莎车县地形对耕地地力质量的影响及改良对策

饶晓娟　王治国　耿庆龙　李翔烨　陈署晃

摘 要：土壤发育与地形密切相关，而在土壤发育过程中不同的地形就会对耕地有效土层厚度、灌溉条件和植被产生一系列的重要影响，根据莎车县的地形与土壤形成的关系将莎车县地形概括为5种类型，分别为冲积洪积扇上、中、下部，沙漠边缘，山前洪积平原；依据专家评定出对莎车县耕地地力影响比较大的12个因素和耕地地力评价系统，以不同地形部位的尺度对莎车县耕地地力质量等级划分的影响进行系统分析，明确制约因素，提出更有效的改良利用措施，为提升莎车县耕地高效利用提供科学依据。

关键词：地力质量；地形部位；地力等级；改良

中图分类号：S151+.3 文献标志码：A 论文编号：2014-0438

0 引言

土壤肥力质量被公认为是农业可持续发展的一个重要组成部分。土壤肥力质量与土壤母质类型、地形环境有着十分重要的关系[1]。土壤发育与地形、植被密切相关[2-4]。水分是干旱和半干旱地区影响植被生长的重要因素，降水由于地形的重新分配直接影响植被的分布，植被影响土壤养分积累和分布[5]。土壤养分的不足或养分间不平衡也是一个重要的影响因子[6-7]，长期的水土流失直接影响了土壤颗粒和养分沿坡面或沟道重新分布[8-9]。地形是影响土壤理化性状的重要因素[6，10-13]，而地形部位不同土壤水分[14]、盐分[15]分布状况也有差异。耕地自然质量是土地生产力评估的基础，是进行农业生产的决定性因素[16]。县域范围内气候条件及种植制度差异较小，自然质量分高低能够客观反映地形条件、土壤质地、土肥状况、排灌设施等多重因素影响下的区域耕地质量[17]。莎车县位于新疆西南边陲、昆仑山北麓，帕米尔高原南面，地处塔克拉玛干沙漠和布古里沙漠之间的叶尔羌河冲积扇平原中上游，地势由西向东倾斜，包括布谷里—托合拉克东部沙漠、塔克拉玛干西部沙漠和两沙漠之间的叶尔羌河冲积平原上中游。地形对耕地质量要素产生重要影响，为此根据莎车县的地形地貌与土壤形成的关系把莎车县的地形地貌分为5种类型，对地形对耕地质量产生的影响进行系统分析。

1 材料与方法

1.1 研究区域基本情况

莎车县现有土地总面积828400 hm2，其中山地328046.4 hm2，占39.6%，平原500353.6 hm2，占60.4%，平原中耕地面积124260 hm2，占总面积的15%，平均海拔1231.2 m，属暖温带大陆性气候，有得天独厚的光热水土资源，四季分明，气候干燥，日照长，水分蒸发量大，年平均降水量56.6 mm。特殊的地理位置和气候条件造就了莎车县较为贫瘠的土壤，参照土壤养分评价标准，莎车县土壤肥力基本属于4级；此次耕地地力质量评价通过土壤发育的不同地形部位的尺度对莎车县进行了系统的等级划分，从而很有必要从土壤发育过程的角度进行土壤质量评价，进而提出更有效的改良措施。

1.2 调查方法

通过收集整合1982年第2次土壤普查珍贵的土壤图件和土壤基础资料，为该评价体系提供了基础土壤图；2008年莎车县开展了全国第2次国土资源详查，进行了土地资源汇编制图，为本体系建立提供土地利用现状图；以上成果为耕地地力评价提供了便利，为莎车县的耕地质量建设提供了依据。

耕地地力质量评价方法是根据专家打分选择了12个对莎车县耕地地力影响比较大的因素，包括地形部位、耕层质地构型、有效土层厚度、质地、灌溉保证率、林地覆盖率、有机质、全氮、盐渍化程度、速效磷、速效钾、有效锌。建立了评价体系，应用模糊数学法和层次分析法计算各评价因素的评价评语和组合权重，应用加权模糊计算耕地地力综合指数，应用累积频率曲线法，将莎车县耕地地力分为6个等级。

