农业：从传统走向现代(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：李慕楠

出版社：安徽科学技术出版社

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农业：从传统走向现代试读：

前言

科学是人类进步的第一推动力，而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代，社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高，为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机，大力普及科学知识，传播科学精神，提高青少年的科学素质，是我们全社会的重要课题。

科学教育，是提高青少年素质的重要因素，是现代教育的核心，这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能，更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。

科学教育，让广大青少年树立这样一个牢固的信念：科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象，研究和掌握新规律，它是创造性的，它又是在不懈地追求真理，需要我们不断地努力奋斗。

在新的世纪，随着高科技领域新技术的不断发展，为我们的科普教育提供了一个广阔的天地。纵观人类文明史的发展，科学技术的每一次重大突破，都会引起生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步。随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域，成为推动现代社会发展的最活跃因素，并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达，处处都体现出高科技的威力，同时也迅速地改变着人们的传统观念，使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。

对迅猛发展的高新科学技术知识的普及，不仅可以使青少年了解当今科技发展的现状，而且可以使之从小树立崇高的理想：学好科学知识，长大为人类文明作出自己应有的贡献。

为此，我们特别编辑了这套丛书。这些内容主要精选现代前沿科技的各个项目或领域，介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等，使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口，不断追求新兴的未来科学技术。

本套青少年科普知识读物综合了中外最新科技的研究成果，具有很强的科学性、知识性、前沿性、可读性和系统性，是青少年了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科谱读物，也是各级图书馆珍藏的最佳版本。

农业的起源

正是寻求各种可食植物的努力，促使人类逐渐获得了对各种可食植物和许多不可食植物的种种经验和知识，慢慢地，随着人类植物学知识的不断积累，原始的农业诞生了。

人们普遍认为，原始农业起源于新石器时代，距今不过1万年的历史。从人类的整个历史来看，1万年前已经是距现代很近的事了。

人们当初是怎样开始驯化野生植物、学会栽培的呢？由于遗留下来的古代资料比较少，我们现在了解的还很不够，根据已有资料显示，原始人类进行植物驯化活动主要是从采集食用种子（包括植物的根茎等）开始的。在我国新石器时代的仰韶文化——西安半坡遗址中，还保存着原始的氏族社会采集经济的痕迹——人们在他们的居室内发现了陶罐盛装的粟粒，并且还有窖藏的粟堆。这清楚地证明，远在6000年以前，我们祖先的生活便离不开谷物了。

应该承认，人们通过播种和栽培植物来保证获得大量食物，是一项非常了不起的发明。在这以前，男人们四出去捕鱼打猎，以作为人们食物的来源。但是，仅仅靠渔猎获得食物并不是那么可靠的，为了不饿肚子，女人们就在居住点附近寻找一些可以充饥的东西作为补充。她们从草丛中搜集种子，从树上采集果实，还从土壤里挖掘可以吃的根、块茎和球茎等。有的时候，人们无意中掉在地上或者因吃不完而埋藏在土里的植物种子竟然发了芽，并在那里生长起来。后来，人们终于认识到：如果把种子撒到土壤里，植物就能够发芽生长，还会产生更多的种子，这样就可以不必费很多时间跑很远的路去采集了。

经过了无数代人的观察和探索，人类关于植物种植的知识终于积累到了一个新的水平。大约在1万多年以前，人们便开始有意将一些植物的种子播撒在土壤里，让它们生长、开花、结果。人们发现，运用这种方法比到处寻找采集既方便、又可靠，于是就产生了“原始种植技术”。到新石器时代，人们终于将一些可供食用的野生植物，逐步驯化培育成为更符合人类要求的栽培植物，使野草慢慢变成了人们需要的作物，原始农业终于走上了历史的舞台。

原始的农业被称为“刀耕火种农业”，因为那时候人们赖以生产的工具主要是石器和火。人们用简陋的石斧之类的原始工具将树丛砍倒，把枝叶丢弃在地上晒干以后，连同地面的野草一并烧掉，然后在地面上撒上植物种子，或者用石锄、削尖的木棒之类的工具在地上挖坑播种，任其生长。作物成熟后，人们用石镰或蚌镰等工具割下谷穗，再用石磨或石碾加工成可口的食物。后来，人们又逐渐学会了制造和使用石耜和石犁等农具，并认识到经过人为耕锄的土地会明显改善作物的生长，增加收成，于是，原始农业就发展成为“耕锄农业”。

在植物中，最早受人们青睐的是一些籽粒好吃又容易保存的禾谷类植物的种子，其中粟就是最早被原始人类驯化的栽培植物之一，在河北省武安县磁山遗址上，考古学家发现了距今已经有7000多年的粟粒，除此之外，我国的考古学家还在江苏、江西、湖北、广东，安徽、河南、云南等地发现了碳化的稻谷，其年代距今都在4000～7000年之间。类似的发现在国外也有很多报道，可见，在六七千年以前，当时的人们对于这些禾谷类植物已经是非常熟悉了。

那么，是不是这些植物一开始就是非常适宜于种植呢？并不是。古人早就注意到了这样一种现象：植物的开花结实期和种子成熟期是不一致的，有些种子还要通过休眠才能够发芽，而且种子发芽也都不是很整齐的，这就是野生植物的“野性”。野生植物的这种“野性”是长期适应自然的进化的结果，是野生植物争取在自然界中生存的法宝，但是对于植物栽培来说，这些性状就不符合人们的要求了，于是，我们的祖先就对它们进行了改造。

通过人工选择和栽培，人们使植物对人类有利的性状逐渐突出，而不受欢迎的性状逐渐消失，使野生植物逐渐向着有益于人类的方向发展。其实，原始人类所种植的栽培植物与现在我们所种植的同类植物许多方面已经大不相同，有的甚至“面目全非”了，当我们吃着硕大、甜美的梨或苹果时，你肯定不会相信它们的祖先仅仅是一些又酸又涩、既硬且小的果实；而现在播种后发芽整齐、种子成熟一致、非常便于人们收获和栽培管理的禾谷类，其祖先不过是一些果穗脆弱、籽粒成熟期不一致、成熟后又很容易散落的“杂草”罢了；豆类的野生祖先，其荚果成熟后几乎全部自行裂开，把种子全部散播掉了，根本无法大面积收集；我国的芍药、牡丹富丽华贵，其中牡丹又被我们定为“国花”，而在很早以前，它们的祖先却是很不中看的；还有，菜豆的祖先富含有剧毒的氰化物，这样才会免得它具有高蛋白的种子给动物们吃掉，因此人们在驯化时就选择了含这类有毒物质少的品种；与此相反，原始的烟草本来只在幼叶中含有烟碱，人们因为需要，选择就偏重于提高其烟碱含量，并使其叶子在整个生长期中都含有这种生物碱再譬如，番茄又叫西红柿，是现今人们非常喜爱的蔬菜之一。番茄原产于南美洲安第斯山区的北部，随着新大陆的发现，被西班牙殖民者带到了欧洲。当年，首次见到这种植物的希腊人说它是“狐狸吃的桃子”，英国人怀疑吃了它会得绝症，更有不少人认为它有毒，所以都不敢尝试去吃。说实话，如果我们看到番茄当年的外貌，也不会对它有多大兴趣的。因为它的枝叶有一种难闻的气味，果实也很小，又有棱角，而且种籽还很多。但是，经过了人们的长期培育以后，番茄的果实由小变大，外形由多角变为圆形，果肉变厚，种籽也变少了，逐渐就变成了我们现在所见到的样子。谁会想到，当年如此“丑陋”的番茄，居然会有朝一日风靡全世界，成为人们喜欢的日常蔬菜呢！

