1.秸秆覆盖，既保护了土壤表层结构，又减弱了土壤表面与大气之间湍流交换强度，有效地抑制了土壤水分的无效消耗。按覆盖时间分为休闲期覆盖和生育期覆盖两种。麦田休闲期覆盖是在麦收后及时翻耕灭茬，耙后把秸秆均匀盖在地面上，覆盖量为5250~6750千克/公顷。播种前10天左右将秸秆翻压还田，结合整地、施肥。生育期覆盖可在播种后（出苗前）、冬前（开始越冬后）和返青前进行，以冬前覆盖最好，覆盖量为3750~4500千克/公顷，小麦成熟收获后将秸秆翻压还田。秸秆覆盖后的麦田冬季温度比不用秸秆覆盖偏高，5厘米深的土壤温度高0.5℃~1.9℃，冻土层存度浅5厘米，解冻日可提前10天左右，返青提早4~5天。秸秆覆盖还可防止土壤板结，培肥地力，连续覆盖秸秆两年以上，土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷含量明显增加。由于改善了土壤水肥条件，小麦产量明显增加，休闲期覆盖小麦增产幅度为17.5%~31.3%。在生育期覆盖有减少棵间土壤蒸发，促进植株蒸腾作用。小麦增产867千克/公顷，玉米增产2008.5千克/公顷，水分利用效率分别提高3.0kg/（mm·hm2）和4.65kg/（mm·hm2）。
配合利用少耕、免耕技术。免耕土壤孔隙均匀，有利于土壤层次间的水流运行。免耕土壤表层覆盖秸秆，可提高土壤入渗能力。多年测定结果表明，在作物播种后到苗期表层含水量比翻耕高1/3~1/2。少免耕加秸秆覆盖保蓄表层和中层土壤水分效果高于底层，作物生育前期保水效果好于后期。这种保水特性对抗御北方春旱和伏旱十分有利。
2.秸秆还田养地增产效应
（1）增加土壤养分连年秸秆还田，特别是配合施肥，能提高土壤肥的有效性；施用秸秆对土壤微量元素也有不同程度的活化作用。秸秆本身也是氮、磷、钾养分的来源，经测定10吨小麦秸秆含氮50~70千克，含磷50千克，含钾65千克。小麦秸秆还田连续5年后，土壤有机质增加1.0%；速效磷增加0.027%~0.397%。
（2）改善土壤结构连续。3年秸秆还田使耕层容重降低0.19~0.2克/立方厘米，非毛管孔隙增加0.5%~3.0%；团粒结构大于两毫米的粒径增加202.9%。使土壤增强通透性，有利于提高地温，促进有益微生物活动，对作物生长发育有利。
（3）提高作物产量秸秆还田在短时间内，对作物增产不明显，坚持3年以上，使土壤有机质积累增加，才能显示出增产的效果。
（4）固土保水减少风蚀作用。秸秆还田后增强了抗风蚀和水蚀的能力，土壤容重变小，孔隙度增大，蓄水能力增强，起到固地和防侵蚀的作用。如刮一场7~8级大风，麦茬秋翻春耙地没有秸秆还田，每亩风刮走表土785.5千克；秸秆还田利用松耙整地方法，只刮走表土187.5千克。
（5）促进根瘤菌和自生固氮菌发育。每公顷5吨秸秆还田后种豆科作物，土壤氮素累积每公顷增加50千克；其中有20~25千克是秸秆的氮。此外秸秆还田还能使土壤中有机氮的损失减少20%~30%，无机氮的损失减少15%~20%。
3.改善农田水分状况
田间试验结果表明，秸秆覆盖能显著改善农田水分状况。中国农业科学院气象研究所所做的麦田休闲期覆盖和小麦、玉米生育期覆盖土壤含水量和储水量对照试验结果证实：麦田休闲期覆盖，其麦播前1米、2米土层的含水量分别提高2.5%、1.7%，储水量分别增加15毫米和21毫米，而生育期的土壤蓄水量和供水量无论冬小麦、春玉米均有较大幅度的提高。
