田灌溉水質標准為0.001mg/l。
12、鎘及其化合物(按Cd計)
土壤對鎘有很強的吸附力,特別是粘土和有機質多的土壤,易於造成鎘含量的積蓄。當土壤的pH值偏酸時,鎘的溶解度增高,而且在土壤中易移動,可能污染地下水,同時也易被植物從根部吸收;當土壤pH值偏鹼時,鎘的移動性差,作物也難以吸收。在銅、鋅、砷、鎘這些元素中以鎘最容易造成土壤污染。
當灌溉水中或土壤中含有一定鎘時,均可被農作物吸收和在土壤中造成積蓄,其吸收量和積蓄量的多少隨灌溉水中鎘濃度、灌溉量和污灌年限的增加而增加。農作物吸收鎘後,鎘在植物體內的分布順序是根>莖葉>籽實。各種作物吸收鎘的能力有很大差異,小麥的吸收能力比水稻高,而玉米的吸收能力又低於水稻。由於鎘大量地積累在植物根、莖葉中,因此,在受鎘嚴重污染的農田裡,農作物的莖葉不宜作家畜飼料,根茬也不宜漚制肥料。為了防治土壤及在其上生長的農產品中有鎘的積累,建議灌溉水中鎘的最高允許濃度不應超過0.005mg/l。
13、砷及其化合物(按As計)
砷在土壤中的殘留主要集中在表層,自上而下的移動性小。
利用含砷污水灌溉農田,隨灌溉水中砷含量的增高和灌溉次數的增加,砷在土壤和作物中累積增加,使作物受害,污染收獲物。0.05mg/l以上的砷使水稻減產15.9%。0.1mg/l以上的砷使油菜減產10.3%。水稻、油菜減產百分率均隨砷濃度的增高而增加。用含砷0.25mg/l的水灌溉水稻,開始在糙米中出現殘留。含砷0.5mg/l水灌溉油菜,在油菜中開始出現砷殘留。用含砷0.5mg/l以下的灌溉水對水稻、油菜生長影響不明顯;含0.5mg/l以上砷的水對水稻、油菜生長有抑製作用,抑製程度隨砷的濃度增高而加大,含砷0.5mg/l為危害濃度,100mg/l為致死濃度。因為砷及其含砷化合物毒性很強,對人、蓄的健康有較大影響。規定灌溉水中的砷含量:水作、蔬菜不得超過0.05mg/l,旱作不得超過0.1mg/l。
14、六價鉻化合物(按Cr 計)
含六價鉻的灌溉水對水稻、小麥種子的萌發及其生長發育都有一定影響。水稻、小麥均能吸收灌溉水及土壤中的鉻。鉻對數種蔬菜及穀物的生長有刺激作用。鉻濃度5mg/l對作物有害;濃度10mg/l時作物出現嚴重的萎黃病;鉻與鎳協同作用時,鉻濃度僅2mg/l即對作物產生損害。鉻還在作物內積累。吸收的鉻主要積累在根中,其次是莖葉,少量積累在籽實里。
含鉻污水灌溉後,土壤可以積累鉻。植物吸收和土壤積累的鉻都隨灌溉水中鉻的濃度的增加及灌溉年限的增加而增加。可通過增加土壤有機質施用量和適當提高土壤的pH值來減少鉻污染造成的危害。為防止鉻對農作物、土壤造成的污染危害,灌溉水中鉻的最高允許濃度控制在0.1mg/l以下。國標要求灌溉水的六價鉻的含量應小於0.1 mg/l。
15、鉛及其化合物(按Pb計)
含鉛污水灌溉農田,其最高允許量應在1.0mg/l以下,否則抑制植物生長。進入土壤的鉛主要分布在土壤表層。當污灌水中鉛的濃度為50ppm左右時,對水稻產生毒害作用。但污水中硫酸根離子含量較多時,易生成硫酸鉛,就沒有危害了。鉛對植物毒性比砷、銅小。作物可以通過根吸收土壤或灌溉水中的鉛,並主要積累在根部,只有極少部分轉移到地上部。國標要求灌溉水的鉛及其化合物的含量應小於0.1mg/l。
16、銅及其化合物(按Cu計)
含銅污水灌溉農田,其最高以允許量應在2.0mg/l左右。銅是植物必需的微量元素。植物缺銅時,幼葉尖端乾枯,葉片脫落,生長受到抑制。谷類作物一般不能結實。土壤含銅過高時,作物主要積累在根部,造成根系發育惡化,減弱了根對各種營養成分的吸收。作物受害的程度,一般是隨農業環境中銅的含量的增加而加重。銅被作物吸收後,以根部分布的最多,莖葉次之,籽粒中最少。國標要求灌溉水的銅及其化合物的含量應小於1.0 mg/l。
17、錳
錳濃度1~10mg/l對豆類有害;達5mg/l對橙和柑桔幼苗有致毒作用;錳濃度5~10mg/l對西紅柿有致毒作用;錳濃度10~25mg/l對大豆和亞麻有致毒作用。
