孔鵬飛，劉志臣，郭 宇，任光明，王虎勝，羅永雙，姜先歡

(貴州省地礦局102地質(zhì)大隊(duì)，貴州 遵義 563003)

1 引言

土地對(duì)人類(lèi)食物與生存環(huán)境有著的重要影響，對(duì)土地質(zhì)量全世界都引起了高度的重視，我國(guó)人口及土地資源現(xiàn)狀，決定了我國(guó)土地資源管理方式必然由數(shù)量管護(hù)向數(shù)量、質(zhì)量并重、協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)一管理方式轉(zhuǎn)變(魏洪斌，2015；丁恩俊，2007)。對(duì)土地進(jìn)行全面科學(xué)的調(diào)查評(píng)價(jià)工作，掌握耕地土壤中元素含量狀況，是制定合理的耕地管護(hù)(韓會(huì)慶等，2011；張超等，2017)、開(kāi)發(fā)利用方案的重要基礎(chǔ)(單娜娜，2010；鮑麗然等，2018；黃晶等，2015)。土地整治通過(guò)土地平整工程、灌溉與排水工程、道路工程、農(nóng)田防護(hù)與生態(tài)環(huán)境保持工程(王軍等，2003；匡麗花，2015)，使耕地理化性質(zhì)、生產(chǎn)條件等重要因素發(fā)生改變(錢(qián)鳳魁，2015)，使耕地有效面積增加，耕地質(zhì)量改善，從而提高耕地的綜合生產(chǎn)能力(劉彥，2009)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)綜合效益(Dramstad，et al，1996；Rafael，2002；Deininger，2004)。

本文以匯川區(qū)耕地土壤為主要研究對(duì)象，通過(guò)樣品采集分析，借助“土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查與評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)管理與維護(hù)(應(yīng)用)子系統(tǒng)”，對(duì)研究區(qū)耕地進(jìn)行地球化學(xué)評(píng)價(jià)，同時(shí)結(jié)合研究區(qū)內(nèi)耕地利用現(xiàn)狀、立地條件、土地整治項(xiàng)目的開(kāi)展?fàn)顩r等，對(duì)評(píng)價(jià)成果在土地整治工作中的意義進(jìn)行了探索研究。

2 研究區(qū)概況

匯川區(qū)地處遵義市中心城區(qū)以北，貴州高原北部，氣候較溫和，四季分明，種植主要作物為水稻、玉米、油菜、辣椒、烤煙、水果等。研究區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆內(nèi)，為一斷陷山間盆地，屬黔北山原向黔中丘原過(guò)渡地帶，地勢(shì)特點(diǎn)為西北向東南逐漸降低，呈“撮箕”狀(圖1)。北東向、北北東向褶皺為區(qū)內(nèi)構(gòu)造主體，形態(tài)較狹窄緊密，造成區(qū)內(nèi)地形起伏較大，坡耕地較多，西北部多為旱地，東南多為水田。區(qū)內(nèi)寒武系、奧陶系、二疊系、三疊系、侏羅系等時(shí)代地層發(fā)育良好，成土母巖主要為有泥(頁(yè))巖、白云巖、灰?guī)r等，主要土壤類(lèi)型有黃壤、水稻土、石灰土、紫色土。

3 樣品采集與測(cè)試

樣品測(cè)試由貴州省地礦局中心實(shí)驗(yàn)室按《生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析技術(shù)要求》執(zhí)行。各元素測(cè)試方法及檢出限見(jiàn)表1。準(zhǔn)確度和精密度采用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行控制，每種元素的分析準(zhǔn)確度和精密度合格率均高于98%；每種元素報(bào)出率均高于99%。

表1 樣品元素檢出方法及檢出限

4 耕地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)方法

本次評(píng)價(jià)依據(jù)《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T0295-2016)、《貴州省耕地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)總體設(shè)計(jì)》、貴州省富硒土壤評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(試行)，基于Arcgis平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖件繪制。

4.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)單元

根據(jù)土地整治項(xiàng)目區(qū)的遴選比較注重的土壤有機(jī)質(zhì)含量、養(yǎng)分質(zhì)量等因素，選取耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量、養(yǎng)分質(zhì)量綜合等級(jí)、硒元素質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。涉及指標(biāo)包括Corg、N、P、K、Se。

