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1994年，面对中国快速增长的人口数量和相对低下的生产水平，美国世界观察研究所所长莱斯特·布朗抛出了“21世纪谁来养活中国”的疑问，在全球范围内引起了激烈的反响和争论。悠久的人文历史和璀璨的华夏文明赋予了中国人不屈的傲骨，面对质疑、嘲讽甚至指责，勤劳而智慧的中国人，为“国之复兴”和“民之富裕”费尽了心力，集结党和人民的力量，不断奋斗创新，用行动和事实向世界递交了一份完美的答卷，给布朗先生扇了一记响亮的耳光。 ▲美国世界观察研究所所长 莱斯特.布朗 联合国粮食及农业组织（FAO）统计的数据显示，从2010年至今，全球每年人均粮食食用消费水平在160kg左右。反观我国，粮食总产量在2010年达到5.46亿吨，人均粮食占有量420kg，2015年更是达到了6.2亿吨，人均占有量约450kg，不仅远远高于全球人均粮食食用消费量，而且完全能满足我国人民对粮食的需求[国家粮食安全中长期规划纲要（2008-2020年）中提出，我国人均粮食消耗量约390kg]。除此之外，我国从上世纪90年代开始广泛种植蔬菜，至今蔬菜的地位已经赶超粮食，年产量接近8亿吨，为人们生活水平的提高做出了重要贡献。 然而，凡事皆有两面。在我们为中国农业取得如此大的成绩感到欣喜的同时，却也不得不面对农业飞速发展所带来的诸多负面影响，土壤板结就是其中最突出的问题之一。 土壤板结是指土壤团粒结构遭到破坏，土面在内聚力的作用下变得坚硬，不再适宜于作物生长的一种农业耕作障碍。我们分析土壤板结的成因，首先需要弄明白什么是土壤团粒结构。 土壤团粒结构主要是通过带负电的土壤粘粒及有机质与带正电的多价阳离子（主要是钙镁离子）联接而成的一种良性结构，在这种结构中存在着丰富的大小孔隙（多级孔隙），具有保温、保水、透气的作用，能保证作物根系正常生长，是农业栽培较为理想的一种疏松、透气的结构状态。土壤团粒结构一旦遭到破坏，就导致孔隙不再丰富，土壤保水保肥能力下降，造成土壤板结。 因此，土壤板结的根本原因就是团粒结构遭到破坏，那么哪些因素会影响和破坏团粒结构呢？ 健康的土壤 1、土壤有机质含量低下，难以形成团粒结构 土壤有机质是团粒结构的基本要素之一。在农业快速发展的几十年里，人们为了追求产量，一味地增施化肥，忽略了有机肥的施用，导致土壤中的有机质被不断带走而没有得到及时补充，影响了土壤团粒结构的形成。在我国的土壤养分分级标准中，将有机质处于1%-2%的土壤定为“缺乏”，将有机质低于1%的土壤定为“很缺乏”和“极缺乏”。据全国第二次土壤普查的结果显示，我国耕地土壤有机质含量在1%～2%之间和低于1%的面积分别占38.25%和25.95%，也就是说，6成以上的土壤处于有机质缺乏或严重缺乏状态，甚至连曾经“捏把黑土冒油花，插双筷子也发芽”的东北黑土，也面临着土层变薄和可能消失的危机。 2、大量使用化肥会影响并破坏土壤团粒结构 1）过量施用氮肥影响团粒结构形成 土壤中存在着丰富的微生物，微生物在生命活动过程中需要氮（N）元素和碳（C）元素来提供能源。试验表明，微生物每消耗1份氮，则需要同时消耗20-25份碳，人们向土壤中施用过多的氮肥，会加速微生物对碳元素的消耗（这里的碳元素，绝大部分来源于土壤中的有机碳），从而降低土壤有机质含量，影响团粒结构形成，甚至从已经形成的团粒结构中夺走有机碳，造成团粒结构破坏和土壤板结。 2）过量施用磷肥降低了多价金属离子的活性，从而影响团粒结构形成 前面说过，团粒结构是带负电荷的土壤胶粒及有机质与钙镁离子相结合形成的一种结构，向土壤中施用过多的磷肥，磷肥中的磷酸根会和钙镁离子发生反应，形成难溶的磷酸钙和磷酸镁，从而降低钙镁离子的活性，土壤因缺乏钙镁离子而无法形成良性的团粒结构，因此出现板结。
