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耕地质量评价研究进展及发展趋势
——以清远市耕地地力为例

2021-12-22刘敏强陆世忠曾茜茜

山西农经 2021年23期
关键词:种植区清远市全氮

□刘敏强,陆世忠,曾茜茜

(清远市农业科技推广服务中心/清远市农业科学研究所 广东 清远 511515)

在人类史上,农耕文明是一种文明形态。在农耕文明形态下的华夏民族始终遵循着顺应天命、辛勤劳作的生活轨迹,耕地是这一生活轨迹的核心。耕地数量、耕地质量对农作物产量具有极大影响。农业农村部组织的全国耕地地力调查与质量评价显示,我国耕地面临着高达0.47 亿hm2的缺口,而且现有耕地普遍存在土壤养分失衡、土壤障碍因素、总体质量低等问题。基于此,依托耕地质量评价研究手段,对我国耕地地力进行细化评价,这对于区域性耕地质量问题的解决非常重要。

1 耕地质量概述

耕地质量特指耕地应用于农作物栽培时的质量,包括生物生产力大小、农作物适宜性、耕地环境是否被污染、耕地利用后经济效益值等几个方面,其中生物生产力大小又可称之为耕地地力[1]。耕地质量评价主要依据国土资源部实施的《中华人民共和国土地管理法》,根据耕地质量可以划分为优等、高等、中等、低等几个等级。

2 耕地质量评价研究

2.1 耕地质量评价目的

清远市为广东省地级市,位于广东省中北部、北江中下游、南岭山脉南侧与珠江三角洲结合带。清远市域内为亚热带季风气候,一年之中夏季最长,春季、冬季、秋季较短,年均温度为18.9~22.0 ℃,雨水资源比较丰富,年均降水日为160~173 d,年均降水量为1 631.1~2 149.3 mm。优良的气候条件为农业发展提供了充足支持,截至2018 年,清远市农业产值达197.0 亿元,农作物总播种面积达35.4 万hm2。农作物生产对耕地地力具有较高要求。为了解当前区域耕地地力,需要利用耕地质量评价体系中的耕地地力评价方法,进行市域种植区内土地类别的科学划分[2]。并根据障碍层类型,结合农作物类型以及对应的生理特点,进行种植制度、栽培制度的合理安排。同时根据市域内种植区需要,为农业生产提供科学的肥料施加建议,以优化后的配方施肥代替传统盲目施肥手段,在降低农业生产成本的同时,实现农业资源可持续利用,持续推进农业增效与农民增收。

2.2 耕地质量评价技术

耕地地力评价主要采用GPS 定位技术。即叠加土壤图、土地利用现状图,构成评价单元后结合总采样点、评价单元数量以及土壤类型、面积大小、产量水平、种植作物类型,结合农作物种植制度,贯彻点位均匀布置原则,进行不同因素点位数、位置的确定,并且将确定的点位标注在叠加后的土壤图中[3]。根据汇总可知,样点总数为17 652 个,包括12 542 个水田样点、5 110 个旱地样点,每一个样点对应的耕地面积为6.67~20 hm2。

2.3 耕地质量评价结果

耕地地力评价包括土壤有机质含量、土壤全氮含量、土壤碱解氮含量、土壤有效磷含量、土壤速效钾含量几个指标。其中土壤有机质含量主要用于评价土壤肥沃程度,一般土壤有机质含量与土壤肥沃程度呈正相关。而速效钾是可在短时间内被农作物吸收利用的元素,耕地中速效钾含量决定了土壤钾素供应情况。同理,耕地中有效磷含量也决定着土壤磷元素供应情况,耕地土壤中氮含量反映着土壤氮素供应强度,土壤全氮含量则作为衡量耕地土壤肥沃程度的关键指标。通过对清远市耕地地力进行评价得出结果如表1所示。

表1 清远市耕地地力评价结果

由表2 可知,清远市的耕地土壤有机质含量最低为3.9 g/kg,最高为77.2 g/kg。结合第二次土壤普查养分分级标准,可得出44.54%的耕地土壤有机质含量处于一级(>40 g/kg)、二级(30~40 g/kg),53.58%的耕地土壤有机质处于三级(20~30 g/kg)、四级(10~20 g/kg),2.0%以下耕地土壤有机质含量处于五级(6~10 g/kg)、六级(<6.0 g/kg)。由此可知,清远市耕地土壤有机质含量隶属于中等偏上水平。

表2 清远市耕地土壤有机质含量分布状况

通过对耕地土壤全氮含量分级进行调查得出,清远市域种植区土壤全氮含量最低为0.27 g/kg,最高为4.99 g/kg,62.03%的耕地全氮含量位于一级、二级,33.26%的耕地全氮含量位于三级、四级,位于五级、六级的耕地全氮含量在5.00%以内,表明清远市域种植区土壤全氮含量较为丰富。