評(píng)價(jià)單元為匯川區(qū)1∶5萬(wàn)耕地圖斑。借助土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查與評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)管理與維護(hù)(應(yīng)用)子系統(tǒng)，運(yùn)用區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法，使用面積性調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)原理(楊忠芳，2007；奚小環(huán)2004)，即插值法，使每個(gè)耕地圖斑都具有可以進(jìn)行評(píng)價(jià)的數(shù)值。

4.2 土壤養(yǎng)分地球化學(xué)評(píng)價(jià)

依據(jù)《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T 0295-2016)、貴州省土壤富硒標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)(表2)，將營(yíng)養(yǎng)元素指標(biāo)劃分為五個(gè)等級(jí)；硒元素劃分為七個(gè)等級(jí)，其中特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)四個(gè)級(jí)別為富硒；選取氮、磷、鉀三種養(yǎng)分元素等級(jí)，按0.4、0.3、0.3的權(quán)重系數(shù)計(jì)算得出土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合得分，土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)劃分(見(jiàn)表3)。

表2 貴州省富硒土壤劃分標(biāo)準(zhǔn) (單位：mg/kg)

表3 土壤養(yǎng)分綜合等級(jí)劃分表

5 結(jié)果與討論

5.1 耕地土壤有機(jī)質(zhì)地球化學(xué)等級(jí)特征

匯川區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量總體較高(圖2，表4)，三等及以上等級(jí)耕地面積占全區(qū)比例為95.22%。一等、二等耕地主要分布于東部的板橋鎮(zhèn)、泗渡鎮(zhèn)、高坪鎮(zhèn)、團(tuán)澤鎮(zhèn)、董公寺鎮(zhèn)，中部的沙灣鎮(zhèn)，西部的山盆鎮(zhèn)。四等、五等耕地在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有少量分布，其中山盆鎮(zhèn)、芝麻鎮(zhèn)、毛石鎮(zhèn)分布較多。

5.2 耕地土壤養(yǎng)分綜合等級(jí)特征

匯川區(qū)耕地土壤養(yǎng)分綜合質(zhì)量較好(圖3，表5)，一等、二等耕地占全區(qū)耕地的67.8%。山盆鎮(zhèn)、芝麻鎮(zhèn)耕地養(yǎng)分綜合等級(jí)以三等為主，其余各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均以二等為主。四等、五等耕地主要分布在山盆鎮(zhèn)、芝麻鎮(zhèn)，其他各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有零星分布。

表4 耕地土壤有機(jī)質(zhì)等級(jí)統(tǒng)計(jì)表 (單位：公頃)

圖2 耕地土壤有機(jī)質(zhì)等級(jí)圖

圖3 耕地土壤養(yǎng)分綜合等級(jí)圖

表5 耕地土壤養(yǎng)分質(zhì)量等級(jí)統(tǒng)計(jì)表 (單位：公頃)

5.3 土壤中特色元素硒等級(jí)特征及富硒農(nóng)作物分布

匯川區(qū)耕地土壤硒元素含量較高，富硒耕地占全區(qū)耕地的93%，耕地硒含量等級(jí)以二級(jí)為主，三級(jí)次之，硒元素評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)圖4、表6。富硒耕地比例均較高，其中二疊系分布范圍較廣的山盆鎮(zhèn)、芝麻鎮(zhèn)、高坪鎮(zhèn)、董公寺鎮(zhèn)、寒武系黑色巖系分布較廣的高橋鎮(zhèn)耕地富硒水平整體較高。

圖4 耕地土壤硒元素等級(jí)分布圖

表6 耕地土壤硒元素地球化學(xué)等級(jí)統(tǒng)計(jì)表 (單位：公頃)

5.4 耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)成果對(duì)土地整治工作的意義

區(qū)內(nèi)土地整治項(xiàng)目一般分為三類(lèi)，分別為：(1)一般土地整治項(xiàng)目；(2)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目區(qū)條件符合高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；(3)500畝以上壩區(qū)建設(shè)項(xiàng)目。

由于立地條件、耕作模式以及成土母巖中元素含量的差異性等原因(張瑜，2019)，使得局部耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量以及養(yǎng)分綜合質(zhì)量較低。通過(guò)本次工作，掌握了區(qū)內(nèi)各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地的分布情況，對(duì)區(qū)內(nèi)耕地養(yǎng)分質(zhì)量有了全面的掌握，同時(shí)對(duì)耕地中硒元素的含量等級(jí)及成因和分布有了初步的了解，對(duì)區(qū)內(nèi)土地整治項(xiàng)目的選址和規(guī)劃設(shè)計(jì)等具有指導(dǎo)意義。

