環縣輪作耕地質量建設研究

敬纏琴

（甘肅省環縣農業技術推廣中心，甘肅環縣 745700）

耕地是糧食生產的“命根子”。根據《2020年甘肅省耕地輪作試點實施方案》精神，對輪作試點項目區域耕地土壤理化性狀、養分狀況等的變化開展動態監測，掌握輪作區域耕地質量變化趨勢，為建立合理輪作制度和耕地質量保護提供技術支撐。耕地輪作可恢復耕地生產能力，有效增強土壤養分協調能力、改善農業生態環境，促進農業轉型升級和可持續發展[1]。

1 試點項目區基本情況

環縣位于甘肅省東部，屬晉陜甘黃土丘陵溝壑牧林農區。總土地面積923 600 hm2，其中耕地面積239 000 hm2。全縣耕地質量等級在5～10等之間，8～10等最多，總體偏低。土壤以灰粗綿土和梯綿黃土最多，有機質含量貧乏，少氮、缺磷、多鉀，土壤酸堿度均值8.4，微堿性土壤。2020年實施輪作試點區域耕地質量監測面積2 000 hm2，主要以土地沙化程度高、土壤養分含量低的縣中北部為主，人均耕地0.667 hm2左右，涉及6個鄉（鎮）20個行政村，前茬為休耕3年種植綠肥的地塊推行“糧糧輪作”“糧豆輪作”及“糧薯輪作”模式。第一茬種植小雜糧1 860 hm2，玉米320 hm2；第二茬種植小雜糧、馬鈴薯及玉米。

2 耕地質量監測工作情況

監測點設置反映耕地輪作區域土壤理化性狀變化特征的代表性樣點，堅持3個原則：長期監測、對照監測、規范監測。166.67 hm2耕地設1個輪作監測點和對照監測點，共設置監測點24個，布設比例為1∶1，便于對比輪作效果。環城鎮4個，耿灣鄉4個，甜水鎮6個，山城鄉4個，車道鎮4個，毛井鎮2個。監測GPS定位，調查獲取了經緯度數據、土壤類型、地力等級、初始養分等數據。

3 耕地質量監測評價結果

環縣委托甘肅省有色金屬地質勘探局蘭州礦產勘查院中心實驗室依據《耕地質量等級》（GB/T33469-2016）、《土壤檢測》（NY/T1121）等現行有效標準對輪作監測點進行了檢測，對比2020年試驗點初始監測數據和年度監測以及2020年試驗點年度監測和對照點初始監測的數據變化。

3.1 土壤理化性狀指標

3.1.1 2020年試驗點初始監測數據和年度監測對比監測結果表明，與試點前比，耕層厚度增加1.2 cm，增幅4.49%；耕層容重減少0.01 g/cm3，減幅0.83%；耕層厚度2級（較高）、土壤容重達到1級（高）。這與農業機械深耕深翻的耕作措施有關，提高耕層厚度可以很好的改良土壤理化性狀，增加土壤孔隙度和滲水保水能力。輪作由于不同作物根系發育特點和管理措施不同、對土壤養分含量的需求和對耕層構造影響不同，從而改善土壤物理性狀，保持土地生產力。

與試點前比，有機質增加2 g/kg，增幅30.7%；全氮增加0.04 g/kg，增幅8.70%；有機質4～5級（較低—低）；全氮有5級（低）；有機質、全氮是土壤養分的主要來源，試點后和試點前耕層養分相比是增加的，說明將營養生態位不同而又具互補作用的作物進行合理輪作，可以協調養分供應，均衡地利用土壤中的各種養分，避免其片面消耗。

與試點前比，pH增加0.1，增幅1.19%；pH有3級（中），還有大部分耕層pH≥8.5，在pH升高的同時，速效鉀向緩效鉀轉換能力增強，即土壤鉀的固定能力增強，因此速效鉀監測值有所減少。緩效鉀只有年度監測值，還有待于進一步監測。

與試點前比，有效磷減少1.6 mg/kg，減幅20.25%；速效鉀減少9 mg/kg，減幅7.09%；試驗區減少的幅度要小，對照區減少的幅度要大，這說明輪作能減弱土壤養分的流失，避免土壤掠奪式經營，不考慮培養地力和保持生態平衡，常使土壤肥力枯竭，環境惡化，從而產生嚴重后果。