麦秸覆盖直接还田是有机肥投入的一种方式，实质是将传统的有机肥田外堆沤制腐熟。这个技术保持了传统有机肥的优点，还具有省工省力，简便实用的特点；同时还有蓄水保墒，保护土壤结构，抑制杂草生长，提高田间二氧化碳浓度等独特的作用。麦秸覆盖直接还田适应商品经济的发展，改变传统的有机肥积施存在的脏、累、臭的缺点。
二、地膜覆盖
地膜覆盖在中国是从1978年冬季由日本引进的，到1983年地膜覆盖面积已跃居世界第一位，发展速度非常快。这主要由于地膜覆盖能增加反射光，提高光合强度，提高地温，保水提墒，改善土壤物理形状，抑盐保苗，防病防虫，抑草灭草，促进作物生长发育和根系生长及高产早熟等效益。因此应用地膜覆盖技术对于抗低温、干旱等灾害有十分重要的作用。
1.农用薄膜
农用薄膜以其适用作物多、增产幅度大和经济效益好而成为我国化肥、农膜、农药三大支柱农用化学品之一。我国农膜产量和覆盖面积均居世界首位。农膜的推广应用，在我国“温饱工程”、“菜篮子工程”和农业现代化中发挥着重要作用，被誉为农业生产上的“白色革命”。
农用薄膜种类较多。按用途分，有地膜、棚膜、青贮膜、防渗膜；按原料分，有聚乙烯（PE）农膜、聚氯乙烯（PVC）农膜、乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）农膜、淀粉/聚乙烯、淀粉/聚乙烯醇（PVA）生物降解膜、草纤维地膜以及农用覆盖材料聚乙烯遮光网、聚丙烯（PP）、聚酯（PET）无纺布等；按生产工艺分，有吹塑薄膜、压延薄膜、流延薄膜、共挤吹塑复合薄膜；按规格分，有宽幅、薄型、超（微）薄农地膜；按颜色分，有五色膜和有色膜；按功能分，有透明膜、遮光膜、稀土转光膜、长寿膜、保温膜、无滴膜、防尘膜、除草膜、防虫膜、高强度膜、多功能膜等；按覆盖作物分，还有蔬菜膜、水稻膜、烟草膜、人参膜、甘蔗膜等。上述各类的不同组合，形成许许多多的农膜产品系列。
农膜覆盖栽培能协调热、光、水、气、肥和作物之间的关系，创造一个良好的生态环境，促使作物早熟，大幅度增加产量，提高品质，经济效益和社会效益极为显著。据统计，1982~1987年地膜覆盖累计面积1.4亿亩，共增产粮食423.3万吨、皮棉65.2万吨、花生110.2万吨、蔬菜511.5万吨、瓜类1062万吨，共增加收益达71亿元。
我国现有低密度聚乙烯（LDPE）树脂生产能力45万吨，高密度聚乙烯（HDPE）46万吨，线性低密度聚乙烯（LLDPE）26万吨，PVC147.88万吨，已具有农膜树脂牌号48个，还有几套大型装置即将投产或正在建设。农膜加工厂有500余家，其中定点厂293家。农膜加工生产能力达60万吨/年，其中地膜20万吨/年，棚膜约40万吨/年。这是我国农膜发展的坚实基础。
我国地膜、棚膜覆盖面积虽占世界首位，但地膜栽培面积只占现有耕地的2.4%，约占适宜发展地膜栽培面积的11%；棚膜栽培面积人均只有1.3平方米，只占适宜发展棚膜栽培面积的7.6%。农膜推广应用前景十分广阔。
2.农用地膜
据试验结果证实，地膜覆盖栽培可使多种作物比露地栽培稳定早熟5~20天，增产30%~50%，增值40%~50%，有的增产、增值1倍以上。
我国主要使用聚乙烯地膜，包括低密度聚乙烯（LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和聚乙烯共混地膜。无色透明地膜占绝大部分。根据不同作物覆盖栽培的需要，又研制生产了：黑色、银灰色、乳白色、绿色、蓝色、紫色等有色地膜；黑/白、银/黑等双色地膜；除草、转光、反光、防虫等功能地膜。
