李素珍 李 晶 王建倉
(1.濟(jì)寧市任城區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東濟(jì)寧 272100;2.濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東濟(jì)寧 272100;3.濟(jì)寧市任城區(qū)喻屯鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)辦公室 山東濟(jì)寧 272100)
耕地是農(nóng)業(yè)最重要的生產(chǎn)資料, 是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。 無論是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家都非常重視耕地資源安全問題, 因?yàn)楦刭Y源安全關(guān)乎國家經(jīng)濟(jì)安全、社會(huì)安全、生態(tài)安全等國家安全的方方面面[1]。 掌握不同區(qū)域、不同利用方式下耕地質(zhì)量的變化特征與規(guī)律, 進(jìn)行耕地質(zhì)量的長期監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與預(yù)警,對(duì)于提高我國耕地質(zhì)量、指導(dǎo)耕地質(zhì)量管理、 確保國家糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[2]。
任城區(qū)位于北緯35°08′~35°32′、 東經(jīng)116°26′~116°44′之間, 地處魯西南平原京杭大運(yùn)河中段,屬淮河水系的南四湖流域,素有“中國運(yùn)河之都”的美譽(yù)。 區(qū)內(nèi)氣候條件優(yōu)越,四季分明,光照充足,梁濟(jì)運(yùn)河貫穿南北,是濟(jì)寧市的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心,也是濟(jì)寧市組群城市核心區(qū)。 現(xiàn)轄3 個(gè)鎮(zhèn)、16 個(gè)街道和1 個(gè)省級(jí)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū), 行政區(qū)域總面積為88 397 hm2,其中耕地面積50 193.80 hm2, 園地面積210.89 hm2,林地面積1 061.88 hm2。 任城區(qū)土壤類型有褐土、潮土、砂漿黑土、水稻土。
根據(jù)近3 年(2019-2021 年)耕地質(zhì)量調(diào)查、 監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)結(jié)果, 任城區(qū)耕地質(zhì)量處在1~8 級(jí)(圖1),一等地質(zhì)量最好,八等地質(zhì)量最差。 面積排序?yàn)槿鹊兀径鹊兀疚宓鹊兀舅牡鹊兀玖鹊兀疽坏鹊兀酒叩鹊兀景说鹊兀?主要集中在二、 三等級(jí)地, 占耕地總面積的79.1%, 說明任城區(qū)耕地質(zhì)量較好。 其中一等地120.47 hm2, 占全區(qū)耕地總面積的0.24%; 二等地16 137.31 hm2, 占耕地總面積的32.15%; 三等地23 565.99 hm2, 占耕地總面積的46.95%; 四等地4 336.74 hm2, 占耕地總面積的8.64%; 五等地5 722.09 hm2, 占耕地總面積的11.40%; 六等地180.70 hm2,占耕地總面積的0.36%;七等地100.39 hm2,占耕地總面積的0.20%;八等地30.12 hm2,占耕地總面積的0.06%。 全區(qū)加權(quán)平均等級(jí)為3.01 級(jí)。
圖1 任城區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)的面積占比
結(jié)合評(píng)價(jià)結(jié)果圖,疊加鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道行政區(qū)劃圖,統(tǒng)計(jì)得出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道各等級(jí)耕地面積(圖2)及所占比例(圖3)。一等地面積比較小,主要集中在南張街道、安居街道和長溝鎮(zhèn)及廿里鋪街道的很少一部分。 二等地主要集中在唐口街道、 安居街道、 廿里鋪街道、 長溝鎮(zhèn), 還有一少部分分布在接莊街道、 南張街道、 石橋鎮(zhèn)、 許莊街道和喻屯鎮(zhèn)。 三等地主要集中在喻屯鎮(zhèn)、 接莊街道和石橋街道, 還有一少部分集中在安居街道、 柳行街道、 南張街道和廿里鋪街道。 四等地主要分布在唐口街道、 長溝鎮(zhèn)、 李營街道, 石橋街道也有少量分布。 五等地主要分布在李營街道的大部分耕地及廿里鋪街道、 長溝鎮(zhèn)、 南張街道、 柳行街道的部分耕地中和石橋鎮(zhèn)與接莊街道東部泗水河與河堤之間的耕地中, 其他區(qū)域有零散分布。 六等地主要分布在廿里鋪街道和李營街道的部分耕地中。 七等地面積很小, 主要分布在北部河流沿岸。 八等地面積最小, 主要分布在李營街道、廿里鋪街道。
