馬曉曉　張祥會　甘思傳等

摘要為了掌握開平市水稻田的地力以及各個(gè)等級的水稻田數(shù)量情況，對開平市中低產(chǎn)水稻田土壤改良利用提出科學(xué)的對策和建議。在縣域資源管理系統(tǒng)的支持下，按照《全國耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)范》系統(tǒng)、科學(xué)地對開平市水稻田進(jìn)行耕地生產(chǎn)力劃分，全市的水稻田地力共分為8個(gè)等級。通過對水稻田進(jìn)行地力評價(jià)，得到開平市中低產(chǎn)田的面積、成因和障礙性因素，并且在此基礎(chǔ)上有針對性地提出水稻田土壤改良的應(yīng)對措施，旨在進(jìn)一步提高水稻田的耕地地力，進(jìn)一步提升開平市地區(qū)耕地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。

關(guān)鍵詞水稻田；地力評價(jià)；障礙因素；改良措施；開平市

中圖分類號S155.4+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2015）16-113-03

Rice Fields Fertility Evaluation and Soil Improvement Measures of Kaiping City

MA Xiaoxiao1， ZHANG Xianghui2， Gan Sichuan1 et al

（1. Kaiping Agricultural Science Research Institute， Kaiping， Guangdong 523900； 2. Guangdong AIB Polytechnic College， Guangzhou， Guangdong 510507）

Abstract In order to know the rice fields productivity and the area of each level cultivated land of Kaiping City， the scientific countermeasures and suggestions for Kaiping Citys low and medium grade rice soil improvement using were presented. Under the helps of country territory resources management information system， the rice land productivity potential of Kaiping were divided by “Technical specification for investigation and quality evaluation of cultivated land fertility of the country”. And the whole city rice land productivity were divided into 8 grades. By the fertility evaluation of rice field， the low and medium yield rice fields distribution area， causes and the obstacle factors were grasped， then on this basis， the rice fields soil improvement measures were presented. By using those improvement measures， it is hopeful to achieve the further improvement of the rice farmland productivity and agricultural productivity of Kaiping City.

Key words Rice field； Productivity evaluation； Obstacle factors； Improvement measures； Kaiping City

近幾年來，由于受水土資源和大環(huán)境氣候改變的影響，我國乃至全球性的糧食安全問題都變得日益尖銳。據(jù)國土資源部發(fā)布的第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)，全國耕地面積（2009年）達(dá)13 538.5萬hm2，其中大量耕田需按照國家政策退耕還林、還濕、還草以及耕田修養(yǎng)生息；另外，有很多耕地受到中度、重度污染等。因此，作為土壤精華的耕地，無論在數(shù)量上還是質(zhì)量上情形都不容樂觀[1-3]。這種情況使得我國的糧食安全問題更加突出。為了解決這一難題，唯一途徑就是提高我國耕地的質(zhì)量和生產(chǎn)能力[4]。目前，基于GIS平臺的耕地地力評價(jià)使得人們能夠清晰、客觀地掌握耕地地力及其耕地各肥力因子的時(shí)間、空間變化特點(diǎn)，洞察耕地這一資源在面積、質(zhì)量的空間變化[5-8]。這對于有效且合理的利用耕地、提高耕地的地力具有重要意義。

開平市地處

112°13′～112°48′ E，21°56′～22°39′ N，處于南亞季風(fēng)氣候區(qū)。開平市水稻土總面積為32 702 hm2，其面積約占總耕地面積的84.81%，占耕地面積的絕大多數(shù)。因此，筆者以開平市水稻土為例，探討該市耕地地力評價(jià)指標(biāo)體系的建立，在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)存的土壤問題提出改良建議，以期提升該市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的競爭實(shí)力。

1 開平市水稻土土壤概況

開平市水稻土主要分布于潭江沿岸的平原地帶、寬谷盆地、丘陵坡地以及山坑峽谷。由于耕作，土壤熟化程度高，且犁作層與犁底層的分界線明顯。其中，淹育型水稻土占總水稻土的3.24%，潴育型水稻土占水稻土總面積的大多數(shù)，達(dá)93.37%，剩下潛育型水稻土、滲育型水稻土、沼澤型水稻土分別占水稻土總面積的2.57%、0.55%和0.77%。

