陳俊石 張冬明 王關(guān)澤

保亭縣耕地質(zhì)量現(xiàn)狀分析與提升對策

陳俊石1,3張冬明2,3,4王關(guān)澤2,3,4

（1. 保亭縣農(nóng)業(yè)服務(wù)中心 海南保亭 572300；2. 海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與土壤研究所 海南?？?571100；3. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部海南耕地保育科學(xué)觀測試驗站 海南海口 571100；4. 海南省耕地保育重點實驗室 海南?？?571100）

在耕地質(zhì)量調(diào)查評價基礎(chǔ)上，對保亭縣耕地質(zhì)量進(jìn)行了綜合評價及等級劃分，系統(tǒng)論述海南省保亭縣耕地質(zhì)量狀況，并分析耕地質(zhì)量退化的原因。結(jié)果表明，保亭縣耕地質(zhì)量加權(quán)平均等級為6.18，整體水平略差，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量偏低。建議在今后的耕地質(zhì)量保護(hù)與提升工作中，大力推廣測土配方施肥技術(shù)，有針對性地采取優(yōu)化施肥、增施有機(jī)肥、化肥有機(jī)替代等措施，嘗試綠肥種植等措施，提高耕地土壤養(yǎng)分含量和減輕土壤酸化等，以提升耕地質(zhì)量。

耕地質(zhì)量；保亭；提升；對策

耕地質(zhì)量，即耕地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力，指在一特定區(qū)域內(nèi)的特定土壤類型上，由耕地的自身素質(zhì)、自然背景條件及耕作管理水平等要素綜合構(gòu)成的耕地生產(chǎn)能力。耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的生產(chǎn)要素和珍貴的資源，海南耕地是海南熱帶現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展之本，耕地質(zhì)量問題影響深遠(yuǎn)。耕地質(zhì)量調(diào)查評價能夠了解土壤肥力狀況、污染程度和立地條件等，是一項重要的基礎(chǔ)性工作，調(diào)查評價成果能夠為區(qū)域糧食安全生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)發(fā)展科學(xué)規(guī)劃、農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革以及耕地資源合理配置提供重要依據(jù)，更是一項加強(qiáng)耕地質(zhì)量建設(shè)的有效手段。進(jìn)行耕地質(zhì)量調(diào)查評價能為區(qū)域糧食生產(chǎn)安全、農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、種植業(yè)布局區(qū)劃、耕地質(zhì)量保護(hù)與提升及政府制定耕地保護(hù)政策提供科學(xué)依據(jù)[1]。早在1999年，我國便開展了農(nóng)用地分等工作，我國第一份耕地質(zhì)量調(diào)查與評定結(jié)果于2009年發(fā)布[2]。2016年末，國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒布了《耕地質(zhì)量調(diào)查監(jiān)測與評價辦法》(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部令2016年第2號)和《耕地質(zhì)量等級》(GB/T33469—2016)國家標(biāo)準(zhǔn)，明確了耕地質(zhì)量調(diào)查與等級評價的方法、路徑[3]，全國范圍內(nèi)陸續(xù)完成了縣域級的耕地質(zhì)量調(diào)查與等級評價工作，其研究成果也得到了廣泛應(yīng)用；如高樹財[4]、王少華等[5]和許旺旺等[6]通過運(yùn)用耕地質(zhì)量評價成果，有針對性地提出了相應(yīng)的耕地土壤改良與修復(fù)措施。關(guān)于海南省保亭縣耕地質(zhì)量調(diào)查與等級評價的研究未見報道，本研究以海南省保亭縣耕地為對象，運(yùn)用上述國家標(biāo)準(zhǔn)和分級方案開展耕地質(zhì)量調(diào)查與等級評價，全面摸清保亭縣耕地質(zhì)量、空間分布狀況和存在問題，對于全面實施耕地質(zhì)量提升、化肥農(nóng)藥減施以及農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展都有非常重要的意義，尤其是對制定以問題為抓手、目標(biāo)為導(dǎo)向的針對性強(qiáng)的耕地質(zhì)量提升措施具有科學(xué)的指導(dǎo)意義，亦能為海南島相似區(qū)域的耕地質(zhì)量保護(hù)與提升提供信息和決策支持。

