马晓燕 鞠建勇
摘要:耕地是土地的精华,是农业生产最重要的不可再生性资源。耕地地力的好坏直接影响农业的可持续发展和粮食安全。开展耕地地力评价,摸清耕地地力及其影响因子的变化,是建立耕地质量预测预警体系的重要前提。该文就是运用县域耕地资源管理信息系统软件,构建泰兴市耕地地力评价指标体系、层次分析模型、隶属函数模型,评价耕地地力等级,对合理利用土地资源、保证粮食安全、促进农业可持续发展、科学合理施肥、种植业结构调整等具有积极的意义。
关键词:耕地地力;评价;耕地质量
一、研究区概况
泰兴市位于长江三角洲,地跨北纬30°59′-32°24′,东经119°48′-120°22′,属北亚热带地区,现有耕地面积110.94万亩。泰兴土壤母质为长江冲积物,冲积物的机械组成与长江水流速度密切相关,紧水沙,慢水淤,在水流湍急的地方,沙粒首先沉积,在水流缓慢的地方则形成黏粒的沉积,从而造成了泰兴土壤质地的三大区域。东部土壤质地较沙,多数为轻壤,部分为沙壤或中壤;西部沿江土质较黏,多为重壤到轻黏;南部沿靖介于上述两者之间,质地为中壤。
此次耕地地力评价涉及到的土壤类型有潮土和水稻土共两个土类,灰潮土、渗育型水稻土和潴育型水稻土三个亚类,高沙土、夹沙土、菜园土、黄黏土、小粉土、缠夹沙土、淤泥土七个土属,二十四个土种。
二、材料与方法
1、方法原理
本研究采用模糊评价法和层次分析法。模糊评价法提出了模糊子集、隶属函数和隶属度的概念,但是概念型指标(地貌类型、土壤剖面构型、质地等)的性状是定性的、综合性的,与耕地生产能力之间是一种非线性的关系,这类因素的评价可采用特尔菲法直接给出隶属度。层次分析方法的基本原理是把复杂问题中的各个因素按照相互之间的隶属关系排成从高到底的若干层次,根据对一定客观现实的判断就同一层次相对重要性相互比较的结果,决定层次各元素重要性先后次序。
具体的计算方法如下:IFI=∑Fi×Ci (i=1,2,3,……,n),式中:IFI代表耕地地力指数,F为第i个因素评价指数,Ci为第i个因素的组合权重。该模型考虑了所有参加评价的因素,累加后的综合指数能够比较客观地反映耕地地力的差异。将耕地地力综合指数制作累积频率曲线图,根据样点分布的频率,分别用耕地地力综合指数<0.7707,0.7707-0.7993,0.7993-0.8157,>0.8157,将泰兴市农业用地分为4级。
2、评价指标的选取
选择评价要素的五个原则:一是选取的因子必须对耕地地力有较大的影响;二是选取的因子在评价区域内应有较大的变异;三是评价要素在时间序列上应具有相对的稳定性;四是评价因素与评价区域的大小有密切的关系;五是评价因素必须有很好的操作性和实际意义。泰兴市的地力评价指标体系是以全国地力评价指标体系和江苏省地力评价指标体系作为依据,聘请专家们进行充分的研究和讨论,确定由立地条件、剖面组成、理化性状、灌排条件等三大类9个指标组成,包括剖面构型、耕层厚度、容重、耕层质地、pH、有机质、有效磷、速效钾、有效锌等9个指标。
三、结果与分析
1、泰兴市各评价因子的组合权重值(表1)。
2、耕地地力等级分级结果
按照泰兴市耕地评价地力评价指标体系和2.1方法原理,对每一个评价单元进行综合评价,得出评价值。根据《全国耕地类型区、耕地地力等级划分》(NY/T309-1996)标准,将各评价值归入全国耕地地力等级体系,可以将泰兴市耕地分为四个等级。同一等级即使土壤类型不同,其生产潜力基本相似;不同等级之间,主要是限制因素的种类不同,但随着生产管理措施的改善,等级之间的差异,将会逐渐缩小。各等级的分级及面积比例见表2。
一级地面积42.12万亩,占总耕地面积的39.53%,二级地面积21.20万亩,占总耕地面积的19.91%,三级地的面积为32.42万亩,占耕地面积的30.40%,四级地的面积为10.83万亩,占耕地面积的10.16%。
3、讨论与分析
一级地面积42.12万亩,占总耕地面积的39.53%,种植的作物以水稻、小麦为主。该级地种植历史悠久,土地平整,无障碍层,养分含量高,地下水资源丰富,农业灌溉条件好,是泰兴市质量最好,产量最高的农业生产基地。在这类耕地上,我们要严控“三废”污染,积极推广农田污染防治技术,发展高附加值的经济作物,增加农民种植业的收入。在土壤培肥上,应注意有机肥的使用,做到用养结合,推广秸秆还田,增加有机物质的投入,培肥地力;在化肥的使用上,可适当减少氮肥用量,按照测土配方的要求合理施用,以达到土壤肥力不断提高、水肥气热更加协调、作物稳定高产之目的。
二级地面积21.20万亩,占总耕地面积的19.91%,是泰兴市重要的粮食、蔬菜生产区。该级地土地平整,水源丰富,养分含量较好,但是因为部分耕地受长期免少耕耕作方式的影响,土壤板结严重,耕作层变薄。多年来农民对耕地投入大,且肥料施用不科学,氮肥使用量过大,磷钾肥施用普遍不足。在这类耕地的利用上要以培肥土壤、提高地力为中心,大力推广秸秆全量还田,增施有机肥,实行配方施肥,氮、磷、钾与其它元素配合使用,严格控制农田环境污染,建立健全排灌系统,发展设施农业、节水农业,引导农民种植附加值高的作物,充分发挥二级地的生产潜力,提高农民的收入水平。
三级地的面积为32.42万亩,占耕地面积的30.40%,这类地主要存在的问题一是土壤养份含量不平衡,影响作物产量,二是土体构型不良,大部分土壤有障碍层,影响作物的正常生长,三是田间水利设施基础落后,灌排能力较差。在这类耕地的利用上,首先,应增加投入,改善田间基础设施条件,做到能灌能排,提高抗击自然灾害的能力;二是逐步配备深耕机械,通过深耕打破障碍层,改良土壤;三是采取秸秆还田、增施商品有机肥等措施,增加土壤的有机养分投入,培肥土壤;四是实行测土配方施肥,通过测土、配肥、指导施肥,努力实现氮磷钾三要素、大、中、微量元素及有机无机营养的平衡,提高土壤缓冲性能和供肥能力。
四级地的面积为10.83万亩,占耕地面积的10.16%。这类地主要存在的问题一是土壤养分含量的相对不足,二是土体构型不良,不适宜种植水稻和小麦。针对该区土壤的主要障碍因素,首先,要大力发展农业基础设施,改善本级土壤环境,其次,大力发展观光旅游农业,种植经济林木。
参考文献
[1] 殷 文,马晓燕,赵万平,等. 泰兴市耕地质量监测[J]. 安徽农业科学,2006,18:4710-4711.
[2] 陈春明,周美文,陈 建. 泰兴市耕地土壤养分现状及改良措施[J]. 农技服务,2009(25)24401:64+90.