开平市水稻田地力评价及土壤改良措施

马晓晓，张祥会，甘思传，方寿山，伍伟鹏

(1．开平市农业科学研究所，广东开平 529300;2．广东农工商职业技术学院，广东广州 510507;3．开平市农业局，广东开平 529300)

近几年来，由于受水土资源和大环境气候改变的影响，我国乃至全球性的粮食安全问题都变得日益尖锐。据国土资源部发布的第二次全国土地调查数据，全国耕地面积(2009年)达13 538．5万hm2，其中大量耕田需按照国家政策退耕还林、还湿、还草以及耕田修养生息;另外，有很多耕地受到中度、重度污染等。因此，作为土壤精华的耕地，无论在数量上还是质量上情形都不容乐观［1－3］。这种情况使得我国的粮食安全问题更加突出。为了解决这一难题，唯一途径就是提高我国耕地的质量和生产能力［4］。目前，基于GIS平台的耕地地力评价使得人们能够清晰、客观地掌握耕地地力及其耕地各肥力因子的时间、空间变化特点，洞察耕地这一资源在面积、质量的空间变化［5－8］。这对于有效且合理的利用耕地、提高耕地的地力具有重要意义。

开平市地处112°13'～112°48'E，21°56'～22°39'N，处于南亚季风气候区。开平市水稻土总面积为32 702 hm2，其面积约占总耕地面积的84．81%，占耕地面积的绝大多数。因此，笔者以开平市水稻土为例，探讨该市耕地地力评价指标体系的建立，在此基础上对现存的土壤问题提出改良建议，以期提升该市农业生产方面的竞争实力。

1 开平市水稻土土壤概况

开平市水稻土主要分布于潭江沿岸的平原地带、宽谷盆地、丘陵坡地以及山坑峡谷。由于耕作，土壤熟化程度高，且犁作层与犁底层的分界线明显。其中，淹育型水稻土占总水稻土的3．24%，潴育型水稻土占水稻土总面积的大多数，达93．37%，剩下潜育型水稻土、渗育型水稻土、沼泽型水稻土分别占水稻土总面积的2．57%、0．55%和0．77%。

2 开平市水稻土的耕地地力评价

2．1 开平市水稻田地力评价和评价指标体系 针对影响开平市水稻田地力的主要因素，并且结合该市土壤和实际农业生产情况，采用《全国耕地地力调查与质量评价技术规范》及3S技术，结合专家经验，选择立地条件、土壤理化性状、土壤管理和剖面构型等12个指标为评价依据［7］，形成适合该市水稻土耕地地力的评价体系(表1)。

表1 开平市水稻土地力评价体系

2．2 各评价指标的权重计算 对开平市水稻田地力评价指标体系的准则层和评价指标层赋值，通过建立层次模型结构和相关的判断矩阵，得到各个指标的权重。然后，将各准则层与评价指标层对应的权重进行乘积，所得结果即是指标层的地力组合权重(表2)。

2．3 开平市水稻土地力等级的划分 根据以上综合指数的变化规律，采用等距法确定对水稻土进行分级的方案，最后利用分等方案划分各个评价单元的等级(表3)。

3 开平市各等级水稻土地力等级特征

3．1 水稻土各地力等级的土壤理化状况 为了能够对各等级的不同水稻田有针对性地进行土壤改良，对开平市水稻田同一等级的水稻土壤进行了理化性状的相关化验，得到各等级土壤的理化性状(表4)。根据不同的理化性状，2～8级水稻田的有机质、全氮、有效磷和速效钾含量都大致呈逐步下降的趋势。根据水稻田土壤理化状况变化规律，可以科学地对各级水稻土进行改良。

表2 开平市水稻土土壤地力评价因子组合权重

表3 开平市水稻土地力等级评价结果

3．2 开平市水稻田不同地力等级的分布情况 开平市水稻田地力等级可将8级土壤分为高产田(二级地)、中产田地(包括三级地、四级地、五级地)和低产田(包括六级地、七级地、八级地)。由表3可知，高产田、中产田、低产田面积分别占总水稻田面积的4．79%、64．07%、31．14%。可见，开平水稻土地力总体一般，属于中等偏上水平。

4 开平市水稻田中低产田的成因分析

开平市现有中低产水稻田面积约占总水稻田面积的95．21%。曾希柏等［9］研究表明，从耕地本身、改良难易程度、改良成果等方面进行考虑，中产田和低产田存在着很大的差异。对于中产田，制约其肥力发挥效果和农作物产量的主要障碍因素在很大程度上来自耕作、管理、施肥以及由此所诱发的土壤因子变化。我们通常可以通过作物改良、耕作和施肥优化等来优化。然而，低产田则是由于耕地本身存在着限制因素，这些地的产量低于当地高产田的30%。

表4 开平市不同等级水稻土的理化性状

开平市低产水稻田面积约占总水稻田面积的1/3左右。这些低产的水稻田普遍存在“砂、浅、瘦、斑、旱、涝、渍”等肥力障碍因素。产生低产水稻田的障碍因素主要包括以下几点:水土流失，排灌条件差;投入不足，粗放经营，耕地地力退化;部分地区农田基本设施落后，抵御自然灾害能力弱。这些原因导致开平市低产水稻田的产生。根据我国国情，继续扩大耕地面积的潜力已不大。这就决定我国粮食增产必须从提高单位面积的产量入手［10］。因此，如何有针对性地改良这些低产水稻田，是制约开平市农业发展的一大难题。

