眾所周知，提高農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力，就應(yīng)該關(guān)注人類生存的基本資源——土壤以及農(nóng)業(yè)表層土（土壤植物營養(yǎng)層）�？裳巯氯藗儗Ω�地的高強(qiáng)度開發(fā)和不合理的利用，已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p害了土壤結(jié)構(gòu)。2001年的環(huán)境質(zhì)量公報顯示【1】，我國農(nóng)業(yè)土壤的生態(tài)環(huán)境總體趨于惡化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到嚴(yán)重影響，這種損害突出表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　1、土壤沙化、酸化速度驚人

　　從全球荒漠化的擴(kuò)展速度來看，全球每年有600萬公頃的土地變?yōu)榛哪�，�?100萬公頃土地因退化而不能生長作物。而在中國，從上世紀(jì)50年代至70年代的20年間荒漠增加了1500平方公里 ，80年代2100平方公里，90年代末3460平方公里，目前總面積已達(dá)267.4萬平方公里�！�2】造成荒漠化的很大的原因是大量砍伐，肆意放牧，墾荒等。從歷史上的教訓(xùn)來看，如在秦漢時期，隨著秦朝勢力的強(qiáng)大，以種植業(yè)為主的漢民族向北推移，對草原進(jìn)行了大規(guī)模的屯墾，破壞了草原植被，造成了北部許多草原和綠洲沙漠化，例如：烏蘭布赫草原沙漠化、吉居延海綠洲沙漠化�！�3】又如在清朝末年，由于人口達(dá)到4億多人，人均糧食不足，由此帶來清朝末年的大面積墾荒，大面積的人工植取代了自然植被，造成中國的北方草原的生態(tài)環(huán)境的惡化�，F(xiàn)階段的我國，為了養(yǎng)活日益增多的人口，人們不得不在短期內(nèi)最大限度的提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。結(jié)果是過度利用了土壤表層土這種“可更新”的資源。由于長期忽視了保護(hù)土壤的必要性，大量表層土被沖走，或者被風(fēng)吹走，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中土壤的損失則更為嚴(yán)重，每年每畝損失達(dá)到幾噸的程度。公報顯示如果是草原和森林的生態(tài)系統(tǒng)，一般都可以通過自然腐殖化過程自我補(bǔ)償。但是，由于我們大面積地破壞自然植被和森林引起的水土流失、過度放牧引起的草原退化、大面積開墾草原引起的土壤沙漠化，其創(chuàng)傷往往需要很長時間才能恢復(fù)，有的甚至不可逆轉(zhuǎn)然，通常是通過幾百年或幾千年才可以產(chǎn)生出現(xiàn)今我們厚厚的土壤層，而認(rèn)為的行為加劇了土壤流失的速度。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家來斯特。布朗說過，耗盡了石油儲量，文明世界還可以維持下去，可是耗盡了全世界的農(nóng)業(yè)表層土，文明世界就無以為生了。這句話深刻地揭示出，如果生態(tài)環(huán)境受到破壞，那么今天的繁華都市到明天只會留下一些“荒蕪了的古神殿”。柏拉圖描述了希臘興邦初期至他所生活的時代間雅典土地所發(fā)生的變化，先前富饒的土地只剩下一付病秧秧的骨架。所有肥沃松軟的表土都被沖蝕殆盡，剩下的只有光禿裸露的骨架。當(dāng)時每年滋潤土地的雨水，毫不留情的把這些光禿禿的地上土層沖到海里【4】。希臘古城中現(xiàn)在已經(jīng)荒蕪了的古神殿，正時時刻刻提醒我們?nèi)绮幌朐俳?jīng)歷同樣的道路，就必須從現(xiàn)在開始來保護(hù)我們寶貴的農(nóng)業(yè)表層土資源。

