武艷芳 梁欣冉 甄靜 郭光光 胡傳偉 徐自恒
摘要 以河南省蘭考縣惠安街道“萬畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田”為例,利用統(tǒng)計、調(diào)查等方法開展農(nóng)田土壤養(yǎng)分狀況評價及關(guān)鍵提升對策分析。結(jié)果表明,蘭考縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范區(qū)各村鎮(zhèn)耕層土壤養(yǎng)分含量存在明顯差異,普遍存在土壤養(yǎng)分含量偏低,有機(jī)質(zhì)不足,氮、磷、鉀缺乏,鹽分含量較高等現(xiàn)象,需要對標(biāo)關(guān)鍵區(qū)域?qū)嵤┩寥婪柿μ嵘e措?,F(xiàn)有發(fā)展水平下,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)以及種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整等政策措施對村鎮(zhèn)耕層土壤養(yǎng)分含量的提高具有一定的作用。從測土配方、改良培肥措施以及調(diào)整種植結(jié)構(gòu)等方面提出了相應(yīng)對策,以期為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田質(zhì)量提升以及資源高效利用提供借鑒參考。
關(guān)鍵詞 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田;土壤肥力;耕地;培肥;蘭考縣
中圖分類號 S 156? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A
文章編號 0517-6611(2024)12-0188-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.12.039
Construction of High-standard Farmland Based on the Present Situation of Soil Fertility and Fertilizer Improvement Countermeasures—Taking Huian Street in Lankao County as an Example
WU Yan-fang1,LIANG Xin-ran1,ZHEN Jing2 et al
(1.Palmetto Eco-town Development Co.,Ltd.,Zhengzhou,Henan 450000;2.Institute of Biology,Henan Academy of Sciences,Zhengzhou,Henan 450000)
Abstract Taking ten-thousand mu high-standard farmland in Huian Street,Lankao County,Henan Province as an example,the evaluation of soil nutrients and the analysis of key improvement countermeasures were carried out by the methods of statistics and investigation.The results showed that there were obvious differences of soil nutrient content in the topsoil layer among the villages and towns in the high-standard farmland demonstration zone of Lankao County.There were generally low soil nutrient content,lack of organic matter,lack of nitrogen,phosphorus and potassium,and high salt content.It was necessary to implement soil fertility improvement measures in the key areas.At the current development level,the policy measures such as the construction of high-standard farmland and the adjustment of planting structure had a certain effect on the improvement of soil nutrient content in rural areas. Some corresponding countermeasures were put forward from the aspects of soil testing formula,improved fertilizer cultivation measures and planting structures adjustment,so as to provide references for the improvement of high standard farmland quality and efficient utilization of resources.
