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”本领也随之消失了。
（3）不透盐性植物。这类植物一般仅能生长在盐渍化程度较轻的盐碱地上。这些植物的根系对盐的透性非常小，所以尽管它们生长在轻度盐碱地上，但几乎不吸收或很少吸收土壤中的盐类。其品性就如同荷花一样出污泥而不染。这类植物有盐地紫菀、盐地凤毛菊、田菁等等。
盐碱土植物在形态特征上也具有很典型的特征。如多矮小、干瘦，叶片退化或无叶，有的叶片则呈肉质，具有特殊的储水细胞。气孔下陷，表面积减少，体上具有白色绒毛以反射阳光减少水分散失等。
科学家正在进行非洲沙漠地区的特殊土壤育种实验人工土壤
在全球水土流失日益加剧的今天，科学家们忧虑的最大问题就是怎样保持随之急剧减少的可耕地面积，他们为此提出了许多方案，其中一种就是人造土壤。
俄罗斯科学家们创造出一种被称为“宇宙土壤”的人工土壤，他们利用这种土壤在太空进行了蔬菜种植试验。“宇宙土壤”实际上是一种塑料砂。使用这种土壤种庄稼，地力不会衰竭，只要不断补充肥料，作物就能连续丰收，这就避免了现在农业耕作上所存在的水土流失问题。以色列科学家发明了一种由40％的废纸屑组成的用以改良土壤的材料，这些材料能够刺激某些蔬菜增产，真是一举两得。其他国家的科学家们还研制出了一种作为土壤添加剂的米粒状聚合物。这种聚合物能吸收相当于自身重量700倍的水分。土壤中掺入这种聚合物后，降雨量过大时，土壤中的过量水分就被聚合物吸收，气候干旱时，聚合物又能渗出水分向植物供水。此外，这种聚合物还能增加土壤的透气性能。试验表明，在1平方米的土壤上，只要添加100克这种聚合物，就能起到调节土壤水分的作用。
无机化肥
德国有个化学家叫尤斯特斯·李比希，他从小就酷爱化学，对其他学科都不感兴趣。15岁那年，李比希连中学都没念完就辍学了。到了18岁，他终于认识到，要想成为一名化学家，必须有扎实的知识基础，这才进入大学发奋苦读。大学毕业后，李比希就来到巴黎的索邦大学继续深造，1824年，他获得了化学博士。
20岁刚出头的李比希成为年轻有为的化学博士后，回到了德国。
他一回来，就受到黑森公国政府的重用，被聘为吉森大学的化学教授。他开始以自己那无以伦比的才华跻身世界一流化学家的行列。
在黑森公国首都市郊，有一大片农田。细心的李比希注意到，市郊的庄稼在逐年减产，农民脸上愁云密布、眉头紧锁。
一天，李比希来到城郊的庄稼地里，弯下腰仔细察看庄稼地和土壤。“要是能给土地添加些营养，庄稼不就会丰收了吗？”李比希自言自语道，又似乎是在对农民说。
农民有些好笑地说：“先生，这您就不懂了。我们庄稼汉祖祖辈辈都是这么种地的。您的话说出去会闹笑话的。”
李比希可不在乎会不会闹笑话，回去后，他就开始翻阅大量的书籍报刊，发现东方古老的国度中国、印度等地的农民为使庄稼丰收，不断地给土地施用人畜粪。李比希清楚地知道，这一定是由于粪便中含有使土壤肥沃的成分，能促使庄稼吸收到生长所需要的物质。但是，这种方法不可能引进到欧洲来，因为人们在观念上无法接受。
李比希常常想：耕地到底缺乏什么？庄稼的生产又需要什么呢？只有弄清楚这个问题，才能找到解决问题的答案。
为了找到答案，李比希开始了大量的实验。在实验中，他发现氮、氢、氧这3种元素是植物生长不可缺少的物质。而且，钾、苏打、石灰、磷等物质对植物的生长发育起一定的作用。
弄清了这些，李比希对助手们说：“接下来的工作是研究出含有这些无机盐和矿物质的人工合成肥料。”
1840年的一天，李比希的化学实验室里洋溢着欢乐的气氛，世界上第一批钾肥、磷肥在这里诞生了。李比希把这些洁白晶莹的无机化肥小心地施洒在实验田里，密切注意着庄稼的变化。
可是没过几天，一场大雨不期而至。助手们发现那些化肥晶体被雨水一泡后，很快变成液体渗入土壤的深层，而庄稼的根部却大多分布在土壤的浅层。果然，收获的季节到了，实验田里的庄稼并没有显著的增产。
实验没有获得成功，有的助手有点泄气了。李比希说：“大家别灰心，成功是从失败中各种各样的高效生物肥料取得的，我们还得再深入一步，把它们变成难溶于水的物质，就可能接近成功了！”
于是，大家又开始了新的探索。这一回，李比希把钾、磷酸晶体合成难溶于水的盐类，并且加入少量的氨，使这种盐类成为含有氮、磷、钾3种元素的白色晶体。
最后，在一块贫瘠的土地上，李比希和助手们把白色晶体和粘土、岩盐搅拌在一起，施在土里，然后种上庄稼。