　　關(guān)于我國土壤酸化的面積，已占國土面積的40%以上，比上世80年代增加了一倍多，并且在南方地區(qū)更為嚴(yán)重。盡管土壤酸化主要由酸雨引起，但是我們也應(yīng)該看到由于我國大量使用化肥對土壤環(huán)境產(chǎn)生的酸化污染，其主要表現(xiàn)為氮肥特別是大量銨肥的長期大量地使用，銨離子進(jìn)入土壤后在其硝化作用的過程中釋放出氫離子，使土壤逐漸酸化。銨離子能夠置換出土壤膠體微粒上起聯(lián)結(jié)作用的鈣離子，造成土壤顆粒分散，從而破壞了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。大量施用氮肥，也給土壤引入了大量非主要營養(yǎng)成分或有毒物質(zhì)，如硫銨中的硫酸根離子和氯銨中氯離子，或尿素中的有毒物質(zhì)縮二脲，它們對土壤微生物的正常活動有抑制或毒害作用。土壤酸化不僅破壞土壤性質(zhì)，而且會促進(jìn)土壤中一些有毒有害污染物的釋放遷移或使之毒性增強(qiáng)，使微生物和蚯蚓等土壤生物減少，加速了土壤一些營養(yǎng)元素的流失。我國東北地區(qū)一些農(nóng)場長期使用氮肥，表土PH值由5.0降到4.3，土壤板結(jié)普遍嚴(yán)重，有的已經(jīng)喪失了農(nóng)業(yè)耕種價值。【5】

　　2、土壤老化、土壤肥力下降

　　“凡土種三五年，其力已乏”。由于我們在前幾年過多的利用化學(xué)肥料來提高農(nóng)作物的產(chǎn)出，過度的攝取使得土壤中的微量元素減少急劇，使得農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降，造成了現(xiàn)今人們普遍認(rèn)為的米不香、瓜不甜、果無味等。土壤老化、土壤肥力下降因素是多方面的，其表現(xiàn)為高產(chǎn)量的農(nóng)作物從土壤中攜帶出的養(yǎng)分量與施人土壤中的養(yǎng)分量不協(xié)調(diào)，主要是由2個方面因素造成的。

　　一、土壤表層土的侵蝕�，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)興起以后，由于長期以來對農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡問題認(rèn)識不足，沒有正確處理好發(fā)展生產(chǎn)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，開發(fā)利用資源和保護(hù)增殖資源之間的關(guān)系，造成違背生態(tài)規(guī)律，片面追求農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，用單一的糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)去代替多層次和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。在人口不斷增長和耕地不斷減少的情況下，往往是盲目地毀林毀草開荒，圍湖圍海造田，結(jié)果造成了生態(tài)平衡的破壞，生態(tài)狀況日益惡化，由于毀林毀草開荒，土壤侵蝕加劇，導(dǎo)致的土壤養(yǎng)分退化和生產(chǎn)力降低，已成為制約土壤資源持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要因素。土壤中除了N、P、K大量元素以外，還有一些常量元素（Ca、Mg、A1）和微量元素Cu、Zn、Mn、Fe等也是植物生長必需的重要部分，這些元素同時也是評價土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)。當(dāng)綠地被人為開墾耕種后。破壞了有機(jī)植被，導(dǎo)致土壤侵蝕加劇，土壤有機(jī)質(zhì)和N、P、K等大量元素和微量元素養(yǎng)分嚴(yán)重流失，生物活性降低。因此，林區(qū)草地被人為開墾破壞后，土壤侵蝕帶來土壤養(yǎng)分流失，導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境演變。

　　二、人們施肥的不合理。在我國，迫于人口壓力，很長一段時間以來，片面追求高能量的輸入和產(chǎn)出，但是由于農(nóng)業(yè)耕作對象科技水平、管理水平低下，造成了農(nóng)業(yè)土壤表層土質(zhì)肥力的惡化。使用化學(xué)肥料可以暫時掩蓋損失掉的土肥。但是化學(xué)肥料不能代替土壤中的自然肥力。一般說來，農(nóng)作物生長中必不可少的元素有氮（N）、磷（P）、鉀（K）三種以及一些。土壤里這三種元素需要我們?nèi)藶榈脑黾悠浜�量，其�?0種植物所需的微量元素如鋅、鎂等都可由土壤供給。

