旱地改水田耕地质量提升工程措施研究

2016-12-26岳小松

安徽农学通报 2016年20期

岳小松

摘要：该研究通过对旱地实际情况进行分析，采取灌溉与排水措施、土壤改良工程、农业和化学措施，改变了影响水田质量的土壤因素和环境因素，农田灌溉有保障且排水畅通，土壤质地、剖面构型、pH值适合水稻生长，土壤有机质含量得以提高，从而使旱地改水田的耕地质量得以提升。

关键词：耕地质量；土壤质地；灌溉设计保证率；有机质；土壤改良剂

中图分类号 S282 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）20-0048-04

Project Measures on Cultivated Land Quality Improvement about Dry Land Reform Paddy Field

Yue Xiaosong

（Jiangxi Provincial Bureau of Coal Geology Surveying and Mapping Team，Nanchang 330001，China）

Abstract：Through analyzing dry land actual situation，and taking steps as irrigation and drainage engineering，soil improvement project，agricultural and chemical measures，soil properties and environmental factors which affected quality of cultivated land was changed ，farm irrigation was guaranteed and drainage was good，soil texture，soil profile form and soil pH was suitable for rice growth，in the same time，soil organic content was raised. accordingly，cultivated land quality of dry land reform paddy field was improved.

Key words：Cultivated land quality；Soil texture；Dependability of irrigation designing；Organic matter；Soil amendment

随着经济社会的发展，土地整治的总体目标由原来单一追求耕地数量向数量、质量、生态并重转变。十二五期间，全国土地整治的工作目标中明确指出，经整治后的基本农田提高1个等级[1]。近年来，为落实中央关于“占优补优、占水田补水田”的要求，江西省开始着手实施“旱地改水田”土地整治项目。如何提高改造后水田的质量，真正达到“占优补优”，是亟待研究的课题。

耕地质量的好坏主要通过农用地分等体现，可以用等别的提高程度说明耕地质量提升的情况[2]。在江西省耕地质量等级因素指标体系中，水田分等评价因素包括土壤因素和环境因素。其中，土壤因素涉及土壤质地、剖面构型、有机质含量、土壤pH值，环境因素包括排水条件和灌溉保证率。本文主要根据晚稻分等因素确定旱地改水田耕地质量提升的工程措施。

1 灌溉与排水工程

充足的水源是实现旱地改水田的先决条件，良好的灌溉与排水工程是保持水土稳定和提高水田地力的重要措施。根据项目区所处的工程类型区、所属工程模式和作物类型确定灌溉设计保证率和排涝排渍标准。

1.1 灌溉工程尽量以地表水作为水源，若地表水缺乏但地下水丰富，可利用地下水，新建机井工程抽水灌溉。旱地一般以天然降雨为水源，灌溉缺乏保障。旱地改水田先寻找水源，再进行水量平衡分析，确保水源充足或水源的可供水量大于水稻的需水量。以水库、河流为水源的农田，当水源水位不能满足渠道自流灌溉时，需新建提灌站进行提水灌溉，或在河道中布置节制闸以雍高水位。

1.2 排水工程在对排水工程进行规划设计前，首先确定项目的承泄区，承泄区不仅要有足够的容积或泄水能力，还要符合自流排水要求的水位条件。平原区地面坡度平缓，旱地改水田存在的主要问题：地势低洼，地下水位较高，排水不畅，易引发涝灾渍害。丘陵区地形起伏，排水条件较好。根据排涝和排渍标准，计算相应的流量。前者用以确定排水沟的断面尺寸，后者作为满足控制地下水位要求的地下水排水流量，以此确定排水沟的沟底高程和排渍水位[3]。为提高灌水均匀度，同时便于田块积水尽快排出，在平原区修筑条田或格田并进行田块平整。平整后，格田内相对高差不得超过±3cm。丘陵区因地制宜地修筑梯田，加大田块梯田化率[4]，沿等高线修成田面水平、埂坎均匀的台阶式田块，平整后的田面基本水平或向内微斜，可拦蓄降雨，防止水土流失。

2 土壤改良措施

2.1 结构改造结构改造也就是土壤质地及剖面构型的改变。由表1可知，最适合水稻生长的土壤质地为壤土。旱地的土壤质地有壤土、粘土和砂土。对于耕作层土质为粘土时，为防止田块板结，应采取掺砂改造。对于耕作层土质为砂土时，掺入粘土，降低砂土的松散深度和通气性，提高保水保肥能力。土壤剖面构型为通体砂时，可考虑外运粘土，将其构型改造为砂/粘/砂；对于通体粘的构型，可外运壤土或砂土，将其结构改造为壤/粘/粘或砂/粘/粘。也可结合周边基础设施建设，将建设占用耕地的耕作层剥离[5]，作为旱地改水田的表土。

