王少華 李 杰
(昆山市耕地質(zhì)量與植物保護(hù)站,昆山 215300)
耕地不僅是寶貴的農(nóng)業(yè)資源,更是糧食生產(chǎn)的主要載體,而我國(guó)人均耕地少,耕地質(zhì)量總體不高、耕地后備資源不足,糧食安全保障條件十分脆弱,故耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量變化直接關(guān)系到國(guó)家糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定[1]。同時(shí),在今后一段時(shí)間內(nèi),我國(guó)仍將處于城鎮(zhèn)化、工業(yè)化快速發(fā)展階段,耕地面積仍將持續(xù)減少,人地矛盾必將越來(lái)越突出[2]。鑒于此,我國(guó)政府十分重視耕地保護(hù),并將耕地保護(hù)列為我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策,耕地保護(hù)不僅包括耕地?cái)?shù)量保護(hù),還包括耕地質(zhì)量保護(hù)與提升,而耕地質(zhì)量保護(hù)與提升是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、實(shí)施藏糧于地新戰(zhàn)略、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
耕地質(zhì)量的優(yōu)劣是關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力的直接因素,且耕地質(zhì)量的優(yōu)劣往往需通過(guò)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)確定,而耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)是基于特定目的的專項(xiàng)或綜合評(píng)價(jià),耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)即是其中的一種。耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)是從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度出發(fā),通過(guò)構(gòu)建耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用綜合指數(shù)法,對(duì)耕地地力、土壤健康狀況和田間基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成以及滿足農(nóng)產(chǎn)品持續(xù)產(chǎn)出和質(zhì)量安全的能力進(jìn)行評(píng)價(jià),且計(jì)算耕地質(zhì)量綜合指數(shù),并依據(jù)等級(jí)劃分原則劃分出具體等級(jí)。耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)是促進(jìn)耕地保護(hù)從數(shù)量管理向數(shù)量質(zhì)量并重轉(zhuǎn)變的重要手段,更是落實(shí)耕地質(zhì)量保護(hù)與提升的重要抓手[3]。
蘇南地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、城鎮(zhèn)化率較高的區(qū)域之一,其經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)化發(fā)展占用了大量耕地,人地矛盾十分突出,耕地質(zhì)量保護(hù)與提升形勢(shì)十分嚴(yán)峻[4]。江蘇省昆山市作為蘇南地區(qū)典型代表,連續(xù)多年位于全國(guó)百?gòu)?qiáng)縣(市)之首、中國(guó)中小城市綜合實(shí)力百?gòu)?qiáng)市之首,其耕地質(zhì)量變化能很好地反映城鎮(zhèn)化和工業(yè)化快速發(fā)展對(duì)區(qū)域耕地質(zhì)量的影響?,F(xiàn)筆者擬以昆山市為例,以第三次全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查中昆山市的調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用《G B/T 33469-2016耕地質(zhì)量等級(jí)》和《全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》(耕地評(píng)價(jià)函[2019]87號(hào))所推薦的方法對(duì)昆山市耕地質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)與分級(jí),進(jìn)而分析耕地質(zhì)量空間分布格局及中低等級(jí)耕地的主要限制因素,并針對(duì)耕地質(zhì)量限制因素提出具體的提升對(duì)策,以期為昆山市及相似區(qū)域的耕地質(zhì)量保護(hù)與提升提供信息和決策支持。
昆山市位于江蘇省東南部,北與常熟、太倉(cāng)兩市相連,東與上海嘉定、青浦兩區(qū)交界,西與蘇州相城區(qū)、吳中區(qū)、蘇州工業(yè)園區(qū)接壤,南與吳江區(qū)毗鄰;全市總面積931 km2,其中超過(guò)24%是水域,境內(nèi)河網(wǎng)密布,地勢(shì)平坦,自然坡度較??;全市地形由西南微向東北傾斜,可大致劃分為北部低洼圩區(qū)、中部半高田區(qū)和南部瀕湖高田區(qū)3個(gè)區(qū);全市氣候溫和濕潤(rùn),四季分明,光照充足,雨量充沛,年平均氣溫17.6 ℃,年平均降水量1 200.4 mm;截至2018年末,全市戶籍總?cè)丝?0.32萬(wàn)人,年末常住人口170.10萬(wàn)人,城鎮(zhèn)化率為72.5%。
