敦化市耕地質(zhì)量等級(jí)與土壤養(yǎng)分含量淺析

劉莉莉 張巧雯 王延鴻 張曉露 李曉靜 薛艷杰

摘 要：本文以敦化市耕地為研究對(duì)象，依據(jù)269個(gè)樣點(diǎn)的調(diào)查化驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)資料，利用GIS技術(shù)和層次分析法、模糊評(píng)價(jià)等方法，對(duì)敦化市耕地土壤的養(yǎng)分狀況和耕地質(zhì)量進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，得到敦化市各質(zhì)量等級(jí)面積與分布，以及有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀等土壤養(yǎng)分的含量分布，研究結(jié)果可為敦化市耕地質(zhì)量保護(hù)和提升提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：耕地質(zhì)量等級(jí)；耕地綜合地力等指數(shù)；土壤養(yǎng)分；敦化市

耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的資源，耕地地力的好壞直接影響到農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和糧食安全[1]。隨著中國(guó)工業(yè)化和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，大量的耕地資源被占用，耕地資源問題日益突出。如何保護(hù)耕地，提高糧食綜合生產(chǎn)能力，保證國(guó)家糧食安全是當(dāng)前的重要課題。因此，要實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用、優(yōu)化配置和科學(xué)管理，保持耕地總量動(dòng)態(tài)平衡，保障中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，需要對(duì)耕地質(zhì)量做出科學(xué)的評(píng)價(jià)[2]。筆者依據(jù)2018年度敦化市耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查情況，開展耕地質(zhì)量的等級(jí)評(píng)價(jià)工作。工作范圍包括敦化市的16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。耕地總面積為167136hm2，按照每667hm2耕地不少于1個(gè)樣點(diǎn)的密度，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，設(shè)置調(diào)查樣點(diǎn)269個(gè)，覆蓋了敦化市全部耕地土壤類型，開展采樣與檢測(cè)工作，共涉及調(diào)查數(shù)據(jù)9415項(xiàng)次。建立了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化空間數(shù)據(jù)庫(kù)與屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，從立地條件、剖面構(gòu)型、理化性狀、養(yǎng)分狀況、健康狀況、土壤管理等6個(gè)方面選取16項(xiàng)指標(biāo)為耕地質(zhì)量調(diào)查評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定了各指標(biāo)權(quán)重與隸屬函數(shù)，劃分了敦化市耕地質(zhì)量等級(jí)。

1 材料與方法

1.1 區(qū)域概況

敦化市位于吉林省東部山區(qū)，長(zhǎng)白山腹地，隸屬延邊朝鮮族自治州。地處東經(jīng)127°28′～129°13′，北緯42°42′～44°30′之間，總面積1178776hm2，是吉林省區(qū)域面積最大的縣級(jí)市，敦化市管轄5個(gè)鄉(xiāng)、11個(gè)鎮(zhèn)、4個(gè)街道辦事處和1個(gè)省級(jí)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。全市耕地面積為167136hm2，是全國(guó)主要糧食主產(chǎn)區(qū)和國(guó)家大豆重點(diǎn)保護(hù)示范區(qū)。敦化市為張廣才嶺、富爾嶺、大黑嶺、哈爾巴嶺等山脈環(huán)抱，地勢(shì)四周高，中部低，中部地區(qū)多呈條帶狀平原和臺(tái)地，構(gòu)成了四周山體環(huán)抱，中間低凹的盆地地勢(shì)。平均海拔756m，最高峰為老爺嶺，海拔1696m，最低為小山咀子牡丹江注入鏡泊湖處，海拔340m，相對(duì)高差1356m。耕地土壤類型主要為白漿土、灰棕壤（暗棕壤）、草甸土、沖積土、水稻土、沼澤土、泥炭土及少部分石灰?guī)r土等8個(gè)土類、21個(gè)亞類、32個(gè)土屬、61個(gè)土種組成。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