这些变化说起来似乎很容易，但却是我们的祖先付出了多少劳动、流出了多少汗水、又历经了多少代人的努力才得到的。

现今，世界上许多主要的农作物，如小麦、大麦、水稻、玉米、甘蔗、亚麻、棉花和多种蔬菜、豆类等等，都是在很早很早以前的原始社会就被人们所种植了。现在，人类赖以生存的栽培植物共约2000种（不包括观赏植物），这些栽培植物在1万多年以前并不存在于自然界中，可见，在利用野生植物方面，我们的祖先付出了多少难以数计的艰辛，显示了多么不可思议的智慧，给我们留下了多么丰富而宝贵的遗产！

陆地上最早的植物

大家知道，地球上最早的生命是在海洋里，后来逐渐“爬”上了陆地，陆地上才有了植物。可是，哪一种植物最先登上陆地的呢？一涉及到这个具体问题，分歧就大了。有人认为最先登陆的是裸蕨类植物，其理由是这种植物有维管束，它可以把水分输送到植物体的各个部位，供叶片进行光合作用和蒸腾作用。它们把有无维管束作为判断是不是陆地植物的标准。持这种观点的科学家认为，自从裸蕨出世500万年以后，便朝着两个方向发展：一类是工蕨属挺水植物，在长期进化过程中，把光秃无叶的枝茎表面细胞突出体外，像突起的鳞片，逐渐变成小型叶的公类植物和楔叶类植物；另一类是莱尼属植物是生长在沼泽地中的半陆生植物，逐渐朝着大叶型方向演化，最后形成真蕨类植物和种子植物。

有人认为最早的陆生植物应该是苔藓。持这种观点的人认为，因为陆地上最早的植物比较原始，不一定非有维管束不可。尽管苔藓类植物的体内结构比较简单，输导组织不发育或不甚发育，但是，植物界从苔藓开始已出现颈卵器与精子器，这是一种保护生殖细胞的复杂的有性生殖器官，尤其是在颈卵器中能发育成幼态植物——胚，胚才是陆生植物特有的象征。

有人认为最早登陆的植物是藻类。持这种观点的人着眼于植物的光合作用。科学家们从藻类中已经发现叶绿素、岩藻黄素、藻红素和藻蓝素等多种光合色素，其中绿藻门类植物所含的色素种类及组成比例与陆地植物的光合色素比较一致，而且细胞内的贮藏物质也都是淀粉。由此推论，最先登陆的植物应该是绿藻门类。

以上种种假说，还都有不能自圆其说的地方，要想揭开先登陆植物之谜，还需要有力的证据。

植物与光合作用

绿色植物要生存，要繁衍，就必须进行新陈代谢，而要进行新陈代谢就必须利用能量，这个能量就是从自然界中最常见的、最普遍的太阳光中获得的。植物正是利用阳光提供的能量，来完成自然界中最伟大的合成作用——光合作用。

事实上，由于经过长期对生存环境的适应和进化，不同的植物对光的要求也不同。有很多植物只有在较强的光照下才能健壮生长，在阴暗的地方则会发育不良、生长缓慢，这类植物人们叫做阳生植物。我们所见到的许多高大乔木都是阳生植物，例如松、杉、杨、柳、桦、槐等。它们为了获得充足的阳光照射，都努力向空中伸展身姿，接受阳光的洗礼。此外，一般的农作物也都是阳生植物，例如我国北方农民普遍种植的小麦、玉米、棉花等等。阳生植物大多生长在空旷的地方，它们的枝叶一般较疏松，透光性比较好；植株的开花结实率也比较高，生长快。还有，阳生植物的叶片质地较厚，叶面往往有角质层或蜡质层用来反射光线，以避免特强光线的损伤。它们的气孔通常小而密集，叶绿体个头小，但是数量很多。尤其有趣的是，阳生植物叶部的叶绿体在细胞中的位置是可以改变的！当光照过于强烈时，叶绿体就会排列在光线射来的平行方向，以减少强光的伤害；当光照较弱时，叶绿体的排列又可以与光线射来的方向成直角，以增强照射在叶绿体上的光照强度，进行有效的光合作用。你看，小小的绿色的叶子也有着自己生存的智慧唰还有一些植物则喜欢生长在光线较弱的地方，它们在弱光下反而比在强光下生长发育得更好，对应于阳生植物，这样的植物就被人们叫做阴生植物。森林中高大树木下生长的许多草本植物、蕨类植物、药用植物以及山毛榉、红豆杉等等，都是胡生植物。当然，称它们为阴生植物，并不是说这类植物对光照的要求越弱越好，它们对弱光的要求也是有一个最低限度的。如果光照低于这个限度，这类植物也不会进行正常的生长和发育，所以阴生植物要求较弱的光照强度也仅仅是相对阳生植物而言的。阴生植物的叶片大都比较平展，叶的上部接收的阳光比较多，叶子上面的颜色较深。阴生植物的叶镶嵌现象特别明显，叶柄有长有短，叶形有大有小，每一片叶子都能充分利用空间，以便更充分地利用阳光。对于这些植物而言，如果光照过强，就会出现植株生长缓慢、叶片变黄、严重时叶子甚至会出现“灼斑”，影响这类植物的生存。因此，在引种这类阴生植物时，如果环境光照较强，就必须采取遮蔽措施来减少植物受到的光照，保护植物顺利生长。

光照对植物的开花也有很重要的影响。科学家们认为，日照强度对植物的开花有决定性的影响。有些植物开花需要较长时间的日照，这样的植物叫做长日照植物，例如作物中的冬小麦、大麦、菠菜、油菜、甜菜、萝卜等；有些植物需要较短的日照长度才会开花，这样的植物类型叫做短日照植物，常见的这类植物有苍耳、牵牛、水稻、大豆、玉米、烟草等。

利用光对植物开花作用的机理，园艺师们就可以通过人为的延长或缩短日照时间，促使植物在我们需要的时间开花。举一个简单的小例子：大家经常见到的植物菊花是一种典型的短日照植物，一般都是在秋季才开花的。现在，人们经过人工处理（遮光成短日照），在六七月份也可以让菊花开出鲜艳的花朵来！如果人为的延长光照，还可以使花期延后，让我们在寒冷的春节欣赏到刚刚盛开的美丽的菊花呢！

