范云飛，楊茗鈦，金來福，劉開坤

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質勘查局核資源地質調查院，貴州 貴陽 550005)

1 引言

耕地是人類賴以生存的重要自然資源，耕地質量關系到國家糧食安全、農產品質量安全及生態(tài)安全，是保障社會經濟可持續(xù)發(fā)展、滿足人民日益增長的物質需要的必要基礎(徐明崗，2016)，也關乎人民群眾的溫飽和健康。我國農業(yè)尚處于傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)、計劃農業(yè)向市場農業(yè)的轉型階段，農業(yè)的技術手段落后，規(guī)模小而分散、組織化程度低(熊德平，2002)。農業(yè)產業(yè)不能停留在過去生產效率低下、生產方式粗放的模式上，應嘗試進行農業(yè)結構調整，培植本地的特色產品和優(yōu)勢產業(yè)，大力發(fā)展優(yōu)質高產、高效生態(tài)農業(yè)和特色農業(yè)(寧建葵，2010)。

本文通過對漣江大壩內的耕地質量現(xiàn)狀的系統(tǒng)調查，利用工作中獲得的pH、養(yǎng)分、環(huán)境質量、質量綜合等重要指標進行分析，并與全縣耕地相應指標進行對比，對漣江大壩的耕地質量狀況進行了較為全面的評價。漣江大壩內耕地集中連片，水利灌溉、交通運輸、機械化耕作等條件良好，結合本次工作獲得的成果，本文提出了施肥建議及開發(fā)利用建議，為該區(qū)域耕地資源的可持續(xù)利用提供科學依據(jù)。

2 漣江大壩概況

2.1 地理及農業(yè)

漣江大壩地跨惠水縣濛江街道辦事處、漣江街道辦事處、好花紅鎮(zhèn)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的18個行政村(圖1)。壩區(qū)寬闊平坦，土壤肥沃，耕地總面積為65 428畝，其中水田52 530畝，約占80%；旱地10 373畝，約占16%；果園2 525畝，占比約4%。漣江大壩的主要土壤類型為黃壤、紫色土及水稻土?！盎菟h漣江現(xiàn)代高效農業(yè)示范園區(qū)”全部位于漣江大壩內，是全省首批113個現(xiàn)代高效農業(yè)示范園區(qū)之一，以壩區(qū)耕地為基礎，規(guī)劃實施面積3萬畝，其中花卉生產示范園建設1.5萬畝、無公害蔬菜生產示范園建設1萬畝、金錢橘生產示范園建設0.5萬畝，建成兼具休閑娛樂、旅游觀光功能的山地特色現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)園區(qū)(楊勝發(fā) 等，2019)。

圖1 惠水縣漣江大壩位置示意圖Fig.1 Location of Lianjiang intermountain basin in Huishui county1—縣界；2—鎮(zhèn)界；3—鎮(zhèn)政府駐地；4—漣江大壩

2.2 地質

漣江大壩絕大部分為第四系(Q)松散沉積物所覆蓋，巖石地層較少出露，主要為白堊系茅臺組(K2m)砂礫巖，大壩西側主要出露二疊系合山組(P3h)灰?guī)r，東側主要為二疊系棲霞組(P2q)灰?guī)r。

3 耕地土壤調查方法

惠水縣耕地質量地球化學調查評價方法參照《貴州省耕地質量地球化學調查評價總體設計》，執(zhí)行《土地質量地球化學調查評價規(guī)范》(DZ/T0295-2016)，評價比例尺為1∶5萬(任明強 等，2017)。項目實施階段共計在漣江大壩內采集耕地表層土壤樣337件，全部進行了全量檢測分析，分析項目達23項。

3.1 樣點布設

3.2 分析檢測

土壤粉末樣品的分析檢測工作由云南省地質礦產勘查開發(fā)局中心實驗室完成，執(zhí)行《土地質量地球化學評價規(guī)范》(DZ/T0295-2016)、《多目標區(qū)域地球化學調查規(guī)范(1∶250000)》(DZ/T0258-2014)、《生態(tài)地球化學評價樣品分析技術要求(試行)》(DD2005-03)等相關技術標準。本文涉及的分析指標中，土壤pH的測定采用電位法(ISE)，N元素的測定采用容量法(VOL)，P、K元素的測定采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-OES)，Cd、Cu、Mo、Ni、Pb、Zn的測定采用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)，As、Se、Hg的測定采用原子熒光光譜法(AFS)。

4 主要成果

根據(jù)實驗室測試分析結果，漣江大壩耕地表層土壤樣的主要指標特征參數(shù)統(tǒng)計如表1。

表1 漣江大壩耕地表層土壤樣主要指標特征參數(shù)統(tǒng)計Table 1 Statistics of major index characteristic parameter of the surface cultivated soil in Lianjiang intermountain basin

4.1 酸堿度(pH)