5 低产水稻田的改良措施

5．1 灌溉改良型低产田的改良 该类型的耕地具有以下特点:地势高，受冲刷，砂粒多，养分低，漏水漏肥，土层浅薄。针对这些特点，在实际生产中要注意解决水源，修筑梯梗，完善排灌系统，并且抓好水旱轮作，增施有机肥，逐步加深耕层，提高地力，并且注意修好环山沟、拦洪沟，防止水土流失。

5．2 潜渍稻田型低产田的改良 该类型水稻低产田的主要障碍因素是地下水位高、排水不良、有机质分解慢、速效养分低。而该类水田改良的关键是健全排水系统，排除田间渍涝;改革耕作制度，水旱轮作，翻耕晒垡，进行水、肥、气、热的调节性改良;适当增肥，改善土壤营养;因地制宜，合理调整农业结构。

5．3 瘠薄培肥型和过砂过黏型低产田的改良 该类型低产水稻田的特点是水稻田砂化、土壤板结、黏度较大、耕地层较薄，而且土壤肥力较差，部分土壤酸化严重、耕地毒化。根据这些障碍因素的差异，可将其归纳为黏瘦型水稻土、紧实型水稻土和黄泥田类水稻土。

5．3．1 黏瘦型水稻土及其改良。该类水稻土质地黏重，土壤极易板结，通透性差，有机质贫乏，有效养分不高。改良措施有掺砂改黏，疏松土壤;早中耕，深中耕，促进土壤中气体交换和养分分解;最重要的是，增施有机肥，特别是含大量纤维素的有机肥，如增施绿肥、秸秆还田等［11］。

5．3．2 紧实类水稻土及其改良。该类水稻田的主要障碍因素为:质地粗，黏着力不强，易沉实淀浆板结;黏力胶体低，保蓄能力差，交换量低，保肥、供肥能力差;非毛管孔隙多，不保水分，易渗漏，抗旱能力差;有机质含量少，养分贫瘠。对于该类土壤，很难根本性地解决以上问题，只能逐步改良，从客土(入泥改土)、增施有机肥和耕作制度改革(即水旱轮作)3个方面入手。

5．3．3 黄泥田类水稻土及其改良。该类水稻土具有黏、浅、瘦、酸等特点，即土壤熟化程度低，耕层浅瘦，土质黏重，耕性差，含养分量低，水稻回青慢，发科少，产量不高。在农业生产改良时，要注意以下几点:搞好水土保持，做到治山、治水、治土三结合;增施有机肥，结合深耕改土，增施绿肥;适当施用石灰，并且配施钾肥，氮肥要协调施用;水旱轮作。

5．4 耕地毒化现象的原因和改良措施 针对存在的土壤毒化问题，根据问题出现的原因进行分类解决，而出现这种现象的原因是化肥施用不合理、人为耕地污染(不合理采矿、垃圾废水等污染)。

化肥的施用不合理主要体现在以下几点。①肥料施用的不合理搭配，使得耕地的养分供应失调。有研究表明，单独施用氮肥或氮肥与钾肥会导致耕地中土壤磷流失增加，而且氮肥也会降低土壤中锰、锌元素的有效含量。在中性或石灰性的耕地土壤中，长时间的施用钾肥后该耕地中的钙元素会减少，而且出现土壤板结问题。土壤中有机质的含量会影响土壤养分的有效性转化。故不合理的施用化肥会使得耕地中一些微量元素尤其是以有效态存在的微量元素含量下降，从而成为一种养分障碍因素，使得植物无法按照自己生长阶段以及科学比例吸收耕地中的所需养分［12－15］。②过量施肥对环境产生了污染，甚至毒害作用。有研究表明，我国的化肥使用量已达到世界平均水平的2．9倍［16］，但是肥料的利用率仅为发达国家平均水平的35%。这说明所施肥料仅有很少部分被作物利用，绝大多数则进入大环境中。过量磷肥进入水域中，会造成水体富营养化，严重的造成水体老化，影响饮用水;磷肥中一般含有重金属如镉、铀等，会造成土壤重金属的积累。长期使用氯化钾，会使土壤酸化，造成土壤中过多活性铝的出现。这些都会对作物产生毒害作用。大量使用氮肥，使得土壤中无机氮含量偏高，最终使得所种植的作物硝酸盐含量增加。这会使得消费者因为摄入较多的硝酸盐，产生中毒反应，甚至增加罹患癌症的几率。

在具体的耕地改良中，要做到以下两点。①加强宏观调控，即国家和政府部门应进一步加大对测土配方等项目的资金和技术投入;②结合施用化肥和有机肥料，同时在施用化肥时，要按照作物生长发育的施肥规律以及土壤的供肥特性、肥料效应合理的、有结构的施肥，并且注重对耕地中微量元素的补施。

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