胡 俊
(西藏自治区农业技术推广服务中心,西藏 拉萨 850000)
目前,我国比较系统的耕地质量评价工作主要有两个部门开展,一是自然资源部门的耕地质量等别评价,主要用于土地管理;二是农业农村部门的耕地质量等级评价,是以土地利用现状图、土壤图、行政区划图叠加形成的图斑为评价单元,选取耕地立地条件、剖面性状、耕层理化性状、养分状况、土壤健康状况和土壤管理等方面指标对耕地质量进行综合评价,主要用于耕地质量的保护与提升。本文以西藏的耕地质量等级评价结果为切入点,通过全面分析耕地质量等级结果与各项指标的关系,力图找到西藏耕地质量存在的主要问题,提出解决方案,为全区耕地质量保护与提升工作提供技术支撑。
全区60 个农业县(区)耕地按质量等级由高到低依次划分为一至十等(表1),平均等级为8.36。其中评价为一至三等的耕地面积为1 660 hm2,占耕地总面积的0.38%。这部分耕地基础地力较高,障碍因素不明显,应按照用养结合方式开展农业生产,确保耕地质量稳中有升。评价为四至六等的耕地面积57 700 hm2,占耕地总面积的13.04%。这部分耕地所处环境气候条件基本适宜,农田基础设施条件相对较好,障碍因素较不明显,综合生产潜力较高,应补齐短板,确保耕地质量的提升。评价为七至十等的耕地面积382 890 hm2,占耕地总面积的86.58%。这部分耕地所处环境气候条件较恶劣,基础地力相对较差,生产障碍因素突出,应持续开展农田基础设施建设和耕地内在质量建设。通过表1 可以看出,西藏质量较好的耕地大都集中在西藏东部,等级较低的耕地多分布在西藏中西部地区。
表1 西藏不同质量等级耕地面积、比例及主要分布区域
全区耕地平均质量等级为8.36。据进一步测算,全区35 个粮油主产县耕地面积306 530 hm2,平均等级为8.65。全区52 个粮食生产功能区耕地面积406 990 hm2,平均等级为8.53。
2.1.1 与全国耕地质量等级对比情况
全国2019 年耕地质量平均等级为4.76,2014年耕地质量平均等级为5.11,5 年间耕地质量平均等级提升了0.35,平均每年提升0.07。西藏耕地质量平均等级在全国垫底,比全国平均等级低3.6。
2.1.2 与青藏区其他省份耕地质量等级对比情况
青藏区(西藏全境与青海、甘肃、四川、云南4省藏区)耕地质量平均等级为7.35,在全国九大区中等级最低。比全国平均等级低2.59,比西藏高1.01。其中,青海评价区平均等级为等6.36,比西藏高2.00;甘肃评价区平均等级为7.04,比西藏高1.32;四川评价区平均等级为6.40,比西藏高1.96;云南评价区平均等级为7.06,比西藏高1.30。
2.2.1 土壤有机质含量低
长期以来,西藏存在饲料、燃料、肥料“三料”矛盾,青稞、小麦等主要粮食作物秸秆主要用作牲畜冬季的饲料,过腹后的牛粪主要用作燃料,作物秸秆不能实现还田,长期处于只出不进的状态;其次西藏绿肥种植面积极小,西藏耕地海拔较高,热量不足,有很大面积的地方≥10 ℃年积温不到500 ℃,甚至不出现≥10 ℃的温度[1],作物普遍一年一熟,仅有极少海拔低的地方满足复种条件,绿肥使用量严重不足。与二次土壤普查结果相比,土壤有机质降低30%左右,土壤有机质含量亟待提升,传统耕作方式亟待改变。
2.2.2 土壤养分不平衡
一是营养元素含量低。据此次调查评价结果显示,全氮、有效磷、速效钾等大量元素含量较低,均居青藏区5 省第4 或第5 位。二是营养元素比例不协调。西藏长期以来种植青稞、小麦等麦类作物,种植结构单一,几乎不轮作倒茬,单一作物长期对土壤营养元素的持续利用,造成土壤营养元素间比例失调。三是土壤营养元素效能低。西藏海拔高,气候冷凉干燥,受气候影响,土壤养分矿化和供应能力弱,与全国相比,西藏土壤营养元素在同等指标下的实际效能低很多。四是长期投入不足。全区每667 m2耕地N,P2O5,K2O投入量分别为3.78 kg,1.56 kg,0.82 kg,施肥水平仅相当于内地主产区化肥用量的1/3 左右,长期投入不足加剧了土壤有机质矿化,导致土壤养分消耗和肥力降低。
