王少華 李 杰
(昆山市耕地質量與植物保護站,昆山 215300)
耕地不僅是寶貴的農業資源,更是糧食生產的主要載體,而我國人均耕地少,耕地質量總體不高、耕地后備資源不足,糧食安全保障條件十分脆弱,故耕地數量和質量變化直接關系到國家糧食安全和社會穩定[1]。同時,在今后一段時間內,我國仍將處于城鎮化、工業化快速發展階段,耕地面積仍將持續減少,人地矛盾必將越來越突出[2]。鑒于此,我國政府十分重視耕地保護,并將耕地保護列為我國的一項基本國策,耕地保護不僅包括耕地數量保護,還包括耕地質量保護與提升,而耕地質量保護與提升是轉變農業發展方式、實施藏糧于地新戰略、促進農業可持續發展的重要基礎。
耕地質量的優劣是關系到農業生產能力的直接因素,且耕地質量的優劣往往需通過耕地質量評價結果來確定,而耕地質量評價是基于特定目的的專項或綜合評價,耕地質量等級評價即是其中的一種。耕地質量等級評價是從農業生產角度出發,通過構建耕地質量評價指標體系,采用綜合指數法,對耕地地力、土壤健康狀況和田間基礎設施構成以及滿足農產品持續產出和質量安全的能力進行評價,且計算耕地質量綜合指數,并依據等級劃分原則劃分出具體等級。耕地質量等級評價是促進耕地保護從數量管理向數量質量并重轉變的重要手段,更是落實耕地質量保護與提升的重要抓手[3]。
蘇南地區是我國經濟最發達、城鎮化率較高的區域之一,其經濟和城鎮化發展占用了大量耕地,人地矛盾十分突出,耕地質量保護與提升形勢十分嚴峻[4]。江蘇省昆山市作為蘇南地區典型代表,連續多年位于全國百強縣(市)之首、中國中小城市綜合實力百強市之首,其耕地質量變化能很好地反映城鎮化和工業化快速發展對區域耕地質量的影響。現筆者擬以昆山市為例,以第三次全國耕地質量等級調查中昆山市的調查數據為基礎,采用《G B/T 33469-2016耕地質量等級》和《全國耕地質量等級評價指標體系》(耕地評價函[2019]87號)所推薦的方法對昆山市耕地質量進行評價與分級,進而分析耕地質量空間分布格局及中低等級耕地的主要限制因素,并針對耕地質量限制因素提出具體的提升對策,以期為昆山市及相似區域的耕地質量保護與提升提供信息和決策支持。
昆山市位于江蘇省東南部,北與常熟、太倉兩市相連,東與上海嘉定、青浦兩區交界,西與蘇州相城區、吳中區、蘇州工業園區接壤,南與吳江區毗鄰;全市總面積931 km2,其中超過24%是水域,境內河網密布,地勢平坦,自然坡度較小;全市地形由西南微向東北傾斜,可大致劃分為北部低洼圩區、中部半高田區和南部瀕湖高田區3個區;全市氣候溫和濕潤,四季分明,光照充足,雨量充沛,年平均氣溫17.6 ℃,年平均降水量1 200.4 mm;截至2018年末,全市戶籍總人口90.32萬人,年末常住人口170.10萬人,城鎮化率為72.5%。
昆山市耕地土壤分為水稻土、潮土、沼澤土、黃棕壤4個土類、6個亞類、9個土屬、13個土種,其中以水稻土占絕大多數,占各類土壤總數的93.8%,水稻土中又以潴育型水稻土為主,占水稻土面積的77.3%。昆山市耕地質量較好,適合栽培多種作物。據2018年底昆山市各區(鎮)耕地面積統計,全市共有耕地面積15 133 hm2,其中,水田9 173 hm2,旱地及其他5 960 hm2。據《2018年昆山市國民經濟和社會發展統計公報》,2018年昆山市水稻種植面積7 267 hm2,小麥種植面積4 933 hm2,水果種植面積760 hm2,全年蔬菜播種面積3 867 hm2。
本次昆山市耕地質量等級評價是在第三次全國耕地質量等級調查(2017—2019年)的基礎上,結合2016—2018年昆山市測土配方施肥取土化驗數據結果進行的。昆山市耕地質量調查數據來源為在全市34個耕地質量固定調查點位上,選擇典型地塊,采集混合土樣,并開展耕地質量調查工作和相關指標分析測試工作。2016—2018年昆山市測土配方施肥在全市耕地中布置了329個采樣點,分析了土壤pH、有機質含量、有效磷含量和速效鉀含量等指標。樣品各指標的分析優先采用《GB/T 33469-2016耕地質量等級》附錄中推薦的分析方法,附錄中沒有的則采用國家農業農村部或國家生態環境部推薦的分析方法。