1.2.1 基本圖件：主要包括行政區(qū)劃圖、土地利用現(xiàn)狀圖、土壤圖、地形圖等。

1.2.2 野外調(diào)查：主要包括地理位置、自然條件、生產(chǎn)條件、土壤剖面性狀等。

1.2.3 化驗(yàn)分析：主要包括土壤有機(jī)質(zhì)，土壤pH及土壤大、中、微量元素和重金屬元素等。

1.3 研究方法

綜合運(yùn)用空間分析、層次分析等方法，對(duì)敦化市耕地質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)與分析。

①利用GIS軟件將敦化市行政區(qū)劃圖、土地利用現(xiàn)狀圖和土壤圖進(jìn)行三圖疊加操作，形成敦化市評(píng)價(jià)單元為41419個(gè)的耕地資源管理單元圖；②給敦化市評(píng)價(jià)單元屬性賦值，建立敦化市耕地資源管理信息系統(tǒng)；③對(duì)各評(píng)價(jià)因子數(shù)據(jù)采用層次分析法等進(jìn)行權(quán)重和隸屬度的評(píng)定，賦值給每個(gè)評(píng)價(jià)單元；④采用累積頻率曲線法劃分出評(píng)價(jià)結(jié)果[3]，采用累加法求得耕地質(zhì)量綜合指數(shù)，確定各評(píng)價(jià)單元的地力等級(jí)，劃分敦化市耕地質(zhì)量等級(jí)。

2 結(jié)果與分析

2.1 敦化市耕地質(zhì)量等級(jí)總體情況

本次敦化市耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查評(píng)價(jià)面積為167136hm2（250.58萬(wàn)畝）。耕地質(zhì)量等級(jí)[4]由高到低依次劃分為一至九等。其中一等地面積為11594.79hm2，占總面積的6.94%；二等地面積為12983.27hm2，占總面積的7.77%；三等地面積為12445.88hm2，占總面積的7.45%；四等地面積為24146.32hm2，占總面積的14.45%；五等地面積為43773.38hm2，占總面積的26.19%；六等地面積為32312.31hm2，占總面積的19.33%；七等地面積為26672.23hm2，占總面積的15.96%；八等地面積為3022.86hm2，占總面積的1.81%，九等地面積為184.96hm2，占總面積的0.11%，耕地質(zhì)量等級(jí)面積分布情況見表1。

2.2 敦化市各等級(jí)耕地面積與分布

2.2.1 一等地：敦化市一等地面積為11594.79hm2，占全市耕地總面積6.94%。其中旱地7936.8hm2，占一等地面積的68.45%；水田3520.5hm2，占一等地面積的30.36%；水澆地137.49hm2，占一等地面積的1.19%。

一等地除大蒲柴河鎮(zhèn)以外全市各區(qū)域均有分布，以大石頭鎮(zhèn)、賢儒鎮(zhèn)為主。其中大石頭鎮(zhèn)4475.71hm2，占一等地38.60%；賢儒鎮(zhèn)2352.72hm2，占一等地的20.29%。

2.2.2 二等地：敦化市二等地面積為12983.27hm2，占全市耕地總面積7.77%。其中旱地10751.34hm2，占二等地面積的82.81%；水田2221.17hm2，占面積17.11%；水澆地10.76hm2，占面積0.08%。

二等地敦化市16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和敦化市區(qū)均有分布，以大石頭鎮(zhèn)、雁鳴湖鎮(zhèn)、官地鎮(zhèn)、大橋鄉(xiāng)和黃泥河鎮(zhèn)為主。其中大石頭鎮(zhèn)3363.6hm2，占二等地25.91%；雁鳴湖鎮(zhèn)1654.35hm2，占二等地的12.74%；官地鎮(zhèn)1182.1hm2，占二等地9.10%；大橋鄉(xiāng)1138.67hm2，占二等地的8.77%；黃泥河鎮(zhèn)1099.99hm2，占二等地8.47%。

2.2.3 三等地：敦化市三等地面積12445.88hm2，占全市耕地總面積7.45%。其中旱地12050.57hm2，占三等地面積96.82%；水田343.3hm2，占三等地面積2.76%；水澆地52.01hm2，占比0.42%。

