关键词:农业;低碳农业;二氧化碳
哥本哈根世界气候大会全称《联合国气候变化框架公约》，被喻为“拯救人类的最后一次机会”;的会议，让“低碳经济”;成了2009年的岁末热词。一时间，所谓碳税、碳汇、碳交易、碳足迹、低碳工业、低碳农业、低碳建筑、低碳城市、低碳生活蜂拥而至。低碳经济作为具有广泛社会性的前沿经济理念，其实并没有约定俗成的定义。一般来讲，低碳经济是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业创新、新能源开发等手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。所谓低碳，就意味着环保、节能减排，意味着生产、生活方式和价值观念的转变。
1低碳农业的概述低碳农业首先是一种理念，是农业转变发展方式的一个发展方向。低碳理念的本质就是降能节约。低碳农业是一种现代农业发展模式，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发利用等多种手段，尽可能地减少能源消耗，减少碳排放，实现农业生产发展与生态环境保护双赢。低碳农业是一种比广义的生态农业概念更广泛的概念，是生态农业、绿色农业的进一步发展，不仅象生态农业那样提倡少用化肥农药、进行高效的农业生产，而在农业的能源消耗越来越多，种植、运输、加工等过程中，电力、石油和煤气等能源的使用都在增加的情况下，低碳农业还更注重整体农业能耗和碳排放的降低。
低碳农业也是生物多样性农业。农业的发展经历了刀耕火种农业阶段、传统农业阶段和工业化农业阶段。工业化农业过程对生物多样性构成威胁:农田开垦和连片种植引起自然植被减少，以及自然物种和天敌的减少;农药的使用破坏了物种多样性;化肥造成了环境污染，进而也引起生物多样性的减少;品种选育过程的遗传背景单一化及其大面积推广，造成了对其他品种的排斥，如果用碳经济的概念衡量，这种农业可以说是一种“高碳农业”;。改变高碳农业的方法就是发展生物多样性农业。生物多样性农业由于可以避免使用农药、化肥等，某种意义上正属于低碳农业。农业作为国民经济的基础产业，是一个重要的温室气体来源，同时又受到温室效应的严重影响。响应低碳经济的号召，确定农业温室气体的排放量并探寻减排办法已成为世界各国的当务之急。然而，低碳农业虽然前景广阔，但距离“低碳农业”;的标准还有很大差距。劳动力是发展低碳农业前期投人成本中的主要部分，尤其是知识型劳动力的投人;我国目前的农业生产特点决定了规模化低碳农业发展的困难。发展低碳农业，需要大面积采用生态农业的部分技术、需要相应的生产技术与之相匹配、需要政府和一些高校社会组织专业人员的指导和培训，特别是市场的衔接。
2农业与温室气体中二氧化碳的消长关系人类的农业生产活动与全球气候变化相互联系又相互影响。农业生产在全球温室气体(包括二氧化碳，CH4,N20)循环中占有重要地位。土壤中的有机物质经微生物分解，以二氧化碳的形式释放人大气，CH;可在长期淹水的农田中经发酵作用产生，全球一半以上的N20来自土壤的硝化和反硝化过程。2.1农业是温室气体中二氧化碳的重要来源2.1.1土壤本身就是一个巨大的碳库。土壤圈是地球岩石圈、大气圈、水圈和生物圈交界的一个圈层，它不仅是人类赖以生存的自然资源和人类与生物生活栖息的基地，而且是生态系统中生物与环境间进行物质、能量交换的枢纽。土壤圈在全球气候变化尤其在全球碳循环中的重要作用可归纳为两方面:一是土壤圈是碳素的重要贮存库和转化器。其贮存形式为土壤有机质，它含有的有机碳量占整个生物圈总碳量的3/4。储存的大量有机碳是土壤质量和功能的核心，有利于作物的生长;但由于大量施用化肥，加速了农田土壤中有机碳的矿化，进而向大气中排放了大量的二氧化碳和CH4等温室气体，尤其是千百年来因种植水稻而形成的水稻土，每年排放的CH4占全球CH;排放总量的10%一15%。二是土壤呼吸使大量的有机碳以二氧化碳形式释放到大气中。土壤呼吸作用释放的二氧化碳量是相当可观的。据估算，全球每年由土壤释放到大气中的碳量约为(0.8一4.6)xlOlsg。因此，土壤呼吸的微量变化将导致大气中二氧化碳浓度的显著变化，从而影响由于二氧化碳浓度升高所伴随的全球变暖和其他气候因素的变化。
鉴于土壤及土地退化对全球食物安全、环境质量及人畜健康的负面影响日益严重的现实,从土壤圈与地圈—生物圈系统及其它圈层间的相互作用的角度研究土壤退化,特别是人为因素诱导的土壤退化的发生机制与演变动态、时空分布规律及未来变化预测与恢复重建对策,已成为研究全球变化的最重要的组成部分,并将继续成为21世纪国际土壤学、农学及环境科学界共同关注的热点问题。但是,迄今为止,有关土壤退化的许多理论问题及过程机理尚不清楚,还没有公认的或统一的土壤退化指标和定量化评价方法[1]。因此,及时了解国际土壤退化研究的最新动向,并结合我国实际创造性地开展该领域的研究工作,具有重要的学术价值和现实生产意义。
1土壤退化的概念
土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然,特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力,即土壤质量及其可持续性下降(包括暂时性的和永久性的)甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程,包括过去的、现在的和将来的退化过程,是土地退化的核心部分。土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况,特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力,其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力,它一方面是五大自然成土因素,即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果,带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性;另一方面,人类活动也深刻影响着自然成土过程,改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此,土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式,土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程(有些甚至是短暂的)可导致明显的退化结果,后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间,但尚未导致明显?