　　而我國施肥時一般是以氮為主，磷次之，鉀最少，而農(nóng)作物從土壤中吸收的養(yǎng)分量以鉀最多，氮次之，磷最少，在生產(chǎn)中，我國很少單獨(dú)施用鉀肥，施用的有機(jī)肥料中鉀素含量也比較低，鉀素養(yǎng)分在土壤中入不敷出的問題日益突出【6】，同時造成土壤中的氮量元素逐年增加，磷元素不斷積累的現(xiàn)象。尤其在連續(xù)施用同一種類或性質(zhì)相近的肥料時，農(nóng)作物對肥料的選擇性吸收就造成一些養(yǎng)分迅速減少，另一些養(yǎng)分逐漸積累，加速了土壤養(yǎng)分不平衡。農(nóng)作物的長期生產(chǎn)，將會使得土壤的養(yǎng)分平衡及比例失調(diào)更加明顯。

　　另一方面，由于土壤中養(yǎng)分不平衡和其比例的失調(diào)，某些過剩的化肥元素大量積累在土壤表層，同時存在隨雨水沖刷流失而污染周邊的環(huán)境的危害�；�肥元素大量積累對農(nóng)作物生產(chǎn)極為不利，會造成農(nóng)作物的病害，降低產(chǎn)量和品質(zhì)。這就是我們與美國、日本等發(fā)達(dá)國家相比，農(nóng)產(chǎn)品中各種化學(xué)成分含量偏高的原因之一。例如農(nóng)產(chǎn)品中硝酸鹽超標(biāo)主要是過量使用氮肥所致，而合理施肥、平衡施肥可大大降低硝酸鹽含量。另外，在栽培方法上運(yùn)用不當(dāng)，也易造成硝酸鹽累積。如催生栽培方法中，大量使用氮肥和生長激素，使得作物（特別是瓜、果、菜類）的生長期大大縮短，其中肥料中的氮素不能充分在光合作用中形成蛋白質(zhì)，導(dǎo)致硝酸鹽大量累積在瓜果菜內(nèi)�！�7】

　　3、重金屬污染嚴(yán)重

　　我國受重金屬污染的土壤面積達(dá)2000萬公頃，占總耕地面積的1／6，因工業(yè)“ 三廢”污染的農(nóng)田近700萬公頃，使糧食每年減產(chǎn)100億公斤。有資料顯示，華南地區(qū)有的城市有50%的耕地遭受鎘、砷、汞等有毒重金屬和石油類的污染；長江三角洲地區(qū)有的城市連片農(nóng)田受鎘、鉛、砷、銅、鋅等多種重金屬污染，致使10%的土壤基本喪失生產(chǎn)力。