1 材料與方法

1.1 材料

保亭黎族苗族自治縣位于海南省南部內(nèi)陸五指山南麓，位置坐標(biāo)北緯18°23′～18°53′，東經(jīng)109°21′～109°48′，東接陵水縣，南鄰樂東縣，北依五指山縣、瓊中縣，是海南省“大保亭”旅游經(jīng)濟(jì)圈縣。保亭縣處于熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候環(huán)境具有典型的季風(fēng)特點，表現(xiàn)為雨熱豐富和季風(fēng)變化明顯；年平均氣溫21.6～24.5℃，年均降雨量1 900 mm，雨季在4—10月，該時期內(nèi)降雨量可達(dá)全年的八成以上[7]。保亭縣土壤屬山地磚紅壤地帶，據(jù)全國第二次土壤普查統(tǒng)計，全縣共有4個土類，8個亞類，35個土屬，140個土種。4大土類別為山地黃壤、山地赤紅壤、磚紅壤和水稻土；其中，磚紅壤經(jīng)過人為開墾，種植農(nóng)作物頻繁，部分經(jīng)多年耕作熟化已為耕型磚紅壤[8]。保亭縣的耕地資源少，只有12.92萬畝（1畝≈667 m2），僅占全縣面積的7.20%。據(jù)《保亭縣統(tǒng)計年鑒2019》，2018年保亭縣水稻種植面積10.53萬畝[9]。

1.2 方法

1.2.1 數(shù)據(jù)與資料來源 本次保亭縣耕地質(zhì)量等級調(diào)查評價的單元，是用保亭縣第二次土壤普查成果土壤圖、保亭縣行政區(qū)劃圖和保亭縣國土三調(diào)的土地利用現(xiàn)狀圖三圖疊加提取耕地屬性而生成的；通過土壤樣點的采集調(diào)查，并按照魯如坤[10]土壤農(nóng)化分析方法對其進(jìn)行理化指標(biāo)的分析化驗，獲得點上的指標(biāo)數(shù)據(jù)，運(yùn)用地統(tǒng)計方法中合適的模型進(jìn)行空間插值和區(qū)域統(tǒng)計，賦予評價單元屬性數(shù)據(jù)。典型土種剖面屬性數(shù)據(jù)來源于保亭縣第二次土壤普查成果報告；社會經(jīng)濟(jì)和自然地理概況來源于統(tǒng)計年鑒和2021年社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展公報。

1.2.2 評價方法概述 耕地質(zhì)量評價的方法主要包括經(jīng)驗判斷指數(shù)法、層次分析法、模糊綜合評價法、回歸分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法等。本次評價依據(jù)《GB/T 33469—2016 耕地質(zhì)量等級》和《全國耕地質(zhì)量等級評價指標(biāo)體系》推薦的方法；在確定耕地質(zhì)量各評價指標(biāo)隸屬度的基礎(chǔ)上，借助層次分析法來確定各評價指標(biāo)的權(quán)重，進(jìn)而計算各評價單元的綜合指數(shù)。具體計算方法如下：

=∑×

其中，為耕地生產(chǎn)性能綜合指數(shù)，為評價指標(biāo)的隸屬度，為組合權(quán)重。再根據(jù)各評價單元的耕地質(zhì)量綜合指數(shù)和對應(yīng)的耕地質(zhì)量等級劃分方案來確定各評價單元的耕地質(zhì)量等級。

1.2.3 評價指標(biāo)體系及權(quán)重 根據(jù)《耕地質(zhì)量等級劃分區(qū)域范圍》和《全國耕地質(zhì)量等級評價指標(biāo)體系》，全國劃分為9個一級區(qū)農(nóng)林區(qū)和37個二級區(qū)農(nóng)林區(qū)，保亭縣屬于全國九大一級農(nóng)業(yè)區(qū)劃的華南區(qū)，二級農(nóng)業(yè)分區(qū)則屬于“雷瓊及南海諸島農(nóng)林區(qū)”。耕地質(zhì)量評價指標(biāo)體系參照《全國耕地質(zhì)量等級評價指標(biāo)體系》，包括地形部位、耕層質(zhì)地、質(zhì)地構(gòu)型、生物多樣性、清潔程度、障礙因素、灌溉能力、排水能力、農(nóng)田林網(wǎng)化、土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、有效磷含量、速效鉀含量、有效土層厚度和土壤容重等15個指標(biāo)，各指標(biāo)權(quán)重見表1。