1.3 数据处理方法

耕地质量评价中定量指标采用加权法，定性指标如土壤表层质地、地形部位、灌溉条件、质地构型、林地覆盖率（防风林体系）等概念型评价指标，与耕地生产能力之间是一种非线性的关系，采用特尔斐法由专家根据各因素级别状况赋予相应的分值（表1），此属性值为无量纲。

2 结果与分析

2.1 地形部位与耕地地力等级的相关性

根据莎车县耕地质量评价系统，把莎车县耕地地力分为6个等级。由表2可以看出，随着地力等级的降低，各等级中冲积洪积扇中部的耕地面积比例降低，而沙漠边缘、山前洪积平原、冲积洪积扇上下部的耕地面积增加，地形部位与不同地力等级存在相关性，相关系数达到0.9697（表3）。为此本研究就以莎車县不同地形部位来分析构成莎车县不同耕地地力的原因进行评价分析。

2.2 山前洪积平原

山前洪积平原的耕地的62.4%为耕地地力等级6级，占全县耕地质量评价等级中6级耕地面积的71.8%，所以冲、洪积扇上部的耕地是6级地的主要构成部分；冲、洪积扇上部处于6级地的原因是（表4）：（1）土壤养分偏低，其中全氮、速效磷、有效钾低于全县平均养分含量，由于母质含盐较高，导致耕层含盐量高；而有机质却高于全县平均值15.9%；（2）土壤物理性质差，其中有效土层厚度较低，普遍小于50 cm，存在石砾，造成耕地的可耕性差；（3）管理条件差，特别是灌溉保证率上，几乎不能灌溉，由于所处的部位造成灌溉水利系统无法很好地供给水源，再肥沃的土地也无法在干旱区正常生长。

由上所述，造成山前洪积平原耕地质量低下的主要障碍因素是灌溉条件，其他因素由目前的农业种植水平基本都可以克服，为此本区的主要改良措施是：（1）完善水利设施，合理开采地下水以补充该区水源不足问题；（2）调整种植结构，扩大耐旱林果种植面积，合理进行退耕还林还草，提高本区耕地涵养水分的能力；（3）加强磷钾肥投入，保证土壤磷钾肥平衡供给。

位于山前洪积平原的乡镇有达木斯乡、霍什拉唐乡、喀群乡，因而需加强相关改良措施的执行。

2.3 沙漠边缘

沙漠边缘的耕地的质量评价等级主要处于耕地质量评价等级的3～5级（表5），其中沙漠边缘3级地占耕地的34.3%，占全县3级耕地面积的10.1%；沙漠边缘4级地占耕地的27.8%，占全县4级耕地面积的34.8%；沙漠边缘5级地有28.6%，占全县5级耕地的46.4%；对于在沙漠边缘的耕地存在于这3个等级的原因是有机质和氮素有所降低，因此主要原因还是灌溉条件影响其等级。

沙漠边缘的耕地处于中下等级地的原因是：（1）土壤养分低于全县平均养分含量；（2）土壤物理性质差，偏沙性，保水保肥能力差；（3）管理条件差，特别是灌溉保证率上，其中4～5级地几乎不能灌溉，3级地基本满足作物基本需求，由于所处的部位级质地造成水分利用率低下，灌溉水利系统无法很好的供给水源，本身土壤质地差，不能很好的涵养水分，致使本区域耕地地力质量较差。

由上所述，造成沙漠边缘耕地质量低下的主要障碍因素是灌溉條件，为此本区的主要改良措施是：（1）完善水利设施，合理开采地下水以补充该区水源不足问题；（2）调整种植结构，扩大耐旱林果种植面积，合理进行退耕还林还草，加大种植绿肥、牧草面积，提高本区耕地涵养水分的能力。