18、鋅及其化合物(按Zn計)
鋅是植物生長必需的微量元素。鋅可以間接影響植物生長素的形成,在缺鋅的土壤里,作物生長常常受到抑制,並出現各種病症。含鋅廢水灌溉農作物,鋅可以在土壤內累積,並能富集。土壤里含鋅過高時,主要傷害作物的根系,使根的伸長受到阻礙,葉子呈黃綠色,並逐漸萎黃,而且分孽少,莖短。小麥受鋅危害,葉尖上即出現黃褐色的條斑點。被吸收的鋅主要積蓄在植物的根部,也有一部分向莖葉中轉移。鋅在植物體內的移動性居於中等水平,向籽實中的轉移不如鎘。我國規定灌溉水中鋅及其化合物的含量為不超過2.0mg/l。
19、氟化物(按F計)
氟在植物體的積累隨著植物種類不同而有所差異。氟化物含量在34.0mg/l以下,水稻生長發育未受影響;113.25mg/l以上,水稻生長發育受到抑制;453mg/l可致水稻死亡,但此濃度以下對茄子無影響。含氟污水中有一定的磷酸鹽,污灌後硫化細菌增加,可促進磷酸鹽的轉化,提高了土壤中可溶性磷的含量,有利作物生長。含氟污水灌溉後細菌數量增大,生物學過程旺盛,產量增加。由於不同作物對氟敏感程度不同,為避免對地面水和漁業的污染危害,為保護整個農業環境和人民健康,規定氟的灌溉標准為高氟區應小於2.0mg/l,一般地區應小於3.0mg/l。
20、氰化物(按游離氰根計)
50mg/l以上氰對水稻、油菜的生長、發育和產量有影響,並開始在糙米、油菜中有殘留,殘留量隨灌溉濃度最高而加大。
根據不同生育期污灌氰殘留量不同,在生產上利用含氰污水灌溉水稻宜在前期,不宜在後期。不同濃度氰在水稻根、莖、葉中有殘留,殘留量與澆灌濃度成正相關。殘留量:根>莖葉>谷殼>糙米。根殘留量佔80%左右,莖葉佔15%左右。不同濃度氰在土壤中有殘留,殘留量隨著濃度增加而增大,但不與灌溉濃度成正比上升。土壤中氰的分解速度與氣溫和灌溉濃度有關,但無論在何種氣溫下,土壤中氰的分解速度都與灌溉氰的濃度成正相關。氰化物隨水進入土壤後消失的速度較快,在土壤中不會逐年積累。一般大田土壤中,氰的年凈化率都在90%以上。採取隔年清污輪灌,不會造成土壤和水稻的明顯污染。國標要求灌溉水的氰化物的含量應小於0.5mg/l。
21、揮發性酚
灌溉水中的酚,高濃度時(50-1000mg/l)可影響作物的正常生長和產量,甚至造成作物的死亡(1000mg/l)。低濃度時(30mg/l)可促使作物增產。不影響作物正常生長和產量的安全濃度在50mg/l左右。灌溉水中的酚可造成作物體內酚量的增加。作物體內的酚量隨灌溉水中酚濃度的提高而增加。作物體內酚積累量莖>根>籽粒。酚毒性較小,酚在作物中的積累問題,以及酚對作物生長、產量的影響問題,不會成為制定農田灌溉水質標準的限制因素。
含酚污水進入土壤,主要分布在土壤表層,50厘米以下的土層中酚的含量極少。土壤對酚具有較強的凈化能力,酚在土壤中的年凈化率在90%以上。因此,低濃度含酚污水灌溉後,不會影響土壤肥力,也不會造成土壤污染。國標要求灌溉水的揮發酚的含量應小於1.0 mg/l。
9. 土地資源如何利用
土地資源是指已經被人類所利用和可預見的未來能被人類利用的土地。土地資源既包括自然范疇,即土地的自然屬性,也包括經濟范疇,即土地的社會屬性,是人類的生產資料和勞動對象。
土地資源是人類生存的基本資料和勞動對象,具有質和量兩個內容。在其利用過程中,可能需要採取不同類別和不同程度的改造措施。土地資源具有一定的時空性,即在不同地區和不同歷史時期的技術經濟條件下,所包含的內容可能不一致。如大面積沼澤因漬水難以治理,在小農經濟的歷史時期,不適宜農業利用,不能視為農業土地資源。但在已具備治理和開發技術條件的今天,即為農業土地資源。由此,有的學者認為土地資源包括土地的自然屬性和經濟屬性兩個方面。
土地資源是在目前的社會經濟技術條件下可以被人類利用的土地,是一個由地形、氣候、土壤、植被、岩石和水文等因素組成的自然綜合體,也是人類過去和現在生產勞動的產物。因此,土地資源既具有自然屬性,也具有社會屬性,是「財富之母」。土地資源的分類有多種方法,在我國較普遍的是採用地形分類和土地利用類型分類:
(1)按地形,土地資源可分為高原、山地、丘陵、平原、盆地。這種分類展示了土地利用的自然基礎。一般而言,山地宜發展林牧業,平原、盆地宜發展耕作業。
(2)按土地利用類型,土地資源可分為已利用的土地,包括耕地、林地、草地、工礦交通居民點用地等;宜開發利用的土地,包括宜墾荒地、宜林荒地、宜牧荒地、沼澤灘塗水域等;暫時難利用的土地,包括戈壁、沙漠、高寒山地等。這種分類著眼於土地的開發、利用,著重研究土地利用所帶來的社會效益、經濟效益和生態環境效益。評價已利用土地資源的方式、生產潛力,調查分析宜利用土地資源的數量、質量、分布以及進一步開發利用的方向途徑,查明目前暫不能利用土地資源的數量、分布,探討今後改造利用的可能性,對深入挖掘土地資源的生產潛力、合理安排生產布局提供基本的科學依據。
土地資源有如下幾個特徵:
(1)土地資源是自然的產物;(2)土地資源的位置是固定的,不能移動;(3)土地資源的區位存在差異性;(4)土地資源的總量是有限的;(5)土地資源的利用具有可持續性;(6)土地資源的經濟供給具有稀缺性;(7)土地利用方向變更具有困難性。
目前我國土地問題嚴峻,主要表現在以下幾個方面:
(1)植被破壞。森林是生態系統的重要支柱。一個良性生態系統要求森林覆蓋率達到13.9%。盡管建國後開展了大規模植樹造林活動,但森林破壞仍很嚴重,特別是用材林中可供採伐的成熟林和過熟林蓄積量已大幅度減少。同時,大量林地被侵佔,在很大程度上抵消了植樹造林的成效。草原面臨嚴重退化,沙化、鹼化,加劇了草地水土流失和風沙危害。
(2)土地退化。我國是世界上土地沙漠化較為嚴重的國家,近十年來土地沙漠化急劇發展,20世紀50~70年代年均沙化面積為1560平方千米,70~80年代年均擴大到2100平方千米,總面積已達20.1平方千米。我國的耕地退化問題也十分突出。如原來土地肥沃的北大荒地帶,土壤的有機質已從原來的5%~8%下降到1%~2%(理想值應不小於3%)。同時,由於農業生態系統失調,全國每年因災害損毀的耕地約200萬畝。
我國荒漠化面積大、分布廣、類型多,目前全國荒漠化土地面積超過262.2萬平方千米,占國土總面積的27.3%,其中沙化土地面積為168.9萬平方千米,主要分布在西北、華北、東北13個省區市。
荒漠化及其引發的土地沙化被稱為「地球潰瘍症」,危害表現在許多方面,已成為嚴重製約我國經濟社會可持續發展的重大環境問題。據統計,我國每年因荒漠化造成的直接經濟損失達540億元,新中國成立以來,全國共有1000萬公頃的耕地不同程度地沙化,造成糧食損失每年高達30多億千克。在風沙危害嚴重的地區,許多農田因風沙毀種,糧食產量長期低而不穩,群眾形象地稱為「種一坡,拉一車,打一籮,蒸一鍋」。在內蒙古自治區鄂托克旗,30年間流沙壓埋房屋2200多間,近700戶村民被迫遷移他鄉。
目前我國耕地的特點是:
(1)人均耕地面積小我國雖然耕地面積總數較大,但人均佔有耕地的面積相對較小,只有世界人均耕地面積的1/4。人均耕地面積大於0.13公頃的地方省,主要集中於我國的東北、西北地區,但這些地區水熱條件較差,耕地生產水平低。相對自然和生產條件好的地區如上海、北京、天津、湖南、浙江、廣東和福建等人均耕地面積小於0.07公頃,有些地區如上海、北京、大洋、廣東和福建等甚至低於聯合國糧農組織提出的人均0.05公頃的最低界限。該組織認為低於此界限,即使擁有現代化的技術條件,也難以保障糧食自給。
(2)分布不均勻綜合氣候、生物、土壤、地形和水文等因素,我國耕地大致分布在東南部濕潤區、半濕潤季風區、西北部半乾旱區、乾旱內陸區和西部的青藏高原區。東南部濕潤區和半濕潤季風區集中了全國耕地的90%以上。
(3)自然條件差我國耕地質量普遍較差,其中高產穩產田佔1/3左右,低產田也佔1/3。其中澇窪地有約400×104公頃,鹽鹼地有約400×104公頃,水土流失地670×104公頃。而且耕地地力退化迅速,加上由於污水灌溉和大面積施用農葯等原因,耕地受污染嚴重,加劇了耕地不足的局面。