Key words High standard farmland;Soil fertility;Farmland;Fertilization;Lankao County
基金項目 國家自然科學(xué)基金項目(3200130512):河南省科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項目(230605041)。
作者簡介 武艷芳(1985—),女,河南洛陽人,高級工程師,碩士,從事土壤肥力及培肥研究。*通信作者,碩士,從事土壤肥力及培肥研究。
收稿日期 2023-06-30
耕地是我國寶貴的資源,也是糧食生產(chǎn)和百姓生存的基礎(chǔ)。隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的深入推進(jìn),我國用地結(jié)構(gòu)“非農(nóng)化”和“非糧化”現(xiàn)象頻出[1],耕地總量呈減少趨勢,加上自然災(zāi)害以及人為因素的破壞,耕地質(zhì)量也有所下降[2]。2021年第三次全國國土調(diào)查顯示,全國耕地面積減少了753萬hm2,降至1.28億hm2[3]。守住國家“十八億畝耕地紅線”,高效利用土壤耕地資源勢在必行。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)是提升耕地質(zhì)量、保障糧食安全的主要抓手,也是關(guān)聯(lián)糧食安全與農(nóng)民增收的重要紐帶、助推鄉(xiāng)村振興的重要工程[4]。因此,需要加快高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè),積極培肥地力,推動“糧田”向“良田”轉(zhuǎn)變。我國國土面積遼闊,土地類型多樣,各地區(qū)的土壤肥力、理化性狀、生產(chǎn)性能以及影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要土壤因素各異[5]。因此,研究高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤地力現(xiàn)狀,并因地制宜進(jìn)行土壤改良培肥具有重要的現(xiàn)實意義。
河南作為我國糧食大省,用全國1/16的耕地生產(chǎn)了全國1/10的糧食、1/4的小麥[6],但用于耕作的耕地中仍存在430萬hm2的中低產(chǎn)田[7]。早期已建成的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田由于平均投資低[8],土壤養(yǎng)分隨著植物的不斷生產(chǎn)以及肥料的不合理施用而流失,難以滿足現(xiàn)行高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的地力標(biāo)準(zhǔn)以及穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的需要。為了解河南高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤的理化性質(zhì)及地力狀況,筆者對河南省蘭考縣多個高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的土壤質(zhì)量進(jìn)行對比,以期為該地區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力提升以及土地資源的合理開發(fā)利用提供借鑒參考。
1 材料與方法
1.1 蘭考縣基本情況
蘭考縣位于河南省東北部(1 140°41′~1 150°15′E、340°45′~350°41′N),地處豫東平原西北部,地勢西高東低,平均海拔66 m,屬暖溫帶季風(fēng)氣候,多年平均氣溫14.3 ℃。蘭考縣總?cè)丝?7萬人,縣域面積1 116 km2,其中耕地面積6.8萬hm2,是全國商品糧生產(chǎn)基地縣、全國綠化模范縣、著名的“泡桐之鄉(xiāng)”[9]。由于位于黃河岸邊,全縣土壤以河流沉積物為主,土壤類型以潮土、風(fēng)沙土、鹽土為主。
1.2 項目區(qū)基本情況
2021年蘭考縣統(tǒng)籌整合推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè),流轉(zhuǎn)0.119萬hm2的基本農(nóng)田進(jìn)行農(nóng)業(yè)托管服務(wù),建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田,范圍涉及惠安街道0.073萬hm2農(nóng)田,包括常莊村、范樓村、李寨村、司野村、古寨村5個行政村;紅廟鎮(zhèn)共230.0 hm2,包括程莊村、西劉陳鋪村、東劉陳鋪村、堤西村、堤東村、北村6個行政村;閆樓鄉(xiāng)共144.9 hm2,包括柳園村、王玉堂村、李西村、薛店村、新園子村共5個行政村;葡萄架鄉(xiāng)共78.4 hm2,包括何莊村(圖1)。整個項目區(qū)地勢平坦,屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,多年平均氣溫14.3 ℃,平均降水量為636.1 mm,區(qū)內(nèi)土壤以砂質(zhì)潮土為主。
1.3 土壤調(diào)查及等級方法
1.3.1 土壤樣品采集。