5.4.1 對(duì)土地整治項(xiàng)目選址及規(guī)劃設(shè)計(jì)的意義

土地整治工作是針對(duì)農(nóng)村地區(qū)低效利用和不合理利用的土地，通過(guò)田、水、路、林、村綜合整治，增加有效耕地面積，提高耕地質(zhì)量、改善農(nóng)村生活條件和生態(tài)環(huán)境的土地利用活動(dòng)。

通過(guò)匯川區(qū)土地整治后備資源分布圖(圖5)，可知全區(qū)基本滿(mǎn)足土地整治條件的耕地分布情況，結(jié)合區(qū)內(nèi)耕地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查成果、以及土地整治工作的開(kāi)展情況，提出以下建議：(1)在地形起伏較大、坡耕地占比較高的沙灣鎮(zhèn)、芝麻鎮(zhèn)、毛石鎮(zhèn)、松林鎮(zhèn)，在項(xiàng)目區(qū)的選址的實(shí)地踏勘過(guò)程中，要與地方政府相關(guān)職能部門(mén)溝通，掌握項(xiàng)目區(qū)最新退耕還林的資料，結(jié)合最新的生態(tài)紅線(xiàn)，確定項(xiàng)目區(qū)范圍。(2)西部的山盆鎮(zhèn)、芝麻鎮(zhèn)，耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量以及耕地土壤養(yǎng)分綜合質(zhì)量均較其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)稍低，山盆鎮(zhèn)土地整治后備資源較多，在山盆鎮(zhèn)中東部，存在耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量以及養(yǎng)分綜合質(zhì)量為四等的區(qū)域，建議山盆鎮(zhèn)的土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)布置相應(yīng)的土壤培肥工程，針對(duì)性的提高土壤肥力，提高耕地質(zhì)量和產(chǎn)能。(3)區(qū)內(nèi)耕地土壤硒元素含量較高，富硒耕地比例達(dá)93%，土壤肥力較好，本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)存在富硒水稻、富硒辣椒樣品，其中東部的板橋鎮(zhèn)、泗渡鎮(zhèn)、高坪鎮(zhèn)、團(tuán)澤鎮(zhèn)，水稻種植面積較大，沙灣鎮(zhèn)辣椒種植面積較大，中東部鄉(xiāng)鎮(zhèn)山間谷地和丘陵分布面積較多，具有優(yōu)越的交通區(qū)位優(yōu)勢(shì)，和發(fā)展特色高效農(nóng)業(yè)的潛力(陳銘等，2018)，建議對(duì)這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的耕地進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查核實(shí)，對(duì)于滿(mǎn)足條件且未開(kāi)展土地整治工作的區(qū)域，在充分征求地方政府及百姓的意見(jiàn)后，積極開(kāi)展相關(guān)工作。

圖5 研究區(qū)土地整治后備資源分布圖(底圖來(lái)自匯川區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局)

5.4.2 對(duì)500畝以上壩區(qū)規(guī)劃建設(shè)的意義

貴州省于2019年頒布的《貴州省500畝以上壩區(qū)種植土地保護(hù)辦法》中，對(duì)500畝以上壩區(qū)種植土地的定義為：位于地形坡度小于6度的壩區(qū)范圍內(nèi)，相對(duì)集中連片的耕地、園地。保護(hù)辦法中明確了對(duì)壩區(qū)耕地的嚴(yán)格保護(hù)制度，確保壩區(qū)種植土地面積不減少，質(zhì)量不降低。

壩區(qū)為山地地區(qū)耕地資源中的精華，政府鼓勵(lì)經(jīng)營(yíng)主體參與或者成立農(nóng)業(yè)合作社，通過(guò)土地流轉(zhuǎn)，對(duì)壩區(qū)耕地進(jìn)行統(tǒng)一的經(jīng)營(yíng)管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、規(guī)?；a(chǎn)。通過(guò)本次工作發(fā)現(xiàn)，在沙灣鎮(zhèn)、板橋鎮(zhèn)、泗渡鎮(zhèn)、團(tuán)澤鎮(zhèn)，存在立地條件符合壩區(qū)的耕地分布區(qū)域，且這些區(qū)域耕地富硒比例均在90%以上，有機(jī)質(zhì)含量均為中等及以上等級(jí)，土壤肥力較好，調(diào)查成果可以為500畝以上壩區(qū)申報(bào)工作提供有力的支撐。同時(shí)通過(guò)野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中東部各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中已有的500畝以上壩區(qū)、以及符合壩區(qū)條件的耕地區(qū)域，水田占比較大，但在經(jīng)營(yíng)主體或者合作社的經(jīng)營(yíng)下，或者原水田灌溉已無(wú)法保障，造成部分田塊荒蕪或者現(xiàn)狀地類(lèi)發(fā)生了改變，無(wú)法使水田發(fā)揮出其富硒等級(jí)高、土壤肥力好的資源優(yōu)勢(shì)，建議中東部各鄉(xiāng)鎮(zhèn)積極申報(bào)500畝壩區(qū)，利用政府專(zhuān)項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)性補(bǔ)助，對(duì)壩區(qū)排灌、交通等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行完善升級(jí)，改善耕作條件，充分發(fā)揮壩區(qū)發(fā)展現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)的有利條件和資源優(yōu)勢(shì)，還可以帶動(dòng)周邊地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)民增收。