這一特點使我國耕地面臨的壓力巨大,中國依靠佔世界7%的耕地養活了世界22%的人口,是一項具有世界意義的偉大成就。但另一方面,這一現實也表明中國耕地資源面臨的嚴峻形勢,耕地不足是中國資源結構中最大的矛盾。
總之,我國單位面積耕地的人口壓力巨大,目前已是世界平均水平的2.2倍。因此,我國的可持續發展在很大程度上依賴於對耕地的保護。
在20世紀80年代進行的首次全國統一草地資源調查資料顯示,我國有天然草地面積33099.55萬公頃(為可利用草地面積,下同),小於澳大利亞(澳大利亞為43713.6萬公頃),比美國大(美國為24146.7萬公頃),為世界第二草地大國。
天然草地在全國各地均有分布,從行政省區來看,西藏自治區草地面積最大,全區有7084.68萬公頃,佔全國草地面積的21.40%;依次是內蒙古自治區、新疆維吾爾自治區、青海省,以上四省區草地面積之和佔全國草地面積的64.65%。草地面積達1000萬公頃以上的省區還有四川省、甘肅省、雲南省;其他各省區草地面積均在1000萬公頃以下;海南、江蘇、北京、天津、上海5省(市)草地面積較小,均在100萬公頃以下。
我國人工草地不多,據1997年統計,全國累計種草保留面積1547.49萬公頃,這其中包括人工種草、改良天然草地、飛機補播牧草三項。如果將後兩項看作半人工草地,我國人工和半人工草地面積之和也僅佔全國天然草地面積的4.68%。我國人工草地和半人工草地雖不多,但全國各省區都有,以內蒙古自治區最大,有443.34萬公頃,達到100萬公頃以上的依次有四川省、新疆維吾爾自治區、青海省和甘肅省。各地人工種植和飛播的主要牧草有苜蓿、沙打旺、老芒麥、披鹼草、草木樨、羊草、黑麥草、象草、雞腳草、聚合草、無芒雀麥、葦狀羊茅、白三葉、紅三葉,以及小灌木檸條、木地膚、沙拐棗等。在糧草輪作中種植的飼草飼料作物有玉米、高粱、燕麥、大麥、蠶豆及飼用甜菜和南瓜等。由於人工草地的牧草品質較好,產草量比天然草地可提高3~5倍或更高,因而在保障家畜飼草供給和畜牧業生產穩定發展中起著重要的作用。
我國國土面積遼闊、海拔高低懸殊、氣候千差萬別,形成了多種類型的草地類型,全國首次統一草地資源調查將全國天然草地劃分為18個草地類,824個草地型。
在組成全國各類草地中,高寒草甸類草地面積最大,全國有5883.42萬公頃,佔全國草地面積的17.77%。這類草地集中分布在我國西南部青藏高原及外緣區域。其他依次是溫性草原類草地、高寒草原類草地、溫性荒漠類草地,這三類草地各自佔全國草地面積10%左右。以上4類草地面積之和可佔到全國草地面積的1/2,且主要分布在我國北部和西部。下列5類草地面積較小,分別是高寒草甸草原類、高寒荒漠類、暖性草叢類、乾熱稀樹灌草叢類和沼澤類草地,它們各自面積佔全國草地面積均不超過2%。其餘各類草地面積佔全國草地面積在2%~7%之間,居於中等。
由於我國長期以來對草地資源採取自然粗放經營的方式,重利用、輕建設,重開發、輕管理,草地資源面臨嚴重的危機。主要表現為:
(1)過牧超載、亂砍濫墾,草原破壞嚴重。草原建設缺乏統一計劃管理,投入少,建設速度很慢。草原退化、沙化、鹼化面積日益發展,生產力不斷下降。
(2)草原土壤的營養銳減,草原動植物資源被嚴重破壞,生產力下降。生態環境惡化。
(3)草地牧業基本上處於原始自然放牧利用階段,草地資源的綜合優勢和潛在生產力未能有效發揮。牧區草原生產率僅為發達國家(如美國、澳大利亞等)的5%~10%。
10. 人類活動對張掖市地下水影響
是地下水中最常見的污染物,一般天然水中含量很低。人類活動的許多方面都會導致水中含量增加,因此,成為識別人類活動對水質影響的指示劑。
在黑河流域上游祁連山區,人類活動強度小,各類水體(河水、泉水和地下水)基本處於天然狀態,水中含量很低。據《祁連志》78個水樣(包括河水、地下水和泉水)的化學分析結果,均值為0.28 mg/L。