根據《耕地質量等級劃分區域范圍》和《全國耕地質量等級評價指標體系》,昆山市屬于長江中下游地區的長江下游平原丘陵農畜水產區,耕地質量評價指標體系包括地形部位、耕層質地、質地構型、生物多樣性、清潔程度、障礙因素、灌溉能力、排水能力、農田林網化、土壤pH、有機質含量、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,各指標權重如下:有機質含量0.122 0、土壤容重0.055 8、速效鉀含量0.059 3、排水能力0.114 5、障礙因素0.053 6、有效磷含量0.056 5、灌溉能力0.108 8、質地構型0.051 8、生物多樣性0.034 5、地形部位0.098 8、土壤pH 0.049 1、清潔程度0.033 5、耕層質地0.079 7、有效土厚度0.041 3、農田林網化0.040 8。
本次耕地質量等級評價采用《GB/T 33469-2016耕地質量等級》和《全國耕地質量等級評價指標體系》推薦的方法。對每個評價指標數據均采用層次分析法和德爾菲法進行組合權重和隸屬度的評定,然后賦值給每個評價單元,各指標隸屬度計算均采用《全國耕地質量等級評價指標體系》中長江中下游地區的指標隸屬函數。在此基礎上采用累加法計算出各評價單元的耕地質量綜合指數,具體計算公式為P=Σ(Ci×Fi),其中P為耕地質量綜合指數,Ci為第i個評價指標的組合權重,Fi為第i個評價指標的隸屬度。再根據各評價單元的耕地質量綜合指數和對應區域耕地質量等級劃分指數,確定各評價單元的耕地質量等級。
在昆山耕地質量固定調查點位的6個數值型指標中,除有效土層厚度均大于100 cm外,其他5個數值型指標的分析結果見表1。由表1可知,34個耕地質量固定調查點位的土壤整體以中偏酸性為主。根據酸堿度分級劃分標準,pH在6.5~7.5為中性土壤,占比為38.24%;pH在5.5~6.5為微酸性土壤,占比為50.00%;而pH在7.5~8.5為微堿性土壤,pH≤5.5為酸性土壤,兩者占比分別為8.82%和2.94%。萬紅友等[5]研究表明,1980年至2003年的23年間,昆山市表層土壤pH平均值由7.20下降到6.42,下降了0.78。本次調查結果表明,近年來昆山耕地土壤pH下降趨勢得到了有效遏制。2016—2018年昆山市測土配方施肥調查結果也表明,本市耕地土壤pH整體下降趨勢得到了有效遏制,見表2。

表1 昆山市耕地質量固定調查點位的數值型指標分析結果統計表
由表1可知,34個耕地質量固定調查點位的土壤有機質含量取值范圍為15.70~45.50 g/kg,平均含量達34.50 g/kg;土壤有效磷含量取值范圍為11.10~63.50 mg/kg,平均含量達27.70 mg/kg,變異系數高達58.18%,這可能與昆山市耕地上磷肥施用水平存在較大差異有關;土壤速效鉀含量取值范圍為108.00~185.00 mg/kg,平均含量為127.00 mg/kg;土壤容重取值范圍為1.06~1.41 g/cm3,平均值為1.19 g/cm3。由表2可知,全市耕地土壤有機質含量平均為34.50 g/kg,與表2的調查結果一致;全市耕地土壤有效磷含量平均為18.40 mg/kg,明顯低于表1的調查結果;全市耕地土壤速效鉀含量平均為139.00 mg/kg,略高于表1的調查結果。相較于2011—2012年昆山市測土配方施肥中土壤調查結果(全市耕地土壤有機質含量平均為35.90 g/kg,有效磷含量平均為15.64 mg/kg,速效鉀含量平均為126.20 mg/kg,土壤容重平均為1.25 g/cm3)[6],34個耕地質量固定調查點位的土壤有機質含量略有下降,土壤有效磷含量大幅增加,土壤速效鉀含量基本持平,土壤容重略有下降。

表2 2016—2018年昆山市測土配方施肥中土壤相關指標分析結果統計
