宋 丹
(遼寧省土壤肥料總站,遼寧沈陽(yáng)110034)
由于遼寧省漫坡漫崗的地形因素和耕層疏松等土壤條件,加之自然災(zāi)害、耕種結(jié)構(gòu)不合理及管理不善的人為因素,造成土地生產(chǎn)能力下降,在遼寧省形成339.5萬(wàn)hm2的中低產(chǎn)田,占全省耕地面積的67.6%,嚴(yán)重影響糧食產(chǎn)量,制約著該省經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展[1]。對(duì)中低產(chǎn)田進(jìn)行分區(qū)改良,可以有針對(duì)性地實(shí)施改良措施,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境,提高土地產(chǎn)出率,增加農(nóng)民收入。這對(duì)于確保糧食穩(wěn)步增長(zhǎng)具有重要而深遠(yuǎn)的意義[2]。
中低產(chǎn)田是指存在各種制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土壤障礙因素、產(chǎn)量相對(duì)低而不穩(wěn)的耕地。根據(jù)耕地地力評(píng)價(jià)結(jié)果,遼寧省中產(chǎn)田面積為1 702 453.67 hm2,低產(chǎn)田面積為1 692 928.69 hm2,分別占全省耕地面積的33.9%和33.7%。中低產(chǎn)田總面積為3 395 382.36 hm2,占全省耕地面積的67.6%。從表1可以看出,中低產(chǎn)田所占比例最高的地級(jí)市為阜新市,占全省耕地面積達(dá)99.95%;最低的為鞍山市,占全省耕地面積達(dá)17.48%。中產(chǎn)田所占比例較高的地級(jí)市為丹東市、大連市、盤錦市、撫順市、鐵嶺市,分別占全省耕地面積的54.60%、52.96%、49.66%、48.73%、47.06%;低產(chǎn)田所占比例較高的地級(jí)市為阜新市和朝陽(yáng)市,分別占全省耕地面積的92.25%和78.37%。
根據(jù)遼寧省地形地貌特點(diǎn),將遼寧省劃分為4種地貌類
型區(qū),分別為遼東山地區(qū)、遼西丘陵山地區(qū)、下遼河平原區(qū)和遼北低丘寬谷區(qū)。從表2可以看出,遼北低丘寬谷區(qū)中低產(chǎn)田面積為714 670.6 hm2,占全省中低產(chǎn)田面積的89.16%;遼西丘陵山地區(qū)中低產(chǎn)田面積為1 227 941.7 hm2,占全省中低產(chǎn)田總面積的84.13%。這兩個(gè)地區(qū)是影響糧食產(chǎn)量躍上新臺(tái)階的關(guān)鍵地區(qū),是中低產(chǎn)田改造的重點(diǎn)地區(qū)。下遼河平原區(qū)中低產(chǎn)田面積為470 841.31 hm2,占全省中低產(chǎn)田總面積的35.1%,是遼寧省糧食生產(chǎn)的高產(chǎn)區(qū)。遼東山地區(qū)中低產(chǎn)田面積為981 928.74 hm2,占全省中低產(chǎn)田總面積的69.14%,是遼寧省糧食生產(chǎn)的中產(chǎn)區(qū)。通過(guò)技術(shù)改造、加大農(nóng)業(yè)投入、增加水利設(shè)施,該區(qū)域可以變?yōu)楦弋a(chǎn)區(qū)。另外,遼東山地區(qū)和遼北低丘寬谷區(qū)中產(chǎn)田面積所占比例最高,分別為47.98%和47.57%。遼西丘陵山地區(qū)低產(chǎn)田面積所占比例最高,為61.54%。
2.1 土壤肥力下降,養(yǎng)分失衡 由于比較效益低下,長(zhǎng)期以來(lái)農(nóng)民培肥地力的積極性不高,只注重用地而不養(yǎng)地。在施肥方式上,普遍存在“三重三輕”現(xiàn)象,即重化肥、輕有機(jī)肥,重氮磷肥、輕鉀肥,重大量元素肥、輕微肥,造成耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量一直呈下降趨勢(shì)。耕地地力評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,土壤全氮和速效鉀含量下降較快,而土壤速效磷養(yǎng)分積累較快,鉀、鋅等元素缺乏。土壤性狀不斷惡化,生產(chǎn)能力下降。
