基于土壤肥力现状及培肥改良对策建设高标准农田

武艳芳 梁欣冉 甄静 郭光光 胡传伟 徐自恒

摘要 以河南省兰考县惠安街道“万亩高标准农田”为例，利用统计、调查等方法开展农田土壤养分状况评价及关键提升对策分析。结果表明，兰考县高标准农田示范区各村镇耕层土壤养分含量存在明显差异，普遍存在土壤养分含量偏低，有机质不足，氮、磷、钾缺乏，盐分含量较高等现象，需要对标关键区域实施土壤肥力提升举措。现有发展水平下，高标准农田建设以及种植结构的调整等政策措施对村镇耕层土壤养分含量的提高具有一定的作用。从测土配方、改良培肥措施以及调整种植结构等方面提出了相应对策，以期为高标准农田质量提升以及资源高效利用提供借鉴参考。

关键词 高标准农田；土壤肥力；耕地；培肥；兰考县

中图分类号 S 156  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）12-0188-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.12.039

Construction of High-standard Farmland Based on the Present Situation of Soil Fertility and Fertilizer Improvement Countermeasures—Taking Huian Street in Lankao County as an Example

WU Yan-fang1，LIANG Xin-ran1，ZHEN Jing2 et al

（1.Palmetto Eco-town Development Co.，Ltd.，Zhengzhou，Henan 450000;2.Institute of Biology，Henan Academy of Sciences，Zhengzhou，Henan 450000）

Abstract Taking ten-thousand mu high-standard farmland in Huian Street，Lankao County，Henan Province as an example，the evaluation of soil nutrients and the analysis of key improvement countermeasures were carried out by the methods of statistics and investigation.The results showed that there were obvious differences of soil nutrient content in the topsoil layer among the villages and towns in the high-standard farmland demonstration zone of Lankao County.There were generally low soil nutrient content，lack of organic matter，lack of nitrogen，phosphorus and potassium，and high salt content.It was necessary to implement soil fertility improvement measures in the key areas.At the current development level，the policy measures such as the construction of high-standard farmland and the adjustment of planting structure had a certain effect on the improvement of soil nutrient content in rural areas. Some corresponding countermeasures were put forward from the aspects of soil testing formula，improved fertilizer cultivation measures and planting structures adjustment，so as to provide references for the improvement of high standard farmland quality and efficient utilization of resources.

Key words High standard farmland;Soil fertility;Farmland;Fertilization；Lankao County

基金项目 国家自然科学基金项目（3200130512）：河南省科学院基本科研业务费项目（230605041）。

作者简介 武艳芳（1985—），女，河南洛阳人，高级工程师，硕士，从事土壤肥力及培肥研究。*通信作者，硕士，从事土壤肥力及培肥研究。

收稿日期 2023-06-30

耕地是我国宝贵的资源，也是粮食生产和百姓生存的基础。随着工业化和城镇化的深入推进，我国用地结构“非农化”和“非粮化”现象频出［1］，耕地总量呈减少趋势，加上自然灾害以及人为因素的破坏，耕地质量也有所下降［2］。2021年第三次全国国土调查显示，全国耕地面积减少了753万hm2，降至1.28亿hm2［3］。守住国家“十八亿亩耕地红线”，高效利用土壤耕地资源势在必行。高标准农田建设是提升耕地质量、保障粮食安全的主要抓手，也是关联粮食安全与农民增收的重要纽带、助推乡村振兴的重要工程［4］。因此，需要加快高标准农田建设，积极培肥地力，推动“粮田”向“良田”转变。我国国土面积辽阔，土地类型多样，各地区的土壤肥力、理化性状、生产性能以及影响农业生产的主要土壤因素各异［5］。因此，研究高标准农田土壤地力现状，并因地制宜进行土壤改良培肥具有重要的现实意义。

河南作为我国粮食大省，用全国1/16的耕地生产了全国1/10的粮食、1/4的小麦［6］，但用于耕作的耕地中仍存在430万hm2的中低产田［7］。早期已建成的高标准农田由于平均投资低［8］，土壤养分随着植物的不断生产以及肥料的不合理施用而流失，难以满足现行高标准农田的地力标准以及稳产增产的需要。为了解河南高标准农田土壤的理化性质及地力状况，笔者对河南省兰考县多个高标准农田的土壤质量进行对比，以期为该地区高标准农田地力提升以及土地资源的合理开发利用提供借鉴参考。