5.4.3 對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及特色農(nóng)業(yè)規(guī)劃的意義

本次工作發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)內(nèi)耕地土壤中養(yǎng)分元素分布具有一定的差異性。區(qū)內(nèi)耕地土壤養(yǎng)分綜合質(zhì)量總體較好，以二等為主，其中三等及以下等級(jí)的耕地主要分布于山盆鎮(zhèn)大部、芝麻鎮(zhèn)大部、松林鎮(zhèn)中部、高坪鎮(zhèn)東部、泗渡鎮(zhèn)中東部、團(tuán)澤鎮(zhèn)東部和西部。區(qū)內(nèi)大量養(yǎng)分元素中總體較缺乏的元素為鉀元素，耕地土壤養(yǎng)分綜合質(zhì)量等級(jí)較低區(qū)域的分布主要受控于鉀元素的含量。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，土壤鉀元素含量較低的耕地分布區(qū)域，與二疊系龍?zhí)督M、長(zhǎng)興組、茅口組，三疊系夜郎組、關(guān)嶺組、二橋組等地層的分布區(qū)域關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。合理補(bǔ)充土壤中缺乏的作物所需的元素，能提高耕地產(chǎn)能，建議在土壤養(yǎng)分綜合等級(jí)較低的區(qū)域增施鉀肥，其他區(qū)域適當(dāng)補(bǔ)施鉀肥，從而提高土壤中速效鉀含量，促進(jìn)作物增產(chǎn)，農(nóng)民增收。

本次工作在板橋鎮(zhèn)、泗渡鎮(zhèn)、團(tuán)澤鎮(zhèn)采集的水稻樣品中，發(fā)現(xiàn)富硒水稻樣本，在沙灣鎮(zhèn)采集的辣椒樣品中發(fā)現(xiàn)比例較高的富硒辣椒樣本(圖4)，建議對(duì)區(qū)域內(nèi)水稻、辣椒以及其他農(nóng)作物進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查工作，查明富硒水稻、辣椒等作物的分布規(guī)律以及富硒機(jī)理，充分利用區(qū)內(nèi)富硒耕地的特色資源優(yōu)勢(shì)(侯現(xiàn)慧等，2015)，打造富硒水稻、辣椒等富硒農(nóng)產(chǎn)品品牌，促進(jìn)現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

6 結(jié)論

(1)研究區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量總體較好，中等及以上等級(jí)耕地占比達(dá)95.22%；耕地土壤養(yǎng)分綜合質(zhì)量較好，一等、二等耕地占全區(qū)耕地的67.8%；耕地土壤硒元素含量較高，富硒耕地占全區(qū)耕地的93%，具有發(fā)展農(nóng)業(yè)現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)、特色山地農(nóng)業(yè)的潛力。

(2)通過(guò)對(duì)農(nóng)作物的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，區(qū)內(nèi)水稻、辣椒樣品中有富硒樣本，且富硒樣品分布較集中，其中，富硒水稻樣品集中分布于板橋鎮(zhèn)、泗渡鎮(zhèn)、團(tuán)澤鎮(zhèn)500畝以上壩區(qū)范圍內(nèi)

(3)耕地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查成果對(duì)土地整治工作具有重要的意義，可為土地整治的選址規(guī)劃提供精準(zhǔn)性，也可為壩區(qū)規(guī)劃發(fā)展現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)的土地整治工作提供科學(xué)性，特別是富硒耕地和農(nóng)作物的發(fā)現(xiàn)，還可為土地整治中特色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃提供指導(dǎo)性。