2.2.3 田间基础设施差
西藏是青藏高原主体,地形地貌复杂,农业生态环境脆弱,自然灾害频繁,需要有较高的田间基础设施保障水平。西藏藏东地区地形为峡谷地带,耕地分散,坡度大,田间灌排条件差,土壤有机质流失较严重,宜机化程度低。藏中地区季节性风沙大,对耕作层破坏严重,土壤养分贫瘠,田间机耕道标准低,农田林网措施不配套。藏西地区耕地海拔高,积温低,有效土层薄,土壤生物活性弱,砾石含量高,季节性风沙大,土壤贫瘠,田间灌排设施差。
2.2.4 耕地先天条件差
一是海拔高,热量不足。西藏地处高原,耕地平均海拔3 455 m,海拔这一评价指标平均指数值仅为0.37(满分为1)。海拔3 000 m 以上的耕地占比达到近80%,其中海拔3 000^3 500 m 耕地占比6.14%,海拔3 500^4 000 m 耕地占比45.05%,海拔4 000^4 500 m 耕地占比27.05%,海拔4 500 m 以上耕地占比1.41%。二是耕层质地和质地构型差,土壤过砂或过黏。土壤耕层质地为黏土和砂土的面积占比约为20%,质地相对较好的中壤土占比极少;同时土壤质地以松散型为主,不保水保肥,而相对较好的上松下紧型和海绵型的耕地面积占比较少。三是地形部位差,影响土壤理化性状。西藏耕地地形部位普遍较差,地形部位平均指数值为0.63(满分为1)。河流宽谷阶地、河流低谷地、洪积扇前缘等相对较好的耕地面积占比较少,地形部位会影响土壤发育、土壤理化性状进而影响耕地质量等级。
2.2.5 耕地重用轻养,出现退化
一是土壤盐渍化较重。据统计,西藏耕地土壤盐渍化程度较重的占22%左右,分布范围广、面积较大。二是土壤瘠薄。受全区海拔高、温度低、空气干燥等因素影响,土壤微生物活动弱,有机质含量低,土壤耕层薄,耕地土壤普遍较贫瘠。三是土壤出现板结。由于有机物料投入少,土壤理化性状变差,影响了土壤团粒结构的形成,加之长期施用单一化肥品种,大水漫灌等粗放耕作方式,造成部分耕地出现了板结现象,广泛分布于全区耕地土壤质地黏重的区域。
重点是“改、培、保、控”四字要领。“改”即改良土壤。针对耕地土壤障碍因素,通过客土改良、深耕深松改善土壤理化性状,改进耕作方式。“培”即培肥地力。通过增施有机肥,开展测土配方施肥,提高土壤有机质含量、平衡土壤养分,通过粮豆轮作套作、固氮肥田、种植绿肥,实现用地与养地结合,持续提升土壤肥力。“保”即保水保肥。通过耕作层深松耕,打破犁底层,加深耕作层,推广保护性耕作,改善耕地理化性状,增强耕地保水保肥能力。“控”即控污修复。控施化肥农药,减少不合理投入数量,阻控重金属和有机物污染,控制农膜残留。
3.2.1 围绕评价指标,有的放矢
立足耕地的生产性能,将16 项指标中的有机质、有效磷、速效钾、灌溉能力、排水能力、有效土层厚、耕层质地、土壤容重、土壤盐渍化、生物多样性、障碍因素等指标调优和提升作为重点,以耕地质量评价结果为支撑,做到有的放矢,补短板、强弱项,实现耕地质量等级提升的目标。
3.2.2 软硬兼施,综合施策
耕地质量可以分为内在质量和外在质量,内在质量是土壤质量,是耕地的软件,主要是土壤协调“水、肥、气、热”的能力表现,包括土壤的物理、化学、生物特性等,一般通过农艺耕作措施或工程和农艺措施结合加以改良。外在质量是工程质量,是耕地的硬件,主要是保证内在质量发挥作用的各种基础设施条件的满足程度,包括灌排条件、田块平整度、防护设施、耕种设施等配套情况,一般通过工程措施加以改造。只有综合施策,全面提升软硬件水平,才能实现耕地质量等级提升目标。