采用《GB/T 33469-2016耕地質量等級》和《全國耕地質量等級評價指標體系》推薦的方法對昆山市34個耕地質量固定調查點位進行了質量綜合指數計算與等級劃分,具體結果見表3。由表3可知,昆山市34個耕地質量固定調查點位的耕地質量綜合指數介于0.858 2~0.953 8,平均值為0.904 9。耕地清潔程度調查與評價是耕地質量綜合評價的重要組成部分之一。同時,昆山市34個耕地質量固定調查點位的耕地清潔程度評價結果表明,在34個固定調查點位中,有3個調查點位的土壤污染等級為尚清潔,3個調查點位的土壤污染等級為輕度污染,這6個點位的污染物類型皆為鎘。根據《G B/T 33469-2016耕地質量等級》要求,這些調查點位的耕地質量等級降級。

表3 昆山市34個耕地質量固定調查點位的耕地質量綜合指數和等級劃分結果統計
由表3可知,昆山市34個耕地質量固定調查點位的耕地質量等級以二等為主,點位數有16個,占比為47.06%;耕地質量為一等的點位數有8個,占比為23.53%;耕地質量為三等、四等、五等的點位數分別有6、3、1個,占比分別為17.65%、8.82%、2.94%。由于本次耕地質量等級評價與之前各次地力評價所采用的評價方法和指標體系不同,故不對本次耕地質量等級評價結果與之前的評價結果進行對比。
在區域耕地質量綜合指數計算時,將2016—2018年昆山市測土配方施肥中的土壤pH、有機質含量、有效磷含量、速效鉀含量4個指標數據應用于區域土壤pH、有機質含量、有效磷含量、速效鉀含量的空間預測;在對數據進行空間插值時,選用反距離加權法,冪參數選用2;采用《GB/T 33469-2016耕地質量等級》和《全國耕地質量等級評價指標體系》推薦的方法,對昆山市進行區域耕地質量綜合指數計算與等級劃分,具體結果見表4。

表4 昆山市耕地質量等級劃分結果統計
由表4可知,昆山市耕地質量等級以二等和一等為主,其中耕地質量為一等的面積達4 995.3 hm2,占總面積的32.37%;耕地質量為二等的面積達8 650.5 hm2,占總面積的57.99%;耕地質量為三等、四等、五等的面積分別為1 174.2、301.6、11.7 hm2。同時,通過綜合分析,昆山市耕地質量整體上表現為東南部區域明顯好于西北部區域,一等耕地主要分布于東南部的千燈鎮、淀山湖鎮和錦溪鎮,二、三等耕地各鎮均有分布,四等耕地主要位于玉山鎮(昆山高新區)西部和花橋開發區東部,五等耕地主要位于花橋開發區東部。玉山鎮(昆山高新區)西部和花橋開發區東部的耕地質量等級較低,分析其原因主要與土地平整、養殖魚塘復墾及土壤重金屬污染有關。
通過本次耕地質量調查與等級劃分可以看出,昆山市耕地質量整體上較好,耕地質量等級以一等、二等為主;部分區域耕地由于有效磷含量、速效鉀含量、pH等指標數值低,加之鎘元素輕度污染,造成耕地質量等級降級。為了進一步提升昆山市耕地的整體質量,建議采取以下對策。
對土壤有效磷含量、速效鉀含量較低的區域,要在基肥中適當增施磷肥,在穗肥中補施鉀肥。
具體措施為:(1)繼續推行耕地輪作休耕。昆山市自開展耕地輪作休耕試點縣建設以來,不僅耕地質量得到了明顯提升,還解決了農時季節沖突和秸稈富集表土層等諸多問題,故此項措施應繼續推進。同時,耕地輪作休耕要優先安排于新復墾農田中。(2)加強農田高標準建設,解決農田短片化、基礎設施老化和道路不暢等問題,提升耕地的綜合產能。(3)開展酸化土壤治理,提升耕地質量。
昆山市本地有機肥源缺乏,直接導致了循環農業脫節。鑒于此,昆山市應抓住當前有利形勢,積極發展養殖業,并注重集約、高效、生態和綠色養殖,發展循環農業,以補齊農業綠色發展短板。
嚴格落實耕地占補平衡制度,并嚴格按照江蘇省補充耕地質量評定規范與技術規程相關文件要求,開展補充耕地質量評定,對新增耕地要及時落實綠肥種植、增施有機肥、深耕等改土措施,全面提升全市耕地質量。
對于受污染耕地,要按照《昆山市受污染耕地安全利用實施方案》要求,及時采用多種技術措施進行綜合治理。同時,考慮到鎘含量超標點位大多種植蔬菜、水果,或pH偏酸致使評價標準較嚴格,建議改變耕作方式、調整土壤pH和采取鎘污染土壤修復措施,以盡可能確保污染耕地土壤鎘含量達標。