新疆土地沙漠化範圍分佈廣，主要沿塔克拉瑪干和古爾班通古特兩大沙漠周邊分佈，除盆地綠洲中部和沙漠區以外，均存在不同程度的土地沙漠化，而且還在不斷擴大。20世紀70年代和90年代，全區土地沙漠化面積分別為63627．9km2(其中，重度沙漠化面積14553．9km2，中度沙漠化面積11349．6km2，輕度沙漠化面積37724．4km2)和92941．5km2(其中重度沙漠化面積20979．5km2，中度沙漠化面積25043．1km2，輕度沙漠化面積46918．9)。20年間，土地沙漠化面積擴大了29313．6km2，平均每年有1465．68km2的土地向沙漠化演變。土地沙漠化造成了土地資源減少、生產力降低、生產成本增加，毀壞建築設施、惡化生態環境等，給當地經濟社會全面、協調和可持續發展帶來了多方面的危害。
目前全國受污染的耕地約有1000萬hm2，污水灌溉污染耕地216．7萬hm，固體廢棄物堆存佔地和毀田13～3萬hm2，合計約佔耕地總面積的1/10以上。土壤是作物生長的基地，也是水分的保養所，但由於當今的農業生產把施用化肥和化學農藥作為增產的主要手段，其用量與日俱增。1978年，我國化肥用量約為884萬t，到1998年這一數字上升到3981萬t，增加415倍之多。據有關研究證明，大約施用量的30%左右溶解在水體裏或殘留在土壤中，不僅成為量大面廣的污染源，而且也使土壤本身遭受污染。另外，我國農藥的施用量也在逐年增多，1990年為7313萬t，1995年增至10817萬t。與化肥相比，農藥毒性更大，更不易降解，對水土都會造成更為嚴重的污染。新疆地下水總體質量較好，個別地區有輕度污染，但範圍不大，中、重度污染僅以點狀出現在較大城市工業區。污染的主要原因是工業廢水、生活污水的任意排放和大量施用化肥等。
許多水土流失地區侵蝕加劇的根本原因在於其自身條件惡劣，又承載着大量的貧困人口，為解決生存問題，勢必大規模開荒，破壞了天然植被。因此，水土流失的治理必須先解決羣眾的吃飯問題，以此為突破口，治理開發並重，並與羣眾脱貧致富相結合，做到水、土、林、肥最優組合(保持水分的供需平衡，保持地表土層的穩定，保持林草合理搭配，保持土壤肥力的均衡與提高)，從而從根本上遏制水土流失。
利用自然生態的自我修復能力和積極健康的人工生態工程(人工生態入林草工程)，是重構良好生態環境的重要舉措。但恢復植被、發展林草產業必須和當地的自然環境相適應，不但要避免只講經濟效益、不講生態效益的做法，也要在提高生態效益的同時，兼顧農民羣眾的經濟利益。實例表明，遵循經濟效益和生態效益並重原則，因地制宜恢復植被是構建可持續農業水土環境的基本途徑。
建立節約水土資源的綜合體系是防止水土資源大量浪費和提高其利用效率的有效途徑。構建這種綜合體系應當在農業生產領域組建農業節水的4個體系，即節水栽培技術體系、節水灌溉技術體系、節水管理技術體系和節水推廣技術體系。應當在工業用水方面提高重複和回收利用效率，緩解工業對水體污染加重的趨勢。在土地資源利用方面，正確規劃、優化利用，提高單位土地資源上的生態效益和經濟效益，嚴格控制硬件設施對土地資源的過度擠佔。
水環境的污染以工業廢水和城市生活廢水為主，並向農村蔓延。這些污水排入河流，對農灌區農業生產的危害影響久遠。故應加強監測，採取綜合措施防治污染，保護農業水土環境，同時，還須在科學使用各種化肥農藥上下功夫，使農業水土資源得以健康永續利用。另外，需加快培育抗病蟲能力強的作物品種，以應對農業病蟲害不斷蔓延的趨勢，使農業真正走向傳統綠色有機農業和現代農業相結合的發展道路。
虛擬水戰略是指貧水國家或地區通過貿易的方式從富水國家或地區購買水資源密集型農產品(尤其是糧食)來獲得水和糧食的安全。虛擬水土資源戰略強調出口高效益水土資源商品，進口本地沒有足夠水土資源生產且低效益的.產品，通過貿易的形式最終解決水土資源短缺和糧食安全問題。虛擬水土戰略表面上是為了解決水土資源短缺，其實質則是將有限的水土資源在各部門、各產業、各種作物之間進行的最優分配。其目的是水土資源的綜合效能達到最大值，優化和促進產業結構及其調整，以滿足人口日益增長對農業水土資源的需求。
總之，農業水土環境面臨的問題是錯綜複雜而又相互聯繫的，只要利用現代科技手段和遵循生態經濟運行規律、因地制宜、綜合治理，建立以國家生態税收為資金來源的生態補償機制，充分調動農民羣眾改善農業水土環境的積極性，新疆的農業水土環境就一定能得到改善。
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