2.2 耕地水土流失和荒漠化現(xiàn)象嚴(yán)重 耕地水土流失面積有增無(wú)減,尤其是表土的流失,使得富含養(yǎng)分的土壤被大量沖走,造成土壤瘠薄[3]。目前,全省坡耕地面積49.95萬(wàn)hm2,其中,水土流失非常嚴(yán)重的25°以上坡耕地面積12.5萬(wàn)hm2,占坡耕地面積的25%。嚴(yán)重的水土流失造成耕作層土壤變薄,容重增加,通透性變差,保水性、保肥性能減弱,肥力下降。遼西、遼北地區(qū)土地荒漠化現(xiàn)象也比較突出,耕地沙化面積已達(dá)28萬(wàn)hm2,占全省耕地面積的6.7%。盡管沙化耕地面積比例不大,但已嚴(yán)重威脅中部高產(chǎn)地區(qū)的糧食安全。
2.3 土壤酸化趨勢(shì)及農(nóng)業(yè)面源污染逐漸顯現(xiàn) 由于過(guò)量施肥和工業(yè)廢氣排放,全省耕地酸度明顯降低。測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)顯示,與第二次土壤普查相比,目前全省耕地土壤pH平均降低近1個(gè)單位。酸化會(huì)造成土壤中大量的重金屬元素釋放出來(lái),影響耕地環(huán)境質(zhì)量,威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。據(jù)統(tǒng)計(jì),遼寧省2010年化肥投入量超過(guò)900 kg/hm2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國(guó)平均水平(318 kg/hm2),是國(guó)際化肥安全施用標(biāo)準(zhǔn)上限(225 kg/hm2)的4倍。全省農(nóng)藥使用量平均以每年5%的速率在增長(zhǎng)。農(nóng)民大量不合理地使用化肥、農(nóng)藥,利用率較低。沒(méi)有被植物吸收的化肥、農(nóng)藥或是在空氣中揮發(fā)或是隨地表徑流流入水體、滲入地下水,造成面源污染。
2.4 “占優(yōu)補(bǔ)劣”相當(dāng)普遍 近年在耕地占補(bǔ)平衡過(guò)程中,遼寧省有些地區(qū)僅重視耕地?cái)?shù)量平衡,而忽視耕地質(zhì)量平衡,占優(yōu)補(bǔ)劣情況十分嚴(yán)重。非農(nóng)建設(shè)占用的耕地多為城郊及平坦地區(qū)的糧田沃土,而開(kāi)墾整理的耕地大多選擇在山區(qū)、丘陵或?yàn)┩?。新開(kāi)墾的耕地肥力低、結(jié)構(gòu)差,至少在5~10年難以達(dá)到中高產(chǎn)田的產(chǎn)量水平。
3.1.1 主要制約因素。
3.1.1.1 水土流失嚴(yán)重。耕地大多分布于山地窄谷的河流兩岸或山前沖擊扇上,多呈帶狀沿山間窄谷隨河流走向分布。土地資源相對(duì)缺乏,耕地分布零散,坡耕地占耕地總面積比例較高。水土流失是該區(qū)耕地生產(chǎn)力的主要制約因素。
3.1.1.2 酸性冷浸田面積大。遼東山地區(qū)部分土壤屬地帶酸性棕壤土類,成土母質(zhì)大部分為酸性巖類。由于森林植被破壞嚴(yán)重,加上充沛的雨量多集中在7、8月份,致使分布在低山丘陵、坡腳平地以及溝谷河流兩岸高階地的土壤淋溶作用強(qiáng)烈,造成大量堿金屬和堿土金屬流失,土壤pH逐年降低,酸化嚴(yán)重;另一部分耕地地勢(shì)低洼,受控山水的影響,土壤淀積作用較強(qiáng),耕地常年濕潤(rùn)、冷涼。上述因素的綜合作用使得大面積酸性冷浸低產(chǎn)田形成。
3.1.2 重點(diǎn)改良措施。
3.1.2.1 加強(qiáng)植被資源保護(hù)。要有計(jì)劃地實(shí)施封山育林育草,綠化荒山,增加林草覆蓋度,改善和調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境,亦可減少水土流失,有效防止水蝕、風(fēng)蝕危害。
3.1.2.2 生物與工程措施并舉,防止水土流失。在保護(hù)現(xiàn)有植被覆蓋的基礎(chǔ)上,對(duì)于水土流失嚴(yán)重的耕地堅(jiān)決退耕還林還草,逐步恢復(fù)立體植被,提高土壤涵養(yǎng)水源能力。對(duì)于已形成的并處在發(fā)展中的侵蝕溝,采取重點(diǎn)治理,即有計(jì)劃地開(kāi)展小流域治理工作,采取溝頭防護(hù)和溝道筑壩、生物谷防等工程措施,并且在溝坡、溝岸、溝底造林種草,防止侵蝕程度的加劇。