1984年前后，许多厂家为了减轻农民覆盖膜成本，利用HDPE、LLDPE试制生产了比地膜厚度（143±3微米）更薄（5~8微米）的超薄（微薄）地膜，对降低覆膜成本、扩大使用面积起到了推动作用。但是，地膜的不断减薄增加了废旧地膜清除和回收的难度，土壤耕作层残膜越积越多，影响作物生长，对土壤和环境造成了污染。因此，除实施地膜按国际标准统一生产规范，提高地膜质量，加强地膜回收利用外，还要发展耐老化、易回收地膜及加大开发生物性可化解地膜。
地膜的发展重点是：（1）发展以LLDPE为主体原料，包括LDPE在内的地膜专用树脂，以及功能地膜专用母料，从原料上保证地膜的质量。（2）大力发展耐老化、易回收、低成本地膜，并研究废膜回收利用技术，制定法规，建立相应体制与之配套。这是节约原材料、降低覆膜成本、扩大应用范围、增产增收和减少残膜污染的根本途径。（3）开发特殊功能和多功能地膜，使品种多样化，规模系列化，以满足不同地区、不同作物的需要。（4）研究可化解地膜。包括可控光降解、生物降解、可控光/生物降解地膜，以及我国新开发的草纤维地膜，解决实用性（性能满足要求、降解精确可控、届时快速降解和暗降解）、安全性和经济性等问题。
（第九节）抗旱与施肥
近年来大量研究证明，施肥对提高水分利用效率有明显作用，肥料对农作物产量的贡献，全球范围内为20%~25%。施肥量、施肥时间和施肥位置影响水分利用率。合理配置水肥，可起到以肥调水，以水促肥的增产效果。
一、旱地土壤培肥原理
土壤肥力理论是农业土壤培肥的基本原理，我国对旱地土壤培肥有丰富的经验，创造了多种多样的旱地土壤培肥技术；这些经验与措施在旱地农业生产中起着重要作用。
1.土壤养分与土壤肥力
农用土壤能够协调供应植物生长发育所需要的水、肥、气、热等各种因素，保障植物形成一定产品的能力，这是对土壤肥力的全面理解。良好的农用肥沃土壤具有深厚的、质地适中、耕性良好、富含养分的耕作层；也有可以保水、保肥，而又不妨碍作物根系生长发育的犁底层，还具有水气状况良好的心土层。整个土体的构造，既能为作物提供良好的环境条件，又能比较全面、适时适量，并协调提供柞物生长发育所需要的水分和养分。它有较强的自调能力，又易通过人为措施加以调节，因此才可以在较大范围内保证作物稳产高产。
旱地土壤的养分特征是地域差异与季节性变化明显，贮量低，缺素面积大；移动速度慢，距离短；富集层薄，富集度低。旱地土壤培肥应以提高土壤养分贮量为基础，不断缩小缺素土壤面积，加厚养分富集层，提高养分富集度。要充分供应有效养分，及时协调满足作物对养分的需要，从而形成高产稳产的肥沃旱地土壤。
旱地土壤高度肥沃的特征：一是土体构造好，活土层深厚；二是结构性好，蓄水保肥；三是协调能力强，养分供应及时。以土壤养分为中心的土壤肥力，是指土壤养分的贮量、流量，养分的供应容量、强度与速率及影响因素。培肥的目的，在于提高旱地土壤生态系统中养分的贮量，增加养分供应容量，加大养分在旱地土壤生态系统中的流量，强化养分供应强度与速率，使生产性输出的养分流量稳定增加。同时要尽快减少并制止非生产性输出的养分流量，防止养分消耗损失。也就是要求土壤养分来源丰富，供应充足，转化率高，损失量小；使它具有较高的生产力与较强的抗逆性。
旱地土壤培肥技术体系是：以大量施用有机肥与合理施用化肥为主的施肥制，以深耕细犁和休闲晒垡为主的耕作制，以豆科油料养地和粮经作物配合为主的轮作制；以修建梯田坝地和快速培肥土壤为中心的农田基本建设，以运用发展保土、保肥、保水耕作法为中心的耕作制度，以农牧有机结合与粮草相互促进为中心的种植制度。