3）过量施用钾肥会置换出团粒结构中的钙镁离子，造成团粒结构解体 我们在中学的化学课本中学过金属元素活性表：钾＞钙＞钠＞镁＞铝＞锌＞铁＞锡＞铅＞氢＞铜＞汞＞银＞铂＞金，钾是活性最强的金属元素。向土壤中施入过多的钾肥，钾离子超强的活性会置换出团粒结构中的钙镁离子，从而使团粒结构解体，造成土壤板结。 3、土壤微生态环境失衡影响团粒结构的形成 微生物是土壤的重要组分，生命活动十分繁复，试验证明，微生物在生命活动过程中会产生丰富的代谢产物，并能激活磷、钙、镁等被固化的元素，从而提高钙镁离子活性，促进团粒结构形成。化肥和农药的长期大量投入，使土壤中的微生物种类和功能产生变化，土壤微生态环境失衡，不仅加重了土壤板结，而且还加剧了农业病害。 4、土壤酸碱化不利于团粒结构形成 酸性土壤通常是因为极强的淋溶作用形成的，在这种强淋溶作用下，钙镁离子大量流失，团粒结构因缺乏钙镁离子而难以形成；在强碱性环境中，钙镁离子又容易形成氢氧化钙和氢氧化镁沉淀，从而影响活性，也不利于团粒结构形成。 5、自然条件及农业耕作对团粒结构的影响 恶劣的自然条件对团粒结构也有着影响，如强降雨的淋溶作用导致钙镁缺乏，水土流失带走了土壤粘粒，使土壤缺乏形成团粒结构的重要组分；此外，单一的耕种模式，不适宜的农业措施等，都会对土壤团粒结构造成一定影响。 1、透气性差，根系难以伸长 根系是作物吸收养分最重要的活性器官，在根系吸收养分的许多过程中，都需要通过呼吸作用来供应能量。板结土壤的多级孔隙遭到破坏，透气性极差，土壤中的溶氧量不足，根系长期处于缺氧状态，不仅无法伸长，甚至会因为呼吸作用受阻造成根系和植株死亡。 2、透水保水性差，抗涝抗旱能力下降 板结土壤的透水性和保水性都很差，遇到下雨，雨水在地表低洼处聚集而不下渗，形成涝灾；遇到干旱，土壤因没有积蓄足够的水分而无法给植物提供保护，形成旱灾。 3、渗透性差，养分难以吸收，形成污染和盐渍化 板结土壤渗透性差，有跑水跑肥的特性，肥水施在地表，难以在短时间下渗供根系吸收利用，根系的向肥向水性使之朝地面生长，扎根不深、不牢；肥水施用后，遇到下雨，肥水随雨水形成地表径流进入江河湖泊，造成水体污染；遇到干旱天气，水分蒸发快，养分因来不及渗透而留在地表，形成盐渍化。 4、耕作性差，难以持续生产 板结土壤因为缺乏良好的团粒结构，在多雨季节呈泥泞状，在干旱时又坚硬如石头一般，极大地增加了耕种难度，就算勉力耕种，也无法获得理想的收成，难以持续利用和生产。 我们说过，团粒结构遭到破坏是造成土壤板结的核心问题，要解决土壤板结，就需要重新建立良好的土壤团粒结构。 1、提高土壤有机质含量可促进团粒结构形成，从而改良板结土壤 土壤有机质是团粒结构的重要组分，目前我国6成以上的土壤处于有机质缺乏和严重缺乏的状态，因此，要重建良好的土壤团粒结构，首先要提高有机质含量。 1）增施有机肥/生物有机肥 有机肥/生物有机肥是经过工业化腐熟的产品，含有丰富而优质的有机质，可短时间内提高土壤有机质含量，促进团粒结构形成，是目前改良土壤板结最快捷、最有效的手段，同时，有机质对于农产品品质的提升也有显著作用。 2）秸秆还田 作物秸秆主要是由纤维素、半纤维素和木质素组成，这三种物质都含有丰富的有机碳，在微生物的作用下逐步分解，其改良效果没有直接施用有机肥/生物有机肥快速，但通过逐年秸秆还田，仍然是改良土壤板结的有效手段。 2、增施生物菌肥 生物菌肥含有有益微生物，具有活化被固定的钙镁离子的作用，可以提高钙镁离子活性，促进团粒结构形成。施用生物菌肥能够重建良好的土壤微生态平衡，降低病害发生，丰富的次生代谢产物对于农业提质增产也有良好的效果。
3、合理搭配，科学施肥 1）均衡施肥 前面说过，偏施氮肥、磷肥、钾肥，都会加重土壤板结，因此在施肥时，我们需要均衡施肥，重施有机肥，氮磷钾配合施用，避免长期大量施用单一肥料。
2）根据作物需肥规律施肥，实施水肥一体化，提高肥效，减少肥料残留对团粒结构的破坏 有资料显示，我国传统氮肥的利用率在30%-35%，磷肥的利用率在20-25%，钾肥的利用率在35%-40%，也就是说，有60%-80%的肥料流失掉或滞留在土壤中，消耗了土壤中的有机碳（主要是N）、影响了钙镁离子的活性（主要是P），造成团粒结构破坏（主要是K），从而加重土壤板结。因此，提高肥料利用率也是改良土壤板结的有效手段。在农业生产上，根据作物种类和所处生育期对养分的需求规律，有针对性地进行配肥施肥，肥料吸收利用效率可以翻倍，如果结合现代灌溉设施进行精准施肥，吸收利用效率更高。
4、调节土壤pH值 目前，我国土壤酸化现象严重，在强酸性环境中，钙镁离子淋洗严重，含量极低，不利于土壤团粒结构形成，因此酸化和板结往往同时发生。提高酸性土壤pH值，补充钙镁含量，有助于土壤团粒结构形成，改良板结土壤。
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