2全球土壤退化概况
当前,因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题,已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计,全球土壤退化面积达1965万km2。就地区分布来看,地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出,约300万km2的严重退化土壤中有120万km2分布在非洲、110万km2分布于亚洲;就土壤退化类型来看,土壤侵蚀退化占总退化面积的84%,是造成土壤退化的最主要原因之一;就退化等级来看,土壤退化以中度、严重和极严重退化为主,轻度退化仅占总退化面积的38%[3~6]。
关键词：土壤污染；现状；预防；治理；对策
中图分类号：X53文献标识码：A1.土壤污染的概念极其危害
1.1土壤污染的概念
陆地的表面拥有肥力，并且能生长植物，这些厚度在2m左右的疏松表层就是土壤。土壤不仅仅可以给予植物生长的机械支撑力，还可以为植物的生长发育提供其所必须的水以及氧气还有肥料等基本要素。随着近些年人口急剧膨胀，工业的飞速发展，使得大批量的固体废物倾倒在土壤上，除此之外，大量的废水也渗入到土壤当中，而车辆所排放的尾气以及大气中的有害气体也会随着雨水的飘落渗入到土壤当中。同时农业化学水平的不断提高，也使得大量的化学肥量等散落到土壤上，最终使得土壤受到了大量的非点源污染，并在水土流失以及风蚀等等作用下，使得污染的面积越来越大。所以凡是干涉土壤正常的功能，损害植物生长尤其是农作物生长并降低农作物产量以及质量的物质都叫做土壤污染物。
1.2土壤污染的危害
土壤的污染有着一定的滞后性，还有积累性和隐蔽性，是一种几乎无法逆转以及治疗的污染。正常来讲，污染物在进入到土壤当中，在直观上并不会有着很大的变化，通常都要通过对土壤样品进行详细地分析以及化验等等手段，才能确定该地土壤污染是否会对人畜造成影响。而由于污染物在土壤当中并不会稀释以及扩散，只会在土壤中不断地积累，在必要的时候就只能依靠换土或者是对土壤淋洗等手段方能解决，但其治理的成本高的可怕，且周期长见效慢。
根据相关资料，我国大概1/5的耕地有着不同程度的铅、砷以及铬等重金属污染，其中被工业三废所污染的耕地面积就达到惊人的1000万公顷。这一片被污染的土壤中，其有毒的污染物通过雨水的洗刷后，深入地下水源中，不仅会引发人畜中毒，还会诱导生成一些疑难杂症，危害人们的身体健康和生活品质。
2.土壤污染的原因
2.1农药过量使用
据相关资料显示，我国每年所使用的农药量高达50～60万吨，使用农药的面积达到惊人的2.8亿公顷以上，农田平均施用农药量每公顷达到14kg。这些直接喷洒到土壤中的农药，其中有一大部分被土壤吸附，而这些残留在土壤中的农药，由于非生物以及生物的作用，会形成稳定性不同的产物。喷施于农作物上的农药，除却被农作物吸收之外，还有一半以上会洒落在农田上。农作物从土壤当中吸收农药，会在植物的根部、果实甚至茎、叶当中积累，进而影响人畜的生命安全。
2.2化肥过量使用
在我国，化肥每年的使用量会超过4100万吨。不能否认，使用化肥是农产品增产的重要手段，但是长期大量的使用氮和磷化肥会使得土壤的结构被破坏，使得土壤板结，耕地土壤退化，进而使得耕层变浅，保水肥能力严重下降，从而又进一步增加了农业生产的成本，影响了农作物的产量和质量；而剩余的未被植物吸收的一些化肥都会顺着植物根茎延伸至地下，甚至会转移到其他的地方，导致了土壤污染的范围加大。大量的使用化肥还会使得饲料农作物当中含有过多的硝酸盐，使得牲畜体内的氧气输送受到阻碍，导致牲畜患病甚至死亡。
2.3大气的污染
机动车和工业废气对土壤的污染也非常大，这些废气中含有硫化物、氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳等有害物质，当飘落到土地上就会造成土壤污染。其不仅会压制植物的发育生长，降低植物产品的品质，还会通过食物链直接或间接的影响到人类的身体健康。
2.4工业废水的污染