1.2.4 評價指標(biāo)隸屬度 隸屬函數(shù)用于解釋模糊子集即元素與隸屬度之間的函數(shù)關(guān)系，隸屬度可用隸屬函數(shù)來表達(dá)，采取特爾斐法和隸屬函數(shù)法確定各評價指標(biāo)的隸屬函數(shù)。隸屬函數(shù)主要有4種函數(shù)型（戒上型、戒下型、峰型、直線型）和1種概念型。其中，地形部位、耕層地質(zhì)和生物多樣性等9個概念型指標(biāo)是定性的，不需要建立隸屬函數(shù)模型，用特爾斐法直接給出隸屬度，見表2；酸堿度、土壤容重和有機(jī)質(zhì)等5個定量指標(biāo)需建立對應(yīng)的函數(shù)模型來計算出對應(yīng)的隸屬度，建立隸屬函數(shù)模型前，需要對指標(biāo)值域范圍內(nèi)某些特定值進(jìn)行專家經(jīng)驗賦值，各參評指標(biāo)隸屬函數(shù)如表3所示。需要說明的是，15個評價指標(biāo)的隸屬函數(shù)均是參照《全國耕地質(zhì)量等級評價指標(biāo)體系》執(zhí)行。

表1 耕地質(zhì)量各評價因子的權(quán)重值及總排序（全國耕地質(zhì)量等級評價指標(biāo)體系）

表2 耕地質(zhì)量評價定性指標(biāo)隸屬度（全國耕地質(zhì)量等級評價指標(biāo)體系）

表3 耕地質(zhì)量評價函數(shù)型指標(biāo)及其隸屬函數(shù)（全國耕地質(zhì)量等級評價指標(biāo)體系）

2 結(jié)果與分析

2.1 耕地質(zhì)量等級總體情況

保亭縣耕地質(zhì)量等級由高到低依次為四級至十級，沒有一級、二級和三級地分布，詳細(xì)分布情況見表4。保亭縣耕地質(zhì)量加權(quán)平均等級為6.18。各等級耕地中面積最大是五級地，面積為46 047.64畝，占保亭縣耕地總面積的比例為35.58%；其次是六級地，面積為38 489.97畝，占29.74%；隨后是七級地，面積為16 453.82畝，占12.71%，其余詳見圖1。

表4 保亭縣中等級耕地質(zhì)量等級分布

圖1 保亭縣不同耕地質(zhì)量等級面積與占比

評價等級為四級地至六級地的耕地為中等級耕地，總面積為8.91萬畝（表4），占全縣耕地面積的68.88%，主要分布在新政鎮(zhèn)、加茂鎮(zhèn)和響水鎮(zhèn)等，地形主要為低海拔侵蝕剝蝕低臺地和低海拔河谷平原，土壤亞類全部為潴育型水稻土；此部分耕地的耕層質(zhì)地以砂壤土為主，質(zhì)地構(gòu)型以上松下緊型為主，灌溉、排水條件一般，土壤熟化程度稍低，供肥性能稍低，基礎(chǔ)地力中等水平，是具糧食增產(chǎn)潛力的重要區(qū)域。

評價等級為七級地至十級地的耕地為低等級耕地，總面積為4.03萬畝（表5），占全縣耕地面積的31.12%，主要分布在什嶺鎮(zhèn)、保城鎮(zhèn)和加茂鎮(zhèn)，地形主要為低海拔侵蝕剝蝕低臺地、低海拔沖積平原和侵蝕剝蝕低海拔高丘陵等，以潛育水稻土、淹育水稻土和潴育水稻土為主；此部分耕地的耕層質(zhì)地以砂壤和中壤土為主，質(zhì)地構(gòu)型以上松下緊型為主，灌溉、排水條件較差，基礎(chǔ)地力相對差，土壤存在“粘、酸、瘦、薄”等障礙因素。

表5 保亭縣低等級耕地質(zhì)量等級分布

2.2 不同利用類型耕地質(zhì)量情況

保亭縣耕地利用類型有3個，分別為水田、旱地和水澆地。其中，水田面積最大，為118 633.53畝，占全縣耕地總面積的91.67%；其次是旱地，面積為9 577.87畝，占全縣耕地總面積的7.40%；面積最小的是水澆地，僅有1198.692畝，占全縣耕地的0.93%。

水田耕地質(zhì)量狀況。評價為五級地的面積最大，為43 356.42畝，占水田總面積的36.55%；其次是六級地，面積為36 194.02畝，占比為30.51%。水田類型耕地的評價質(zhì)量等級為6.11，中等級地的占比為70.75%，低等級地占比為29.25%。