2.2 地力保持和提升措施土壤有机质是存在于土壤中的含碳的有机物质，它包括各种动植物的残体、微生物体及其会分解和合成的各种有机质。土壤肥力的高低主要取决于有机质含量的多少，而土壤有机质含量的高低决定耕地的内在质量[6]。地力保持措施为表土保护，地力提升措施包括测土配方施肥和增施有机肥。

2.2.1 表土保护表土保护包括表土剥离和表土回填。表土层位于土壤剖面的上层，厚度一般在20～40cm。表土层与其他土层相比肥力较高，因为其具有较强的生物累积作用，微生物和有机质含量高，包含植物生长所必须的大量元素和中微量元素，比如氮、磷、钾、钙、锰、铁、铜等[7]。因此，表土层的保护作用非常重要。为了确保表层土壤的肥力，在进行田块平整前，采取机械或人工措施，将表土进行剥离。待田块平整后，再进行表土回填。平原区表土保护采用的方法有条带复垦表土外移剥离法、条带表土外移剥离法和分层平移表土剥离法[8]。丘陵区梯田表土保护采用表土逐台下移法、表土逐行置换法和表土中间堆置法[9]。

2.2.2 测土配方施肥应用测土配方施肥，根据土壤养分含量和作物的需肥规律，确定肥料配方，推广施用专用配方肥[10]。农业化肥过量、少量或盲目施用都达不到对土壤增肥增效的目的，甚至会降低作物的产量。根据不同土壤类型、耕作制度有规律地对土壤样本进行长期、周期性的监测和田间试验，掌握水稻的最佳施肥量、施肥时期和施肥方法；进行土壤养分测试，了解土壤供肥能力状况；总结田间试验和土壤养分数据、根据土壤、气候等相似性和差异性，提出作物的施肥配方；通过试验对配方反复进行校正和改进，最终确定水稻不同生育期的施肥配方。

2.2.3 增施有机肥增施有机肥，可以促进土壤形成团粒结构，提高田间持水能力和土壤抗蚀性能。堆肥、沤肥、厩肥、沼气肥、饼肥、绿肥和河湖泥是良好的有机肥。其中，绿肥是利用栽培或野生的绿色植物体作肥料，如紫云英、红花草等。绿肥还田有干耕湿沤和水耕水沤两种形式。采用干耕晒垡、湿沤，既减少了还原产物对水稻的毒害，避免引起水稻生理病害，又能增加土壤中的氧气，有利于好气性微生物的活动，养分释放早，能适时适量供给水稻所需养分。此外，农作物的秸秆是重要的肥料品种之一，秸秆含有作物所必需的营养元素如氮、磷、钾、钙、硫等元素。秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力增产措施。据测定，秸秆还田3年后，土壤肥力提高，有机质、全氮、有效磷、速效钾翻耕还田比翻耕不还田分别增加2.0%～8.3%、2.9%～4.7%、0.1%～3.1%、10.7%～23.5%，以速效钾增加的幅度最高[11]。秸秆还田的形式有多种：（1）粉碎翻压还田。把秸秆通过机械粉碎，耕地时直接翻压在土壤里。（2）覆盖还田。将秸秆直接铺在土壤表面。（3）堆沤还田。将秸秆用粉碎机粉碎或用铡刀切碎，洒水使其湿透，然后混入适量的或已腐熟的有机肥，拌均匀后堆成堆，上面用泥浆或塑料布盖严密封即可，15d即可直接施入田中。（4）过腹还田。利用秸秆作为饲料喂牛、马、羊等牲畜，经牲畜吸收后，以粪尿施入土壤还田。秸秆还田因其释放养分较慢，一般作基肥用，还田的数量要适中，同时在还田时应适量增施氮肥，避免微生物与作物争氮。

3 农业和化学措施

3.1 耕作措施丘陵区主要采用等高耕作、深耕、深松、留茬播种等耕作方法[12]。等高耕作的耕作方向应基本沿等高线，有利于保水保土。江西省属于多雨地区，耕作方向应与等高线呈1%～2%的比降，适应排水，并防止冲刷。坡面从上到下，每隔一定的距离，还应沿等高线修筑若干道土埂，在土埂上撒播草籽，减轻水土流失。深耕、深松、留茬播种的目的是增加土壤入渗，提高土壤抗蚀性能。耕松的深度，以打破犁底层，提高土壤入渗能力为原则，一般为25～30cm。平原区可以采用免耕技术、深松技术来解决由于耕作方法不当造成的土壤板结和退化问题，尤其是粘质土底层的通气性和渗水性很差，更需要深耕深松，增加土壤孔隙度。