冶金、化工、印染、电镀等行业废水的污染对于土壤污染来说是不可逆的一种严重污染，其造成的污染不仅仅是有机需氧物质污染，而且会造成重金属、热污染以及病原体的污染。这些污染会直接的影响农作物，使得农作物当中含有大量的重金属等，进而影响到人民群众的生命以及健康。
3.土壤污染的预防治理对策
3.1加强宣传，建立长效机制
很多时候，人们对于土地的污染防治重视不够，其根本原因就是对于土地污染的危害认识不足。土地污染会破坏掉土地的可持续利用，污染农作物产品，危害人类和牲畜的健康，将人们生活的环境恶化。因此一是要加强宣传，提高人们环保意识，对于土地污染的宣传教育必须要广泛地进行，提高各个部门以及广大群众对于土地污染危害的认识。通过提高公众的环保意识以及观念，使得人们重视土地污染的防止工作，最终让人们知晓防止土地污染是必须要做的。二是要编制土壤污染防治规划，并积极引导公众参与，通过广大群众的参与，可以保障规划的民主和科学，使得规划更加符合广大群众的利益，从而保障规划的实施和社会的可持续发展。三是建议将保护土壤质量、防治土壤污染纳入立法，使得保护土壤环境得到法律的保障，成为人人必须遵守的行为。四是要建立长效机制，国土的防护治理是一项事关到社会发展的长远事业，所以这就必须要建立长效机制，以得到全社会长期的支持和共同努力。
3.2利用科技技术进行处理
土壤污染就现阶段来看，还是属于一项世界性上的难题，不少专家认为，最好的防止土地污染的方法就是别去污染它；所以利用各种科技技术手段防止土地污染的发生就非常有必要。笔者认为想要达到这一目标应该有3点：第一点就是对于城镇污水处理厂的相关配套应该尽快完善，进而有效地提高城镇污水的处理率。第二点就是针对固体废弃物的治理应该尽快完善，对生活垃圾以及生活污水还有粪便等进行无害化的处理，对于工业废渣等进一步提高处理率和处理效果，减少固体废弃物对土壤的二次污染。第三点就是广泛地推广科学的施肥技术以及相关的栽培技术，最大程度地减少农药化肥的使用量。第四点就是提高工业废气治理技术，提高机动车出厂技术指标，淘汰黄标车，减少废气污染物排放量，最大程度地防止土地污染的发生。
3.3加强土壤污染的调查和监测
防止土壤的污染，加强我国土地污染的调查和检测非常重要，在摸清我国土地污染总体的状况基础上，研究出适合我国国情的土壤质量评价标准，并建立一套完善的土壤污染检测制度，制定出我国土壤污染的防止和治理手段，有效地实现我国土地资源的可持续利用。除此之外，在检测人员的聘用上，一定要保证其专业知识的过关，不能滥竽充数，而在录取之后，经常性地进行相关的培训，尤其是根据每年土地污染的调查进行有针对性的培训非常有必要，只有这样多方面的努力才能有效地保障我国土地污染的防治工作顺利开展。而这些仅仅是主观上的处理方法，一些客观的强制性措施也不能忽略，例如加大我国《大气污染防治法》《水污染防治法》《矿产资源法》以及《基本农田保护条例》的执行力度也非常有必要。
3.4加大工业废水污染治理力度
做好工业废水治理，是防治土壤污染的重要举措。工业废水的质和量不能采用典型的数据进行鉴定，因其变化非常大，应该进行实地的监测分析。工业上使用较多的是冷却水，使用过的水质通常变化不大，但是在生产过程中所使用或产生的液体以及洗涤废水水质却非常复杂，例如造纸、印染和酿酒等行业的用水量就非常大，所产生的废水污染严重。量小的工业废水处理上相比之下还较为简单，处理后的废水也可以满足相关的规定，但特殊的行业废水产生量不仅大，而且在处理上非常繁琐，造价也就非常高，这就使得不少黑心企业偷工减料，使得不达标的废水排入土地或者是河流当中。因此，加大工业废水污染治理的力度就非常有必要，对于废水排放不达标的企业应给予严厉的处罚，而企业自身也应加强对废水处理环节重要性的认识，切实做好废水的污染治理。只有这样才能保障我国土地不会持续被污染。
结语
土壤的污染给人们的生活带来了很大的不便，无论是农产品的质量下降，还是食用农产品引发的各种事件。所以让人们了解土壤污染的害处，科普农药及化肥的使用量，完善农药的配比，对污染排放的处理这些都非常有必要，而这些也是改善土壤现状，缓解土壤污染的根本所在。
作者：吴君莲
参考文献
[1]蔡美芳，李开明，谢丹平，等.我国耕地土壤重金属污染现状与防治对策研究[J].环境科学与技术，2014（s2）：223-230.