土壤樣品長方形地塊“S”形、正方形地塊“之”字形多點采樣混合,每個樣品的代表面積不超過8.0 hm2。土壤取樣在小麥播種前進(jìn)行,取20~25 cm耕層土壤,各取樣點土層深度、厚度和寬窄一致[10]。根據(jù)各地高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的面積、地形以及分布等情況,分別隨機(jī)取樣惠安街道94個、紅廟鎮(zhèn)26個、閆樓鄉(xiāng)18個、葡萄架鄉(xiāng)10個土壤樣品,共取樣148個。
1.3.2 土壤指標(biāo)測定方法。
調(diào)研所取的土壤樣品均通過風(fēng)干、研磨,過2 mm篩后于自封袋中保存,供測定土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀、全鹽含量等指標(biāo)[11]。
土壤pH使用pH計進(jìn)行測定(按土水比1∶2.5浸提);土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀滴定法測定;土壤全氮含量使用強(qiáng)酸消煮-凱氏定氮儀測定;土壤速效磷含量使用碳酸氫鈉提取,采用鉬銻抗比色法測定;土壤速效鉀含量使用火焰光度計測定;土壤全鹽含量按1∶5.0的土水比浸提后測定,包括碳酸根、碳酸氫根、氯原子、硫酸根、鈣離子、鎂離子、鉀離子、鈉離子。
1.3.3 土壤等級分類方法。
土壤養(yǎng)分等級按照全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級[12],各級養(yǎng)分含量如表1所示。根據(jù)《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價規(guī)范:DZ/T 0295—2016》[13]進(jìn)行土壤酸堿度分級,分級標(biāo)準(zhǔn)如下:pH≤5.0,呈強(qiáng)酸性;5.0 2 結(jié)果與分析 2.1 各地高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤基本理化性質(zhì) 土壤有機(jī)質(zhì)含量作為評價土壤的重要指標(biāo)[14],其與土壤的氣-液-固三相的穩(wěn)定有關(guān),可為植物和微生物的生長發(fā)育提供養(yǎng)分[15-18]。由表3可知,蘭考縣各地高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤的有機(jī)質(zhì)含量整體處于稍缺水平(>10~20 g/kg),其中,土壤樣品中有機(jī)質(zhì)主要為極缺水平(占比59.46%)、中缺水平(占比21.62%)、稍缺水平(占比18.24%),而中等水平僅占0.68%(圖2)。 土壤氮素是維持植物生長的主要元素之一,也是保障糧食高產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)的元素之一[19]。由表3可知,各地土壤的平均全氮含量為0.53 g/kg,處于中缺等級。其中,全氮含量最高的是紅廟鎮(zhèn)(0.79 g/kg),其次為閆樓鄉(xiāng)(0.56 g/kg),兩地的全氮含量分別處于稍缺和中缺水平;全氮含量較低的是惠安街道和葡萄架鄉(xiāng),全氮含量分別為0.39和0.37 g/kg,處于極缺等級。圖2顯示,99.3%取樣土壤的全氮含量處于稍缺-極缺等級,僅0.7%的土壤全氮含量處于中等水平。 由表3可知,各地高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤速效磷以及速效鉀含量的均值分別為12.9和96.5 mg/kg,豐缺度分別處于中等水平和稍缺水平。其中,各地樣品土壤中速效磷和速效鉀含量等級為中等水平及以上的占比分別為57.4%和30.4%(圖2)。 由表2~3可知,惠安街道、紅廟鎮(zhèn)、閆樓鄉(xiāng)、葡萄架鄉(xiāng)的土壤pH均高于中等水平(>6.5~7.5),處于弱堿狀態(tài),說明土壤整體狀況偏堿,其中惠安街道土壤pH偏高,為8.37。此外,土壤水溶性總鹽含量是反映表層土壤中可被植物迅速利用的礦質(zhì)營養(yǎng)的一個重要指標(biāo),是判定土壤中鹽類離子是否限制作物生長的因素[12]。各地高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的總鹽含量均處于弱鹽漬土水平,屬于弱鹽漬土,其總鹽含量在一定程度上會抑制農(nóng)作物的生長。 2.2 各地高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤養(yǎng)分總體狀況 參照全國第二次土壤普查土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)(表1)、土壤酸堿度分級標(biāo)準(zhǔn)和土壤鹽漬化分級標(biāo)準(zhǔn)(表2),蘭考縣各地高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、速效磷含量、速效鉀含量、pH和全鹽含量均值分別為14.2 g/kg、0.53 g/kg、12.9 mg/kg、96.5 mg/kg、8.07和0.40%,分別對應(yīng)稍缺、中缺、中等、稍缺、弱堿和弱鹽漬土水平。以上結(jié)果說明蘭考縣惠安街道、紅廟鎮(zhèn)、閆樓鄉(xiāng)、葡萄架鄉(xiāng)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤養(yǎng)分含量普遍偏低,有機(jī)質(zhì)不足,缺氮,且部分地區(qū)存在貧磷、鉀不富裕的現(xiàn)象;土壤整體偏堿性,存在一定的土壤鹽漬化現(xiàn)象。