在中游、下游平原區,含量顯著增加。2001年6~8月項目組在區域野外調查中採集了80個水樣,其中在22個地表水樣中(河水和水庫水)均值為3.12 mg/L。沿黑河幹流的7個樣品均值為1.63 mg/L,最大值出現在鶯落峽出山口,為4.41mg/L。在58個地下水樣中(包括泉水),均值為18.21 mg/L,是上游水體的65倍,局部地段井水的含量超過國際飲水標准(50mg/L),如圖7-37所示。例如張掖市城外白塔五隊地下水的濃度為84.06mg/L,高台興隆小學為108.36mg/L,高台鹽化公司為62.64mg/L,鼎新雙樹村為50.30mg/L。上述數據表明,人類活動已經對中游、下游地下水質量產生較大影響。
圖7-37 黑河流域地下水分布等值線圖
從圖7-37可見,在區域上污染為點源污染,但是對某一城市而言,局部范圍已成為面狀污染。早在1984年原甘肅省第二水文地質工程地質隊對張掖市城區及其外圍地下水的調查結果表明,在城外西北和東北部以及城區西部的地下水均受到面狀污染。污染源有4個方面:①污水;②土壤有機氮;③農田施用的化肥;④動物糞便等。
由於污染存在多種來源,僅根據土地利用的情況確定污染源,存在許多困難。氮同位素技術提供了污染源識別的直接手段(Kohl et al.,1971;Kreitler,1975,1979;Stephen et al.,1993)。另外,氮同位素與其他同位素和水化學的結合,還能獲得更可靠的分析信息,有助於污染源的識別和解釋。
下面應用氮同位素技術,結合其他同位素和水化學方法,識別張掖市地下水污染源,為城市地下水資源保護和管理提供科學依據。
一、研究區概況
張掖市位於黑河流域中游區張掖盆地東部,面積3600 km2,人口46.62×104人。研究區為張掖市城區及其外圍(圖7-38),處於黑河沖洪積扇前緣地帶。區內發育有5條較大的泉溝及一些大小不等的沼澤窪地。
圖7-38 張掖市研究區范圍和地下水取樣點位置
黑河幹流從出山口鶯落峽流入張掖市境內,經城西流向正北。山丹河經城北流向西北。氣候乾旱,年均降水量130.5 mm,年均蒸發量2002.5 mm。農業是張掖市主導產業,城區周圍大部分為農田灌溉區,主要作物有小麥、玉米、稻穀、油籽、葵花、瓜果和蔬菜等。20世紀50年代開始使用化肥,逐年增加。在80年代化肥的施用量為75~225kg/hm2,到1990年達到1260 kg/hm2。興建於50年代的工業,主要是化肥、造紙、電力和食品加工等企業,集中分布在西北部的五里墩、張掖老城區和東北部張掖火車站沿線,其中位於西北部的造紙廠和化肥廠排污量最大,污水被下游地區用於農田灌溉。市內化糞池密布,有80%的化糞池無防滲措施。
張掖地區地下水主要賦存在第四紀鬆散沉積物中,在金花廟—張掖市水泥廠一線西南部為單層或二元結構,表層岩性是亞砂土和亞粘土,下層為鬆散的砂礫卵石;在該線以東為多元結構區,20 m以上為亞粘土、亞砂土和砂互層,20 m以下為砂礫卵石層。在張掖西南部為大厚度潛水,在東北部為多層型潛水-承壓水。地下水從南流向北,西部地下水水位埋深大於10 m,東部2~3 m,由深變淺。
二、氮同位素應用原理
氮元素有兩種穩定同位素,常見的14N和稀有的15N,在物理、化學和生物反應過程中它們因質量不同而發生同位素分餾,導致不同的污染源具有顯著的氮同位素特徵。幾種主要污染源的氮同位素特徵值,分別為:①由土壤有機氮礦化形成的,其δ15N值為+4‰~+9‰;②來自含氮化肥的因其中的N來自大氣中N2的工業固定,其值近於0,一般范圍在-4‰~+4‰之間;③動物糞便(廄肥)或污水因氨揮發,貧15N的NH3優先揮發,使剩餘的富15N,由此硝化形成的富15N,其值較大,為+10‰~+20‰(Heaton,1986)。