【关键词】土壤；施肥
当前，农民在农作物施肥管理上，仍存在很大的盲目性，主要表现在“重视氮肥磷肥，轻视有机肥，忽视钾肥微肥”，偏施、滥施现象比较普遍，氮磷钾肥比例不合理，导致土壤板结、通透性差，严重影响农作物产量和品质。与此同时，片面依赖化肥，忽视有机肥的施用，有机肥施用越来越少。要彻底改变这一现状，最根本的办法就是推广实施测土配方施肥技术。
一、概念
测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法的技术体系。通俗地说，测土配方施肥包含着测土、配方和施肥三个方面的内容，测土是配方的依据，施肥是配方的实施。一是测土．就是取土样测定土壤养分含量．就像医生看病，首先进行把脉问诊；二是配方，即经过对土壤的养分诊断，按照庄稼需要的营养“开出药方、按方配药”；三是合理施肥，就是在农业科技人员指导下科学施用配方肥，合理安排基肥和追肥比例，同时根据肥料的特性，选择切实可行的施肥方法，并与其他农艺措施相配套，以发挥肥料的最大增产作用。
二、测土配方施肥技术遵循的原则
一是有机与无机相结合。实施测土配方施肥必须以有机肥料为基础。土壤有机质是土壤肥沃程度的重要指标。增施有机肥料可以增加土壤有机质含量，改善土壤理化生物性状，提高土壤保水保肥能力，增强土壤微生物的活性，促进化肥利用率的提高。因此，必须坚持多种形式的有机肥料投入，才能够培肥地力，实现农业可持续发展；二是大量、中量、微量元素配合。各种营养元素的配合是配方施肥的重要内容，随着产量的不断提高，在耕地高度集约利用的情况下，必须进一步强调氮、磷、钾肥的相互配合，并补充必要的中、微量元素．才能获得高产稳产；三是用地与养地相结合，投入与产出相平衡。要使“作物一土壤一肥料”形成物质和能量良性循环，必须坚持用养结合，投入产出相平衡。破坏或消耗了土壤肥力，就意味着降低了农业再生产的能力。
三、基本方法
1.地力分区级配方法
利用土壤普查、耕地地力调查和当地田间试验资料，把土壤肥力按南、中、低分成若干等级，或划出—个肥力均等的田片．作为一个配方区，再应用资料和田间试验成果，结合当地的农民施肥经验，估算出这一配方区内比较适宜的肥料种类及其施用量。这一方法的优点是较为简便，提出的肥料用量和措施接近当地的农民施肥经验，群众易接受。缺点是局限性较大．每种配方只能适应于生产水平差异较小的地区，而且依赖于一般经验较多，对具体田块来说针对性不强。在推广过程中必须结合试验示范，逐步扩大科学测试手段和理论指导的比重。
2.目标产量配方法
目标产量配方这是根据作物产量的构成，由土壤本身和施肥两个方面供给养分的原理来计算肥料的用量。先确定目标产量，以及为达到这个产量所需要的养分数量，再计算作物除土壤所供给的养分外，需要补充的养分数量，最后确定施用多少肥料。包括养分平衡法和地力差减法。
根据作物目标产量需肥量与土壤供肥量之差估算施肥量，计算公式为：
施肥量=（目标产量所需养分总量-土壤供肥量）/(肥料中养分含量X肥料当季利用率）
目标产量确定后，因土壤供肥量的确定方法不同，形成了地力差减法和土壤有效养分校正系数法两种。
1、地力差减法地力差减法是根据作物目标产量与基础产量之差来计算施肥量的一种方法。其计算公式为：
施肥量=[（目标产量-基础产量）X单位经济产量养分吸收量]/（肥量中养分含量X肥料利用率）
2.养分平衡法
养分平衡法涉及目标产量、作物需肥量、土壤供肥量、肥料利用率和肥料中有效养分含量五大参数。土壤供肥量即为“3414”方案中处理1的作物养分吸收量。
3.田间试验法
（1）肥料效应函数法采用单因素、二因素或多因素的多水平回归设计进行布点试验，将不同处理得到的产量进行数理统计，求得产量与施肥量之间的肥料效应方程式。根据其函数关系式，可直观地看出不同元素肥料的不同增产效果．以及各种肥料配合施用的联应效果，确定施肥上限和下限，计算出经济施肥量，作为实际施肥量的依据。这一方法的优点是能客观地反映肥料等因素的单一和综合效果，施肥精确度高，符合实际情况，缺点是地区局限性强，不同土壤、气候耕作、品种等需都置多点不同试验。
（2）养分丰缺指标法这是田间试验法中的一种，此法利用土壤养分测定值与作物吸收养分之间存在的相关性，对不同作物通过田间试验，根据在不同土壤养分测定值下所得的产量分类，把土壤的测定值按茬的级差分等，制成养分丰缺及应该施肥量对照检索表。在实际应用中，只要测得土壤养分值，就可以从对照检索表中，按级确定肥料施用量。
（3）氮、磷、钾比例法也是田间试验法的一种。原理是通过田间试验，在一定地区的土壤上取得某一作物不同产量情况下各种养分之间的最好比例，然后通过对一种养分的定量，按各种养分之间的比例关系，来决定其他养分的肥料用量，如以组定磷、定钾，以磷定氮、以钾定氮等：应了解配方施肥三大系统的特点配方施肥是根据作物施肥规律、土壤供肥特性与肥料效应，在以有机肥为基础的条件上，提出氮、磷、钾和微肥的适宜用量和比例及其相应的施肥技术：目前在全国应用的配方施肥方法很多，从基本原理方面可分为测土施肥法、肥料效应函数法和农作物营养诊断法三大系统。