3.2 调整作物种植结构推行合理的耕作制度，实行用养结合。土壤若长期种植一种作物，会造成养分单一。水田要积极推广和扩大油-稻-稻或肥-稻-豆的种植面积，并种植绿肥，把用地和养地紧密结合起来，这不仅可以保持和提高有机质含量，还可以改善有机质的品质，活化已经老化的腐殖质，提高土壤肥力。

3.3 化学措施土壤改良剂是用于改良土壤的物理、化学和生物性质，使其更适宜于植物生长，它可以改良土壤结构，提高土壤蓄水保水能力[13]。袁颖红等通过试验土壤改良对红壤土壤水分进行研究，表明改良剂是培肥土壤的重要措施，能有效减少土壤容重和提高土壤水分含量，并提高作物产量[14]。王志玉等发现土壤改良剂（MDM）能提高水稻出苗率、平均株高和平均单株分蘖数[15]。通过施用天然土壤改良剂（如腐殖酸类、纤维素类、沼渣等）和人工土壤改良剂（如聚乙烯醇、聚丙烯腈等）来促进土壤团粒的形成，改良土壤结构，提高肥力和固定表土，保护土壤耕层，防止水土流失。土壤酸化后会引起土壤理化性质改变，作物根系生长的条件变差，影响作物品质和产量[16]。江西省旱作土壤中红壤所占比例较大，呈酸性或强酸性，pH值平均为5.1[17]。而最适合水稻生长的土壤pH值为6～7.5，旱地改水田后可利用石灰或土壤调理剂对红壤进行改良。施用石灰可以降低土壤酸度，补充Ca、Mg营养，改善土壤结构，提高土壤的生物活性和养分循环能力，从而改善根系生长环境，提高作物产量和品质[18]。采用石灰改良措施，应根据土壤pH值监测结果，合理确定石灰的种类、用量、施用时期。采用土壤调理剂时，应根据土壤检查理化指标施用。

4 实例分析

江西省某旱地改水田土地整治项目项目区地貌为低丘，最大最小高程差约15m，地形坡度小于6°。项目区原有耕地种植的旱作物为花生，花生靠天然降雨灌溉，有2条排水沟进行排涝。项目区旱地改水田后以种植双季稻为主，项目区属于鄱阳湖平原岗地类型区、岗地低丘工程模式[19]，灌溉设计保证率取85%，排涝标准为10年一遇3d暴雨，雨后3d排至作物耐淹水深。项目区外一水库除了灌溉其他水田外，富余的水量可以满足项目区双季稻灌溉需求，可作为该项目的水源，并以项目区外原有坑塘作为排水承泄区。因田面高程高于水库水位，故新建提灌站提水灌溉，同时布置沟渠以利于灌排。沿等高线修筑水平梯田，并对梯田进行平整，同时，采用表土逐台下移法进行表土保护以便地力保持，表土保护厚度20cm。

项目区土壤为红壤土类，其剖面呈块状结构，紧实至坚实，质地重壤至粘土，红棕色或浅黄色。理化性状：有机质1%，全氮0.05%左右，磷、钾严重缺乏，pH值为5，呈酸性。土壤剖面构型为重壤/粘土/均质红土。若从土壤剖面构型上提高耕地自然质量分，需将底层的均质红土更换为壤土，这将耗费较大的人力财力，经济上不可行，故不改变土壤剖面构型，在耕作时进行等高耕作和深耕。根据最近几年江西农业大学水稻高产栽培研究表明，高产水稻所需氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）的比例以1∶0.5∶（0.8～1.2）为佳[20]。该项目拟每1hm2施用氮磷钾肥量分别为180kg、90kg、180kg，将秸秆粉碎翻压还田、过腹还田作为基肥，或在晚稻收割后，种植油菜或绿肥以提高土壤有机质。针对土壤的酸性，可施用1 500kg/hm2的生石灰进行改良。经过连续3年的培肥，土壤有机质含量将得以提高，pH值逐步达到适合水稻生长的范围。旱地改水田前后各影响因素的自然质量分见表2。由表2可知，采取工程措施后，该项目旱地改水田影响因素的自然质量分均得以提高，耕地质量得以提升。

5 结论

该研究采取了灌溉与排水工程、土壤改良、农业和化学等一系列措施，其中，灌溉排水工程解决了原旱地水源不足及涝渍问题；土壤改良中将土壤质地和土壤剖面构型进行结构改造，测土配方施肥和增施有机肥提高了土壤的有机质含量；采用一些耕作措施增加土壤入渗和保水保土能力，调整作物种植结构以提高土壤的肥力；采用生石灰或土壤改良剂对酸性土壤进行改良，这些工程措施使水稻的自然质量等分分值得以提高。因影响水田质量的土壤因素和环境因素得以改变，故旱地改水田的耕地质量得以提升。

参考文献

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