1 材料与方法

1.1 兰考县基本情况

兰考县位于河南省东北部（1 140°41′～1 150°15′E、340°45′～350°41′N），地处豫东平原西北部，地势西高东低，平均海拔66 m，属暖温带季风气候，多年平均气温14.3 ℃。兰考县总人口87万人，县域面积1 116 km2，其中耕地面积6.8万hm2，是全国商品粮生产基地县、全国绿化模范县、著名的“泡桐之乡”［9］。由于位于黄河岸边，全县土壤以河流沉积物为主，土壤类型以潮土、风沙土、盐土为主。

1.2 项目区基本情况

2021年兰考县统筹整合推进高标准农田建设，流转0.119万hm2的基本农田进行农业托管服务，建设高标准农田，范围涉及惠安街道0.073万hm2农田，包括常庄村、范楼村、李寨村、司野村、古寨村5个行政村；红庙镇共230.0 hm2，包括程庄村、西刘陈铺村、东刘陈铺村、堤西村、堤东村、北村6个行政村；闫楼乡共144.9 hm2，包括柳园村、王玉堂村、李西村、薛店村、新园子村共5个行政村；葡萄架乡共78.4 hm2，包括何庄村（图1）。整个项目区地势平坦，属暖温带大陆性季风气候，四季分明，多年平均气温14.3 ℃，平均降水量为636.1 mm，区内土壤以砂质潮土为主。

1.3 土壤调查及等级方法

1.3.1 土壤样品采集。

土壤样品长方形地块“S”形、正方形地块“之”字形多点采样混合，每个样品的代表面积不超过8.0 hm2。土壤取样在小麦播种前进行，取20～25 cm耕层土壤，各取样点土层深度、厚度和宽窄一致［10］。根据各地高标准农田的面积、地形以及分布等情况，分别随机取样惠安街道94个、红庙镇26个、闫楼乡18个、葡萄架乡10个土壤样品，共取样148个。

1.3.2 土壤指标测定方法。

调研所取的土壤样品均通过风干、研磨，过2 mm筛后于自封袋中保存，供测定土壤pH、有机质、全氮、速效磷、速效钾、全盐含量等指标［11］。

土壤pH使用pH计进行测定（按土水比1∶2.5浸提）；土壤有机质含量采用重铬酸钾滴定法测定；土壤全氮含量使用强酸消煮-凯氏定氮仪测定；土壤速效磷含量使用碳酸氢钠提取，采用钼锑抗比色法测定；土壤速效钾含量使用火焰光度计测定；土壤全盐含量按1∶5.0的土水比浸提后测定，包括碳酸根、碳酸氢根、氯原子、硫酸根、钙离子、镁离子、钾离子、钠离子。

1.3.3 土壤等级分类方法。

土壤养分等级按照全国第二次土壤普查养分分级标准进行分级［12］，各级养分含量如表1所示。根据《土地质量地球化学评价规范：DZ/T 0295—2016》［13］进行土壤酸碱度分级，分级标准如下：pH≤5.0，呈强酸性；5.0

2 结果与分析

2.1 各地高标准农田土壤基本理化性质

土壤有机质含量作为评价土壤的重要指标［14］，其与土壤的气-液-固三相的稳定有关，可为植物和微生物的生长发育提供养分［15-18］。由表3可知，兰考县各地高标准农田土壤的有机质含量整体处于稍缺水平（>10～20 g/kg），其中，土壤样品中有机质主要为极缺水平（占比59.46%）、中缺水平（占比21.62%）、稍缺水平（占比18.24%），而中等水平仅占0.68%（图2）。

土壤氮素是维持植物生长的主要元素之一，也是保障粮食高产优产的元素之一［19］。由表3可知，各地土壤的平均全氮含量为0.53 g/kg，处于中缺等级。其中，全氮含量最高的是红庙镇（0.79 g/kg），其次为闫楼乡（0.56 g/kg），两地的全氮含量分别处于稍缺和中缺水平；全氮含量较低的是惠安街道和葡萄架乡，全氮含量分别为0.39和0.37 g/kg，处于极缺等级。图2显示，99.3%取样土壤的全氮含量处于稍缺-极缺等级，仅0.7%的土壤全氮含量处于中等水平。

由表3可知，各地高标准农田土壤速效磷以及速效钾含量的均值分别为12.9和96.5 mg/kg，丰缺度分别处于中等水平和稍缺水平。其中，各地样品土壤中速效磷和速效钾含量等级为中等水平及以上的占比分别为57.4%和30.4%（图2）。

由表2～3可知，惠安街道、红庙镇、闫楼乡、葡萄架乡的土壤pH均高于中等水平（>6.5～7.5），处于弱碱状态，说明土壤整体状况偏碱，其中惠安街道土壤pH偏高，为8.37。此外，土壤水溶性总盐含量是反映表层土壤中可被植物迅速利用的矿质营养的一个重要指标，是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素［12］。各地高标准农田的总盐含量均处于弱盐渍土水平，属于弱盐渍土，其总盐含量在一定程度上会抑制农作物的生长。