與試點前比，交換性鈣增加10 cmol/kg，增幅32.26%；交換性鎂持平。交換性鈣和交換性鎂是土壤膠體表面吸附的陽離子，是反映土壤保肥、供肥和緩沖能力的重要指標；土壤膠體表面的電荷密度愈大，離子飽和度越高，互補離子效應越明顯，土壤交換性離子有效濃度就高。輪作區交換性鈣增幅明顯，說明土壤陽離子交換性強、土壤保肥、供肥和緩沖能力增強。

3.1.2 2020年試驗點年度監測和對照點初始監測相比 與對照區比，2020年輪作試點區耕層厚度增加1.2 cm，容重減少0.02 g/cm3，有機質減少1.9 g/kg，pH增加0.2，全氮減少0.12 g/kg，有效磷減少1.2 mg/kg，速效鉀減少55 mg/kg，交換性鈣增加9 cmol/kg，交換性鎂增加1 cmol/kg。各指標均不如輪作區。

3.2 施肥投入與土壤侵蝕變化情況

重點分析輪作區和對照區施肥投入變化情況、土壤侵蝕變化情況。2020年，試點區監測點肥料總投入量平均值439.8 kg/hm2，其中，有機肥投入量平均值304.8 kg/hm2，化肥投入量平均值135 kg/hm2，有機肥和化肥之比為20∶9。肥料總投入中，氮肥（N）投入212.85 kg/hm2，磷肥（P2O5）投入104.55 kg/hm2，鉀肥（K2O）投入122.4 kg/hm2，投入量依次：肥料氮＞肥料磷＞肥料鉀，氮∶磷∶鉀之比為14∶7∶8。

由于在侵蝕和人類活動的共同影響下，形成以流水地貌為主、重力地貌和風成地貌次之的多樣化地貌。具體表現在耕地起伏不平、耕作層變薄、土壤沙化、土地生產力下降；水資源不能有效利用、旱澇災害頻繁。環縣政府因地制宜制定農、林、牧發展規劃，大力發展林牧業，將塬地、川地、臺地等水分條件較好的土地作為基本農田，陡坡、土壤等級較差的耕地還林種草，防止或減輕強風對地表的作用，使表土免受風蝕；減輕雨水對地表的直接沖擊，減少地表徑流的形成，從而減輕水土流失。

4 輪作耕地質量建設的建議

4.1 調整種植制度

4.1.1 抗旱耕作，蓄水保墑 推廣抗旱耕作為主的全膜雙壟溝播、膜側溝播、全膜覆土穴播、輪作倒茬、間作套種、復種混種等旱作農業技術措施，盡可能保蓄和充分利用有限的降水資源，提高水分利用率，最大限度增加農作物單位面積產量。

4.1.2 林牧促農，種養結合 農業結構調整以糧食安全為主，林牧促農，采取差異化發展思路，突出區域優勢，堅持生態優先，種養綠色循環發展，推進旱作節水農業發展，大力培育合作社和家庭農場等新型經營主體，打造綠色標準化基地，保證農業結構調整，推動產業發展，促進群眾增收。

4.1.3 精準管理，優化輪作 應用衛星遙感技術精準到戶到地，科學布設監測點，跟蹤土壤耕地質量監測指標變化，準確的數據分析，因地制宜、分類施策，發揮比較優勢，優化輪作技術模式。

4.2 培肥改良

4.2.1 合理耕作，適當深耕 重視蓄墑和秋耕的保墑，采取適時中耕等措施來保蓄土壤水分；測土配方，科學種植綠肥；合理輪作，建設水土保持型生態農業。

4.2.2 做好輪作施肥計劃的擬訂 統籌兼顧，保證重點，擬訂出一套投資少、收效高的施肥方案。建立施肥模型，確定獲得最大利潤的施肥量和肥料比例[2]。

4.3 綜合治理

4.3.1 增加植被，保護土壤 由于植被枝葉可以形成對地表的覆蓋，根系可以堅固土壤，因而能夠減輕強風、水流對土壤的侵蝕，起到減少水土流失的作用，進一步培肥改良和提升耕地質量。

4.3.2 生態優先，綠色發展 為保持土壤肥力，采用積造有機肥、秸稈還田、種植綠肥、水肥一體化等技術措施，實施水土流失治理、生態保護修復等措施，確保農業綠色發展。