2 開平市水稻土的耕地地力評價(jià)

2.1開平市水稻田地力評價(jià)和評價(jià)指標(biāo)體系

針對影響開平市水稻田地力的主要因素，并且結(jié)合該市土壤和實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，采用《全國耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)范》及3S技術(shù)，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)，選擇立地條件、土壤理化性狀、土壤管理和剖面構(gòu)型等12個(gè)指標(biāo)為評價(jià)依據(jù)[7]，形成適合該市水稻土耕地地力的評價(jià)體系（表1）。

表1開平市水稻土地力評價(jià)體系

準(zhǔn)則層評價(jià)指標(biāo)層

立地條件地形部位、潛水埋深

理化性質(zhì)質(zhì)地、pH

養(yǎng)分狀況有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀

土壤管理耕作制度、排澇能力、灌溉保證率

剖面性狀剖面構(gòu)型、耕層厚度

2.2各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算

對開平市水稻田地力評價(jià)指標(biāo)體系的準(zhǔn)則層和評價(jià)指標(biāo)層賦值，通過建立層次模型結(jié)構(gòu)和相關(guān)的判斷矩陣，得到各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。然后，將各準(zhǔn)則層與評價(jià)指標(biāo)層對應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行乘積，所得結(jié)果即是指標(biāo)層的地力組合權(quán)重（表2）。

2.3開平市水稻土地力等級的劃分

根據(jù)以上綜合指數(shù)的變化規(guī)律，采用等距法確定對水稻土進(jìn)行分級的方案，最后利用分等方案劃分各個(gè)評價(jià)單元的等級（表3）。

3 開平市各等級水稻土地力等級特征

3.1水稻土各地力等級的土壤理化狀況

為了能夠?qū)Ω鞯?/p>

表2開平市水稻土土壤地力評價(jià)因子組合權(quán)重

準(zhǔn)則層權(quán)重指標(biāo)層權(quán)重綜合權(quán)重（∑CiAi）

立地條件0.149 1地形部位0.081 30.012 1

潛水埋深0.067 80.010 2

理化性質(zhì)0.205 2質(zhì)地0.141 10.029 0

pH0.064 10.013 2

養(yǎng)分狀況0.268 3有機(jī)質(zhì)0.141 10.037 9

有效磷0.055 70.014 9

速效鉀0.071 50.019 2

土壤管理0.240 3耕作制度0.063 30.015 2

排澇能力0.100 40.024 1

灌溉保證率0.076 60.018 4

剖面性狀0.137 0剖面構(gòu)型0.059 60.008 2

耕層厚度0.077 40.010 6

表3開平市水稻土地力等級評價(jià)結(jié)果

等級等級綜合指數(shù)占全部水稻田面積的比例∥%

一級

二級≥0.914.79

三級0.86～0.9029.74

四級0.81～0.8522.99

五級0.76～0.8011.33

六級0.71～0.7511.56

七級0.66～0.6512.31

八級<0.617.28

級的不同水稻田有針對性地進(jìn)行土壤改良，對開平市水稻田同一等級的水稻土壤進(jìn)行了理化性狀的相關(guān)化驗(yàn)，得到各等級土壤的理化性狀（表4）。根據(jù)不同的理化性狀，2～8級水稻田的有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量都大致呈逐步下降的趨勢。根據(jù)水稻田土壤理化狀況變化規(guī)律，可以科學(xué)地對各級水稻土進(jìn)行改良。

3.2開平市水稻田不同地力等級的分布情況

開平市水稻田地力等級可將8級土壤分為高產(chǎn)田（二級地）、中產(chǎn)田地（包括三級地、四級地、五級地）和低產(chǎn)田（包括六級地、七級地、八級地）。由表3可知，高產(chǎn)田、中產(chǎn)田、低產(chǎn)田面積分別占總水稻田面積的4.79%、64.07%、31.14%。可見，開平水稻土地力總體一般，屬于中等偏上水平。