圖2 任城區(qū)各鎮(zhèn)街耕地質(zhì)量等級(jí)面積
圖3 任城區(qū)各鎮(zhèn)街耕地質(zhì)量等級(jí)的面積占比
任城區(qū)土壤pH 平均為7.55,變幅為6.08~8.80,變化幅度較大。 其中pH 6.08~7.50 的主要集中在旱田區(qū)的南張街道、廿里鋪街道、長溝鎮(zhèn)、李營街道、接莊街道、石橋街道;pH 7.5~8.8 的主要集中在水旱輪作區(qū)的安居街道、唐口街道、喻屯鎮(zhèn)。 現(xiàn)耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量平均為19.31 g/kg, 變化幅度為4.2~33.3 g/kg,1982 年第2 次土壤普查時(shí)耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量為10.25 g/kg,2019 年耕層土壤有機(jī)質(zhì)比1982 年增加9.06 g/kg,增幅46.92%。 現(xiàn)耕層土壤全氮含量平均為1.22 g/kg,變化幅度為0.09~2.59 g/kg,比第2 次土壤普查提高0.49 g/kg,增幅67.12%?,F(xiàn)耕地土壤堿解氮平均為120 mg/kg,變化幅度為30~352 mg/kg,比第2 次土壤普查提高70 mg/kg,增加了1.4 倍。 現(xiàn)耕層土壤有效磷含量平均為40.4 g/kg, 變化幅度為8.2~120.6 g/kg,而1982 年第2 次土壤普查時(shí)土壤有效磷含量僅為2.2 g/kg,比1982 年增加38.2 g/kg,增加了17.36 倍,土壤有效磷有了很大提高。 現(xiàn)耕層土壤速效鉀含量平均為202 mg/kg, 變化幅度為64~512 mg/kg,1982 年第2 次土壤普查耕層土壤速效磷含量僅為122 mg/kg,比1982 年增加80 mg/kg,增幅達(dá)到65%。從速效氮磷鉀的增加比例中可以看出, 增幅最大的是速效磷(表1)。自1982 年第2 次土壤普查以來,耕層土壤養(yǎng)分含量有了明顯提高, 這主要是因?yàn)槿纬菂^(qū)大力推廣測(cè)土配方施肥、秸稈還田、增施有機(jī)肥、有機(jī)肥替代化肥等技術(shù)取得的效果。
表1 任城區(qū)耕層土壤主要養(yǎng)分狀況
農(nóng)田基礎(chǔ)地力是指特定立地條件、 土壤理化性狀下農(nóng)田自身的生產(chǎn)能力[3]。 優(yōu)質(zhì)耕地土壤是長期發(fā)育或多年培育的結(jié)果,通常土層深厚,富含有機(jī)質(zhì),水氧氣熱協(xié)調(diào),保水保肥、耐旱耐澇、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),基礎(chǔ)地力高[4]。 根據(jù)2019 年山東省土壤肥料總站《山東省耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》,任城區(qū)耕地土壤堿解氮、有效磷、速效鉀處在2 級(jí)較高水平,耕地土壤有機(jī)質(zhì)屬于3 級(jí)中等水平(表2)。但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的不合理耕作、 過度種植導(dǎo)致農(nóng)田土壤養(yǎng)分非均衡化嚴(yán)重,土壤板結(jié)、土壤生物性狀退化、防旱排澇能力差,導(dǎo)致耕地土壤基礎(chǔ)地力下降,與高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)耕地土壤還有很大差距。
表2 山東省耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
耕地由于長期的機(jī)械耕作碾壓和人工作業(yè),大部分耕地土壤耕層變淺,耕層在15 cm 左右,加上降雨、灌水的作用,“犁底層”上移加厚,形成了堅(jiān)硬深厚的阻隔層,阻礙了土壤水分、養(yǎng)分、微生物循環(huán)和空氣的上下運(yùn)行。 土壤耕層變淺使作物根系下扎困難、土壤蓄水保肥能力變?nèi)?、硬度增加,致使土壤板結(jié)越來越嚴(yán)重。