2.旱地土壤养分供给与施肥培肥
在旱地土壤生态系统中，必须大量、及时、协调地供应有机质与矿物质，以增进土壤养分的贮量、流量、供应容量、强制与速率。
提高旱地土壤有机质含量的途径主要有3条：一是种植绿肥压青；二是作物秸秆还田；三是施用有机肥料。
在当前生产条件下，有机肥料是旱地土壤有机质的重要来源。每亩施入有机肥6.7吨，可使土壤有机质增加0.24%。有机肥与化肥配合施用，还可进一步提高土壤有机质含量。
由于土壤有机质贮量增加，土壤中胡敏酸也随之增多；施用有机肥后，胡敏酸占干重0.165%~0.203%，比对照增高22.2%~50.4%。从而提高胡敏酸（H）与富里酸（F）的比值，对照土壤的H/F为1.59，施用有机肥的上升到1.60~1.81，表明旱地土壤长期大量施用有机肥，可以明显提高腐殖化程度。土壤有机质是土壤养分的来源，旱地土壤的氮有97%是以有机化合物形态存在；因而施用有机肥在增高有机质的同时，土壤中的全氮与有效磷也明显增加。同时还提高土壤中的酶活性，蛋白酶比对照增加12.7%~33.8%；脲酶增加43.2%~68.9%，碱性磷酸酶增加14.2%~44.2%，转化酶增加22.7%~63.0%，过氧化氢酶增加12.9%~27.1%。这些酶活性与土壤有机质相辅相成。由于大量施用有机肥提高土壤养分的贮存量与供应量，作物的产量也可随之增高。
有机肥对旱地土壤培肥的作用很大，因此许多农业专家提出有机农业，主张完全不用或基本不用人工合成的化肥。在可行范围内，尽量依靠作物轮作、秸秆还田、牲畜粪肥、豆科绿肥、有机废料等。在有机肥源充足时，大量施用有机肥比施用化肥有较高的经济效益。
3.增施有机肥
土壤中的有机质和有机无机复合胶体是高产肥力的物质基础。增施有机肥料，不仅增加土壤养分，而且促进微生物活动，实现土肥相融，改良土壤结构，增强土壤的保肥、供肥、保水能力。增施有机肥对提高土壤速效养分，特别是速效磷的供应水平效果显著。质量好的厩肥中全磷含量高，速效磷达0.1%~0.5%，比麦田中的含量高数百到千倍以上，因此增施有机肥对于土壤有效磷的积累有重大作用。
不同施肥试验结果表明，（1）增施有机肥可以提高土壤保墒能力。（2）施肥可以增加根系吸收土壤水的能力。经过培肥的土壤，促进了作物茎叶生长茂盛和根系发达，可以吸收更多的土壤水分。（3）施肥提高了降雨生产率。施肥比不施肥的降雨生产率提高了84.2%。这表明了增施有机肥能起到“以肥调水”、“以肥增水”的作用。
4.有机、无机配合，可提高养分利用率
我国农田中养分的投入，从几乎全部来自有机肥，到有机肥与化肥并重。有机肥具有养分齐全、肥效持久的优点，但也有其明显的缺点：如堆制与施用费工费时，运输不便；化肥养分浓度高，吸收快，但成分较单一或不齐全，改土效果较差。两者配合施用，则可优势互补，发挥用地与养地的双重作用，既提高土壤生产力获得增产，又保持地力更新。
有机、无机肥料配合施用，既能减少化肥的养分流失，又能促进化肥中某些营养元素固定，提高化肥利用率，从而从总体上提高养分的供给率。由于有机肥具有较大的阳离子交换量，因而能够对化肥中一些易淋失的养分有效地吸附和保存。例如土壤腐殖质对NH4+的吸附，明显地减少氨的气态损失。有机肥分解产生的有机酸能提高钙、镁、磷肥中迟效磷的有效性，从而提高了化肥肥效。