對於地下水中NO3-的δ15N值,它不僅受到污染源的控制,而且還受NO3-形成和運移過程中發生的物理-化學及生物化學作用的影響。其中氨揮發和反硝化作用是影響氮同位素分餾的兩種主要作用。在平衡條件下,氨揮發反應NH3(gas)↔NH4+(aq)的氮同位素分餾系數εNH4-NH3為+25‰~+35‰(Kirshenbaum et al.,1947;Mariotti et al.,1984)。對於地下水中NO3-的δ15N值,它不僅受到污染源的控制,而且還受NO3-形成和運移過程中發生的物理-化學及生物化學作用的影響。其中氨揮發和反硝化作用是影響氮同位素分餾的兩種主要作用。在平衡條件下,氨揮發反應NH3(gas)↔NH4+(aq)的氮同位素分餾系數εNH4-NH3為+25‰~+35‰(Kirshenbaum et al.,1947;Mariotti et al.,1984)。對於地下水中NO3-的δ15N值,它不僅受到污染源的控制,而且還受NO3-形成和運移過程中發生的物理-化學及生物化學作用的影響。其中氨揮發和反硝化作用是影響氮同位素分餾的兩種主要作用。在平衡條件下,氨揮發反應NH3(gas)↔NH4+(aq)的氮同位素分餾系數εNH4-NH3為+25‰~+35‰(Kirshenbaum et al.,1947;Mariotti et al.,1984)。對於地下水中NO3-的δ15N值,它不僅受到污染源的控制,而且還受NO3-形成和運移過程中發生的物理-化學及生物化學作用的影響。其中氨揮發和反硝化作用是影響氮同位素分餾的兩種主要作用。在平衡條件下,氨揮發反應NH3(gas)↔NH4+(aq)的氮同位素分餾系數εNH4-NH3為+25‰~+35‰(Kirshenbaum et al.,1947;Mariotti et al.,1984)。對於地下水中NO3-的δ15N值,它不僅受到污染源的控制,而且還受NO3-形成和運移過程中發生的物理-化學及生物化學作用的影響。其中氨揮發和反硝化作用是影響氮同位素分餾的兩種主要作用。在平衡條件下,氨揮發反應NH3(gas)↔NH4+(aq)的氮同位素分餾系數εNH4-NH3為+25‰~+35‰(Kirshenbaum et al.,1947;Mariotti et al.,1984)。對於地下水中NO3-的δ15N值,它不僅受到污染源的控制,而且還受NO3-形成和運移過程中發生的物理-化學及生物化學作用的影響。其中氨揮發和反硝化作用是影響氮同位素分餾的兩種主要作用。在平衡條件下,氨揮發反應NH3(gas)↔NH4+(aq)的氮同位素分餾系數εNH4-NH3為+25‰~+35‰(Kirshenbaum et al.,1947;Mariotti et al.,1984)。系數為+25‰~+35‰(Kirshenbaumetal.,1947;Mariottietal.,1984)。
反硝化動力學反應,有
西北內陸黑河流域水循環與地下水形成演化模式
殘留與生成物N2之間的氮同位素分餾系數約為+35‰(Heaton,1984;Vo-gel et al.,1981)。
在包氣帶透水性強和含氧的地下水環境中,因為硝化作用迅速,而反硝化作用很少發生,所以地下水的值基本反映了污染源的氮同位素值。
在張掖市研究區,地下水埋藏淺,包氣帶岩性為亞砂土和亞粘土,透水性強,含水層為粗顆粒介質,因此,張掖市適宜應用氮同位素作為地下水污染源的指示劑。
三、樣品採集和測試
2001年6月和2002年8~9月在張掖城區及其外圍地帶共採集樣品37件,其中地下水樣27件,河水樣1件,污水樣4件,土樣2件、化肥樣1件及鶯落峽河水和山前戈壁帶地下水樣各1件。水樣分析項目為、Cl-、TDS和D、18O及氚等測試,對濃度較高地帶的地下水、河水、污水和戈壁帶地下水進行了測試,土樣為及其15N分析,化肥測試15N值。
取樣點進行GPS定位,現場測試pH和水溫等。測試方法分別是:為紫外分光光度法,用pH/TDS計直接測定。同位素樣由國土資源部水文地質專業實驗測試中心檢測,樣品制備方法分別是:15N採用鋅-硫酸亞鐵還原法,18O採用CO2-H2O平衡法,D為鋅還原法,最後由MAT251質譜計測定。氚採用低本底液體計數器測定。對於土樣,先用去離子水溶解,離心過濾得到過濾液,然後採用與水樣相同的分析方法處理和測試樣品。四、結果與討論