3.1.2.3 酸化土壤改良。
(1)尿炕地改良。采取施用石灰等堿性調(diào)節(jié)劑中和土壤酸性,提高pH。對(duì)于pH小于5.6的酸化土壤,施石灰1 125 kg/hm2;對(duì)于 pH 5.5 ~6.0 的酸化土壤,施石灰 750 kg/hm2。石灰施用方法有兩種:一是撒施,水田在耙地前均勻撒于表層,耙勻即可,旱田在整地時(shí)均勻撒于地表后翻地,起壟;二是條施,集中均勻施入壟溝后起壟。在土壤改酸的基礎(chǔ)上,挖環(huán)山截水溝和田間順?biāo)疁?,從而降低土壤水分,提高地溫,改善土壤理化性狀。環(huán)山截水溝深度在1.5 m以上,田間順?biāo)疁仙疃仍? m左右。
(2)山間洼地改良。在施用石灰等堿性調(diào)節(jié)劑(施用量、施用方法同上)改酸和挖田間排水溝(深度大于1 m)降低地下水位的基礎(chǔ)上,另修臺(tái)、條田(間距10~20 m)。此外,對(duì)于沙質(zhì)河灘地改良,要采取客土(土層厚度30 cm以上)等技術(shù)措施。
(3)土壤調(diào)理劑改良。土壤調(diào)理劑是采用生物化工技術(shù)研發(fā)出的有機(jī)物質(zhì),能夠提高土壤pH,調(diào)節(jié)土壤理化性狀,提高有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤水分的滲透,使酸化板結(jié)土壤受約束的水分和營(yíng)養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化為可用狀態(tài)而提高出苗率,促進(jìn)作物生長(zhǎng)。春播前,施用化肥和有機(jī)肥后,將土壤調(diào)理劑原液稀釋在耕地澆灌水時(shí)隨水進(jìn)行澆施。
3.2.1 主要制約因素。該區(qū)植被稀少,溝谷平緩,耕地多分布緩丘與谷底,以旱地為主。由于年降雨量偏少,干旱,風(fēng)大,土壤遭到不同程度的風(fēng)蝕沙化,使得土層越來(lái)越薄,耕地更加貧瘠。干旱及風(fēng)沙侵蝕是該區(qū)耕地生產(chǎn)力的主要制約因素。
3.2.2 重點(diǎn)改良措施。
(1)加強(qiáng)耕作培肥。增施有機(jī)肥,廣開(kāi)肥源,實(shí)行堆漚肥、秸稈肥、畜糞肥、土雜肥共用,糧肥輪作、糧豆輪作,改善土體結(jié)構(gòu)。深耕培肥可使得熟化層厚度增加3~5 cm,提高土壤蓄水保墑能力,達(dá)到培肥改土的目的。
(2)推廣旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)。平田整地,里切外墊,加厚耕層,提高土壤蓄水保肥的能力,減少水土流失,同時(shí)采取地膜覆蓋、秸稈覆蓋等旱作技術(shù),減少土壤水分蒸發(fā),以滿足作物需求[4]。
3.3.1 主要制約因素。由于地貌類型存在差異,下遼河平原東西兩側(cè)與山地丘陵間有過(guò)渡的山間傾斜平原帶,耕地成片分布于河網(wǎng)平原及濱海平原間。該區(qū)集中分布著遼寧最肥沃的耕地,并且有盤錦等水稻主產(chǎn)區(qū),耕地鹽堿化傾向是該區(qū)耕地生產(chǎn)力的主要制約因素。
3.3.2 重點(diǎn)改良措施。對(duì)基本農(nóng)田鹽堿化耕地實(shí)行綜合治理,重點(diǎn)實(shí)施三項(xiàng)治理工程。
3.3.2.1 鹽堿化耕地改良工程。
(1)綜合改良內(nèi)陸蘇打鹽堿地。受水資源的限制,在原有排水工程設(shè)施基礎(chǔ)上,重點(diǎn)采用以肥為中心的綜合改良措施。具體包括:一是實(shí)行秸稈還田,脫鹽脫堿;二是增施石膏,降低鹽分濃度;三是增施有機(jī)肥,結(jié)合施用石膏,播種綠肥與扣壓綠肥相結(jié)合;四是施用草炭,改土培肥;五是應(yīng)用鹽堿土壤改良劑,降鹽增產(chǎn);六是應(yīng)用葉面蒸騰抑制劑、土壤蒸發(fā)抑制劑、水面蒸發(fā)抑制劑等化學(xué)方法,降低鹽分濃度,增加產(chǎn)量;七是引種培育抗鹽耐旱的作物品種,增強(qiáng)作物抗逆性。