旱地耕地質(zhì)量狀況。評價為五級地的面積最大，為2 402.24畝，占旱地總面積的25.08%；其次是六級地，面積為2 190.29畝，占比為22.87%。旱地類型耕地的評價質(zhì)量等級為6.99，中等級地的占比為50.19%，低等級地占比為49.81%。

水澆地耕地質(zhì)量狀況。評價為八級地的面積最大，為461.13畝，占水澆地總面積的38.47%；其次是五級地，面積為288.99畝，占比為24.11%。水澆地類型耕地的評價質(zhì)量等級為7.02，中等級地的占比為32.93%，低等級地占比為67.07%。

2.3 保亭縣耕地養(yǎng)分特征

2.3.1 保亭縣不同質(zhì)量等級耕地養(yǎng)分特征 保亭縣耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為16.97 g/kg，五級地的含量最高，為17.10 g/kg（表6）；九級地含量最低，為16.27 g/kg；各等級有機(jī)質(zhì)含量相差不大，均處于中等水平，沒有存在明顯的下降趨勢。全氮平均值為0.95 g/kg，四級地含量最高，為0.97 g/kg；七級和八級地含量最低，為0.93 g/kg；各等級全氮含量相差小，也均處于中等水平。有效磷整體水平較高，各等級耕地都處于高級水平，平均值為25.55 mg/kg。速效鉀含量的平均值為60.59 mg/kg，各等級均處于中等水平。

表6 保亭縣不同等級耕地主要養(yǎng)分含量

2.3.2 保亭縣不同行政區(qū)域耕地養(yǎng)分特征 保亭縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量從15.08～19.31 g/kg，差距不大，平均值為16.97 g/kg（表7），均處于中等水平。全氮平均值為0.95 g/kg，從0.87～ 0.99 g/kg，全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)全氮含量相差小，也均處于中等水平。全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有效磷都處于高級水平，平均值達(dá)到25.55 mg/kg。速效鉀含量的平均值為60.59 mg/kg，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地速效鉀含量相差較大；毛感鄉(xiāng)和六弓鄉(xiāng)耕地的速效鉀含量僅為39.21和49.23 g/kg，為低等水平，響水鎮(zhèn)速效鉀含量最大，為70.05 g/kg。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

依據(jù)《耕地質(zhì)量等級》國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T33469 2016)，充分利用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)，對保亭縣耕地質(zhì)量進(jìn)行了調(diào)查評價與等級劃分，結(jié)果較準(zhǔn)確地反映了保亭縣耕地質(zhì)量的空間差異?？傮w來看，保亭縣耕地質(zhì)量略差，耕地質(zhì)量等級以中等級地為主，相比海南島耕地質(zhì)量平均水平低了0.46個等級。出現(xiàn)這種情況的原因，應(yīng)從耕地質(zhì)量評價指標(biāo)體系來分析，一方面，保亭縣的海拔相對海南島四周沿海的14個市縣來說略高，基本處在丘陵中下部的位置，造成地形部位指標(biāo)的得分較低；另一方面，由于保亭耕地面積相對較少，尤其是超過3 000畝的大田洋較少，因此在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)成效上較其他市縣略有不足；此外，由于保亭地處中部山區(qū)，海南島腹地，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與沿海地區(qū)相比也有不足，低水平和粗放的經(jīng)驗?zāi)Ｊ剑ㄈ绮豢茖W(xué)施肥等）也導(dǎo)致保亭耕地養(yǎng)分不平衡、土壤酸化等不利因素出現(xiàn)，這也是影響耕地質(zhì)量的重要因素。在上述幾個方面共同影響下，保亭縣耕地質(zhì)量總體在全島來說水平略差。從耕地利用類型來看，水田的耕地質(zhì)量加權(quán)平均等級為6.11，旱地為6.99，水澆地為7.02，即水田耕地質(zhì)量高于旱地，旱地耕地質(zhì)量高于水澆地。從耕地土壤養(yǎng)分狀況來看，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地有機(jī)質(zhì)含量和速效鉀含量均處在較低水平，而有效磷含量則較高，平均含量達(dá)到25.55 mg/kg，這與不科學(xué)施肥和提倡施用平衡肥關(guān)系密切，與李月瓊等[11]的研究結(jié)果相似。保亭縣的耕地土壤已出現(xiàn)不同程度的酸化，加上濕熱氣候環(huán)境、復(fù)種指數(shù)高和農(nóng)民耕作習(xí)慣（大量使用化肥，農(nóng)家肥用量少，秸稈還田量少）等，導(dǎo)致保亭縣耕地出現(xiàn)有機(jī)質(zhì)減少、速效鉀缺乏等問題[11-12]，其中三道鎮(zhèn)、響水鎮(zhèn)和新政鎮(zhèn)耕地的有機(jī)質(zhì)含量偏低，毛感鄉(xiāng)、六弓鄉(xiāng)速效鉀含量過低。相關(guān)研究也指出，耕地質(zhì)量提升是一個長期的過程，針對保亭耕地質(zhì)量現(xiàn)狀及存在問題，首先要提高耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量；有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的核心指標(biāo)，其含量和組成影響土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、微生物種群與活性、土壤保肥能力和緩沖性等，對農(nóng)作物長勢和產(chǎn)量具有決定性作用[13]。保亭的耕地復(fù)種指數(shù)高，而且化肥施用量偏多，不利于有機(jī)質(zhì)的積累，可通過強(qiáng)化秸稈還田和有機(jī)肥的推廣，并嘗試綠肥間作或輪作等措施；其次，堅持推廣測土配方施肥技術(shù)，解決不科學(xué)施肥引起的土壤養(yǎng)分盈余或不平衡等問題，努力實現(xiàn)耕地土壤氮、磷、鉀含量比例平衡，減少養(yǎng)分不平衡帶來的產(chǎn)量不高、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)不好等問題；最后，政府要加強(qiáng)開展耕地保育知識的科普宣傳，提升農(nóng)戶保護(hù)耕地的自覺意識，使其能主動參與保護(hù)耕地行動。