昆山市耕地土壤分為水稻土、潮土、沼澤土、黃棕壤4個(gè)土類、6個(gè)亞類、9個(gè)土屬、13個(gè)土種,其中以水稻土占絕大多數(shù),占各類土壤總數(shù)的93.8%,水稻土中又以潴育型水稻土為主,占水稻土面積的77.3%。昆山市耕地質(zhì)量較好,適合栽培多種作物。據(jù)2018年底昆山市各區(qū)(鎮(zhèn))耕地面積統(tǒng)計(jì),全市共有耕地面積15 133 hm2,其中,水田9 173 hm2,旱地及其他5 960 hm2。據(jù)《2018年昆山市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,2018年昆山市水稻種植面積7 267 hm2,小麥種植面積4 933 hm2,水果種植面積760 hm2,全年蔬菜播種面積3 867 hm2。
本次昆山市耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)是在第三次全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查(2017—2019年)的基礎(chǔ)上,結(jié)合2016—2018年昆山市測(cè)土配方施肥取土化驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行的。昆山市耕地質(zhì)量調(diào)查數(shù)據(jù)來(lái)源為在全市34個(gè)耕地質(zhì)量固定調(diào)查點(diǎn)位上,選擇典型地塊,采集混合土樣,并開(kāi)展耕地質(zhì)量調(diào)查工作和相關(guān)指標(biāo)分析測(cè)試工作。2016—2018年昆山市測(cè)土配方施肥在全市耕地中布置了329個(gè)采樣點(diǎn),分析了土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、有效磷含量和速效鉀含量等指標(biāo)。樣品各指標(biāo)的分析優(yōu)先采用《GB/T 33469-2016耕地質(zhì)量等級(jí)》附錄中推薦的分析方法,附錄中沒(méi)有的則采用國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部或國(guó)家生態(tài)環(huán)境部推薦的分析方法。
根據(jù)《耕地質(zhì)量等級(jí)劃分區(qū)域范圍》和《全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》,昆山市屬于長(zhǎng)江中下游地區(qū)的長(zhǎng)江下游平原丘陵農(nóng)畜水產(chǎn)區(qū),耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括地形部位、耕層質(zhì)地、質(zhì)地構(gòu)型、生物多樣性、清潔程度、障礙因素、灌溉能力、排水能力、農(nóng)田林網(wǎng)化、土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、有效磷含量、速效鉀含量、有效土層厚度和土壤容重等15個(gè)指標(biāo),各指標(biāo)權(quán)重如下:有機(jī)質(zhì)含量0.122 0、土壤容重0.055 8、速效鉀含量0.059 3、排水能力0.114 5、障礙因素0.053 6、有效磷含量0.056 5、灌溉能力0.108 8、質(zhì)地構(gòu)型0.051 8、生物多樣性0.034 5、地形部位0.098 8、土壤pH 0.049 1、清潔程度0.033 5、耕層質(zhì)地0.079 7、有效土厚度0.041 3、農(nóng)田林網(wǎng)化0.040 8。
本次耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)采用《GB/T 33469-2016耕地質(zhì)量等級(jí)》和《全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》推薦的方法。對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)均采用層次分析法和德?tīng)柗品ㄟM(jìn)行組合權(quán)重和隸屬度的評(píng)定,然后賦值給每個(gè)評(píng)價(jià)單元,各指標(biāo)隸屬度計(jì)算均采用《全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》中長(zhǎng)江中下游地區(qū)的指標(biāo)隸屬函數(shù)。在此基礎(chǔ)上采用累加法計(jì)算出各評(píng)價(jià)單元的耕地質(zhì)量綜合指數(shù),具體計(jì)算公式為P=Σ(Ci×Fi),其中P為耕地質(zhì)量綜合指數(shù),Ci為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)重,F(xiàn)i為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度。再根據(jù)各評(píng)價(jià)單元的耕地質(zhì)量綜合指數(shù)和對(duì)應(yīng)區(qū)域耕地質(zhì)量等級(jí)劃分指數(shù),確定各評(píng)價(jià)單元的耕地質(zhì)量等級(jí)。