过了一段时间，农民们惊奇地发现那块被废弃的地，竟然奇迹般地长出了绿油油的一片庄稼，而且越长越茁壮。转眼，又迎来了收获的季节。废弃的地竟获得了大丰收，胜过农民在良田里种下的庄稼。
消息就像插上了翅膀一样迅速传开了，李比希成为德国农民们最敬仰的人物，“李比希化肥”也被广泛运用于农业生产中，造福人类，李比希被人们称为“无机化肥之父”。
农药
20世纪50年代至70年代是有机合成农药快速发展的时期，多种新的化学农药的开发，极大地满足了农业生产、卫生防疫的需要，大大地增强了人们征服害虫、病菌、杂草的能力。
与此同时，随着化学农药的大量使用，其对人类、对环境的一些负面影响日渐暴露，农药对人畜的急、慢性毒性，农药对环境的污染，农药对有益生物的危害，以及农副产品中农药残留量的增加等逐渐引起人们的重视。
1962年，美国海洋生物学家卡逊出版了《寂静的春天》一书，用夸张的手法描绘了滥用农药的悲惨前景，在世界范围内引起强烈震动，农药的使用一时成了热门话题，甚至个别极端势力主张从此禁止一切化学农药的使用。在巨大的压力下，农药科研工作者没有却步。从70年代以后，通过加强对农药的法制管理和科学使用研究，研制开发出了一系列高效、低毒、易降解、与环境相容性好的农药新品种和剂型，其中最具代表性的是生物农药拟除虫菊酯类杀虫剂和昆虫几丁质合成抑制剂。从此，农药的春天来到了。
早在1800年，人们就认识到除虫菊花的杀虫作用，并作为杀虫植物被引种至世界各地大规模栽培。1942年，瑞士化学家斯托丁格尔和鲁奇卡首先发表了除虫菊素的化学结构。1949年，美国化学家谢克特等合成了第一个拟除虫菊酯类杀虫剂——丙烯菊酯，但丙烯菊酯和随后发现的一系列拟除虫菊酯类农药见光很易分解，因而仅用于室内害虫的防治，尚不能用在田间防治农业害虫。1973年，英国洛桑试验站的艾列奥特成功地合成了第一个光稳定性拟除虫菊酯——氯菊酯，为拟除虫菊酯类农药用于农业生产做出了突破性贡献。
拟除虫菊酯类农药与同时期的其他有机合成农药相比，其用药量大幅度降低。如溴氰菊酯，其每公顷用量仅为15克，比常规提高了100倍，而对人、畜等哺乳动物的毒性反而分别降低了432.3倍（经皮毒性）和43.6倍（口服毒性）。另外，拟除虫菊酯农药与天然除虫菊素结构相似，在环境中易于降解。正因为拟除虫菊酯类杀虫剂这些卓越的优点，20世纪80年代以来，其研制开发已成为热潮，商品化的品种目前已达到40多种，使用面积已占整个农用杀虫剂使用面积的25％，成为当前防治农、林、卫生害虫的主要药剂品种。
昆虫几丁质合成抑制剂是一种昆虫生长调节剂。20世纪70年代初期，凡·达阿仑等在筛选新的除草剂时，设想将敌草腈和敌草隆组合在一起可能有更高的除草活性，于是他们将敌草隆去掉两个甲基，用苯甲酰基取代苯腈，合成了Du-19111。然而事与愿违，Du-19111没有表现除草活性，却意外地发现它能影响昆虫几丁质合成而引起菜粉蝶幼虫死亡。这一重大发现，导致开发出一大类新型杀虫剂。昆虫几丁质合成抑制剂以其作用方式独特和杀虫活性高，对哺乳动物低毒，对鱼类、害虫天敌、蜜蜂均很安全，无残毒和环境污染之虑，故称之为“生物农药”。近30年来，已有除虫脲、灭幼脲、定虫隆和灭幼唑等10多种品种商品化，成为保护庄稼的新“武器”。
在拟除虫菊酯类和昆虫几丁质合成抑制剂杀虫剂开发的同时，杀菌剂、除草剂中的一些内吸性高效、低毒品种也相继问世，如三唑酮等麦角甾醇抑制剂、甲霜灵等苯基酰胺类和多菌灵等苯并咪唑类杀菌剂，绿磺隆等系列磺酰脲类除草剂。由于这个时期开发的农药其药效大幅度提高，使田间用药量大大降低，有效地减少了农药对环境的不良影响和残毒。
20世纪70年代以来，生物源农药的研制、开发也取得了突破性的进展，特别是农用抗生素和活体微生物农药的开发应用。农用抗生素是由微生物发酵产生的具有农药功能的次生代谢物质，例如用作杀菌剂的春雷霉素、灭瘟素、井冈霉素，用作除草剂的吡丙氨酰膦，用作植物生长调节剂的赤霉素，以及被认为是近10年内杀虫剂领域最令人兴奋的杀虫剂——齐墩螨素。
活体微生物农药，即利用一些使有害生物致病的微生物作为农药，以工业方法大量繁殖其活体并加工成制剂来应用，如商品化的苏云金杆菌（Bt）、白僵菌、核多角体病毒、颗粒体病毒、病原线虫、微孢子厚虫等，由于生物源农药来源于自然，在环境中很容易自然降解，对环境没有任何污染，因此显示了广阔的应用前景。