表7 保亭縣不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地土壤主要養(yǎng)分含量

3.2 結(jié)論

調(diào)查評價結(jié)果顯示，保亭縣耕地質(zhì)量平均等級為6.18，整體水平略差，五級地是面積最大的耕地質(zhì)量等級，面積為46 074.64畝。耕地三大地類中，水田的質(zhì)量等級最高為6.11；旱地次之，為6.99；水澆地最小，僅為7.02。全縣耕地土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和速效鉀含量的平均值為16.97 g/kg、0.95 g/kg和60.59 mg/kg，均處于中等水平；有效磷含量的平均值為25.55 mg/kg，處于高等水平。鑒于保亭縣耕地土壤養(yǎng)分含量不均、耕地質(zhì)量總體水平不高的情況，建議今后加大測土配方施肥和秸稈還田技術(shù)的推廣力度，有針對性地實行增施有機(jī)肥、化肥有機(jī)替代計劃，以提升耕地質(zhì)量水平，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。

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Analysis and Improvement Countermeasures of Cultivated Land Quality in Baoting County

CHEN Junshi1,3ZHANG Dongming2,3,4WANG Guanze2,3,4

[1. Agriculture Service Center of Baoting County, Baoting, Hainan 572300, China; 2. Institute of Agricultural Environment and Soil, Hainan Academy of Agricultural Sciences, Haikou, Hainan 571100 China; 3. Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation (Hainan) , Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Haikou, Hainan 571100, China; 4. Hainan Key Laboratory of Cultivated Land Preservation, Haikou, Hainan 571100, China]

Based on the evaluation of cultivated land quality, this paper systematically discussed the situation of cultivated land quality in Baoting county, Hainan Province, comprehensively evaluates and grades the cultivated land quality in Baoting county, and analyzed the causes of cultivated land quality degradation. The results showed that the overall quality of cultivated land in Baoting county was good, reaching 6.18, but the contents of soil organic matter and available potassium in some villages and towns were low. It is suggested that in the future protection and improvement of cultivated land quality working, we should vigorously promote soil testing and formula fertilization, take targeted measures to optimize fertilization methods, increase amounts of organic fertilizers,replace chemical fertilizer by organic fertilizer and try green manure intercropping, so as to improve the content of soil nutrients and soil quality, reduce soil acidification.

cultivated land quality; Baoting county; improvement; countermeasure

S158

A

10.12008/j.issn.1009-2196.2022.06.006

2022-03-15；

2022-04-06

海南省省屬科研院所技術(shù)開發(fā)專項（No.KYYS-2019-05）。

陳俊石（1974—），男，大專，助理農(nóng)藝師，研究方向為土肥新技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用與示范推廣，E-mail：Chenjunshi@163.com。

王關(guān)澤（1994—），E-mail：Guangzewang@163.com。

（責(zé)任編輯 林海妹）