四、测土配方施肥的好处和作用
一是促进农民施肥观念和方法的改变。测土配方施肥的开展，可以改变农民过去那种“施肥越多越好”、“粪大水勤，不用问人”的盲目施肥做法。在施肥方法上，由撒施、表施向深施和因土、作物的需要施肥转变，减少盲目性，提高科学性；二是可以起到明显的增收节支效界。测土配方施肥可以提高肥料利用率3～5个百分点，每亩节约氮肥（尿素）4公斤，每亩增产粮食30公斤～50公斤，每亩增收节支30元～60元；三是提高耕地质量。测土配方施肥是在合理施用农家肥的基础上进行的。在开展测土配方施肥工作中，各级农业部门要积极引导农民积农家肥，实施秸秆还田等技术，提高有机肥的利用水平，使土壤养分结构得到改善，耕地质量明显提高；四是提高科学施肥水平。测土配方施肥采取“测土到田、配方到厂、供肥到点、指导到户”，为农民提供一条龙服务，有效地满足不同地方、不同种植规模科学施肥的要求。
参考文献
【关键词】土壤；土壤肥力；表征指标
土壤作为植物生产的基地、动物生产的基础、农业的基本生产资料、人类耕作的劳动的对象，与社会经济紧密联系，其本质是肥力。土壤肥力也正是土壤各方面性质的综合反映，体现了其在农业生产和科学研究中的重要地位。土壤肥力的高低直接影响着作物生长，影响着农业生产的结构、布局和效益等方面。土壤肥力是土壤的基本属性，是土壤物理、化学和生物性质的综合反映，也是影响作物生长发育和产量的关键因素之一。早在1840年李比西提出的“矿质营养学说”，为土壤肥力研究奠定了基础。迄今为止，尽管有人围绕着土壤质量取得了一些重要研究进展，但有关土壤肥力的理论研究都在各自学科的研究方向上徘徊，没有将土壤化学、物理和生物等相关学科统一起来形成公认的、一致性的定量化评价指标来进行表征土壤肥力。所以，及时了解分析和跟踪国内外土壤肥力指标研究的最新进展，对解决土壤肥力研究的实际性工作和使之为现代农业的可持续发展服务具有重要意义。
1土壤肥力
1.1土壤肥力概念
土壤肥力是指土壤为植物生长提供养分、水分以及优良环境条件的能力，它是土壤各种基本性质的综合表现，是土壤区别于成土母质和其他自然体的最本质的特征，也是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质基础[1]。
1.2土壤肥力分类
土壤肥力按成因可分为自然肥力和人为肥力。自然肥力是指在自然因素（生物、气候、母质、地形及时间等）的综合作用下，土壤产生和发展起来的肥力，未经耕种的自然土壤只具有自然肥力。人为肥力是人类在利用土壤进行作物栽培的过程中，通过对土壤耕作、施肥、排灌及土壤改良等农业技术投入所创造的肥力。土壤所具有的自然肥力与人为肥力的综合被称为有效肥力，也称为经济肥力。
1.3影响土壤肥力的因素
1.3.1化学因素
化学因素是指土壤的酸碱度、阳离子吸附及交换性能、土壤还原性物质、土壤含盐量以及其他有毒物质的含量等，它们直接影响植物的生长和土壤养分的转化、释放及有效性。
1.3.2养分因素
养分因素是指土壤中的养分贮量、强度因素和容量因素，这主要取决于土壤矿物质及有机质的数量和组成。
1.3.3生物因素
生物因素是指土壤中的微生物及其生理活性，它们对土壤氮、磷、硫等营养元素的转化和有效性具有明显影响，主要表现在：一是促进土壤有机质的矿化作用，增加土壤中有效氮、磷、硫的含量；二是进行腐殖质的合成作用，增加土壤有机质的含量，提高土壤的保水保肥性能；三是进行生物固氮，增加土壤中有效氮的来源。
2土壤肥力表征指标
目前，国内外尚没有一个反映土壤本质特征的、综合的土壤肥力指标（SFI，soilfertilityindex）的理论体系。用土壤生产力的水平或土壤的一些理化性质的数量化特征来表征土壤肥力水平都有一定的局限性。土壤肥力综合指标有四类：（1）土壤营养（化学）指标：全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量、碳氮比（2）土壤物理性状指标：质地、容重、水稳性团聚体、孔隙度（总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度）、土壤耕层温度变幅、土层厚度、土壤含水量、粘粒含量（3）土壤生物学指标：有机质、腐殖酸（富里酸、胡敏酸）、碳、微生物态氮、土壤酶活性（脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶、转化酶、磷酸酶等）；（4）土壤环境指标：土壤pH值、地下水深度、坡度、林网化水平[2]。
2.1土壤物理指标
2.1.1土壤质地
土壤颗粒组成是指土壤中大小不同的各级土粒的比率，它是反映土壤物理性质的一项重要指标，如土壤耕作难易、养分和水分保蓄能力、孔隙组成、通气性、持水性、透水性、水分运动及土壤气体和热状况等都在很大程度上受土壤颗粒组成的影响。土壤矿质颗粒的组成状况及其在土体中的排列，对土壤肥力起着决定性影响，土壤颗粒形状与大小各异的土壤结构，反映出一个不规则的几何形体和不同的土壤肥力基础，粒级越小，粒间孔隙小，吸水易膨胀，可塑性、粘着性、粘结性和保水保肥性越强，营养元素越丰富。余东山（1997）等研究表明，土壤颗粒组成与土壤的保肥及供肥能力有关，影响着有机质含量。不同土壤颗粒组成，肥力水平不同，团聚体的大小不同，所以土壤颗粒组成也是评价土壤肥力的重要因子之一。