农作物减产的原因

我们知道，水稻、甘蔗、麦类、大豆、南瓜、胡萝卜、烟草等作物，在同一块地上连年种植，是不会出现生长发育不良和减产的。但是，番茄、茄子、西瓜、豌豆、蚕豆、花生、木薯以及无花果等作物，在同一块地上连作，就往往会生长不良，或者发生病害而减产。

为什么会出现这种情况呢？

同一种作物在同一块地上连作造成减产的原因是多种多样的，目前已知的有下列几个原因：

连作会使土壤中养分缺乏。土壤中的氮、磷、钾、钙、镁等各种养分和微量元素的含量是有限的，而同一种作物对土壤各种养分的需求是比较固定的，因此在同一块地上连作同一种作物，就必然会使这种作物所必需的养分逐渐在土壤中减少，以至消失，造成这种作物的生长发育不良。例如，芋头在同一块地上连作，土壤中的石灰质含量就会减少一半，从而使芋头减产。

积累在土壤中的前作根系分泌物，影响后作生长。一般作物在生长过程中，除由根系的呼吸作用放出二氧化碳外，还分泌出各种如酒石酸、肉桂酸、柠檬酸等有机酸和各种酶类。前作留在土壤中的这些物质，对第二作的根系有毒害作用，从而使作物生长发育不良而减产。

前作遗留物的影响。有人做过这样的试验，将同一种作物的根、茎、叶、花的浸出液，分别浇灌同一种作物的幼苗，结果对幼苗是有影响的。因此前作遗留在土壤中的根、茎、叶、花等的残体，也和根系分泌物一样，会影响第二作的生长发育。这一情况，在桃树和豌豆的连作中比较明显。

病毒和微生物的影响。前作患病收获后，一些致病的病原菌会留存在土壤里，第二作幼苗就会得病，如番茄、茄子、豌豆和花生的青枯病等。其中花生青枯病最为显著，同一块地上连作花生，必然出现青枯病，严重的会全部死亡。

上述原因有的是单个起减产作用，有的是多个综合作用。因此，这些作物在减产时首先要弄清楚原因，然后采取相应的措施。

目前解决连作减产的措施，最有效的办法是：改连作为轮作；增施肥料；喷施药剂，以毒杀土壤中残留的病原菌；果林则采用换土或给土壤消毒。

节水灌溉

渠道防渗和平整土地是节约用水的基础。

通过各种渠道将灌溉水引入田间，是实现地面灌溉的一个重要环节。但在渠道输水过程中，通过渠侧、渠底的各种漏洞、裂隙所渗漏而损失掉的水量极为严重。如上文所述，有50%～80%的灌溉水在引入田间之前就渗漏损失掉了。

渠道防渗技术就是防止灌溉水在渠道渗漏损失所采取的措施，包括管理措施和工程措施。工程措施主要是采用砌石、混凝土、沥青、塑料薄膜等防渗材料，修建渠道防渗层及其保护层等，是防止渠道渗漏最根本的技术措施。按其特点可以分为三大类，即：在渠床上加做防渗层（衬砌护面），改变渠系土壤的渗漏性能和新酌防渗渠槽结构形式。

平整土地是保证灌水质量，提高灌水劳动生产率，节约灌溉用水的一项重要措施。平整土地涉及到山、水、田、林、路、渠、井、村等各个方面的安排，必须适应农田基本建设规划的要求。畦灌要求的地面坡度以0.001～0.003为宜，最大不宜超过0.01；沟灌要求地面坡度以0.003～0.008为宜，最大不宜超过0.02。田块内的横方向，一般要水平没有坡度。平整土地时应尽量保留表土，通常挖方处应保留表土厚度20～30厘米。

在美国，低压管道灌溉技术被认为是节水最有效、投资最节省的一种灌水技术。在加利福尼亚的图尔洛克灌区，早在20世纪20年代就开始用混凝土管道代替明渠输水。自20世纪60年代开始广泛推广管道化输水，现在美国近一半大型灌区已实现了管道化。

节水灌溉制度是指在一定的气候、土壤和农业技术条件下，为了促进农作物获得高产、稳产及节约用水而制订的适时、适量灌水的具体方案。其内容包括农作物生长期内（含播种前）的灌水次数、灌水时间、灌水定额和灌溉定额。制订节水灌溉制度的核心问题，是确定总灌水量及其在作物生育期时程上的合理分配，以充分发挥水对作物生长环境的调节作用，收到增产、节水、节能的综合经济效益，为农业生产保驾护航。

美国在重视改善灌溉节水技术的同时也非常重视改善灌溉管理，在这方面，一是对灌溉系统进行全面改进；二是从土壤一植物一大气的特性及相互关系的原理着手提高灌溉水效率，改善作物供水状况，促进节能节水；三是帮助用水户制订水管理和节水计划，提供制订灌水方案的技术，并向管理区提供操作技术方面的帮助。

根据我国北方地区的经验，节水灌溉制度的关键是，抓作物需水临界期灌水，减少灌水次数；适当降低土壤适宜含水量的下限，减少灌溉定额。例如，在黄淮海平原和关中地区，小麦、玉米一年两作，茬口衔接很紧，为兼顾前后茬，节水节能，在小麦收割前10天左右浇一次麦黄水，定额为每公顷600立方米，既可提高小麦抗旱能力，减轻干热风的危害，又有利于夏玉米及时播种，促进快长、早发，一水两用。

集雨节灌

集雨节灌是利用塘、堰、水窖，把雨水集存起来，在关键期用于灌溉。

在半干旱和半湿润易旱地区，降水有限，季节分布不均，年际变化大。一些国家分别采用了各种拦截雨水、减少蒸发和选用对雨水利用率高的作物等措施。如墨西哥自20世纪70年代初开始，在7个州对玉米、大麦、大豆和其他豆类等十多种作物，开发了多种类型的集水农业。中东各国则自古以来就实行集水农业，利用小农业集水区挖掘水池，拦截地面径流，保存雨水进行补充灌溉。

在我国干旱缺水地区，很难修建骨干水利工程，大都采用土办法解决现实的缺水困难。据不完全统计，到2000年，西北、西南、华北13个省、区共修建各类水窖、水池等微型蓄水工程464万个，总蓄水量13.5亿立方米，发展灌溉面积150多万公顷，解决了约2380万人、1730多万头牲畜的饮水困难，使近1740万人的温饱得以解决。“微”水不微，为旱地农业闯出了一条新路。在作物缺水的关键时期进行补充灌溉，用很少的水量，就可能发挥很大的作用。科技工作者的试验表明：玉米每666.7平方米补灌50立方米，可以比旱地增产320千克；宁夏西吉县1998年统计，全县采用集雨节灌的地膜平均每666.7平方米产玉米440千克、小麦205.8千克、蔬菜1603千克，与传统种植方式比较，增产率分别为47.6%、55.8%、13.8%。