三等地全市各區(qū)域均有分布，以賢儒鎮(zhèn)、官地鎮(zhèn)、大石頭鎮(zhèn)和黑石鄉(xiāng)為主。其中賢儒鎮(zhèn)1912.79hm2，占三等地的15.37%；官地鎮(zhèn)1577.67hm2，占三等地的12.68%；大石頭鎮(zhèn)1563.37hm2，占三等地的12.56%；黑石鄉(xiāng)1450.52hm2，占三等地的11.65%。

2.2.4 四等地：敦化市四等地面積為24146.32hm2，占全市耕地總面積的14.45%。其中旱地24000.46hm2，占四等地面積的99.40%；水田141.36hm2，占比0.59%；水澆地4.5hm2，占比0.02%。

四等地在敦化各區(qū)域均有分布，以官地鎮(zhèn)、黑石鄉(xiāng)和大橋鄉(xiāng)為主。其中官地鎮(zhèn)8102.36hm2，占四等地33.56%；黑石鄉(xiāng)5284.75hm2，占四等地21.89%；大橋鄉(xiāng)1675.97hm2，占比6.94%。

2.2.5 五等地：敦化市五等地面積為43773.38hm2，占總面積的26.19%。其中旱地43750.06hm2，占五等地面積的99.95%；水田21.32hm2，占五等地面積的0.05%。

五等地在敦化市各區(qū)域均有分布，以官地鎮(zhèn)、黑石鄉(xiāng)、江南鎮(zhèn)、沙河沿鎮(zhèn)、額穆鎮(zhèn)、翰章鄉(xiāng)和雁鳴湖鎮(zhèn)為主，其中官地鎮(zhèn)6261.91hm2，占五等地的14.31%；江南鎮(zhèn)6235.78hm2，占五等地的14.25%；沙河沿鎮(zhèn)5840.05公頃，占五等地的13.34%；黑石鄉(xiāng)5032.34hm2，占五等地的11.50%；額穆鎮(zhèn)3316.12hm2，占五等地的7.58%；翰章鄉(xiāng)3273.43hm2，占五等地的7.48%；雁鳴湖鎮(zhèn)3261.4hm2，占五等地的7.45%。

2.2.6 六等地：敦化市六等地面積為32312.31hm2，占全市耕地總面積19.33%，全部為旱地。

六等地在敦化市各區(qū)域均有分布，以官地鎮(zhèn)、雁鳴湖鎮(zhèn)、江南鎮(zhèn)、額穆鎮(zhèn)和秋梨溝鎮(zhèn)為主。其中官地鎮(zhèn)5423.59hm2，占六等地16.78%；雁鳴湖鎮(zhèn)5224.62hm2，占六等地的16.17%；江南鎮(zhèn)2569.97hm2，占六等地的7.95%；翰章鄉(xiāng)3165.89hm2，占六等地的8.17%；額穆鎮(zhèn)2504.87hm2，占六等地的7.75%；秋梨溝鎮(zhèn)2315.83hm2，占六等地的7.17%。

2.2.7 七等地：敦化市七等地面積為26672.63hm2，占全市耕地總面積的15.96%，全部為旱地。

七等地在全市各區(qū)域均有分布，以官地、大石頭鎮(zhèn)、沙河沿鎮(zhèn)、江南鎮(zhèn)和江源鎮(zhèn)為主，其中官地鎮(zhèn)5756.35hm2，占七等地的21.58%；大石頭鎮(zhèn)3479.09公頃，占七等地的13.04%；沙河沿鎮(zhèn)3237hm2，占七等地的12.14%；江南鎮(zhèn)2260.07hm2，占七等地的8.47%，江源鎮(zhèn)2110.09hm2，占七等地的7.91%。

2.2.8 八等地：敦化市八等地面積為3022.86hm2，占全市耕地總面積的1.81%，全部為旱地。

八等地除賢儒鎮(zhèn)、紅石鄉(xiāng)、大蒲才河鎮(zhèn)和江源鎮(zhèn)外在全市各區(qū)域均有分布，主要以青溝子鄉(xiāng)、黃泥河鎮(zhèn)、沙河沿鎮(zhèn)和黑石鄉(xiāng)為主。其中青溝子鄉(xiāng)1046.97hm2，占八等地的34.64%；黃泥河鎮(zhèn)561.87hm2，占八等地的18.59%；沙河沿鎮(zhèn)460.67hm2，占八等地的15.24%；黑石鄉(xiāng)442.85hm2，占八等地的14.65%。

