刘剑钊++袁静超++蔡红光++梁尧++任军
摘 要:农安县地处吉林省中部,土壤资源丰富,常年播种面积30万hm2左右, 2015年粮食产量稳定在70亿kg,被评为全国粮食生产先进县标兵。农安县粮食生产水平虽然提升很快,但增产潜力依然很大。根据2005年耕地质量评价结果,农安县中低产田面积为25.357万hm2,这些中低产田,地形复杂,土壤类型多,分布广,地块零星,不同程度地存在盐化、碱化、砂化、冷浆,或土壤侵蚀等障碍因素,土壤肥力不高,耕层有机质含量和养分含量偏低。剖析中低产田特性,清晰与高产田的差异性,是整治中低产田的首要任务。
关键词:中低产田;现状;对策
中图分类号:S-1 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20171232001
1 中低产田分布情况
根据耕地质量评价结果[1,2],农安县耕地划分为6个等级,其中1级、2级地为高产田,耕地面积6.767万hm2,占基本农田面积的21.1%;3级、4级地为中产田,面积15.18万hm2,占基本农田面积的47.3%;5级、6级地为低产田,面积10.176万hm2,占基本农田面积的31.7%(图1)。
按照这个级别划分,农安县中低产田面积合计为25.357万hm2,占农安县基本农田总面积的78.9%。其中:中产田面积为15.18万hm2,占中低产田总面积的59.9%。低产田面积为10.176万hm2,占中低产田总面积的40.1%(图2)。
从土壤组成情况看,农安县中产田包括8个土类,13个亚类,以石灰性黑钙土亚类面积最大,为7.34万hm2,占农安县中低产田总面积的28.9%;盐化草甸土亚类,面积为1.52万hm2,占农安县中低产田总面积的6.0%,占中产田面积的10.0%;草甸黑钙土亚类、石灰性草甸土亚类,黑钙土亚类、草甸风沙土亚类、冲积土亚类和黑土亞类,面积分别1.15万hm2、1.02万hm2、0.87万hm2、0.85万hm2、0.74万hm2和0.69万hm2。这6个亚类面积为5.33万hm2,占中低产田总面积为21%,占中产田面积35%。
低产田包括8个土类,13个亚类,以石灰性黑钙土亚类面积最大,为3.806万hm2,占农安县中低产田总面积的15%,占低产田面积的37.4%;盐化草甸土亚类,面积为2.931万hm2,占农安县中低产田面积的11.6%,占低产田面积的28.8%;草甸风沙土亚类、草甸碱土亚类、石灰性草甸土亚类、盐化黑钙土亚类,面积分别为1.005万hm2、0.656万hm2、0.559万hm2、0.525万hm2,这4个亚类总面积为2.745万hm2,占低产田面积27%。
2 产田障碍因素分析
为了找出中低产田的障碍因素,将中低产田与高产田进行了比较。
2.1 黑土层厚度
在高产田中,属于“深腐、厚腐”的土壤类型共有3.065万hm2,占高产田总面积的45.29%;属于“中腐”的土壤类型共有3.313万hm2,占高产田总面积的48.96%,以上二者合计面积占高产田总面积的94.25%。
在中产田中,属于“深腐、厚腐”的土壤类型共有3.097万hm2,占中产田总面积的20.40%;属于“中腐”的土壤类型共有6.741万hm2,占中产田总面积的44.40%,以上二者合计面积占中产田总面积的64.80%。
在低产田中,属于“深腐、厚腐”的土壤类型共有0.679万hm2,占低产田总面积的6.68%;属于“中腐”的土壤类型共有0.617hm2,占低产田总面积的6.07%,以上二者合计面积占低产田总面积的12.75%。
2.2 盐碱化程度
从土壤测定值来看,在高产田中,土壤pH值的范围在6.4~8.3之间,出现频率最高的是7.0~7.5和7.5~8.0这2个区间,出现频率分别为35.6%和37.4%。