目前在全球范围内，以缺水著称的以色列，节水农业的研究和开发居世界领先水平。以色列农业自然资源条件十分恶劣，人均水资源只有370立方米，每666.7平方米平均252立方米，三分之二的国土是沙漠。但其农业增长速度20世纪六七十年代即达12%，80年代为7.5%。90年代初期，人均国民生产总值超过13000美元，进入发达国家行列，这是由于全面实施“高投入、高技术的节水创汇农业战略”起了决定性的作用。

近几十年来，我国对节水农业的研究与应用非常重视，投入的研究经费已达数千万元，投入的工程建设经费已达几百亿元。取得了一批具有较高水平的农业高效用水科研成果，如管道输配水、渠道防渗、薄膜覆盖、膜上灌、间歇灌、节水灌溉技术、旱地农业技术、种衣剂、抑蒸剂等。节水农业的发展推动了我国节水工程的建设，也为节水的产业化创造了有利条件。

滴灌技术

地球上人类可利用的水资源越来越少了，水资源的危机正在向人们步步逼近，在农业上采取怎样的灌溉方式才能有效地发挥每一滴水的作用？这是每一位农学家、水利学家最关心的问题。

看到“滴灌”二字，人们一定会想到，一滴一滴地灌，那么多的庄稼什么时候才能喝饱呀！其实不然，滴灌不仅能使每个植株喝饱，而且还能节约用水，发挥每滴水的作用。

滴灌是滴水灌溉的简称，它是利用一套低压管道系统，以及分布在作物根部地面或埋人土壤内的滴头，将通过管道系统运过来的水一滴滴地、经常而缓慢地湿润根系附近局部土层，使植物根系生长层内土壤经常保持适宜的土壤水分状况的一种先进的灌水方法。滴灌系统是由首部枢纽（水泵、过滤器、肥料罐等）、管道系统（主管、支管和毛管）及滴头三部分组成，水源通过水泵加压、过滤器过滤，需要时再在肥料罐中掺人可溶性肥料，经过管道系统输入田间。

滴灌的优点是能有效地控制土壤最适宜水分，又使土壤通气性良好，不会发生因灌水后土壤空气显著减少的现象，并可髓水掺人肥料，既灌水又施肥，一步完成，并可节省肥料。另外，它比其他的灌溉方式省水，比沟灌、畦灌要省水20%～50%，比喷灌省水12%～30%，而且还节省劳力，便于机械化作业，同时对土地平整要求不高，高地、坡地均能均匀灌水，避免了灌溉时大水流对土壤的冲刷，并阻止了杂草孳生。滴灌特别适合于干旱缺水地区。其主要缺点是：滴灌的设备造价较高，投资大，积聚下来的水中物质很容易阻塞管道和滴头。目前这种灌溉方式主要应用于果树、蔬菜、棉花等经济作物。对水源不足的干旱地区，滴灌有广阔的发展前景。

人工降水

在干旱季节，水对于作物来说是相当重要的。每一株庄稼在炎热太阳的照射下，无精打采，再也看不见它们原有的生机勃勃的样子了，农民们的心里也沉甸甸的，再不下雨，庄稼就都要干死了！人们向苍天祈求，忽然，有一片乌云从天空的那一边飘了过来，农民的心中又重新唤起了希望，也许他们的祈求真起作用了，可是乌云就像是戏弄人似的，不紧不慢地从人们眼前飘了过去。科学技术发展了，人们发明了人工降水，它是一种用人为的方法，增加云中的冰晶或使云中的冰晶和水滴增大，而形成降水的。

目前人工降雨的一种方法是用飞机把冷却剂（干冰或其他化学药剂）撒播到云中，干冰是固体二氧化碳，它在一个大气压下温度为～78.5℃，撒播在云内的干冰在下降过程中，使其周围的空气温度迅速降低，在局部范围内，造成云中的过冷水滴很快凝结咸许多小的冰晶，或者使云中的水汽直接凝结成冰晶，迫使它下降，形成降雨或降雪。在遇到密云无雨时，就可以用飞机或气球将干冰播到云里，不一会儿就会雨水不断。另一种是在云中撒播吸湿性强、性能良好的凝结核（如食盐、碘化银、氯化钙和尿素等），使云滴之间相互并合，形成大水滴，迅速降水。碘化银只要在温度为～4℃时，水汽就会以它为核心而凝结成冰晶，在空中较长时间也不会失效，一般可用飞机、土炮、高射炮或火箭等把碘化银微粒播人云内，也可从地面或在高山上依靠上升气流把碘化银烟送人云中。还有最后一种方法是物理方法，它是利用土炮、土火箭向云层轰击，产生强大的冲击波，使云滴与云滴发生碰撞，合并增大成雨滴降落下来，可见人类只有掌握了科学知识，才能具备战天斗地的本领，祈求苍天是无用。

但值得一提的是，不论用哪种方法进行人工降雨，云的存在是首要条件，这是内因，而向云中撒播凝结核等催化剂则是外因，外因必须通过内因才能发挥作用，所以人工降雨也不是每时每刻都可以进行的，关键是要及时抓住农田上面飘过来的那片乌云。

持续农业

农业是我们最宏伟的事业，人类的衣、食、住、行都直接或间接地与农业生产有关。无论资产，还是工人就业和产品的出口方面，农业都占重要的地位。谁都不愿意农业的发展受到任何的障碍，但传统农业的发展已对生态环境产生了不利的影响，森林砍伐和草地的不合理开垦使大量的肥沃土壤白白流失，农药化肥的大量施用，造成了土壤和地下水的污染，使

农业的持续发展

持续农业强调不可再生资源的节约和高效循环利用和可再生资源再生能力的提高，不断提高资源的产出效率，减少不利的自然、社会经济因素和其他风险给农业带来的危害，重视保护自然资源基础和人类生存的环境。它与

有机农业

持续农业目前还没有一个具体的可操作系统，不过因地制宜地选择适宜技术，使农业生产取得最优的生产效率，有机农业是持续农业的一种实践，但并非持续农业就是有机农业。持续农业的技术包括，水土资源保护；土壤肥力和结构的管理；病虫害和杂草控制和植物生长的潜在生产量以及资源和能量的高效率利用和替代能源的开发管理和利用等。总的目标就是要实现高效、优质、高产的农业生产系统，使世代人民都有充够的食物和良好的生活环境。农业的持续发展

目前，发展持续农业已成为全人类的共同目标。持续农业就是使经济、社会、技术与环境协调发展的农业，就是持续农业。1980年，世界自然与自然资源保护联盟第一次提出“持续发展”的概念。1987年7月，世界环境与发展委员会等国际组织提出“2000年转向持续农业的全球政策”。1991年4月，联合国粮农组织在荷兰的丹波斯召开了持续农业与环境会议。1993年5月，第一次在中国举行了国际持续农业和农村发展研讨会，对于国内外的进展情况，提出了具体行动的建议。有机农业