2.1.2土壤结构体
不同土壤的团粒结构，依土壤种类、特征和性质等限定性因子的不同而代表SF的水平不同，所以至今仍未报道过表征SF定量化的团粒结构指标，仅用粘粒含量、团聚体的稳定性和其粒径的比例等与其他SFI的相关性表征SF的高低。
研究表明，有良好团聚体结构的土壤，不仅具有高度的孔隙性、持水性和通透性，而且在植物生长期间能很好地调节植物对水、肥、气、热诸因素的需要，以保证作物高产。不同粒级的微团聚体对养分吸收者与释供的不同作用与其适宜的组合决定土壤肥力的高低，因此，不同肥力水平的土壤及各粒级微团聚体的有机质含量和腐殖质的结合形态的研究为解释土壤肥力水平的差异以及揭示土壤肥力的实质提供依据。土壤微团聚体及其适宜的组合是土壤肥力的物质基础，在对大小粒级土壤微团聚体的组成比例与土壤肥力的关系进行研究时发现[3]，“特征微团聚体”（10μm的微团聚体）的组成比例能比较综合地反映土壤对于水、肥的保供性能，小粒级微团聚体有较强的持水性，而大粒级的有较强的释水性，可作为评断土壤肥力水平的有用指标。
土壤团聚体和水稳性团聚体的状况是影响土壤肥力的一个重要因素，其在一定程度上乃至很大程度上影响土壤通气性与抗蚀性，大团聚体比微团聚体含有更多的C和N，其所含的有机质更不稳定，更富生物体物质和特殊有机质。李小刚等[4]研究表明，随着有机质含量的增加，土壤团聚体的稳定性显著增加，粘粒的分散性显著降低。Capriel等指出，土壤团聚体的稳定性与土壤微生物之间存在明显的相关性。袁可能等[5]研究表明，在直径0.1mm与2～5mm之间的各级团聚体，其腐殖质总量随着团聚体直径的增大而增大，G1/G2比值则随着团聚体直径的增大而逐渐减小。
土壤分形维数是反映土壤结构几何形状的参数，土粒表面分形维数是反映土壤颗粒表面状况的一个综合指标，而土壤团粒结构粒径分布的分形维数映了土壤水稳性团聚体及水稳性大团聚体含量对土壤结构与稳定性的影响趋势，即团粒结构粒径分布的分形维数愈小，则土壤愈具良好的结构与稳定性。
2.1.3其他因子
土壤容重、通透性和抗蚀性是间接评价SF的一项重要指标，容重是土壤重要的物理性质，随着剖面深度而增加，能间接地反映SF水平的高低，它不仅直接影响到土壤空隙度与空隙大小分配、土壤的穿透阻力及土壤水肥气热变化，也影响着土壤微生物活动和土壤酶活性的变化，同时土壤容重对土壤物理性质如质地、团聚体、土壤结构、通气状况、持水性质和坚实度等影响显著。通透性的改变使得土壤的其他一些物理性质也随之改变，使土壤有机质含量、根系生物量、土壤呼吸、微生物数量及酶活性发生相应的变化。土壤的通气状况直接影响土壤的物理、化学性质，从而影响土壤生物活性。抗蚀性也是间接评价SF的一项重要指标，不同的土壤类型，其抗风、水蚀的性能不同，大量研究表明，通过改善土壤的理化性质，如质地、结构和有机质含量等就可以增强土壤的抗蚀性，减少土壤表面的水土流失，从而逐渐提高土壤肥力。
2.2土壤化学指标
2.2.1土壤氮、磷、钾
反映土壤肥力的化学指标较多，如土壤全N含量是评价土壤肥力水平的一项重要指标，在一定程度上代表土壤的供N水平，它的消长取决于N的积累和消耗的相对强弱，特别是取决于土壤中有机质的生物积累和分解作用的相对强弱。无机态N和有机态N反映了土壤肥力水平的暂时与潜在能力，而N的分布状况和土壤对N的固定、释放能力则直接反映出土壤肥力的高低。大量研究表明，随着土壤施N量的增加，生物量也增大，有机质的积累也随之增加；土壤中速效P可表征土壤的供P状况和指导磷肥的施用，也是诊断土壤有效肥力的指标之一，速效K作为当季土壤供钾能力的肥力指标，速效P、K含量一般随黏粒、粉粒含量增加而分别呈减少、增加的趋势，这是反映SF的短期指标。
2.2.2土壤有机质
土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是N、P的重要来源，由于它具有胶体特性，能吸附较多的阳离子，因而使土壤具有保肥性、保水性、耕性、缓冲性和通气状况，还能使土壤疏松，从而可改善土壤的物理性状，是土壤微生物必不可少的碳源和能源，所以土壤有机质含量的多少是土壤肥力高低的又一重要化学指标。从能量利用和经济效益的观点出发，土壤肥力的高低并不只是取决于有机质的含量，主要取决于土壤腐殖质的品质，改善重组有机质中的腐殖质的结合形态，能提高有机无机复合量，使轻组有机质增加而降低原复合度，从而不断提高土壤肥力。腐殖质是SOM的主体，碳水化合物是SOM的主要成分之一，土壤腐殖质与矿物质的结合态可分为3种，即松结态腐殖质、稳定态腐殖质和紧结态腐殖质。土壤结合态腐殖质在表征土壤肥力方面有不可忽视的作用，其结合的方式及松紧度的不同对土壤肥力有很大的影响。研究表明，肥地结合态腐殖质的含量与松结态腐殖质占有机质总量的比例均比瘦地高，稳结合态的比例较小，紧结合态腐殖质的比例肥瘦地大体相当。重组腐殖质中的松结态腐殖质主要是新鲜的腐殖质，它的活性较大，其含量以及与紧结态腐殖质含量的比值是反映腐殖质活性和品质的重要指标。腐殖质的作用在很大程度上取决于腐殖质大量功能团的含量，胡敏酸甲氧基功能团含量的多少是衡量土壤腐殖质化的重要指标，胡敏酸甲氧基含量增加，说明土壤有机质腐殖质化程度加强。Kononova和E.V.Turin认为气候、植被、地形、母质和人为活动等对SOM的转化有其独特的作用。