分析結果顯示，漣江大壩耕地土壤的pH主要表現(xiàn)為中性和酸性，其中中性土壤占比接近五成，酸性土壤面積占比超過四成，另有超過一成的耕地土壤表現(xiàn)為堿性，強酸性和強堿性耕地的占比均極低(表2)。與全縣耕地土壤總體以酸性為主(酸性及強酸性土壤占比超過八成)的狀況對比，漣江大壩耕地土壤明顯偏向堿性，大壩耕地土壤呈中性及堿性的面積占比大幅高于全縣耕地，酸性及強酸性土壤的占比則明顯低于全縣耕地。由于絕大多數(shù)植物都適宜在中性或微酸性的土壤環(huán)境下生長(武毅昶，2017)，因此壩區(qū)耕地土壤的pH狀況大多適合于各種農作物的種植及農業(yè)產業(yè)的發(fā)展。

表2 漣江大壩耕地土壤酸堿度(pH)統(tǒng)計Table 2 Statistics of soul pH value in Lianjiang intermountain basin

4.2 養(yǎng)分狀況

耕地土壤的主要養(yǎng)分指標分級參照《全國第二次土壤養(yǎng)分地球化學分級標準》執(zhí)行(表3)。

表3 主要土壤養(yǎng)分指標等級劃分標準Table 3 Classification standard of major soil nutrient index grade

漣江大壩的耕地土壤養(yǎng)分狀況良好，養(yǎng)分元素總體上表現(xiàn)為“富N，貧P、K”。土壤N元素以豐富等級為主，占60.40%，中等至豐富等級占比達98.92%；P元素主要表現(xiàn)為較缺乏等級，達77.39%，缺乏至較缺乏等級占比達83.97%；K元素大多表現(xiàn)為缺乏等級，達66.88%，缺乏至較缺乏等級占比達90.43%(表4)。

表4 漣江大壩耕地土壤氮、磷、鉀養(yǎng)分等級統(tǒng)計Table 4 Statistics of cultivated soil N, P and K grade in Lianjiang intermountain basin

參考《貴州省耕地質量地球化學調查評價總體設計》要求，選取耕地土壤中N、P、K等養(yǎng)分評價指標，在單指標土壤養(yǎng)分等級劃分基礎上，按其指標權重指數(shù)分別為 0.4、0.3、0.3 進行綜合評分，并劃分出耕地土壤養(yǎng)分地球化學綜合等級。漣江大壩耕地土壤養(yǎng)分綜合等級以中等為主，占比超過八成，中等至豐富等級耕地占比達92.30%，高于全縣耕地的78.44%，接近全省耕地的94%(周琦 等，2020)；僅7.70%的耕地表現(xiàn)為缺乏、較缺乏等級，低于全縣的21.56%。漣江大壩的耕地土壤養(yǎng)分狀況明顯優(yōu)于全縣耕地(表5)。

表5 漣江大壩耕地土壤養(yǎng)分綜合等級統(tǒng)計Table 5 Statistics of cultivated soil nutrient comprehensible grade in Lianjiang intermountain basin

4.3 環(huán)境質量

依據(jù)《土地質量地球化學評價規(guī)范》(DZ/T 0295-2016)和《土壤環(huán)境質量農用土壤污染風險管控標準(試行)》(GB15618-2018)，選取耕地土壤中砷(As)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、汞(Hg)、鉛(Pb)等重金屬污染元素以及銅(Cu)、鋅(Zn)、鎳(Ni)等環(huán)境元素為評價指標，在單指標土壤環(huán)境地球化學等級劃分基礎上，每個評價單元的土壤環(huán)境地球化學綜合等級等同于單指標分出的環(huán)境等級最差的等級(表6)。

表6 農用地土壤污染風險篩選值Table 6 Filter value of agricultural land pollution risk

漣江大壩耕地土壤環(huán)境質量幾乎全部集中在優(yōu)先保護至安全利用之間，占比高達99.80%，高于全縣耕地的87.97%；僅有0.20%的耕地為嚴格管控類，遠低于全縣耕地的12.03%。漣江大壩的耕地土壤環(huán)境質量綜合狀況明顯優(yōu)于全縣耕地(表7)。

表7 漣江大壩耕地土壤環(huán)境質量綜合等級統(tǒng)計Table 7 Comprehensible grade statistics of cultivated soil environmental quality in Lianjiang intermountain basin

4.4 質量綜合等級

結合耕地土壤養(yǎng)分綜合等級與環(huán)境綜合等級，對兩者再一次進行綜合評價，便可獲得耕地土壤質量地球化學綜合等級，其劃分標準參照《貴州省耕地質量地球化學調查評價總體設計》(表8)。

表8 耕地土壤質量地球化學綜合等級劃分標準Table 8 Comprehensible grading standard of cultivated soil quality geochemistry

漣江大壩耕地土壤質量綜合等級主要集中在中等和良好等級，中等至優(yōu)質等級耕地占比高達99.38%，高于全縣耕地的86.69%；差等至劣等耕地占比為0.61%，遠低于全縣耕地的13.31%。漣江大壩耕地土壤質量綜合狀況明顯優(yōu)于全縣耕地(表5)。