　　重金屬污染的危害主要是降低了作物的品質(zhì)，同時也影響土壤中的微生物活動。關(guān)于重金屬對土壤系統(tǒng)的污染研究目前已進(jìn)行得很多，作為重金屬一般不易隨水移動，不易被微生物分解，因而常在土壤中積累，含量較高時能降低土壤酶活性，使之失活。超過一定量的重金屬能抑制土壤呼吸作用的進(jìn)行，能破壞參與蛋白質(zhì)和核酸代謝的蛋白酶、肽酶和其它有關(guān)酶的功能，同時還能在植物體內(nèi)大量富集，也會通過食物鏈進(jìn)入人體中，對人體組織和器官有毒害作用，如在日本發(fā)生的著名的“骨痛病”事件。另外，據(jù)土壤一植物根際營養(yǎng)研究表明，土壤中的有機(jī)物質(zhì)以及施用的廄肥、人糞尿和綠肥中的很多營養(yǎng)成分在未分解前作物是不能吸收利用的，只有變成可溶性物質(zhì)，才能被作物吸收利用。完成這種功能的就是生活在土壤中的細(xì)菌，放線菌，糸狀菌等各式各樣的微生物。 例如 磷細(xì)菌微生物，能分解一些含磷有機(jī)物，為植物提供可利用的可溶性磷肥。硅酸鹽細(xì)菌能把鉀從含鉀豐富的石塊中分解出來溶解于水中，供植物吸收利用土壤污染和微生物在地球表層的物質(zhì)循環(huán)實現(xiàn)重要的任務(wù)。植物遺體等有機(jī)物的一大半，都是由這些土壤微生物分被解成為無機(jī)物，再被植物循環(huán)利用。所以說，如果土壤微生物失去機(jī)能的話，這個循環(huán)中斷，可以說說生態(tài)系統(tǒng)被破壞了。重金屬土壤污染，不僅僅只是通過污染作物和污染地下水影響人類的健康，土壤中的微生物也受到影響。在重金屬污染或土壤酸性化的土壤中，有細(xì)菌和放線菌減少，糸狀菌增加的傾向。重金屬和酸等污染物的增加打亂了土壤生態(tài)系內(nèi)的微生物間相互影響構(gòu)成平衡的生態(tài)系，導(dǎo)致土壤中微生物種類的變化，降低了土壤中有機(jī)物分解機(jī)能，為了說明真相，日本的學(xué)者服部浩之比較了土壤中的細(xì)菌，放線菌，糸狀菌的有機(jī)物分解能力。其結(jié)果如圖1，在細(xì)菌，放線菌，糸狀菌中，接種放線菌時氨生成量多，糸狀菌的生成量不超過放線菌的1/5左右。這個結(jié)果可以顯示菌群分解有機(jī)物活性的不同，重金屬和酸性化導(dǎo)致土壤中微生物種類的變化，暗示著對有機(jī)物的分解機(jī)能發(fā)生變化。實際上，向土壤添加各種濃度的重金屬，調(diào)查看看微生物數(shù)量、土壤的有機(jī)物分解量，就能確認(rèn)放線菌數(shù)量的減少和有機(jī)物分解量的減少相對應(yīng)，。這樣地，土壤污染是通過對土壤微生物的影響，從而影響到其有機(jī)物的分解機(jī)能【8】。關(guān)于重金速污染物影響微生物的未知點(diǎn)很多。我們有待于將來進(jìn)一步討論。

　　4、農(nóng)藥污染觸目驚心

　　我國是發(fā)展中的農(nóng)業(yè)大國、人口大國，也是農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國。近年來我國農(nóng)藥總施用量達(dá)130余萬噸（成藥），平均每畝施用接近1公斤，比發(fā)達(dá)國家高出一倍。并且在土壤中的殘留農(nóng)藥量一般高達(dá)為50%～60%.大量農(nóng)藥的大面積噴灑對土壤的污染可以看作是一種 “面源污染”。同時大多隨地表徑流來污染地下水和地表水。

　　農(nóng)藥進(jìn)人土壤的途徑主要是農(nóng)藥直接進(jìn)入土壤 （如使用除草劑、拌種劑和防治地下害蟲的殺蟲劑）和間接進(jìn)入土壤的（如防治病、蟲、草害噴灑于農(nóng)田的各類農(nóng)藥，有相當(dāng)部分落入土壤表面；農(nóng)藥隨大氣沉降、灌溉水和動植物殘體而進(jìn)入土壤）�！�9】