通过对耕地土壤碱解氮含量分级进行调查可以得出,清远市域种植区耕地的土壤碱解氮含量最低为0 mg/kg,最高为631 mg/kg,62.26%的土壤碱解氮含量属于一级、二级,33.36%的土壤碱解氮含量属于三级、四级,表明清远市耕地土壤碱解氮含量较为丰富。但部分区域碱解氮、总氮含量极少,需要根据区域情况进行适当增加。

通过对耕地土壤有效磷含量分级进行调查得出,清远市域种植区土壤有效磷含量最低为1.1 mg/kg,最高为631 mg/kg,15.94%的样点有效磷含量位于一级,32.79%、29.33%的土样有效磷含量位于二级、三级,表明清远市域种植区耕地土壤有效磷含量处于中等偏高层级,可以根据个别农作物需要进行科学施加。

由表3 可知,清远市耕地土壤速效钾含量最低为3.8 mg/kg,位于英德市;最高为493 mg/kg,位于清城区。借鉴第二次土壤普查养分分级标准,除清城区外,英德市、连州市、阳山县等地耕作层土壤速效钾含量均集中在三级(100~150 mg/kg)、四级(50~100 mg/kg)和五级(30~50 mg/kg),而清城区耕作层土壤速效钾含量则集中在一级(>200 mg/kg),表明清远市域种植区土壤中速效钾含量总体处于较低的层次,存在较为显著的钾元素缺失情况,在后续施肥过程中应着重增加钾元素的补给。

表3 清远市耕地土壤速效钾含量状况

2.4 清远市耕地养分缺乏情况分析

根据清远市耕地土壤有机质、氮、磷、钾缺少情况的调查分析表明,清远市耕地土壤各种养分的平均含量分别为有机质29.2 g/kg、全氮1.73 g/kg、有效磷26.9 mg/kg、速效钾89.3 mg/kg、有效硼0.74 mg/kg、有效锌4.84 mg/kg、有效锰26.84 mg/kg、有效铜4.41 mg/kg和有效铁87.54 mg/kg。清远市耕地土壤各养分元素中,全市耕地土壤有机质含量属中等略偏高水平,主要原因是与培肥养地有关,连州市、英德市、连山县、连南县较重视种植绿肥、稻秆还田技术有关,其他地方注重施用化肥;土壤速效钾除清城区丰富外,其他县(市)耕地都出现缺钾现象,可能与农民平时少施钾肥或施肥结构不合理有关;英德市、连南县有近1/2 耕地土壤出现缺铜现象,连南县耕地土壤有效铁、有效锰极其缺乏,应与耕地土壤质地有关,肥料施用时注重添加中微量元素。

3 耕地质量评价的发展趋势

3.1 面向可持续发展需求

温良友、孔祥斌等发表于《农业工程学报》的《基于可持续发展需求的耕地质量评价体系构建与应用》表明,面向可持续发展需求将成为耕地质量评价的主流发展趋势。即以人类对耕地资源的层次需求(高产高效、绿色健康、可持续发展)着手,结合现有耕地质量评价理论框架,从土壤性状、地形特征、耕地健康状况、耕作条件、耕地生物特征几个维度入手,进行耕地质量评价。即在保证粮食高产稳产的基础上,以耕地资源可持续利用为核心,将耕地系统视为自然因素、利用因素构建的自然社会综合体,前者相对稳定,短时间内改变难度较大,涵盖了土壤、地貌、气候几个因素;后者则由人类活动决定,相对改变难度较小,且会随着利用水平的提升而出现显著波动,涵盖了机械投入、农作物、基础设施条件、劳动投入多种。与此同时,养分有效性、适宜性、适耕性等因素也组成了耕地质量特性,受自然界光合作用、水分循环、养分循环等因素的相互组合作用。

3.2 构建多层级立体指标体系

以往耕地质量评价重点是耕地保护与管理,没有有效表征耕地质量的空间差异。在未来的耕地质量评价过程中,就需要借鉴现有耕地质量评价方法,对域内耕地质量分布进行科学量化,落实耕地质量的省级统筹可比原则。

4 结束语

耕地地力是耕地质量评价的核心指标,通过对耕地地力进行评价,可以获知种植区耕地有机质、速效磷、速效钾、全氮、碱解氮含量,在判定耕地地力等级的同时,为配方施肥作业提供指导。在未来的耕地质量评价过程中,响应新时期耕地数量、质量与生态“三位一体”工作号召,构建多层次立体指标体系,对区域耕地进行评价,明确耕地健康状况、耕地生物特征对总体质量的影响,为种植区耕地管护提供有效的借鉴。

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