在昆山耕地質(zhì)量固定調(diào)查點(diǎn)位的6個(gè)數(shù)值型指標(biāo)中,除有效土層厚度均大于100 cm外,其他5個(gè)數(shù)值型指標(biāo)的分析結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知,34個(gè)耕地質(zhì)量固定調(diào)查點(diǎn)位的土壤整體以中偏酸性為主。根據(jù)酸堿度分級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),pH在6.5~7.5為中性土壤,占比為38.24%;pH在5.5~6.5為微酸性土壤,占比為50.00%;而pH在7.5~8.5為微堿性土壤,pH≤5.5為酸性土壤,兩者占比分別為8.82%和2.94%。萬(wàn)紅友等[5]研究表明,1980年至2003年的23年間,昆山市表層土壤pH平均值由7.20下降到6.42,下降了0.78。本次調(diào)查結(jié)果表明,近年來(lái)昆山耕地土壤pH下降趨勢(shì)得到了有效遏制。2016—2018年昆山市測(cè)土配方施肥調(diào)查結(jié)果也表明,本市耕地土壤pH整體下降趨勢(shì)得到了有效遏制,見(jiàn)表2。
表1 昆山市耕地質(zhì)量固定調(diào)查點(diǎn)位的數(shù)值型指標(biāo)分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)表
由表1可知,34個(gè)耕地質(zhì)量固定調(diào)查點(diǎn)位的土壤有機(jī)質(zhì)含量取值范圍為15.70~45.50 g/kg,平均含量達(dá)34.50 g/kg;土壤有效磷含量取值范圍為11.10~63.50 mg/kg,平均含量達(dá)27.70 mg/kg,變異系數(shù)高達(dá)58.18%,這可能與昆山市耕地上磷肥施用水平存在較大差異有關(guān);土壤速效鉀含量取值范圍為108.00~185.00 mg/kg,平均含量為127.00 mg/kg;土壤容重取值范圍為1.06~1.41 g/cm3,平均值為1.19 g/cm3。由表2可知,全市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量平均為34.50 g/kg,與表2的調(diào)查結(jié)果一致;全市耕地土壤有效磷含量平均為18.40 mg/kg,明顯低于表1的調(diào)查結(jié)果;全市耕地土壤速效鉀含量平均為139.00 mg/kg,略高于表1的調(diào)查結(jié)果。相較于2011—2012年昆山市測(cè)土配方施肥中土壤調(diào)查結(jié)果(全市耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量平均為35.90 g/kg,有效磷含量平均為15.64 mg/kg,速效鉀含量平均為126.20 mg/kg,土壤容重平均為1.25 g/cm3)[6],34個(gè)耕地質(zhì)量固定調(diào)查點(diǎn)位的土壤有機(jī)質(zhì)含量略有下降,土壤有效磷含量大幅增加,土壤速效鉀含量基本持平,土壤容重略有下降。
表2 2016—2018年昆山市測(cè)土配方施肥中土壤相關(guān)指標(biāo)分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)
采用《GB/T 33469-2016耕地質(zhì)量等級(jí)》和《全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》推薦的方法對(duì)昆山市34個(gè)耕地質(zhì)量固定調(diào)查點(diǎn)位進(jìn)行了質(zhì)量綜合指數(shù)計(jì)算與等級(jí)劃分,具體結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,昆山市34個(gè)耕地質(zhì)量固定調(diào)查點(diǎn)位的耕地質(zhì)量綜合指數(shù)介于0.858 2~0.953 8,平均值為0.904 9。耕地清潔程度調(diào)查與評(píng)價(jià)是耕地質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的重要組成部分之一。同時(shí),昆山市34個(gè)耕地質(zhì)量固定調(diào)查點(diǎn)位的耕地清潔程度評(píng)價(jià)結(jié)果表明,在34個(gè)固定調(diào)查點(diǎn)位中,有3個(gè)調(diào)查點(diǎn)位的土壤污染等級(jí)為尚清潔,3個(gè)調(diào)查點(diǎn)位的土壤污染等級(jí)為輕度污染,這6個(gè)點(diǎn)位的污染物類型皆為鎘。根據(jù)《G B/T 33469-2016耕地質(zhì)量等級(jí)》要求,這些調(diào)查點(diǎn)位的耕地質(zhì)量等級(jí)降級(jí)。
表3 昆山市34個(gè)耕地質(zhì)量固定調(diào)查點(diǎn)位的耕地質(zhì)量綜合指數(shù)和等級(jí)劃分結(jié)果統(tǒng)計(jì)
由表3可知,昆山市34個(gè)耕地質(zhì)量固定調(diào)查點(diǎn)位的耕地質(zhì)量等級(jí)以二等為主,點(diǎn)位數(shù)有16個(gè),占比為47.06%;耕地質(zhì)量為一等的點(diǎn)位數(shù)有8個(gè),占比為23.53%;耕地質(zhì)量為三等、四等、五等的點(diǎn)位數(shù)分別有6、3、1個(gè),占比分別為17.65%、8.82%、2.94%。由于本次耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)與之前各次地力評(píng)價(jià)所采用的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)體系不同,故不對(duì)本次耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果與之前的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