(一)氫、氧同位素變化特徵
從分析結果(表7-15)可見,地下水的δD、δ18O值分別為-63‰~-52‰和-9.0‰~-7.1‰,12個樣品的均值分別為(-57±3)‰和(-8.3±0.5)‰。鶯落峽河水δD、δ18O值為-50‰和-8.0‰,冰雪融水δD、δ18O值分別為-51.0‰~-41.0‰和-9.2‰~-8.6‰。張掖市大氣降水多年(1986~1996)加權平均δD、δ18O值分別為-38.3‰和-5.6‰(原始數據來自IAEA資料庫,2001)。由此可見,張掖市地下水的δD、δ18O值不同於其他水體,地下水點落在全球大氣水線附近(圖7-39),但是所有地下水點都低於當地大氣降水多年加權平均值,表明張掖市地下水是以來自黑河流域南部祁連山降水補給為主。
圖7-39 黑河流域張掖地區地下水及地表水δD-δ18O之間關系
從圖7-39可見,淺層地下水數據點與來源於祁連山降水和冰雪融水的鶯落峽河水相近,說明鶯落峽河水是張掖市淺層地下水的主要來源。取自東部大口井(Y12-2)和西北部污灌區(Y29和Y30)地下水樣的數據點,明顯偏離全球大氣水線,尤其是Y29和Y30與地表污水點相近,表明采樣點的地下水受到明顯的蒸發影響。深層地下水點沿全球大氣水線分布,在鶯落峽河水點與北部流泉村水點之間,表現為高海拔、寒冷區降水補給的特徵。
氚同位素測試結果表明,張掖北部流泉村深層地下水氚含量為0.5 TU左右,為1951年以前補給的較老水,反映了寒冷環境大氣降水和現代河水補給特徵。淺層地下水氚含量為23.44~62.15 TU之間,10個樣品的均值為41.10 TU,低於同期的鶯落峽河水氚值(58.3TU),反映出河水不是惟一的補給水源,可能還有低氚值水和山區地下水補給。
用α-萘銨比色法,
用納氏試劑比色法,Cl-用硝酸銀滴定法,TDS采若以鶯落峽河水(T1=58.3TU)代表新水,氚的檢測限T2=2 TU代表老水,以兩個端元組分混合形成T0水,根據質量守恆定律有
表7-15 黑河流域張掖市地下水同位素及化學分析結果
續表
西北內陸黑河流域水循環與地下水形成演化模式
得同位素混合公式:
西北內陸黑河流域水循環與地下水形成演化模式
式中W1、W2和W0分別為老水、新水和混合水的質量。
根據上式可估算地下水中老水所佔的比例,結果如表7-16所示。從表7-16可以看出,淺層地下水和深層地下水中老水所佔的比率是不同的,多源補給混合特徵明顯。
表7-16 黑河流域張掖市地下水中老水補給比重
綜上所討論的結果,張掖北部流泉村地下水參與現代水循環較差,其上覆厚層淤泥質覆蓋層使地下水免遭污染。其他地段的地下水氚含量都較高,表明其參與現代水循環積極,從地下水中已經發現組分,是通過灌溉或排污將地表或土壤中的輸入地下水中的。
(二)無機氮化合物分布特徵
在張掖地表污水中,濃度達到490mg/L,為10.25mg/L,濃度為66.21 mg/L。土壤無機氮化合物中和含量低,含量很高,20cm深處為496.75 mg/kg,並隨深度增加含量下降。
從表7-15和圖7-40可看出,淺層地下水中無機氮化合物含量較高,濃度達到2.7 mg/L,為105 mg/L,為149.6mg/L,15個樣品的均值為54.17 mg/L。高濃度帶主要分布在張掖西北部(Y1,Y2,Y3,Y29,Y30)、東部(Y12-2,Y15,Y23)和西部(Y5)。深層水中和濃度較低,最大值分別為0.37mg/L 和0.2mg/L;而濃度很高,范圍在3.89~82.85mg/L之間,12個樣品的均值為35.65mg/L,其中有4個超過國際飲水標准(50 mg/L),這些樣品分布在城區(Y8、Y10)以 及 研 究 區 南 部(Y14)和 西 南 部(Y13)。
(三)氮同位素分布特徵