有机农业就是在农业生产中尽量避免农药和化肥的使用，而主要靠有机肥、轮作和机械耕作等措施维持农业生产的发展的一种农业方法。传统农业生产系统主要依靠农药、化肥的投入控制病虫害、杂草和作物的营养。而有机农业则以农畜粪肥、绿肥、豆科作物和有机废物等维持土壤的生产力，以轮作、覆盖、适时播种和耕作以及生物防治等措施控制作物的病虫害。

有机农业已有很久的历史，在农药和化肥发明之前，我国古代农民就主要靠有机肥和耕作措施维持较高的生产力。他们用作物轮作和适当的耕作措施以及一些设诱饵的办法较有效地控制了病虫害和杂草危害。现在的有机农业是在传统农业出现了对生态环境和人类健康的不利影响的情况下被重新提出来的，她继承了我国古代有机农业思想的精华，强调生产系统中作物种类和品种的多样性，提高农业抗御自然灾害的能力，强调自然资源的保护和生态环境的改善。

有机农业的主要技术措施包括：轮作倒茬和间作套种，就是将主要的农作物如小麦、玉米、高梁和棉花等与豆科、绿肥作物进行轮作和间作套种，这样豆科作物的固氮作用生成的有效态的氮可以供主要农作物利用，豆科和绿肥牧草还可以提高土壤养分的有效性，使主要农作物产量增加。轮作还可以打破病虫的生存环境，使病虫害得到一定程度的控制。施用牲畜粪肥、绿肥和有机废物，可以增加土壤的有机质，提高土壤的肥力。及时的耕作和锄草及播种既可以保持土壤的含水量，也可以起到控制病虫害和杂草的作用。对病虫害的控制常用生物防治的办法，也就是利用害虫的天敌来控制害虫的危害。通过这些措施，有机农业可以获得较稳定的产量。由于有机农业没有用农药、化肥等，而且维持土壤较高的有机质，使她有较强的抗御灾害的能力。在干旱条件下比传统农业的生产情况好，但在较好的条件下产量一般比传统农业较低，另外有机农业需要较多的劳动力投入。虽然有机农业成本低，也不会产生生态环境的恶化，但若普及应用会使社会粮食产量供不应求，许多人可能会忍受饥饿之苦，因此不太可能被大多数农民和政府所接受。

生态农业

生态农业就是以生态学原理为指导，根据生态系统内有生命的生物群体与无生命的环境之间物质循环和能量转化规律建立起来的一个综合型的生产结构，在这个生产结构中植物通过生长发育和新陈代谢过程，从周围环境中吸收光、热、水、气和养料，二部分通过植物转化后，又归还给环境；一部分为植物体积蓄、贮藏。这些贮藏的能量和物质，因动物吞食而转移到动物体内；动植物的残体被各种各样的微生物分解，复杂的有机物质转化为简单的无机物质，重新又回到环境中，为植物再一次吸收利用，这就是自然界的能量和物质的循环转移过程。在我国广东、浙江等地，农民利用生物互生互养的原理，建立起田塘生态系统。他们挖塘养鱼，在塘面上种桑，利用桑叶养蚕，再用蚕沙喂鱼，含有鱼屎的塘泥作肥料还塘基，形成一个闭合的生态链环，称为“桑基鱼塘型”生态系统。在这个食物链中，桑树是生产者，蚕是一级消费者，鱼是二级消费者，鱼塘中的微生物则是分解者，物质在其中周而复始地循环，生生不息，废物得到了全面的利用。

现在国内外对生态农业发展的总的精神就是要求农业生态系统中起主导作用的人，善于遵循自然规律，立足今天，放眼未来，在发展生产的过程中，创造最佳的生态环境。

有人对我国的生态农业提出一种观点：切实根据生态学原理组织农业生产，充分利用当地自然资源，利用动物、植物、微生物之间相互依存关系，实行无废物生产，提供尽可能多的清洁产品。既有效地利用机械设备、化肥、农药，又尽量减少其污染影响，也充分吸收传统农业的经验，力争实现绿色植被最大，生物产量最高，光合作用最合理，经济效益最好，生态平衡最佳等目标。

生态农业并不排斥化肥、农药、除草剂等化学物质的使用，所以可能获得较高产量。它比较注意生态平衡，做到山、水、日综合利用，在施肥上看重有机肥料，在病虫防治上注意生物防治和综合防治，减少农药污染。所以我国大多数农业科学工作者认为，我国农业现代化只有走生态农业的道路，才能避免发达国家农业生产中所遇到的一系列问题，在产出大量优质产品的同时，也可望建立一个优美宜人的环境。

土壤的来源

如果不了解土壤常识，你很难相信，脚下那细碎的泥土和坚硬巨大的岩石原来曾是一体。大自然用了什么鬼斧神工，把坚硬的岩石变成了柔软的土壤？科学家们发现，地壳表面的岩石，在外界环境的影响下逐渐发生破碎和分解现象。大的石头变成了小块，小块再变成了细粒。在变化的过程中，不仅仅是体积变小变细了，而且还使岩石改变了基本的性能，形成了成土母质。这个过程就叫做风化过程。

在整个风化过程中，风化作用是多种因素交错进行的，很难截然分开。但按其基本性质，大致可以分成三种类型：

物理风化作用。这是指岩石受物理因素作用而逐渐崩解破碎的过程。引起物理风化作用的，主要是地球表面温度的变化。地球四季与昼夜均有显著的温度变化。一年四季中的变化可达40～50℃，在干旱沙漠地区昼夜温差可高达60～70℃。岩石是不良导体，热的传播速度很慢。裸露在表层的岩石，白天烈日曝晒，温度升高，表面体积膨胀。而岩石内部受热少，膨胀慢。夜晚降温后，岩石表面迅速散热变凉，而内部高热却很难散失。这样寒来暑往，日久天长，会使岩石内部裂纹纵横交错，并发生层状性的剥落。除温度外，水滴石穿、冰冻、风蚀都会引起岩石的破碎。这就大大增加了母质面与空气的接触，为化学的风化提供了条件。

化学风化作用。化学风化作用包括水溶、水解、水化、氧化作用。就像铁钉生锈一样，氧化作用是无时无刻在人们不知不觉中进行的。水是大自然中分布最广的溶剂；而岩石主要成分是无机盐类，在水中都能溶解。化学风化使岩石进一步分解，并从根本上改变了矿物的组成成分，使其有了吸附能力，出现了毛管现象，产生了一定的蓄水能力。

生物风化作用。当母质能够蓄水，初步提供营养时，就会有一些低等的细菌和植物在母体上诞生。而植物根系的发育穿插和小动物打洞造穴的行为，会进一步促进岩石的破裂。生物的活动，还能分泌出各种无机酸，进一步促进了化学风化的过程。