這可能是由于蘭考縣土壤大部分為砂質(zhì)潮土,其土壤顆粒間孔隙大,小孔隙少,毛細(xì)管作用弱,蒸發(fā)作用強(qiáng),保水性差,土壤底層以及地下水的鹽分隨著水分的蒸發(fā)累積于土壤表層,從而導(dǎo)致一定的鹽漬化。此外,砂土通透性好,土壤微生物以好氣性為主,有機(jī)質(zhì)分解快、積累少,養(yǎng)分易淋失,致使各種養(yǎng)分都比較貧乏。 3 對策 3.1 切實落實測土配方施肥 目前,農(nóng)民施肥存在重化肥、輕有機(jī)肥,重氮肥、輕磷鉀肥、忽視微肥,重產(chǎn)量、輕質(zhì)量,施用方法落后等問題。在種植作物前通過人工判斷耕地土壤中養(yǎng)分情況進(jìn)行施肥存在一定的誤差,缺乏一定的科學(xué)依據(jù)。測土配方施肥是目前全世界公認(rèn)的合理、科學(xué)、利用率高的施肥方法[20],可在合理施用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上,提出氮、磷、鉀及中微量元素等的適宜用量和比例,配套使用相應(yīng)的施肥技術(shù),以滿足作物均衡吸收各種營養(yǎng),維持土壤肥力水平,減少養(yǎng)分流失和減輕環(huán)境污染,達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效的目的。此次調(diào)研的蘭考縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤通過測土顯現(xiàn)出有機(jī)質(zhì)不足、缺氮、貧磷、鉀不富裕等問題,可在后期農(nóng)作物種植前后進(jìn)行針對性施肥,從而促進(jìn)作物對養(yǎng)分的高效吸收。 3.2 實施科學(xué)的種植管理以及培肥措施 由于蘭考縣位于黃河沿岸,農(nóng)田土壤多為土質(zhì)松散、粗粒較多且毛管性能差的沙土,這就導(dǎo)致土壤中的肥水極易流失,存在一定的缺氧、少磷以及缺乏有機(jī)質(zhì)的現(xiàn)象。這類土壤的保肥需要在適合綠肥種植的區(qū)域種植紫云英、草木樨、苜蓿、蠶豌豆等優(yōu)質(zhì)綠肥品種,經(jīng)過翻壓等措施,實現(xiàn)培肥地力。采取耕地用養(yǎng)結(jié)合措施,增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤的物理性狀,提高土壤保水、保肥和供肥的能力;同時,可以改善農(nóng)作物茬口,減少病蟲害;亦可為牲畜提供優(yōu)質(zhì)飼草,發(fā)展畜牧業(yè)。此外,施用化肥應(yīng)少量多次,并且追肥通過撒施、條施、穴施等方法來改善作物后期養(yǎng)分不足的問題。沙地作物供水可通過滴灌、地下暗管澆灌、自動噴灌來實現(xiàn)高效用水。針對土壤鹽堿化,可在農(nóng)田建設(shè)中設(shè)置適當(dāng)開溝排水,同時配合土壤調(diào)理劑產(chǎn)品,以實現(xiàn)對鹽堿土壤(pH一般在7.5~9.5)的改良。 3.3 因地制宜發(fā)展農(nóng)業(yè),高效利用土地資源 實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,產(chǎn)業(yè)興旺是基礎(chǔ)。蘭考縣在鞏固脫貧攻堅成果與鄉(xiāng)村振興有效銜接的道路上不斷探索,目前主要農(nóng)產(chǎn)品有小麥、花生、玉米、棉花和其他雜糧,而蘭考縣地處黃河古道黃金地段,土壤以砂壤土為主,土層深厚,透水性能好,pH為7.6~8.5,日照時間長,甘薯最適宜在此生存條件下生長,甘薯含硒量高。此外,蘭考縣土質(zhì)疏松,地形平坦,土層深厚,有利于作物根系發(fā)育,適合蜜瓜生長[21]。因此,為扛穩(wěn)扛牢農(nóng)業(yè)大省的責(zé)任,更需要大力推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè),因地制宜發(fā)展特色農(nóng)業(yè)。 4 結(jié)論 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)是保障國家糧食安全、推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。針對未來中央逐步將永久基本農(nóng)田全部建設(shè)成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的建設(shè)目標(biāo),仍要大力推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè),更需要深入實際,評估各地的開發(fā)利用潛力和適宜性,切實注重耕地保護(hù)、提升地力、滿足因地制宜等原則,開展高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)。 參考文獻(xiàn) [1] 陸鈺京,嚴(yán)志強(qiáng),韋柳艷,等.鄉(xiāng)村振興視閾下自然保護(hù)區(qū)周邊鄉(xiāng)村全域土地綜合整治實施路徑:以崇左市昆侖村為例[J].南方農(nóng)機(jī),2023,54(2):106-110. 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