2.2.3土壤有机碳
一般认为，土壤有机碳含量与土壤肥力高低呈正相关，随黏粒、粉粒含量增加而增加。土壤有机碳的氧化稳定性，活性和抗生物降解能力是反映土壤碳库的重要指标，对评价土壤有机质和SF状况有重要意义。土壤碳库动态平衡是土壤肥力SF保持和提高的重要内容，直接影响作物产量和土壤肥力的高低，土壤生物活性有机碳库的大小可以反映土壤中潜在的活性养分含量，周转速率可以反映土壤中的养分循环和供应状况。研究表明[7]，土壤微生物生物量C/全N，作为土壤碳库质量的敏感指示因子可以推断碳素有效性，土壤矿化碳与全碳的比值可以指示土壤有机碳活性，土壤难氧化碳与全碳的比值可以度量土壤有机碳的氧化稳定性。土壤的氧化稳定性是可以反映土壤肥力演变的一项指标，而氧化性系数既能反映腐殖质的组成，又能综合地反映所有的有机矿质复合体，还比胡敏酸/富里酸的比值更能反映土壤的生物稳定性。
2.2.4土壤阳离子交换量和平pH值
土壤阳离子交换量（SCEC）和pH值是反映土壤肥力状况的两项指示性指标，交换剂溶液的pH值是影响SCEC的重要因素，SCEC是由土壤胶体表面的净负电荷量决定的，而有机、无机胶体的官能团产生的正负电荷和数量则因溶液的pH值和盐溶液浓度的改变而改变。研究表明，不同土壤的CEC和pH值明显地影响着土壤有机质、酶和微生物活性等。
2.3土壤生物指标
2.3.1微生物指标
土壤微生物是土壤生态系统中养分源和汇的一个巨大的原动力，在植物凋落物的降解、养分循环与平衡、土壤理化性质改善中起着重要的作用，良好的生物活性和稳定的微生物种群是反映土壤肥力的主要动态指标之一。
土壤微生物生物量是表征土壤肥力特征和土壤生态系统中物质和能量流动的一个重要参数，常被用于评价土壤的生物学性质，因为它能代表参与调控土壤中能量和养分循环以及有机物质转化所对应微生物的数量。研究结果表明，土壤微生物生物量与土壤有机质、全N、有效N之间关系密切，呈极显著的正相关，微生物生物量与速效P之间看不出明显的相关性，这说明土壤中微生物的活动与土壤有机质和氮素营养有关。研究微生物生物量C可以了解土壤有机质状况，进而对SF有一大概的了解。Insam等把作物产量与土壤微生物生物量C相结合研究，结果表明作物产量与土壤微生物生物量C明显呈正相关，并认为土壤微生物生物量C可以作为土壤的一个肥力指标，He等也对此作了一致的报道。微生物生物量C周转期更能说明土壤微生物的活性，可以作为土壤微生物活性和有机质降解速率的潜在指标。大量研究结果表明，凋落物的腐解可以刺激相应土层的土壤微生物活性的增长，微生物量分布与其相应土层的土壤养分的含量相关，总生物量可作为SF的一个指标。
土壤微生物具有景观变异性，而其种群的数量和分布是反映生物稳定性的一个显著特征，并在一定程度上代表了SOM活性。所有的微生物种群数量一般随着土壤深度的增加而降低，其中0～10cm的土层中最多，而真菌数量的降低幅度较细菌高。土壤真菌影响土壤团聚体的稳定性，是土壤肥力的重要微生物指标。土壤微生物的活性表示了土壤中整个微生物群落或其中的一些特殊种群的状态。在免耕的农田生态系统中，微生物活性随土壤深度的变化很大，一般表层土壤中的微生物活性最大，而翻耕的耕作层微生物活性基本相当。
2.3.2土壤酶指标
土壤酶是土壤中植物、动物、微生物活动的产物，是土壤生物化学反应的重要指标之一，土壤中许多重要的物理、化学和微生物活性物质等，都与土壤酶有着密切的相关性。SEA是评价SF又一重要活性指标，在土壤中主要研究的酶有脲酶、磷酸酶、硝酸还原酶、转化酶和纤维素酶等。土壤脲酶与土壤有机质、全氮、全磷等性质均呈显著或极显著相关关系，可作为土壤肥力指标之一[8]，而Sakorn等认为脲酶活性与土壤任一理化性质均不显著，磷酸酶与P转化密切相关，土壤磷酸酶活性是指示土壤管理系统集中和土壤有机质含量的重要指标；Knowles等认为，在嫌气条件下硝酸还原酶是反消化过程中的一种重要的酶，它的活性比在好气条件下强，催化硝酸盐还原为亚硝酸还原酶，转化酶能催化蔗糖水解为葡萄糖，SEA是土壤生物活性的总体现，反映了土壤的综合肥力特征及土壤养分转化进程，所以它可以作为衡量土壤肥力水平高低的较好指标；Lenhard发现，脱氢酶活性与氧的消耗以及细菌群的活性密切相关；但Sparling发现脱氢酶活性与生物量以及其他生物活性没有相关性。研究结果表明，土壤中一些非专一性和水解性的酶活性作为反映管理措施和环境因子引起的土壤生物学和生物化学变化的指标，在自然生态系统或低投入的农田生态系统中，土壤酶活性或其他生物指标与植物生物产量密切相关，而高投入的系统中干扰无相关性。