在中产田中,土壤pH值的范围在6.3~8.2之间,出现频率最高的是7.5~8.0这个区间,出现频率分别为38.4%。然后为≥8.0这个区间,出现频率为29.80%。
在低产田中,土壤pH值的范围在6.2~8.2之间,出现频率最高的是≥8.0这个区间,出现频率为51.5%(图4)。
从土壤类型组成来看,高产田中,盐化土壤类型面积为0.007万hm2,占高产类型田总面积的0.11%;中产田中,盐化土壤类型面积为2.347万hm2,占中产类型田总面积的15.46%;低产田中,盐化土壤类型面积为4.159万hm2,占低产类型田总面积的40.88%(图5)。
2.3 土壤养分状况
从土样测定结果看,农安县高产田中,有机质含量>2.0%的出现频率为98.6%;中产田中,有机质含量>2.0%的出现频率为88.1%;低产田中,有机质含量>2.0%的出现频率为87.5%(图6)。
在高产田中,耕层全氮含量>0.125%的出现频率为66.0%,而中产田及低产田中,耕层全氮含量>0.125%的出现频率分别为43.5%、47.0%(图7)。
在高产田中,耕层速效磷含量>10.0ppm和>15.0ppm的出现频率分别为98.9%和80.9%;而中产田分别为87.2%和44.5%;低产田则分别为83.4%和24.6%(图8)。
在高产田中,耕层速效钾含量<200ppm的出现频率为58.2%,>200ppm的出现频率为41.8%;中产田和低产田合计<200ppm的出现频率为58.7%,>200ppm的出现频率为41.7%。二者基本相同(图9)。
在高产田中,耕层缓效钾含量<800ppm的出现频率为6.5%,>800ppm的出现频率为93.5%;在中产田中,分别为33.3%和66.7%;在低产田中则分别为36.5%和63.5%(图10)。endprint
2.4 阳离子交换量
在高产田中,阳离子交换量的范围是16.77~
28.06me/100g土,其中>22.0me/100g出现频率为66.3%;在中产田中,阳离子交换量的范围是9.21~27.77me/100g土,其中>22.0me/100g出现频率为28.1%;在低产田中,阳离子交换量的范围是10.08~26.97me/100g土,其中>22.0me/100g出现频率为15.0%(图11)。
2.5 成土母质
在农安县各类土壤的各种成土母质中,有部分风积母质,这部分土壤易出现风蚀;此外在农安县的西部地区还有部分湖相沉积母质,这部分土壤盐化程度较高,易受盐害。在农安县的高、中、低产类型田中,这2种土壤均有分布,但所占比例相差极大。
在高产类型田中,风积母质的耕地,仅占本类型田的0.1%;湖积母质的耕地亦占本类型田的0.1%。中產类型田中,风积母质的耕地,占本类型田的6.8%;湖积母质的耕地占本类型田的1.3%。低产类型田中,风积母质的耕地,占本类型田的10.0%;湖积母质的耕地占本类型田的17.7%(图12)。
2.6 环境条件
在农安县的中低产田中,由于部分耕地处在倾斜高台地、起伏高台地的顶部或坡面上,有较明显的水蚀;或因成土母质为风积沙丘而常出现风蚀,因此这部分耕地侵蚀程度较重。在高产田中,大部分为微度侵蚀,达到中度以上侵蚀程度的,仅占本类型田的0.6%。在中产田中,达到中度以上侵蚀程度的,占本类型田的10.6%;在低产类型田中,达到中度以上侵蚀程度的,占本类型田的12.1%(图13)。
农安县的降雨量具有较明显的空间变化,中低产田多处于自然降雨偏少的区域。在高产田中,处于年降雨量>450mm的耕地,占本类型田的33.6%;中产田占本类型田的11.4%;低产田在>450mm区域内没有耕地。在高产田中,处于年降雨量>400mm的耕地,占本类型田的75.8%;中产田占本类型田的28.9%;低产田占本类型田的11.1%(图14)。