经过长期的风化，岩石变成了土壤母质。但母质并不是土壤，因为它还缺乏完整的肥力，不能让营养在母质中累积和集中。母质将和气候、生物、地形、时间共同作用，形成土壤生成的五大基本因素。

科学家们发现，不同的母质是形成不同土壤的基础，这就是黄土、红土、砂土、黏土等多种土壤形成的内因之一。

气候对土壤形成有重要的影响，其中温度和湿度对成土作用的影响很大。高寒地带植物生长缓慢，有机物积累很少，母质化学作用也慢。科学家们发现，温度每升高10℃，化学反应速率可增加2～4倍。气候影响可使不同地带上同种母质发育的土壤有巨大的差异。比如在温带，自西向东大气温度递减，依次出现的是棕漠土、灰漠土、棕钙土、栗钙土、黑钙土和黑土。在东部湿润区，由北向南热量递增，土壤依次分布为暗棕壤、棕壤、黄棕壤、黄壤、红壤、砖红壤。

生物是影响土壤生成的最活跃因素。生物包括地上和地下的植物、动物和微生物。生物是土壤有机质的制造者。前苏联土壤学家威廉斯认为生物因素是土壤形成的主导因素。特别是高等绿色植物，能把分散在母质、水体、大气中的营养元素选择性地吸收起来，利用太阳能合成有机质，从而改造了母质，提高了土壤肥力。

地形虽然不能提供任何物质和能量，但地表形态、坡度、高度、坡向等差异，都会引起热量和水分的重新分布，使相同母质产生的土壤有差异。比如我国天山托木尔峰南坡属温带大陆性半干旱荒漠和草原景观，由山脚向上3000米的土壤依次为棕漠土、棕钙土、栗钙土、亚高山草原土；而北坡属温带半湿润气候，由山脚向上3000米的土壤依次为黑钙土、灰褐土、亚高山草甸土。一座山就有这么多种土壤类型，足见地形对土壤形成的影响有多大了。

时间是土壤发育和演化的必要条件。随着时间的推移，土壤从无到有，不断发生、发展和演变。

在五大成土因素之外，不可漠视人为活动对土壤形成发展的作用。精耕细作，合理灌溉，可以使土壤肥力增加；反之，过度开垦，粗放耕作，大水漫灌，会导致土壤肥力的下降，土壤板结，水土流失严重。近年来，随着土壤环境的恶化，人们开始注意研究不合理的人类活动对土壤加速退化所产生的恶果。毁林开荒使水蚀严重，造成频频发作的泥石流；灌溉不当使大面积土壤出现次生盐碱化，使产量锐减甚至绝收；过度开垦引起风蚀严重，使持续不断的沙尘暴频频席卷中国的北方。

随着土壤科学的发展，学者们认为火山的活动、地震、新构造运动都是土壤形成的深层次因素。比如在第三世纪末隆起的青藏高原，就以她平均海拔4000米的身躯和万千条“血脉”冰川，挡住了肆虐的季风，沃育了下游的良田，使中国东部地区湿润丰饶，而有别于同纬度地带欧亚大陆内陆那干旱少雨的沙漠戈壁。

各司其责的矿质元素

农作物从土壤吸收大量的营养元素，其中以氮、磷、钾三要素最多，它们在植物生长发育过程中起什么作用呢？

先说氮。氮是农作物叶片中叶绿素的重要组成成分。氮素能使庄稼健壮生长，茎叶繁茂，叶色浓绿，光合作用增强，穗大粒多。农作物缺氮最明显的特征是叶片显现黄绿色，叶绿素的形成受到抑制。幼苗期缺氮，生长迟缓，叶片浅绿。生长中期缺氮，植株瘦弱，下部叶片最先变黄；而且变黄是从叶片的尖端开始，然后沿叶脉伸展成楔形，最后整个叶片变黄，逐渐干枯并呈褐色，穗粒发育不良。

再说磷。磷是植物细胞核中蛋白质的重要组成成分。细胞的增殖和分裂须有磷的参与。植物根尖和正在生长的幼嫩组织中含磷素较多。磷与碳水化合物和含氮化合物的代谢过程有密切的关系。在氮素充足、磷素缺乏情况下，氮的代谢过程受到阻碍。作物幼苗期缺磷，根系发育弱，生长缓慢，叶色紫红，严重缺磷时叶色变黄。花期缺磷延迟开花，受精不良。结实期磷对养分的运输和转化起重要作用，充足的磷能加快养分的积累，增加粒重。

三说钾。钾促进碳水化合物的合成运转，增强叶片的光合作用，增强抗病、抗旱和抗寒能力。钾能使植株机械组织发达，茎秆坚韧。钾素对氮素的代谢有良好的促进作用；钾素充足有利蛋白质的合成；缺钾时，幼苗生长缓慢，叶片呈黄绿色，叶片尖端及叶缘干枯呈灼伤状。严重缺钾时，生长停滞，节间缩短，植株矮小，籽实发育不良。

现代科学查明，除氮、磷、钾之外，许多微量元素在获取农作物高产中亦起重要作用。例如锌，它是植物体内多种酶的组成成分；对植物的呼吸、无氧呼吸以及蛋白质合成、生长素形成等生理活动具有催化作用。植物呼吸时，也要吸收氧气放出二氧化碳，锌能促使植物体内的碳酸分解成二氧化碳和水。比较喜锌的作物有小麦、玉米。

锰，它在植物酶系统中是重要的活化剂，光合作用中水的光解是在锰的参与下完成的，二氧化碳的同化和氮素代谢离不开锰。锰对促进种子发芽和幼苗生长以及花粉发芽有重要作用。比较喜锰的作物有棉花和甜菜。

铜，它在植物体内的含量仅万分之一到十万分之一，但它存在于生长发育的最活跃的部分；铜还是植物体内多种酶的组成成分，在光合作用的电子传递中起重要作用。它还是某些氧化酶的成分，参与呼吸作用以及蛋白质和糖类的代谢活动。比较喜铜的作物有大麦和小麦。

钼，是硝酸还原酶的组成成分，参与硝酸的还原。对过氧化氢酶、多酚氧化酶的活性有促进作用。特别是在豆科作物中钼能促进根瘤菌的生长，加强固氮能力。各种豆科作物都喜钼。查明各种微量元素在作物生长发育过程中的作用，就能有目的地为庄稼“调配”食谱。

土壤的颜色

在北京的中山公园里，至今还保存着明朝永乐年间（公元1421年）建立起来的社稷坛，这是明、清帝王们祭祀土地神和五谷神的地方。在坛的正中筑有五色土台，它的东面是青土，南面是红土，西面是白土，北面是黑土，中央是黄土，正中一石柱即“社主石”，以示“普天之下，莫非王土”和江山水固。难道它纯粹是带有封建迷信色彩的图案吗？如果你打开中国土壤图，就会惊奇地发现，五色土的配置，和我国土壤的分布情况大致相同。