4 開平市水稻田中低產(chǎn)田的成因分析

開平市現(xiàn)有中低產(chǎn)水稻田面積約占總水稻田面積的95.21%。曾希柏等[9]研究表明，從耕地本身、改良難易程度、改良成果等方面進(jìn)行考慮，中產(chǎn)田和低產(chǎn)田存在著很大的差異。對于中產(chǎn)田，制約其肥力發(fā)揮效果和農(nóng)作物產(chǎn)量的主要障礙因素在很大程度上來自耕作、管理、施肥以及由此所誘發(fā)的土壤因子變化。我們通?？梢酝ㄟ^作物改良、耕作和施肥優(yōu)化等來優(yōu)化。然而，低產(chǎn)田則是由于耕地本身存在著限制因素，這些地的產(chǎn)量低于當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田的30%。

表4 開平市不同等級水稻土的理化性狀

等級水稻土質(zhì)地耕層厚度∥cmpH有機(jī)質(zhì)∥g/kg全氮∥g/kg有效磷∥mg/kg速效鉀∥mg/kg

一級

二級中壤-重壤14～184.3～6.431.01.7743.767

三級輕壤-中壤-重壤14～204.5～7.228.41.5431.758

四級輕壤-中壤-重壤13～204.2～6.821.81.1935.749

五級輕壤-中壤14～304.3～7.023.11.2535.751

六級輕壤-中壤-重壤13～304.2～6.425.01.3336.250

七級輕壤13～184.2～6.719.31.0537.042

八級輕壤-中壤12～203.7～6.615.30.8227.933

開平市低產(chǎn)水稻田面積約占總水稻田面積的1/3左右。這些低產(chǎn)的水稻田普遍存在“砂、淺、瘦、斑、旱、澇、漬”等肥力障礙因素。產(chǎn)生低產(chǎn)水稻田的障礙因素主要包括以下幾點(diǎn)：水土流失，排灌條件差；投入不足，粗放經(jīng)營，耕地地力退化；部分地區(qū)農(nóng)田基本設(shè)施落后，抵御自然災(zāi)害能力弱。這些原因?qū)е麻_平市低產(chǎn)水稻田的產(chǎn)生。根據(jù)我國國情，繼續(xù)擴(kuò)大耕地面積的潛力已不大。這就決定我國糧食增產(chǎn)必須從提高單位面積的產(chǎn)量入手[10]。因此，如何有針對性地改良這些低產(chǎn)水稻田，是制約開平市農(nóng)業(yè)發(fā)展的一大難題。

5 低產(chǎn)水稻田的改良措施

5.1灌溉改良型低產(chǎn)田的改良

該類型的耕地具有以下特點(diǎn)：地勢高，受沖刷，砂粒多，養(yǎng)分低，漏水漏肥，土層淺薄。針對這些特點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中要注意解決水源，修筑梯梗，完善排灌系統(tǒng)，并且抓好水旱輪作，增施有機(jī)肥，逐步加深耕層，提高地力，并且注意修好環(huán)山溝、攔洪溝，防止水土流失。

5.2潛漬稻田型低產(chǎn)田的改良

該類型水稻低產(chǎn)田的主要障礙因素是地下水位高、排水不良、有機(jī)質(zhì)分解慢、速效養(yǎng)分低。而該類水田改良的關(guān)鍵是健全排水系統(tǒng)，排除田間漬澇；改革耕作制度，水旱輪作，翻耕曬垡，進(jìn)行水、肥、氣、熱的調(diào)節(jié)性改良；適當(dāng)增肥，改善土壤營養(yǎng)；因地制宜，合理調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)。

5.3瘠薄培肥型和過砂過黏型低產(chǎn)田的改良

該類型低產(chǎn)水稻田的特點(diǎn)是水稻田砂化、土壤板結(jié)、黏度較大、耕地層較薄，而且土壤肥力較差，部分土壤酸化嚴(yán)重、耕地毒化。根據(jù)這些障礙因素的差異，可將其歸納為黏瘦型水稻土、緊實(shí)型水稻土和黃泥田類水稻土。

5.3.1

黏瘦型水稻土及其改良。

該類水稻土質(zhì)地黏重，土壤極易板結(jié)，通透性差，有機(jī)質(zhì)貧乏，有效養(yǎng)分不高。改良措施有摻砂改黏，疏松土壤；早中耕，深中耕，促進(jìn)土壤中氣體交換和養(yǎng)分分解；最重要的是，增施有機(jī)肥，特別是含大量纖維素的有機(jī)肥，如增施綠肥、秸稈還田等[11]。