Frankenberger和Dick研究了10种土壤中的11种酶，发现碱性磷酸酶、酰胺酶和过氧化氢酶活性与土壤微生物呼吸量和总生物量显著相关，但与微生物平板计数无关，其他研究[9]也证明了土壤微生物活性与脱氢酶、纤维分解酶、蛋白酶、磷酸酶和脲酶活性间的相关性。
参考文献
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关键词：土壤污染；现状；预防；治理；对策
中图分类号：X53文献标识码：A1.土壤污染的概念极其危害
1.1土壤污染的概念
陆地的表面拥有肥力，并且能生长植物，这些厚度在2m左右的疏松表层就是土壤。土壤不仅仅可以给予植物生长的机械支撑力，还可以为植物的生长发育提供其所必须的水以及氧气还有肥料等基本要素。随着近些年人口急剧膨胀，工业的飞速发展，使得大批量的固体废物倾倒在土壤上，除此之外，大量的废水也渗入到土壤当中，而车辆所排放的尾气以及大气中的有害气体也会随着雨水的飘落渗入到土壤当中。同时农业化学水平的不断提高，也使得大量的化学肥量等散落到土壤上，最终使得土壤受到了大量的非点源污染，并在水土流失以及风蚀等等作用下，使得污染的面积越来越大。所以凡是干涉土壤正常的功能，损害植物生长尤其是农作物生长并降低农作物产量以及质量的物质都叫做土壤污染物。
1.2土壤污染的危害
土壤的污染有着一定的滞后性，还有积累性和隐蔽性，是一种几乎无法逆转以及治疗的污染。正常来讲，污染物在进入到土壤当中，在直观上并不会有着很大的变化，通常都要通过对土壤样品进行详细地分析以及化验等等手段，才能确定该地土壤污染是否会对人畜造成影响。而由于污染物在土壤当中并不会稀释以及扩散，只会在土壤中不断地积累，在必要的时候就只能依靠换土或者是对土壤淋洗等手段方能解决，但其治理的成本高的可怕，且周期长见效慢。
根据相关资料，我国大概1/5的耕地有着不同程度的铅、砷以及铬等重金属污染，其中被工业三废所污染的耕地面积就达到惊人的1000万公顷。这一片被污染的土壤中，其有毒的污染物通过雨水的洗刷后，深入地下水源中，不仅会引发人畜中毒，还会诱导生成一些疑难杂症，危害人们的身体健康和生活品质。
2.土壤污染的原因
2.1农药过量使用
据相关资料显示，我国每年所使用的农药量高达50～60万吨，使用农药的面积达到惊人的2.8亿公顷以上，农田平均施用农药量每公顷达到14kg。这些直接喷洒到土壤中的农药，其中有一大部分被土壤吸附，而这些残留在土壤中的农药，由于非生物以及生物的作用，会形成稳定性不同的产物。喷施于农作物上的农药，除却被农作物吸收之外，还有一半以上会洒落在农田上。农作物从土壤当中吸收农药，会在植物的根部、果实甚至茎、叶当中积累，进而影响人畜的生命安全。
2.2化肥过量使用
在我国，化肥每年的使用量会超过4100万吨。不能否认，使用化肥是农产品增产的重要手段，但是长期大量的使用氮和磷化肥会使得土壤的结构被破坏，使得土壤板结，耕地土壤退化，进而使得耕层变浅，保水肥能力严重下降，从而又进一步增加了农业生产的成本，影响了农作物的产量和质量；而剩余的未被植物吸收的一些化肥都会顺着植物根茎延伸至地下，甚至会转移到其他的地方，导致了土壤污染的范围加大。大量的使用化肥还会使得饲料农作物当中含有过多的硝酸盐，使得牲畜体内的氧气输送受到阻碍，导致牲畜患病甚至死亡。
2.3大气的污染
机动车和工业废气对土壤的污染也非常大，这些废气中含有硫化物、氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳等有害物质，当飘落到土地上就会造成土壤污染。其不仅会压制植物的发育生长，降低植物产品的品质，还会通过食物链直接或间接的影响到人类的身体健康。
2.4工业废水的污染
冶金、化工、印染、电镀等行业废水的污染对于土壤污染来说是不可逆的一种严重污染，其造成的污染不仅仅是有机需氧物质污染，而且会造成重金属、热污染以及病原体的污染。这些污染会直接的影响农作物，使得农作物当中含有大量的重金属等，进而影响到人民群众的生命以及健康。
3.土壤污染的预防治理对策
3.1加强宣传，建立长效机制
很多时候，人们对于土地的污染防治重视不够，其根本原因就是对于土地污染的危害认识不足。土地污染会破坏掉土地的可持续利用，污染农作物产品，危害人类和牲畜的健康，将人们生活的环境恶化。因此一是要加强宣传，提高人们环保意识，对于土地污染的宣传教育必须要广泛地进行，提高各个部门以及广大群众对于土地污染危害的认识。通过提高公众的环保意识以及观念，使得人们重视土地污染的防止工作，最终让人们知晓防止土地污染是必须要做的。二是要编制土壤污染防治规划，并积极引导公众参与，通过广大群众的参与，可以保障规划的民主和科学，使得规划更加符合广大群众的利益，从而保障规划的实施和社会的可持续发展。三是建议将保护土壤质量、防治土壤污染纳入立法，使得保护土壤环境得到法律的保障，成为人人必须遵守的行为。四是要建立长效机制，国土的防护治理是一项事关到社会发展的长远事业，所以这就必须要建立长效机制，以得到全社会长期的支持和共同努力。