2.2 各地高标准农田土壤养分总体状况

参照全国第二次土壤普查土壤养分含量分级标准（表1）、土壤酸碱度分级标准和土壤盐渍化分级标准（表2），兰考县各地高标准农田土壤有机质含量、全氮含量、速效磷含量、速效钾含量、pH和全盐含量均值分别为14.2 g/kg、0.53 g/kg、12.9 mg/kg、96.5 mg/kg、8.07和0.40%，分别对应稍缺、中缺、中等、稍缺、弱碱和弱盐渍土水平。以上结果说明兰考县惠安街道、红庙镇、闫楼乡、葡萄架乡高标准农田土壤养分含量普遍偏低，有机质不足，缺氮，且部分地区存在贫磷、钾不富裕的现象；土壤整体偏碱性，存在一定的土壤盐渍化现象。这可能是由于兰考县土壤大部分为砂质潮土，其土壤颗粒间孔隙大，小孔隙少，毛细管作用弱，蒸发作用强，保水性差，土壤底层以及地下水的盐分随着水分的蒸发累积于土壤表层，从而导致一定的盐渍化。此外，砂土通透性好，土壤微生物以好气性为主，有机质分解快、积累少，养分易淋失，致使各种养分都比较贫乏。

3 对策

3.1 切实落实测土配方施肥

目前，农民施肥存在重化肥、轻有机肥，重氮肥、轻磷钾肥、忽视微肥，重产量、轻质量，施用方法落后等问题。在种植作物前通过人工判断耕地土壤中养分情况进行施肥存在一定的误差，缺乏一定的科学依据。测土配方施肥是目前全世界公认的合理、科学、利用率高的施肥方法［20］，可在合理施用有机肥的基础上，提出氮、磷、钾及中微量元素等的适宜用量和比例，配套使用相应的施肥技术，以满足作物均衡吸收各种营养，维持土壤肥力水平，减少养分流失和减轻环境污染，达到高产、优质和高效的目的。此次调研的兰考县高标准农田土壤通过测土显现出有机质不足、缺氮、贫磷、钾不富裕等问题，可在后期农作物种植前后进行针对性施肥，从而促进作物对养分的高效吸收。

3.2 实施科学的种植管理以及培肥措施

由于兰考县位于黄河沿岸，农田土壤多为土质松散、粗粒较多且毛管性能差的沙土，这就导致土壤中的肥水极易流失，存在一定的缺氧、少磷以及缺乏有机质的现象。这类土壤的保肥需要在适合绿肥种植的区域种植紫云英、草木樨、苜蓿、蚕豌豆等优质绿肥品种，经过翻压等措施，实现培肥地力。采取耕地用养结合措施，增加土壤有机质含量，改善土壤的物理性状，提高土壤保水、保肥和供肥的能力；同时，可以改善农作物茬口，减少病虫害；亦可为牲畜提供优质饲草，发展畜牧业。此外，施用化肥应少量多次，并且追肥通过撒施、条施、穴施等方法来改善作物后期养分不足的问题。沙地作物供水可通过滴灌、地下暗管浇灌、自动喷灌来实现高效用水。针对土壤盐碱化，可在农田建设中设置适当开沟排水，同时配合土壤调理剂产品，以实现对盐碱土壤（pH一般在7.5～9.5）的改良。

3.3 因地制宜发展农业，高效利用土地资源

实施乡村振兴战略，产业兴旺是基础。兰考县在巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴有效衔接的道路上不断探索，目前主要农产品有小麦、花生、玉米、棉花和其他杂粮，而兰考县地处黄河古道黄金地段，土壤以砂壤土为主，土层深厚，透水性能好，pH为7.6～8.5，日照时间长，甘薯最适宜在此生存条件下生长，甘薯含硒量高。此外，兰考县土质疏松，地形平坦，土层深厚，有利于作物根系发育，适合蜜瓜生长［21］。因此，为扛稳扛牢农业大省的责任，更需要大力推进高标准农田建设，因地制宜发展特色农业。

4 结论

高标准农田建设是保障国家粮食安全、推进农业现代化、实现农业高质量发展的重要举措。针对未来中央逐步将永久基本农田全部建设成高标准农田的建设目标，仍要大力推进高标准农田建设，更需要深入实际，评估各地的开发利用潜力和适宜性，切实注重耕地保护、提升地力、满足因地制宜等原则，开展高标准农田建设。

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