5.3.2

緊實(shí)類水稻土及其改良。該類水稻田的主要障礙因素為：質(zhì)地粗，黏著力不強(qiáng)，易沉實(shí)淀漿板結(jié)；黏力膠體低，保蓄能力差，交換量低，保肥、供肥能力差；非毛管孔隙多，不保水分，易滲漏，抗旱能力差；有機(jī)質(zhì)含量少，養(yǎng)分貧瘠。對于該類土壤，很難根本性地解決以上問題，只能逐步改良，從客土（入泥改土）、增施有機(jī)肥和耕作制度改革（即水旱輪作）3個(gè)方面入手。

5.3.3

黃泥田類水稻土及其改良。該類水稻土具有黏、淺、瘦、酸等特點(diǎn)，即土壤熟化程度低，耕層淺瘦，土質(zhì)黏重，耕性差，含養(yǎng)分量低，水稻回青慢，發(fā)科少，產(chǎn)量不高。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)改良時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：搞好水土保持，做到治山、治水、治土三結(jié)合；增施有機(jī)肥，結(jié)合深耕改土，增施綠肥；適當(dāng)施用石灰，并且配施鉀肥，氮肥要協(xié)調(diào)施用；水旱輪作。

5.4耕地毒化現(xiàn)象的原因和改良措施

針對存在的土壤毒化問題，根據(jù)問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行分類解決，而出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是化肥施用不合理、人為耕地污染（不合理采礦、垃圾廢水等污染）。

化肥的施用不合理主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

①肥料施用的不合理搭配，使得耕地的養(yǎng)分供應(yīng)失調(diào)。有研究表明，單獨(dú)施用氮肥或氮肥與鉀肥會導(dǎo)致耕地中土壤磷流失增加，而且氮肥也會降低土壤中錳、鋅元素的有效含量。在中性或石灰性的耕地土壤中，長時(shí)間的施用鉀肥后該耕地中的鈣元素會減少，而且出現(xiàn)土壤板結(jié)問題。土壤中有機(jī)質(zhì)的含量會影響土壤養(yǎng)分的有效性轉(zhuǎn)化。故不合理的施用化肥會使得耕地中一些微量元素尤其是以有效態(tài)存在的微量元素含量下降，從而成為一種養(yǎng)分障礙因素，使得植物無法按照自己生長階段以及科學(xué)比例吸收耕地中的所需養(yǎng)分[12-15]。②過量施肥對環(huán)境產(chǎn)生了污染，甚至毒害作用。有研究表明，我國的化肥使用量已達(dá)到世界平均水平的2.9倍[16]，但是肥料的利用率僅為發(fā)達(dá)國家平均水平的35%。這說明所施肥料僅有很少部分被作物利用，絕大多數(shù)則進(jìn)入大環(huán)境中。過量磷肥進(jìn)入水域中，會造成水體富營養(yǎng)化，嚴(yán)重的造成水體老化，影響飲用水；磷肥中一般含有重金屬如鎘、鈾等，會造成土壤重金屬的積累。長期使用氯化鉀，會使土壤酸化，造成土壤中過多活性鋁的出現(xiàn)。這些都會對作物產(chǎn)生毒害作用。大量使用氮肥，使得土壤中無機(jī)氮含量偏高，最終使得所種植的作物硝酸鹽含量增加。這會使得消費(fèi)者因?yàn)閿z入較多的硝酸鹽，產(chǎn)生中毒反應(yīng)，甚至增加罹患癌癥的幾率。

在具體的耕地改良中，要做到以下兩點(diǎn)。

①加強(qiáng)宏觀調(diào)控，即國家和政府部門應(yīng)進(jìn)一步加大對測土配方等項(xiàng)目的資金和技術(shù)投入；②結(jié)合施用化肥和有機(jī)肥料，同時(shí)在施用化肥時(shí)，要按照作物生長發(fā)育的施肥規(guī)律以及土壤的供肥特性、肥料效應(yīng)合理的、有結(jié)構(gòu)的施肥，并且注重對耕地中微量元素的補(bǔ)施。

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