　　農(nóng)藥對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染的原因，從歷史原因來看，主要是我國以前使用的農(nóng)藥都是廣譜，殺滅性強(qiáng)、持效期長的品種，尚未重視其對生態(tài)環(huán)境的影響。在管理方面?zhèn)戎貙�農(nóng)藥質(zhì)量及藥效的監(jiān)督。缺少農(nóng)藥安全性評價，缺少對農(nóng)藥毒性的監(jiān)測系統(tǒng)。由于對農(nóng)藥毒性了解和監(jiān)督不夠，造成高毒、高殘留的農(nóng)藥如六六六的使用量長期占我國農(nóng)藥總量60％以上。嚴(yán)重污染土壤農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。另外由于有些農(nóng)民環(huán)保意識差，農(nóng)藥使用不當(dāng)，在使用技術(shù)上單純追求殺蟲、殺菌、殺草效果，擅自提高農(nóng)藥使用濃度，甚至提高到規(guī)定濃度的兩三倍，大量過剩的農(nóng)藥導(dǎo)致直接接納農(nóng)藥和間接接納植物殘體的耕種表面土層中農(nóng)藥大量蓄積，形成一種隱形的危害。同時在土壤中殘留期長的農(nóng)藥殘留物質(zhì)對后茬作物也造成污染。如80年代使用的六六六現(xiàn)在仍可在土壤中測定出來。這些農(nóng)藥將直接污染土壤和作物，還會通過食物鏈進(jìn)入人體，導(dǎo)致人體生理過程的致命惡變�！�10】

　　總結(jié)

　　1975年《美國農(nóng)業(yè)研究計劃書》比較明顯地反映了美國農(nóng)業(yè)在環(huán)境和能源壓力面前的新變化。該計劃書指出：“改造農(nóng)業(yè)技術(shù)是世界大幅度提高糧食產(chǎn)量的唯一途徑。重點(diǎn)應(yīng)放在提高可更新資源的產(chǎn)品產(chǎn)量上，增加可更新資源對食物、飲料和工業(yè)的生產(chǎn)力，應(yīng)成為國家的首要任務(wù)。農(nóng)業(yè)研究上要求投入不可更新的資源最少，而獲得的產(chǎn)量最多�！比毡究茖W(xué)家也提出了要改變偏重于“無機(jī)農(nóng)業(yè)”的做法，而轉(zhuǎn)向“有機(jī)農(nóng)業(yè)”的發(fā)展，以防止可更新的土壤耕種表層土轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢筛�新的資源。作為對策，我國在保護(hù)農(nóng)業(yè)土壤資源方面也應(yīng)當(dāng)努力做到以下幾點(diǎn)。

　　1、針對我國土地資源比較嚴(yán)峻的現(xiàn)狀，嚴(yán)格保護(hù)現(xiàn)有耕地，保護(hù)土地資源和土壤肥力。為此必須發(fā)揚(yáng)和堅持我國農(nóng)業(yè)注重精耕細(xì)作、注重實施農(nóng)家肥的優(yōu)良傳統(tǒng)，改善土壤的物理性質(zhì)，增強(qiáng)保水保肥。

　　2、走可持續(xù)發(fā)展的道路，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。自古以來，我國就有許多優(yōu)良傳統(tǒng)和生產(chǎn)經(jīng)驗符合生態(tài)農(nóng)業(yè)的原則。如《沈氏農(nóng)書》把養(yǎng)豬、釀酒、種莊稼聯(lián)系到一起，指出： “相繼而生成，相資以利用”，這正是我們所強(qiáng)調(diào)的物質(zhì)的循環(huán)利用、重復(fù)利用，以促使經(jīng)濟(jì)效益不斷增長。在當(dāng)今我們更要大量地發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，盡管有時會與經(jīng)濟(jì)效益相抵觸。

　　3、加強(qiáng)水土保護(hù)，植樹種草，提高森林和植被的覆蓋率，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)向良性發(fā)展。實施退耕還林、退耕還草工程，改善生態(tài)環(huán)境，有效遏制狂風(fēng)暴雨和徑流對地面的沖刷，緩和風(fēng)雨侵蝕。特別要在山區(qū)坡耕地和梯臺地中大量種植，固土護(hù)坡護(hù)埂，防止水土流失。

　　4、積極發(fā)展農(nóng)業(yè)新技術(shù)，科學(xué)種田，提高生產(chǎn)力水平。我國的人口壓力下，作為提高糧食產(chǎn)量的途徑之一就是發(fā)展農(nóng)業(yè)新技術(shù)，提高農(nóng)民的科學(xué)生產(chǎn)技術(shù)，科學(xué)平衡施肥，科學(xué)地增加和補(bǔ)充中、微量元素。