2.4 冲、洪积扇中部

冲、洪积扇中部为本县主要耕地区域，占总耕地面积的58.49%，也是莎车县主要的粮棉高产区。主要处于耕地地力等级的1～3级，冲、洪积扇中部1级占耕地的24.16%，占全县1级耕地的100%；冲、洪积扇中部2级占耕地的44.4%，占全县2级耕地的91.8%；冲、洪积扇中部3级占耕地的29.71%，占全县3级耕地的25.9%；1、2级耕地基本都处于冲、洪积扇中部，随着等级的降低各项指标都有所降低，除了盐分，其中灌溉条件变幅最大（表6）。

冲、洪积扇中部的耕地制约其耕地地力的原因是：（1）虽然本区在莎车县处于1～3等级耕地，但并入全国耕地地力质量评价体系中处于6～8级水平，需要进一步提高土壤肥力，加强用地养地相结合，培肥地力；（2）气候条件差，特别是灌溉条件上，不能完全满足作物需求，虽然本区灌溉水利系统基本完善，但水资源有限；（3）盐碱比较严重，接近重度盐碱化标准，盐碱化已经危害本区农业生长。

由上所述，造成冲、洪积扇中部提高耕地质量主要改良措施是：（1）科学调整种植结构，扩大耐旱林果种植面积，减少水资源消耗，提高水资源利用率，合理种植绿肥、牧草面积，提高本区耕地肥力和涵养水分的能力；（2）加快推广节水滴灌面积，引进先进科技推广项目，提高本区科技节水能力，提高单位水分利用率；（3）加强排水设施，疏通排碱渠，降低地下水位。

2.5 冲、洪积扇下部

冲、洪积扇下部主要处于耕地地力等级的3～4级，冲、洪积扇下部3级地占耕地的69.8%，占全县3级耕地的29.8%；冲、洪积扇下部4级地占耕地的16.23%，占全县4级耕地的29.3%；对于在冲、洪积扇下部的耕地存在于2个耕地地力等级的原因是，与冲、洪积扇中部相比有机质偏低，主要差异在于土壤质地、质地构型、林地覆盖和灌溉条件上，而灌溉条件尤为关键。

冲、洪积扇下部与冲、洪积扇中部相比需要进一步加强土壤培肥，同时加强水利设施建设，提高灌溉条件。

2.6 冲、洪积扇上部

冲、洪积扇上部主要处于耕地地力等级的3～5级，冲、洪积扇上部3级耕地占耕地55.33%，占全县3级耕地的14.22%；冲、洪积扇上部4级地占耕地的15.19%，占全县4级耕地的16.5%；冲、洪积扇上部5级地占耕地23.87%，占全县5级耕地的6.3%（表7）；对于在冲、洪积扇上部的耕地存在于3个等级的原因是，灌溉条件差，而5级地质地构型差，存在石砾。

针对以上存在问题的措施是加强水利设施建设，提高灌溉条件，同时在处于5级地的乡镇扩大退耕还林还草面积。

3 对策与建议

（1）加强水利建设，提高灌溉条件，特别是山前洪积平原和沙漠边缘，从而有效提高耕地质量。（2）进一步完善和加快微灌节水农业系统推广，节约有限的水资源，从而提高部分水资源短缺的乡镇，改善灌溉条件，提高耕地地力。（3）对于冲、洪积扇上部5级耕地区域和部分质地构型差的区域需扩大退耕还林还草面积，从而提高土壤涵养水分的能力。（4）提高地膜覆盖面积，减少地表蒸发，提高水资源利用率。（5）增施有机肥和秸秆还田，改善土壤环境，培肥地力，提高土壤保水保肥能力。（6）加大测土配方施肥的推广力度，实现平衡施肥，以满足作物均衡吸收各种营养，维持土壤肥力水平，减少养分流失和对环境的污染，达到高产、优质和高效的目的。

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