是谁挥动彩笔，把神州大地描绘得如此丰富多彩？

谁都知道，土壤是由岩石的风化物（母质）脱胎而来的。而自然界的岩石色彩斑斓：有灰色的石灰岩，白色的云母片岩，紫色的页岩，斑斑点点的花岗岩，灿若云霞的大理石……不同的岩石由不同的矿物组成，不同的矿物又含有不同的成分，成分不同，分解、溶解就有难易。在阳光、温度、水、风和生物等的作用下，逐渐风化形成了今天五颜六色的土壤。

在江南，土壤呈现出红黄相间的色彩。原来，在漫长的成土过程中，由于温度高，雨水多，岩石中的钾、钠、钙、镁等矿物质随雨水淋洗流失，但是铁、铅却和空气中的氧结合成三氧化物。这些三氧化物流动性小，便在土壤中聚积起来。氧化铁脱水后变成红色，也有的进一步和水结合，成为黄色。红壤和黄壤就这样形成了。

我国富饶美丽的东北平原，成土母质复杂，有由多种矿物组成的粘土，又有多种壤质、沙质沉积物，还有的是次生黄土，因为这里气候温暖，雨水充沛，草木植物的遗体不断积累、分解，使大量的有机质积蓄在土壤中，形成了各种草甸土，黑得都可以攥出油来。

在南方的红壤丘陵区，到处可以见到的红土田，脱胎于第四纪红色粘土母质。由于有机质含量的不同，从而派生出三种不同颜色的土壤：红土田、黄土田和乌泥田，有机质含量分别为1.7%、2.0%、2.5%。

土壤的色彩并不是一成不变的，自然的力量和人的活动影响着土壤，引起土壤成分的变化，久而久之，就会使土色改观，土壤肥力也由贫瘠变肥沃，或由肥沃变瘠薄，从而使人们得到应有的报应。因此，面对土壤这样一幅变色的画卷，人们应紧握彩笔，扬土之长，避土之短，因地制宜地进行种植，为使各色土壤给人类做出更大的贡献而努力。

土壤有机质

土壤有机质是土壤中除碳酸盐以外的所有含碳化合物的总称，包括植物的残体，施人的有机肥料，以及经过微生物作用所形成的腐殖质。

土壤有机质有五种类型：①新鲜有机质，尚未被分解的动植物残体，如作物的秸秆和根茬等；②半分解的有机质，有机残体在缺氧条件下，经微生物作用后形成的物质，如泥炭、半腐烂的有机肥料等；③简单的有机化合物，为有机残体经微生物分解所产生的，在土壤中含量不多，如糖类、氨基酸、脂肪酸等；④微生物，包括细菌、真菌、放线菌、原生动物和一些昆虫等；⑤腐殖质，是有机质经微生物转化后形成的黑色或黑褐色，成分和结构都比较复杂的高分子有机胶体，一般分为可溶于稀碱但不溶于酸的胡敏酸和溶于碱又溶于酸的富里酸，以及既不溶于碱又不溶于酸的胡敏素三个组分。前四种土壤有机质为非腐殖质物质，占土壤有机质总量的30%～50%，腐殖质占土壤有机质总量的%50～70%。

土壤有机质的成分主要是碳、氢、氧，还含有氯、硫、磷、钾、钙、镁、铁以及微量元素，是作物营养元素的来源，也是微生物的食物，一般只占表层干土重的0.5%～3%，个别土壤如黑土有机质含量达10%左右。土壤有机质数量虽然不多，但它对土壤的物理、化学性质有很大影响，对培肥、改良土壤有重要作用。

土壤酶

人身中有一种酶叫胃酶。它是由人的腺细胞分泌的，当我们吃的食物进入到胃中时，胃酶就出来消化这些食物，胃中的胃酶分泌较少，吃进的食物不能得到充分消化的话，也就是我们所说的消化不良，这时要吃一些酵母片来帮助胃酶一起消化这些美味佳肴。人体有酶，土壤中也有酶。

土壤酶和人体中的酶一样，也是一种活性很强的蛋白质类化合物，主要来自于土壤微生物的生命活动，高等植物根系也分泌出少数的酶，土壤中的动植物残体也带人某些酶类。由活的生物体分泌到土壤中的酶叫外酶；生物体死亡，细胞崩溃释放出来的酶叫内酶。至今已知土壤中有40种酶，它们或者被土壤颗粒以及土壤中的其他物质所吸附，或者自由自在地存在于土壤中。土壤中常见的酶有四大类：①氧化还原酶类，包括脱羧酶、接触酶、过氧化物酶和多酚氧化酶等；②转移酶类：包括转氨酶、转甙酶等；③水解酶类：包括的种类最多，主要有磷酸脂酶、多磷酸酶、淀粉酶和尿酶等；④脱羧酶类等。土壤中微生物所引起的生物化学过程，即有机残余物质的分解、腐殖质的合成和某些无机化合物的转化，全是借助于它们所产生的酶来实现的。因此，土壤中酶的活性，可作为判断土壤生物化学过程强度、鉴别土壤类型、评价土壤肥力水平及鉴定农业技术措施的有效程度。

土壤的水分

春雨，微风，使一望无垠的田野变得一片葱绿，绿油油的棉苗长势喜人。但有时你会发现茁壮的棉苗，被什么东西齐腰啃断，不断地出现断茎、缺苗，有的整行整行被咬掉，受害严重地块的幼苗甚至被一扫而光。接着，其他春作物以及蔬菜的幼苗也跟着遭了殃。那摧毁庄稼幼苗的“坏蛋”是谁呢？它就是地老虎。“地老虎”的本名叫“地蚕”，因为它样子像会吐丝的家蚕，而活动却在地里。由于它凶得厉害，所以“地老虎”这个绰号逐渐替代了它的真名。我国地老虎有小地蚕、大地蚕及黄地蚕3种，其中以小地蚕危害最大。小地老虎广泛发生于我国沿海各省。在一些地势低洼、潮湿的地区，几乎每年都有严重发生。由于这种地老虎出现早、来势猛而且食性杂，于是，农民在早春播种的春作物嫩苗就首当其冲，成了它们啃食的主要目标。虫害严重的地区，棉花甚至重播两次，仍然被它啃食殆尽，从而出现大量白地（无法种庄稼的田块）。成灾地区，一个人在清晨两个小时内，能捕捉到半桶地老虎幼虫。

地老虎如此猖獗，难道人们对此就毫无办法吗？农业预测的同志经过长期的辛勤努力，已经发现地老虎的生长发育和生存繁殖与土壤水分有很大关系。

例如小地老虎幼虫在不同土壤含水量条件下发育速度和死亡率均有不同。实验表明，当土壤相对含水量为30%时，幼虫死亡为0%，而随着含水量增加，死亡率提高，当相对含水量为90%时，有一半的小地老虎幼虫由于湿度环境不适而死亡。