2.2.9 九等地：敦化市九等地面積為184.96hm2，占全市耕地總面積的0.11%，全部為旱地。

九等地主要分布在額穆鎮(zhèn)和黑石鄉(xiāng)。其中額穆鎮(zhèn)167.77hm2，占九等地的90.71%；黑石鄉(xiāng)17.19hm2，占九等地的9.29%。

2.3 敦化市耕地土壤養(yǎng)分含量

2.3.1 有機(jī)質(zhì)：敦化市2018年耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為47.0g/kg，變幅為25.4～84.4g/kg之間。有機(jī)質(zhì)含量主要集中在1級(jí)（高），含量為>40g/kg和2級(jí)（較高），含量為30～40g/kg，有機(jī)質(zhì)含量面積分布見圖1。從土壤類型看，沼澤土有機(jī)質(zhì)含量最高，平均為53.0g/kg；石灰?guī)r土有機(jī)質(zhì)含量最低，平均為34.7g/kg，各主要土類有機(jī)質(zhì)含量分布見表2。

2.3.2 全氮：敦化2018年耕地土壤全氮含量平均值為2.797g/kg，變幅為1.489～4.897g/kg。

全氮含量全部在1級(jí)（高），含量為>2.5g/kg和2級(jí)（較高），含量為1.5～2.5g/kg，全氮含量面積分布見圖2。從土壤類型看，沼澤土全氮含量最高，平均3.146g/kg；石灰?guī)r土全氮含量最低，平均為1.991g/kg，各主要土類全氮含量分布見表3。

2.3.3 有效磷：敦化市2018年耕地土壤有效磷含量平均值為78.3mg/kg，變幅為14.1～200.1mg/kg。有效磷含量主要集中在1級(jí)（高），含量為>40mg/kg，有效磷含量面積分布見圖3。

從土壤類型看，草甸土有效磷含量最高，平均為90.0mg/kg；石灰?guī)r土有效磷含量最低，平均為46.7mg/kg，各主要土類有效磷含量分布見表4。

2.3.4 速效鉀：敦化市2018年耕地土壤速效鉀含量平均值為174mg/kg，變幅為109～256mg/kg。

速效鉀含量主要集中在在2級(jí)（較高），含量為150～200mg/kg，速效鉀含量面積分布見圖4。從土壤類型看，泥炭土速效鉀含量最高，平均為192mg/kg；沖積土速效鉀含量最低，平均為149mg/kg，各主要土類速效鉀含量分布見表5。

3 討論與結(jié)論

根據(jù)敦化市耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果和養(yǎng)分含量分布結(jié)果表明，敦化市耕地質(zhì)量等級(jí)主要集中在中等水平（四至七級(jí)）級(jí)占總面積的75.93%，這部分耕地地貌單元主要為丘陵中部為主，生物多樣性一般，農(nóng)田林網(wǎng)化程度為較低，灌溉能力不滿足作物生長(zhǎng)需求，因此，應(yīng)充分做好耕地質(zhì)量保護(hù)與提升工作，完善種植制度和土壤耕作制度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化、集約化，提倡秸稈還田，綠肥措施，加大投入，完善田間水利措施，提升灌排條件。

有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀等養(yǎng)分含量總體處于中上等水平，可以通過科學(xué)劃分耕地施肥分區(qū)，優(yōu)化施肥配方，大力推廣有機(jī)肥料，提高有機(jī)肥施用比例，采用科學(xué)的施肥方法，精準(zhǔn)施肥，機(jī)械施肥，進(jìn)一步提高養(yǎng)分含量，提升耕地地力。通過此次耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)，不僅為今后耕地地力提升和耕地保護(hù)提供了理論支持，也為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整提供了科學(xué)依據(jù)。

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[4] GB/T33469-2016 耕地質(zhì)量等級(jí).