作物适宜性评价是运用模糊数学和先进的GIS技术相结合的方法,对某种作物在一定地域内种植的适宜程度作出的结论性判断。作物适宜性评价的开展,对于合理开发利用耕地资源,优化农作物的总体布局,保证农产品产量和质量的有效供给都具有十分重要的意义。
玉米是襄城县的主要秋季作物,常年播种面积在1.67万hm2以上,种植方式主要为小麦-玉米轮作模式。玉米适宜性评价是利用县域耕地地力评价的数据库,按照相关技术规程和要求,以“耕地资源管理信息系统”为平台完成的一项技术性工作。
结合玉米生产规律、农业生产条件和耕地土壤特性,选取的10个评价因子分别为:质地、质地构型、剖面构型、有效土层厚度、灌溉保证率、排灌能力、有机质、有效磷、速效钾、有效锌。
通过相关专家认真分析论证,建立层次分析结构,构建判断矩阵,得到各因子组合权重。根据各评价因子的特性,采取定性、定量的分析方法,把有效土层厚度、灌溉保证率、排灌能力、有机质、有效磷、速效钾、有效锌划分为数值型指标,把质地、质地构型、剖面构型划归为概念性指标,通过系统计算求出各评价因子的隶属度。
所谓评价单元,就是指潜在生产能力近似且边界封闭具有一定空间范围的耕地。此次评价单元采用县级土壤图(到土种级)和土地利用现状图叠加,进行综合取舍和技术处理后形成的1403个单元,作为进行适宜性评价单元。
利用累积法计算各评价单元的适宜性综合指数,计算公式如下:
IFI 为适宜性综合指数,Fi 为各评价因子的隶属度,Ci为各评价因子的权重。
根据综合指数的变化规律,采用累积曲线分级法分级评价。将襄城县玉米适宜性划分为四个等级。各等级如表1所示。
玉米高度适宜种植区17 651.65 hm2,占 27.76%。土层深厚,质地构型优良,无障碍层,保水保肥能力强,土壤肥沃,有机质质量分数高,氮、磷、钾丰富,主要分布在库庄镇、十里铺镇、山头店乡及颍阳镇。土壤质地主要为中壤土,面积 17 420.61 hm2,占 98.69%。土壤养分质量分数:有机质平均为15.05 g/kg,全氮平均为 1.04 g/kg,有效磷平均为12.68 mg/kg,速效钾平均为116.47 mg/kg,有效锌平均为1.03 mg/kg。
表1 等级划分
玉米适宜种植区32 812.95 hm2,占 51.61%。土层较厚,质地构型良好,无障碍层,土壤肥力中等,主要分布在襄城县平原地区。土壤质地主要为中壤土、重壤土,其中中壤土 25 384.40 hm2,占 77.36%;重壤土 6 799.43 hm2, 占 20.72%。土壤养分质量分数:有机质平均为14.24 g/kg,全氮平均为 1.02 g/kg,有效磷平均为10.59 mg/kg,速效钾平均为117.43 mg/kg,有效锌平均为 0.84 mg/kg。
玉米勉强适宜种植区10 671.98 hm2,占 16.79%。土层较薄,有部分土壤中存在砂姜障碍层,土壤肥力偏低,主要分布在襄城县西北的丘岗区和东南的平原区。土壤质地以中壤土、重壤土为主,其中中壤土 2770.38 hm2,占 25.96%;重壤土6117.06 hm2,占 57.32%。土壤养分质量分数:有机质平均为14.17 g/kg,全氮平均为1.04 g/kg,有效磷平均为8.79 mg/kg,速效钾平均为116.16 mg/kg,有效锌平均为 0.71 mg/kg。
玉米不适宜种植区2 440.74 hm2,占3.84%。土层薄,土壤中存在砂姜障碍层或是沙土土壤,漏水漏肥,土壤肥力低,主要分布在襄城县西北部岗丘区的有砂姜层的褐土地上和东北部颍河故道区的沙壤土上。土壤质地以轻壤土为主,面积1 961.33 hm2,占 80.36%。土壤养分质量分数:有机质平均为13.92 g/kg,全氮平均为1.02 g/kg,有效磷平均为10.57 mg/kg,速效钾平均为111.36 mg/kg,有效锌平均为 0.88 mg/kg。
要扩大玉米种植面积,加大高产优质玉米示范方建设,挖掘玉米增产潜力,提高单产,同时将玉米种子包衣技术、种肥同播技术、配方施肥、节水灌溉、综合防治病虫草害等技术集成优化,形成一套较为完善的玉米规范化高产栽培技术,并积极进行推广。
要稳定玉米种植面积,推广精准施肥技术、综合防治病虫草害技术和玉米高产栽培技术,加强耕地质量保护,降低生产成本,提高玉米种植效益。
要逐步减少玉米种植面积,提高秸秆利用率,广辟肥源,增施有机肥,改善土壤性状,提升耕地质量。调整农业结构,大力推广适合本地区种植的作物种类和种植模式。
要放弃玉米种植,合理利用土地资源,改种其他耐旱、耐瘠作物。如西南的山岗区,应大力发展小杂粮、经济林产业;在东北沙壤土上,扩大花生种植面积,发展小辣椒产业。同时,要加强农田基本建设,改善农业生产条件,提高耕地生产能力。
表2 玉米各适宜性等级的土壤养分质量分数平均值
表3 玉米各适宜性等级在不同土壤质地上的分布情况 hm2