稻田中化肥的大量使用或者不合理使用, 造成農(nóng)田施用的氮、磷通過農(nóng)田地表徑流、農(nóng)田排水、地下滲漏進(jìn)入溝渠、河流、湖泊等水體,引起水質(zhì)下降、水體富營養(yǎng)化等問題。
任城區(qū)南部濱湖洼地區(qū), 土壤質(zhì)地黏重, 主要為水稻土, 種植作物為水稻、 小麥。 土壤耕層淺、犁底層緊實(shí)、 潛水位較高, 應(yīng)控施氮鉀、 適施磷肥、 增施鋅肥。
任城區(qū)北部和東部的褐土糧菜高產(chǎn)培肥區(qū),區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦,地貌為傾斜平地和微斜平地,表層質(zhì)地輕壤或中壤,土體深厚基本無障礙層次,土壤肥力水平較高。 土壤重用輕養(yǎng)造成氮磷鉀比例失調(diào)、微量元素鋅硼缺乏,應(yīng)加深耕層、增施有機(jī)肥、調(diào)整氮磷比例以培肥土壤和持續(xù)高產(chǎn)。
任城區(qū)北部和東部的砂漿黑土、 潮土抗旱防澇區(qū),地處淺平洼地,土壤易澇易旱,但該區(qū)水熱光等自然條件較好,土壤潛在肥力較高。 通過多年中低產(chǎn)田改造、高標(biāo)準(zhǔn)良田建設(shè)、完善排灌系統(tǒng)、深耕深松、秸稈還田、增施磷肥,已逐步發(fā)展為中產(chǎn)田。 今后應(yīng)合理開發(fā)利用地下水,搞好排灌工程配套,建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)田間排水溝、灌溉渠,完善田間配套工程,消除洪澇危害,通過秸稈還田、增施有機(jī)肥、深耕深翻進(jìn)一步發(fā)揮砂漿黑土、潮土的生產(chǎn)潛力。
建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)田間排水溝、灌溉渠,實(shí)現(xiàn)“旱能澆、澇能排”,提高耕地地力。 通過農(nóng)機(jī)深松打破多年形成的犁地層, 鼓勵(lì)農(nóng)戶每隔2~3 年進(jìn)行一次深度不小于25 cm 的深松整地,改善土壤耕層結(jié)構(gòu),提高蓄水保墑和抗旱能力。
推廣有機(jī)廢棄物堆肥還田模式,利用養(yǎng)殖糞便、秸稈、 菌渣等有機(jī)廢棄物在養(yǎng)殖基地或蔬菜種植區(qū)集中腐熟發(fā)酵,就近供應(yīng)農(nóng)戶。 不但減輕了農(nóng)業(yè)廢棄物面源污染,改善了生態(tài)環(huán)境,還能實(shí)現(xiàn)畜禽糞便資源循環(huán)利用。 通過有機(jī)肥替代化肥項(xiàng)目技術(shù)推廣和宣傳帶動(dòng),節(jié)約化肥投入,減少土壤中的化肥殘留,改善土壤理化性質(zhì),最終實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效。
圍繞“測(cè)土、配方、配肥、供肥、施肥指導(dǎo)”五個(gè)核心環(huán)節(jié), 為廣大農(nóng)民科學(xué)種田提供技術(shù)支撐, 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效。 引導(dǎo)農(nóng)民施用緩控釋肥、 有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥等新型肥料, 提高肥料利用率。
在任城區(qū)建成和完善了20 個(gè)長期定位耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn),其中省級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)2 個(gè)、市級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)3 個(gè)、縣(區(qū))級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)15 個(gè)。 對(duì)全區(qū)耕地肥力質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),強(qiáng)化耕地質(zhì)量評(píng)定工作。
結(jié)合高效節(jié)水灌溉,示范推廣滴灌施肥、噴灌施肥等技術(shù),促進(jìn)水肥一體化,提高肥料利用效率。 按照農(nóng)藝農(nóng)機(jī)融合、基肥追肥統(tǒng)籌的原則,推廣水稻機(jī)械側(cè)深施、小麥玉米機(jī)械追肥、種肥同播等技術(shù),減少養(yǎng)分揮發(fā)和流失。