表9 漣江大壩耕地土壤質量綜合等級統(tǒng)計表Table 9 Comprehensible grade statistics of cultivated land quality in Lianjiang intermountain basin

4.5 富硒耕地資源

依據(jù)《土地質量地球化學評價規(guī)范》(DZ/T 0295-2016)，以土壤中硒含量0.4 mg/kg

表10 漣江大壩耕地土壤Se元素等級統(tǒng)計Table 10 Se grade statistics of cultivated soil in Lianjiang intermountain basin

出露地表的二疊系含煤地層可能與表層土壤的富硒特征有關(黃森，2018)，漣江大壩東西兩側均有大片二疊系地層出露，壩區(qū)耕地土壤均為沖洪積成因，二疊系地層是重要的成土母質來源。農業(yè)生產中施用的化肥、殺蟲劑、石灰等均可增加土壤中的硒元素含量(周國華，2020)，此外，土壤中較高的有機質含量有利于硒元素含量的增加(梁東麗 等，2017)。漣江大壩土壤肥沃，養(yǎng)分狀況總體良好，有機質含量較高，對土壤肥力及性狀的人工干預程度相對較大，這些都是導致壩區(qū)耕地普遍富硒的重要原因。

5 結論與建議

5.1 耕地土壤地球化學總體特征

漣江大壩耕地土壤的pH主要表現(xiàn)為中性和酸性；N元素主要集中在豐富、較豐富等級，占比為90.85%；P、K元素大部分集中在缺乏、較缺乏等級，占比為83.97%、90.43%；養(yǎng)分元素總體表現(xiàn)出“富N，貧P、K”特征，養(yǎng)分綜合等級以中等為主，占比為86.43%，豐富等級比例較少，中等至豐富等級的耕地占比為92.30%；環(huán)境綜合質量等級基本全部為安全利用及優(yōu)先保護類，占比為99.80%；耕地土壤質量綜合主要集中在中等和良好等級，中等至優(yōu)質等級達99.38%；富硒耕地資源極為豐富，可安全利用富硒耕地占比為98.45%。

通過對比漣江大壩與全縣耕地的各種土壤地球化學元素及指標狀況可以發(fā)現(xiàn)，漣江大壩耕地土壤在酸堿度、養(yǎng)分、環(huán)境綜合、質量綜合及富硒指標上均優(yōu)于全縣耕地，具有極高的開發(fā)價值。

5.2 施肥建議

貴州省耕地的施肥總體狀況為：氮肥普遍施用過量，磷肥的施用與當前農作物生產水平相適應，鉀肥施用普遍不足；存在著經濟較發(fā)達地區(qū)濫用化肥及貧困地區(qū)施肥嚴重不足，氮、磷、鉀肥施用比例失調現(xiàn)象，導致了資源浪費及經濟損失(陳旭暉，2005)。結合全省耕地施肥現(xiàn)狀與漣江大壩耕地總體“富N，貧P、K”的養(yǎng)分特征，在壩區(qū)范圍內應控制施用氮肥，針對具體農作物品種及土壤狀況補充施用磷肥，可以廣泛增施鉀肥。為了有效防止土壤板結，增加土壤有機質含量，打造綠色生態(tài)農業(yè)，應采取推廣秸稈直接還田、發(fā)展冬季綠肥、增施農家肥等措施，保持壩區(qū)耕地土壤肥力的健康狀況。

5.3 富硒特色農業(yè)

漣江大壩耕地幾乎全部富集特色健康元素Se，是一個天然的富硒耕地“聚寶盆”，有利于富硒農業(yè)的發(fā)展，適合開發(fā)具有食用及藥用價值的富硒農產品。由于不同農作物對土壤中硒元素的吸收能力與富集機制不盡相同，建議對大壩內主要種植的農作物及其根系土壤進行系統(tǒng)采樣分析，獲得農作物的硒元素富集特征，并對普遍達到富硒標準的農作物品種建立農產品地理標志，擴大知名度，推動富硒農業(yè)的產業(yè)化發(fā)展。

5.4 其它農業(yè)發(fā)展建議

此次耕地土壤地球化學調查結果表明，漣江大壩耕地環(huán)境質量優(yōu)良，絕大部分區(qū)域位于安全利用及優(yōu)先保護類，具有打造專業(yè)認證的地方特色農產品、無公害農產品、有機農產品、綠色農產品等生產基地的基礎條件。漣江大壩地勢較為平坦，耕地大多集中連片，有利于分區(qū)塊整體開發(fā)，也有利于農作物的機械化、標準化生產。結合惠水縣漣江現(xiàn)代高效農業(yè)示范園區(qū)的既有規(guī)劃，在今后的發(fā)展建設中可以充分利用耕地資源優(yōu)勢與本次耕地調查成果，發(fā)展優(yōu)質高附加值農產品，增強農產品的市場競爭力，推動農業(yè)產業(yè)轉型升級，帶動當?shù)剞r民增收致富，助力“脫貧攻堅”。