从上述分析中可以看出,农安县的中低产田同高产田相比较,盐碱面积较大,耕地的黑土层较薄,这是中低产田最普遍最主要的2大障碍因素;降雨偏少,有一部分耕地有不同程度的侵蚀,其生态条件比较脆弱,耕地的养分含量较低,影响了耕地的生产能力。
3 对策与措施
改造中低产田,要清楚低产原因,分析障碍因素,因地制宜采取措施去进行。低产田,作物产量处于相对低水平,土壤理化状况差,肥力水平低,特别是土壤存在限制作物正常生长发育的某些障碍性因素:沙、冷、碱、薄、瘠、旱、涝等不良状况[3,4]。治理的基本对策是改土,消除土壤障碍因素。中产田,作物产量与土壤肥力处于相对中等水平,土壤无明显障碍因素或障碍程度轻,影响高产的主要障碍是肥力不足,治理的基本对策是培肥地力[5]。具体改造措施如下。
3.1 瘠薄地
主要土壤种类是破皮黄黑土,破皮黄黑钙土,薄层黑钙土[6],土壤的主要障碍特征是瘠薄,改良的对策主要是增加土壤有机质及养分含量,多施农家肥,实行秸秆还田,化肥做到配方施肥。
3.2 涝洼地
主要土壤类型是草甸土、草甸黑土、草甸黑钙土等,这些土壤的共同特点是地势低洼,地下水位高,排水不畅,土质粘重,通气透水性差,地温低、冷浆,易涝。改良措施要治涝、要改土、要采用抗涝耕作栽培技术。
3.2.1 治涝
主要采取水利工程措施和生物措施治理外洪和内涝,对于岗坡间平洼涝区的治理应采取挖沟排水,包括修建台条田,或在涝区周围岗坡、荒地、沟坡、地头、路边等大量植树造林,滞水保土、降低地下水位。在农田兴建农田保护林网,改善农田生态环境。对于沿江河的涝洼地除应采取上述措施外,还要修筑洪堤,高水高排,建站强排等措施加以治理。
3.2.2 改土
主要是改造涝洼地的粘重特性,调节土壤质地,疏松土壤,提高地温,可采取压沙,施炉灰渣,施用热性有机肥料如马粪、炕洞土,小灰等,对土壤有增肥、增温、暖地等良好作用。
3.3 盐碱地
主要土壤类型除盐土和碱土外,还有地形低洼的盐化草甸土,盐化黑钙土等。这些土壤主要障碍性状是土壤中含有足以抑制作物正常生长发育的过高的盐分或碱性,一般都低洼易涝。因此治理涝洼地的短期措施都适用于治理盐碱地。对于轻度盐碱化土壤,由于土壤养分含量较丰实,肥力条件较好,只要有了较好的治涝措施做基础,并且在耕种管理上注意采用抗盐碱的作物种类和品种,化肥施用上尽量施用酸性肥料,如硫酸铵、过磷酸钙、重过磷酸钙等,盐碱危害就会得到控制并逐步得到改良。
3.4 风砂土
风砂土包括流动风砂土、半固定风砂土和固定风砂土、成土过程短,土体发育微弱。主要障碍性状是质地粗,砂性大,结构性差,通气透水性过强,保水保肥能力差,漏肥漏水,有机质及养分含量低,肥劲短,肥力低,易干旱与风蚀。改良对策是固沙改土与培肥。营造农田防护林,黑土压沙,施用草炭与重施有机肥料。有条件的地方可打井进行灌溉或种植绿肥,这对防旱和培肥地力均有明显效果。
参考文献
[1]吉林省统计局.吉林统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,
2003.
[2]中国农业年鉴[M].北京:中国农业出版社,2001.
[3]王立春,边少锋.提高春玉米主产区玉米单产的技术途径研究[J].玉米科学,2010,18(6):83-85.
[4]谢佳贵,王立春.吉林省不同类型土壤玉米施肥效应研究[J].玉米科学,2008,16(4):167-171.
[5]侯鹏,陈新平.4种典型土壤上玉米产量潜力的实现程度及其因素分析[J].中国生态农业学报,2012,20(7):874-881.
[6]程叶青.东北地区中低产田改造的区域模式与对策措施[J].干旱区资源与环境,2010,24(11):120-124.
作者简介:刘剑钊(1982-),男,硕士,助理研究员,主要从事土壤培肥及土壤信息方面研究。endprint