在區(qū)域耕地質(zhì)量綜合指數(shù)計(jì)算時(shí),將2016—2018年昆山市測(cè)土配方施肥中的土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、有效磷含量、速效鉀含量4個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)應(yīng)用于區(qū)域土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、有效磷含量、速效鉀含量的空間預(yù)測(cè);在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值時(shí),選用反距離加權(quán)法,冪參數(shù)選用2;采用《GB/T 33469-2016耕地質(zhì)量等級(jí)》和《全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》推薦的方法,對(duì)昆山市進(jìn)行區(qū)域耕地質(zhì)量綜合指數(shù)計(jì)算與等級(jí)劃分,具體結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 昆山市耕地質(zhì)量等級(jí)劃分結(jié)果統(tǒng)計(jì)
由表4可知,昆山市耕地質(zhì)量等級(jí)以二等和一等為主,其中耕地質(zhì)量為一等的面積達(dá)4 995.3 hm2,占總面積的32.37%;耕地質(zhì)量為二等的面積達(dá)8 650.5 hm2,占總面積的57.99%;耕地質(zhì)量為三等、四等、五等的面積分別為1 174.2、301.6、11.7 hm2。同時(shí),通過(guò)綜合分析,昆山市耕地質(zhì)量整體上表現(xiàn)為東南部區(qū)域明顯好于西北部區(qū)域,一等耕地主要分布于東南部的千燈鎮(zhèn)、淀山湖鎮(zhèn)和錦溪鎮(zhèn),二、三等耕地各鎮(zhèn)均有分布,四等耕地主要位于玉山鎮(zhèn)(昆山高新區(qū))西部和花橋開(kāi)發(fā)區(qū)東部,五等耕地主要位于花橋開(kāi)發(fā)區(qū)東部。玉山鎮(zhèn)(昆山高新區(qū))西部和花橋開(kāi)發(fā)區(qū)東部的耕地質(zhì)量等級(jí)較低,分析其原因主要與土地平整、養(yǎng)殖魚(yú)塘復(fù)墾及土壤重金屬污染有關(guān)。
通過(guò)本次耕地質(zhì)量調(diào)查與等級(jí)劃分可以看出,昆山市耕地質(zhì)量整體上較好,耕地質(zhì)量等級(jí)以一等、二等為主;部分區(qū)域耕地由于有效磷含量、速效鉀含量、pH等指標(biāo)數(shù)值低,加之鎘元素輕度污染,造成耕地質(zhì)量等級(jí)降級(jí)。為了進(jìn)一步提升昆山市耕地的整體質(zhì)量,建議采取以下對(duì)策。
對(duì)土壤有效磷含量、速效鉀含量較低的區(qū)域,要在基肥中適當(dāng)增施磷肥,在穗肥中補(bǔ)施鉀肥。
具體措施為:(1)繼續(xù)推行耕地輪作休耕。昆山市自開(kāi)展耕地輪作休耕試點(diǎn)縣建設(shè)以來(lái),不僅耕地質(zhì)量得到了明顯提升,還解決了農(nóng)時(shí)季節(jié)沖突和秸稈富集表土層等諸多問(wèn)題,故此項(xiàng)措施應(yīng)繼續(xù)推進(jìn)。同時(shí),耕地輪作休耕要優(yōu)先安排于新復(fù)墾農(nóng)田中。(2)加強(qiáng)農(nóng)田高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),解決農(nóng)田短片化、基礎(chǔ)設(shè)施老化和道路不暢等問(wèn)題,提升耕地的綜合產(chǎn)能。(3)開(kāi)展酸化土壤治理,提升耕地質(zhì)量。
昆山市本地有機(jī)肥源缺乏,直接導(dǎo)致了循環(huán)農(nóng)業(yè)脫節(jié)。鑒于此,昆山市應(yīng)抓住當(dāng)前有利形勢(shì),積極發(fā)展養(yǎng)殖業(yè),并注重集約、高效、生態(tài)和綠色養(yǎng)殖,發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè),以補(bǔ)齊農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展短板。
嚴(yán)格落實(shí)耕地占補(bǔ)平衡制度,并嚴(yán)格按照江蘇省補(bǔ)充耕地質(zhì)量評(píng)定規(guī)范與技術(shù)規(guī)程相關(guān)文件要求,開(kāi)展補(bǔ)充耕地質(zhì)量評(píng)定,對(duì)新增耕地要及時(shí)落實(shí)綠肥種植、增施有機(jī)肥、深耕等改土措施,全面提升全市耕地質(zhì)量。
對(duì)于受污染耕地,要按照《昆山市受污染耕地安全利用實(shí)施方案》要求,及時(shí)采用多種技術(shù)措施進(jìn)行綜合治理。同時(shí),考慮到鎘含量超標(biāo)點(diǎn)位大多種植蔬菜、水果,或pH偏酸致使評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)格,建議改變耕作方式、調(diào)整土壤pH和采取鎘污染土壤修復(fù)措施,以盡可能確保污染耕地土壤鎘含量達(dá)標(biāo)。