1.潛在補給源
(1)土壤組分
在張掖耕作土地中,20cm 深度土壤中的δ15N值為5.55‰,屬於正常值范圍。在40 cm深度,δ15N值達到14.67‰,異常偏大,指示與長期施用硝酸銨化肥和廄肥有關。
(2)化肥
圖7-40 黑河流域張掖市地下水濃度分布等值線圖
測試結果表明,張掖施用的尿素化肥,其δ15N值為8.17‰,超出化肥的正常值域,可能是氨揮發所致。曹亞澄等(1989)對中國15種尿 素 樣 品 進 行 了 測 試,δ 15N 均 值 為-1.12‰,其他化肥如硫酸銨、氯化銨和碳酸氫銨的δ15N均值分別為-1.48‰(樣品數n=3)、-1.35‰(n=7)、+0.91‰(n=26)。在硝酸銨中,和的δ15N均值分別為-0.98‰和+8.69‰(n=17)。δ15N值偏高被認為是由於硝酸銨中的來自HNO3,在 HNO3 生產過程中 NH3 氧化時發生了同位素交換反應(Freyeretal.,1974)。
在化肥中,δ15N值一般很低,但是在施肥過程中,由於氨揮發,會出現施化肥土壤比天然土壤的δ15N值高。揮發最強烈的化肥是碳酸氫銨,經過近3個月時間的放置,δ15N值可由近-4‰增加到約8‰。
(3)污水
在化肥廠污水中,pH值為9.4,呈鹼性,有利於氨揮發,以至濃度達到490mg/L,污水中的δ15N值為7.59‰,是氨揮發的結果。
電廠污水的pH值很高,含量較低,氨揮發有限,污水的δ15N值屬土壤的值域。
造紙廠、電廠混合污水和生活污水δ15N值均為負值,可能是來自植物含氮有機質降解,而後者的δ15N值通常為負。這兩種污水有機質含量都較高,如造紙廠污水COD含量高達2478.5 mg/L。
(4)河水
兩個河水樣的δ15N值相近,都在土壤的正常值域內,表明河水中起源於土壤。
2.地下水
在張掖南部山前戈壁帶、井深280 m的地下水中,其的δ15N值為4.27‰,起源於天然土壤有機氮礦化形成的,基本代表了不受人類活動影響的天然地下水的δ15N值。
在張掖市區,淺層地下水水樣的值為+4.93‰~31.54‰,10個樣品的均值為11.75‰;深層地下水為+4.39‰~+10.95‰,9個樣品的均值為6.74‰。淺層水值高於深層水。
在淺層地下水中,有7個樣品的值大於9‰,占淺層水樣品總數的70%,其中4個樣品取自西北部污灌區(Y1、Y2、Y3和Y30),這些水樣不僅值大於9‰,而且含量很大,如Y3(20mg/L)和Y30(105mg/L),都指示地下水來源於灌溉污水。灌溉污水的濃度,在Y26處達到380 mg/L,Y27處為490mg/L。由於污水中濃度較高,在地下環境中還來不及將全部轉化為,導致地下水濃度高。鹼性土壤(pH為8.4~8.5)和氣候乾旱都有利於貧15N的氨揮發,使得殘余富集15N,由此經硝化作用形成的也富集15N,因此污灌區地下水值很高。
在張掖西北部污灌區,地下水中值普遍較高,與其他污灌區水樣具有顯著的相關性,相關系數達到0.98,表明污染源相同(圖7-41)。
圖7-41 黑河流域張掖地區地下水與Cl-之間關系
在城區養豬場,地下水值異常高,為31.54‰,但是含量較低,為11.96 mg/L。值指示該處地下水中來自動物糞便,並發生了反硝化作用。
在張掖西部和西南部,值分別為4.93‰和7.78‰,指示地下水主要來自土壤有機氮的礦化。
在9個深層地下水水樣中,值指示取樣處地下水來源於生活污水或糞便和土壤有機氮礦化形成的。另外從張掖市自來水公司供水井采樣分析表明,地下水濃度隨時間而增大,由1988年的29.5mg/L增加到2001年的36.06mg/L(圖7-42)。該井地下水中的與Cl-沒有明顯的相關性(圖7-41(d)),說明該井地下水來自多種污染源,其中主要來自土壤有機氮的礦化和化肥施用。
圖7-42 1986年以來黑河流域張掖市自來水公司供水井地下水動態變化
總之,地下水中除個別來自生活污水或糞便外,其餘主要來自土壤有機氮礦化形成的,其次是化肥。