而温度25℃、相对温度70%，对卵期的大地老虎发育和生存最适宜，温度过高或过低都将使大地老虎发育延迟，湿度降低时死亡率增加。

但在小地老虎卵期若温度适宜，相对温度0%～100%，对其发育和生存基本没有影响。黄地老虎各虫态在20～30℃时，温度的影响也不显著。

因此，根据土壤水分状况再结合当时的温度，就可预测出土壤中幼虫的数量及下代成虫的发生数量，便于抓住时机集中力量消灭地老虎。

那么，怎样预测土壤水分含量呢？

一、利用遥感技术预测土壤含水量

由于水分的单位体积里所含热量以及对热的传导速率都远远大于空气和土壤，地表和土壤水分状况不同，所含的热量不同，因而辐射光谱也不同，因此在遥感图片上你可以明显区分出土壤或作物植被的干湿界线，然后通过计算机判读并用一定的计算机程序计算，就可预测出土壤含水量。

另外，地老虎的卵产生在土壤中，卵的数量的多少也会影响土壤水分在遥感图片上反映出的颜色，根据颜色的不同可以判断将有多少幼虫发生。

二、土壤水分收支平衡法

土壤的水分从什么地方来，又消耗到何处呢？

那哗哗流人土壤的地上来水，由灌溉或降水而来，我们叫它Q。

从土壤下冒上来的水分叫B。

炽热的阳光照耀着大地，土壤表层的水分不断蒸发到大气中，植物也不断吸收水分促使自己不断生长。这两部分消耗掉的水分用P表示。

土壤中以前含有的水用W表示。

于是，某一阶段某层土壤中的水分含量Y就为：

Y=W+Q+B-P

当地下水位在2米以下时，B值可略而不计，那么上式则可以简化成：Y=W+Q-P。因此，当要从某阶段初预测阶段末的土壤水分值Y时，只要求得Q和P的数值就可以了，W可由仪器直接测得。

某阶段内Q和P值的求取，通常根据实际土壤水分资料按一定方法，点绘成降雨增墒图和晴天墒情递减图来加以确定，墒就是指土壤水分。

三、土壤水分丢失速度的简易推算法

这个方法主要是以求得某段时间内一定的计划土层中的平均每日失墒量为依据的。在测墒时知道了当时的墒情，如果再求出每日的失墒量，就可以推算出经过多少天以后，墒情将要下降到何种水平。

平均每日失墒量的求算：根据过去几年某一固定时段内多次的测墒资料，求其前后测墒的差值，除以间隔日数；即可算得每日失墒量。这种失墒量当资料较多时，可统计出不同条件下的每日失墒量。

当土壤中的水分影响到地蚕的吸水和排水机制时，就使昆虫体内的水分调节失去平衡，从而引起种种反常表现，如发育速度减慢、死亡等。

根据土壤水分预测地老虎幼成虫的发生数量，不仅可以提醒农民提早防治，减少盲目性，而且还可以减轻环境污染，避免不必要的人力、物力、财力的浪费。有了土壤水分预测，地老虎的威风还真被煞去不少呢！

征服盐碱地

盐碱土植物是指生长在盐碱土上的植物。在我国盐碱土大多分布于内陆干旱和半干旱地区以及海滨地带。因所在地地面蒸发大，排水不良，或因地下水位高，或受海潮影响而形成盐积化。盐碱土指土壤中可溶性盐含量相当于干土重的1%以上，有的可达3%以上。对于植物来说，土壤含盐量在0.2%以下，对植物的生长没有妨碍，在0.2%～0.5%之间时，仅对植物幼苗有危害，而在0.5%～1%之间时，大多数植物便不能生存了，只有一些耐盐的植物可以生存，如西瓜、棉花、甜菜等。当土壤含盐量在1%以上时，则只有特殊适应于盐碱土的植物才能生存，这就是盐碱土植物。

盐碱土对植物的危害是多方面的。首先，盐碱土可以引起植物的生理干旱，即由于土壤中可溶性盐分多，使土壤渗透压提高，植物不能吸收水分而最终导致植物死亡。其次，盐碱土对植物有毒害作用，可以使植物细胞中毒，由于盐分在植物体内的积累，使原生质破坏，蛋白质合成受到阻碍，从而使植物生长发育不良。尤其是盐分过多还阻止了气孔保卫细胞中淀粉的形成，进而影响气孔关闭，植物体内水分散失很快，极易使植物发生枯萎。最后，盐碱土还对植物的根系有直接的杀伤作用，如碳酸钠和碳酸钾，都可以导致根系死亡。此外盐碱土对土壤的结构也有破坏作用。

那么在这么恶劣的环境中，盐碱土植物生存的奥秘是什么呢？经科学家们的深入研究才发现，生长在盐碱地上的植物都具有非常巧妙的抗盐和耐盐的本领。通常按照它们对盐碱地适应方式的不同，可以将盐碱土植物分为三类。（1），聚盐性植物。这类植物能适应在盐渍化土壤上生长，能从土壤里吸收大量可溶性盐类并把这些盐类聚积在体内而不受害。如碱菀，就是一个十分典型的抗盐害“英雄”，它的体内所含的氯化钠竟高达49.9%，简直成了天然奇咸的“咸菜”。又如盐角草，它的叶片极小，植株多汁液，细胞原生质内不仅含盐很多，而且含水量也很大。但是奇怪的是，这些植物非但不受盐害，而且它还能吸收大量的水分。其奥秘在于：吸收进植物体内的盐的钠离子已经与细胞中的有机物化合了，不仅不会使细胞的原生质受到盐害，而且由于细胞中含盐量的增多，增加了细胞液的浓度，提高了渗透压，因此使根系在土壤中能够从土壤可溶性盐中争夺到对生命极其宝贵的水分。这些植物还有碱蓬、黄须菜、盐爪爪等。其中，黄须的抗盐能力是很突出的。黄须又叫做盐吸，是一年生草本植物，叶子肥厚多汁，呈棍棒状，上面长了许多绒毛。黄须的根系非常发达，能使土壤变得疏松、渗透力加强。人们曾经在盐碱地上种过一年的黄须，结果，75厘米深的土壤中含盐量仅剩余0.1%，难怪人们称之为“吸盐器”。（2）泌盐性植物。这类盐生植物也可以将大量的盐分吸收进自己的体内，但与聚盐性植物所不同的是，吸收进体内的盐分并不在植物体内聚积，而是通过茎叶表面的分泌腺（盐腺），把所吸收的过多的盐分排出体外，以淡化自己。就如同人与动物通过汗腺排汗一样。被分泌出的盐分在茎、叶的表面形成晶体，经过风吹雨打后，便洒落地上。这类植物就是通过这种方式来避免自己遭受盐害折磨的。如柽柳、补血草、芦苇以及红树科中的许多种类。有趣的是，如果将这些泌盐性植物种在无盐分的土壤上时，它们的出“汗”本领也随之消失

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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