3.2.3 循序渐进,持续发力
土壤是一个复杂动态的系统,其培肥改良周期长,见效慢,需持续发力,久久为功。例如增施商品有机肥可以有效提升耕地地力,但如果一次性施入量过大,也会造成作物烧苗、贪青晚熟等问题,建议每667 m2增施300 kg 左右,持续施用。“十四五”期间对耕地质量持续进行提升,确保高标准农田建设区耕地质量等级提升1.0 以上,全区耕地质量平均等级提升0.3以上。
3.3.1 提升土壤有机质技术模式
(1)增施有机肥。在测土配方施肥基础上,施用商品有机肥300 kg/667 m2左右,做到有机无机配合施用,既保证高产出,也实现耕地地力水平的持续和提升。据试验数据显示,667 m2增施商品有机肥300 kg 以上,可显著提升作物产量与耕地质量水平。
(2)种植绿肥。根据当地实际情况,选择适宜的绿肥品种,采用混播、间播、套种、复种等种植方式,种植绿肥并适时翻压还田。
(3)高温堆肥。对农家肥实施高温堆沤处理,利用多种微生物的作用,将植物有机残体进行矿质化、腐殖化和无害化,使各种复杂的有机态养分转化为可溶性养分和腐殖质,同时利用堆积时所产生的高温(60^70 ℃)来杀死原材料中所带来的病菌、虫卵和杂草种子,达到无害化的目的。
(4)秸秆还田。秸秆还田一般分为堆沤还田、过腹还田、直接还田等方式,应根据农田气候条件、耕作方式、作物种类,选择适宜的秸秆还田技术模式,实现秸秆综合利用,提升土壤有机质,培肥地力。
3.3.2 平衡土壤养分技术模式
(1)测土配方施肥。通过土壤理化性状分析、田间试验、农户调查等提出施肥建议,指导农户合理选择肥料种类、精准施肥数量、改进施肥方法,保证耕地土壤中养分的供需平衡,防止不平衡施肥造成的地力退化。
(2)新型高效肥料。通过引进新型高效肥料、土壤处理剂、肥料增效剂等产品,集中改良土壤板结等突出问题,优化土壤团粒结构;同时,通过提高肥料利用效率,降低土壤有效养分消耗,保持土壤养分有效供给,提升土壤肥力水平。
(3)轮作种植。合理轮作可使土壤中的养分、水分得到合理利用,充分发挥生物养地培肥增产的良好作用。各地农田在作物布局上,应尽量考虑实施轮作倒茬,优先选择豆科作物与麦类作物轮作,切忌高标准农田常年种植一种类型作物。
3.3.3 田间工程技术模式
(1)高标准农田建设。着重于田间基础设施和土壤培肥改良两项建设内容,全面提高基础设施配套程度,改善农业机械化、规模化生产条件,增强抵御自然灾害能力,改善生态景观,提高粮食生产保障能力,落实土地整治规划确定的高标准基本农田建设目标任务,促进高标准基本农田持续利用。
(2)客土改良。对土壤质地过黏或过砂的农田,采用客土法在土壤耕层中均匀地掺入砂土+基质或黏土+基质进行改良。对占用耕地实施表土层剥离,剥离土壤用于高标准农田建设,以增加耕作层厚度。
(3)深松深耕。深耕深松能够使土壤耕作层结构得到良好改善,使得土壤的缝隙度、疏松度、透气性都明显增强,对提升耕地质量有良好的应用效果。高标准农田应定期开展机械深耕深松作业,改善土壤物理结构,提升耕地地力。
(4)占用耕地耕作层土壤剥离利用。耕作层土壤是耕地的精华和不可再生的资源,剥离后重点用于中低产田改造、高标准农田建设和土地复垦,以增加耕作层厚度、改善土壤结构。
3.3.4 退化耕地治理技术模式
以土壤盐碱化治理为重点,开展退化耕地治理试点,与高标准农田建设相结合,集成示范施用碱性土壤调理剂、耕作压盐、增施有机肥等治理模式,探索应用土壤改良、地力培肥、治理修复等综合技术模式,从而提升耕地质量。