(2)綜合改良濱海鹽堿地。按照濱海鹽堿地“鹽隨水來(lái)、鹽隨水去”的特征,重點(diǎn)采用以水為中心的綜合改良措施。具體包括:一是排澇排鹽,修筑流量足夠的各級(jí)排灌溝渠和便于洗鹽、灌水的臺(tái)(條)田塊,對(duì)不具備自流排水條件的集水區(qū),修建排灌站,實(shí)行強(qiáng)力排水洗鹽和自流排水;二是灌水泡田,滲透壓鹽,降低鹽害;三是整平土地,以平治鹽,采取旱、水平法,以耕斷鹽;四是靈活采用淺—濕—干交替間斷節(jié)水灌溉模式,壓鹽壓堿;五是增施有機(jī)肥,秸稈還田,以肥治堿;六是推廣鹽堿地改良劑,降低鹽害增產(chǎn);七是培育推廣抗旱耐鹽的水稻品種,如遼粳5號(hào)、鐵粳4號(hào)、黎優(yōu)57號(hào)、遼鹽2號(hào)、遼粳326號(hào)、遼粳294號(hào)、遼鹽9號(hào)、沈農(nóng)87-913、鐵粳5號(hào)等;八是推廣葉面蒸騰抑制劑、土壤蒸發(fā)抑制劑、水面蒸發(fā)抑制劑等,增強(qiáng)水稻抗鹽能力。
3.3.2.2 保護(hù)地建設(shè)工程。由于遼寧省水資源不足,農(nóng)業(yè)用水量逐年減少,采用大規(guī)模的打井壓鹽壓堿等工程措施,需水量巨大,將進(jìn)一步加劇遼寧省水資源緊張的態(tài)勢(shì)。特別是在沿海地區(qū)有可能造成地下水漏斗,海水倒灌。因此,在不易采用大規(guī)模的工程措施基礎(chǔ)上,重點(diǎn)在鹽堿地區(qū)發(fā)展蔬菜生產(chǎn),實(shí)施蔬菜保護(hù)地生產(chǎn),改變鹽堿地的利用方式,降低水資源的消耗,增加鹽堿地區(qū)農(nóng)業(yè)效益和農(nóng)民的收入。
3.3.2.3 畜牧小區(qū)建設(shè)工程。發(fā)展畜牧業(yè)已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整的重要選擇。在不改變耕地用途的情況下,利用堿鹽地發(fā)展畜牧業(yè),是一項(xiàng)重要的鹽堿地改良和利用措施。在綜合治理的基礎(chǔ)上,利用部分鹽堿耕地,種植苜蓿、草木樨等綠肥,發(fā)展牛羊等畜牧業(yè),建立畜牧小區(qū)。
3.4.1 主要制約因素。該區(qū)分布著比較肥沃的耕地。耕地較集中分布在低丘和寬谷間。但是,耕地沙化是該區(qū)耕地生產(chǎn)力的主要制約因素。
3.4.2 重點(diǎn)改良措施。
3.4.2.1 封育措施。封育措施即封沙育林育草,是在植被遭到破壞的地段上,建立某種防護(hù)設(shè)施,嚴(yán)禁人畜破壞,為植物提供休養(yǎng)生息、滋生繁衍的條件,使得植被逐漸恢復(fù)。在封育過(guò)程中不需要人為投入物質(zhì)和能量,植物群落的正向演替便可自動(dòng)進(jìn)行下去。實(shí)踐證明,地和灌叢經(jīng)過(guò)3~5年,幼林經(jīng)過(guò)8~10年,便可收到顯著的效果。
3.4.2.2 實(shí)行喬灌草結(jié)合的措施。該地區(qū)年平均降水量在400~500 mm,屬于半濕潤(rùn)、半干旱氣候。即使人工營(yíng)造郁閉度大的森林,不是自行稀疏成疏林,便是形成“小老樹”林。因此,要改變觀念,應(yīng)大力提倡退耕還草,建設(shè)人工草地,發(fā)展草食畜牧業(yè),發(fā)展草原是治理沙化的基礎(chǔ),改為營(yíng)造灌草為主的疏林。
3.4.2.3 沿河植被帶保護(hù)與恢復(fù)。該地區(qū)有遼河及其支流200余條。這些河流的中上游每年斷流時(shí)間在100 d以上。保護(hù)和恢復(fù)這些河中下游現(xiàn)有的植被,及時(shí)定量給中下游的植被供給足量生態(tài)水,確保中下游的生態(tài)植被面積不減少,達(dá)到良性循環(huán),逐步使中上游的植被得以恢復(fù)。
[1]郭文義,魏丹,周寶庫(kù),等.東北中低產(chǎn)田現(xiàn)狀與綜合治理對(duì)策[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(6):52-55.
[2]鄧偉,張平宇,張柏.東北區(qū)域發(fā)展報(bào)告[M].北京:科學(xué)出版社,2004.
[3]崔明,蔡強(qiáng)國(guó),范昊明.東北黑土區(qū)土壤侵蝕研究進(jìn)展[J].水土保持研究,2007(5):29-34.
[4]蔡強(qiáng)國(guó),范昊明.東北黑土區(qū)水土保持生態(tài)修復(fù)探討:全國(guó)水土保持生態(tài)修復(fù)研討會(huì)[R].2004.