江漢平原區(qū)耕地質(zhì)量狀況和培育措施

徐東波，任文海，張海濤，楊 森，胡群中，劉 濤

（1.湖北省耕地質(zhì)量與肥料工作總站，武漢 430070；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，武漢 430070）

江漢平原是中國(guó)重要的商品糧基地［1］，也是全國(guó)重點(diǎn)商品糧油基地和淡水養(yǎng)殖基地，素有“魚(yú)米之鄉(xiāng)”之稱，堪稱中國(guó)南方的“黑土地”。其常住人口2 518 萬(wàn)人，耕地面積15 609 km2，約占湖北省耕地總面積的33%，其中水田65%、旱地35%。糧食總產(chǎn)量950 余萬(wàn)t、占該省糧食總產(chǎn)量的35%［2］。江漢平原是湖北省優(yōu)質(zhì)耕地集中區(qū)，耕地平整、連片程度高，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田面積占其耕地面積的61%，是僅次于東北黑土地的優(yōu)質(zhì)耕地。區(qū)域內(nèi)耕地立地條件好，農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)完善，基礎(chǔ)地力較高。土壤附加產(chǎn)值高，是全國(guó)少有的連片開(kāi)發(fā)富硒帶，整體富硒程度達(dá)中級(jí)以上［3］。但是作為糧食主產(chǎn)區(qū)，江漢平原耕地多年來(lái)復(fù)種指數(shù)較高［4］，農(nóng)業(yè)投入品特別是化肥農(nóng)藥使用量較大，出現(xiàn)了土壤養(yǎng)分失衡、有機(jī)質(zhì)含量不足、土壤板結(jié)、土壤潛育化等問(wèn)題，耕地產(chǎn)出能力受到一定制約。本研究對(duì)江漢平原耕地質(zhì)量和主要性狀指標(biāo)進(jìn)行了分析，提出培育改良路徑，針對(duì)性地開(kāi)展培肥改良和田間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從而有效保障該地區(qū)耕地可持續(xù)健康開(kāi)發(fā)利用，維護(hù)糧食安全。

1 研究區(qū)概況與方法

1.1 研究區(qū)概況

以農(nóng)業(yè)自然資源條件的差異，包括地貌、地質(zhì)或母質(zhì)、土壤、土壤利用現(xiàn)狀、自然植被作物和侵蝕切割密度等和湖北省普查辦第二次土壤普查所獲得的資料作為重要分區(qū)劃分依據(jù)。確定本研究中江漢平原區(qū)包括荊州市全部，荊門(mén)市的沙洋縣，宜昌市的枝江市，潛江市，仙桃市，天門(mén)市，孝感市的云夢(mèng)縣、應(yīng)城市、孝南區(qū)、漢川市，武漢市的東西湖區(qū)、蔡甸區(qū)、漢南區(qū)，咸寧市的嘉魚(yú)縣（圖1）。

圖1 江漢平原區(qū)范圍

1.2 研究材料

研究區(qū)2020 年共設(shè)置3 023 個(gè)調(diào)查樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)調(diào)查分析48 項(xiàng)指標(biāo)，具體田間基礎(chǔ)設(shè)施、耕地地力、田間生態(tài)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查內(nèi)容

1.3 研究方法

綜合考慮耕地的立地條件、剖面性狀、耕層理化性質(zhì)、土壤養(yǎng)分狀況、土壤健康情況和土壤管理等因素，依據(jù)《耕地質(zhì)量等級(jí)》（GB/T 33469—2016），將土壤圖、行政區(qū)劃圖和土地利用現(xiàn)狀圖疊加，形成評(píng)價(jià)單元。以調(diào)查化驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用層次分析和模糊數(shù)學(xué)等方法建立耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用GIS 空間分析方法形成耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)單元，采用綜合指數(shù)法計(jì)算耕地質(zhì)量綜合指數(shù)（IFI），完成耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)。依據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)保護(hù)中心下發(fā)的湖北省耕地質(zhì)量各指標(biāo)的分級(jí)方法，對(duì)耕地質(zhì)量理化指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)分析（表2）。

表2 部分理化指標(biāo)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 江漢平原耕地變化情況

由表3 可知，江漢平原耕地面積從2009 年第二次全國(guó)土地調(diào)查的16 153 km2［5］降至2019 年第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查的15 609 km2［2］，10 年下降了3.37%。同期，全省耕地面積分別為53 227 km2、47 687 km2，10 年下降了10.41%。同期，水田面積增加，水澆地和旱地面積減少，一定程度上保障了糧食生產(chǎn)。

表3 江漢平原不同調(diào)查時(shí)期的耕地面積統(tǒng)計(jì)情況（單位：km2）

2.2 江漢平原耕地質(zhì)量整體情況

2020 年全省調(diào)查評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)顯示，江漢平原耕地質(zhì)量平均等級(jí)為3.77，明顯高于湖北省平均水平，也高于全國(guó)平均水平。其中，評(píng)價(jià)為1～3 等地的耕地面積為6 575 km2，占全區(qū)耕地總面積的42.12%，主要分布在天門(mén)市、仙桃市、潛江市、監(jiān)利市、江陵縣、松滋市、沙洋縣等縣（市、區(qū)）的部分區(qū)域；評(píng)價(jià)為4～6 等地的耕地面積為8 771 km2，占全區(qū)耕地總面積的56.19%，主要分布在天門(mén)市、監(jiān)利市、公安縣、天門(mén)市、漢川市、潛江市等縣（市、區(qū)）的部分區(qū)域。水源充足，基礎(chǔ)設(shè)施較好，部分耕地存在夾沙層、夾黏層、潛育層等障礙層次；評(píng)價(jià)為7～10 等地的耕地面積為263 km2，占全區(qū)耕地總面積的1.68%，主要分布在洪湖市、公安縣、孝南區(qū)等的部分區(qū)域，地下水位高、排水不良、潛育化明顯。應(yīng)因地制宜發(fā)展稻田綜合種養(yǎng)模式，加強(qiáng)農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善排水條件。

2.3 江漢平原耕地質(zhì)量各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)影響

統(tǒng)計(jì)了高、中、低等地各耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合指數(shù)（表4），將評(píng)價(jià)指標(biāo)分為4 個(gè)方面：立地條件類，包括地形部位、有效土層厚度、質(zhì)地構(gòu)型、障礙因素；理化性狀類，包括耕層質(zhì)地、土壤容重、有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、酸堿度；健康狀況類，包括生物多樣性、清潔程度；農(nóng)田管理類，包括灌溉能力、排水類型、農(nóng)田林網(wǎng)化程度。高等級(jí)耕地與中等級(jí)耕地相比，影響最大的是農(nóng)田管理方面，對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)提升的影響達(dá)38%，對(duì)理化性狀的提升影響為33%，立地條件的提升影響為27%；中等級(jí)耕地與低等級(jí)耕地相比，影響最大的方面是農(nóng)田管理，對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)提升的影響達(dá)34%，對(duì)理化性狀的提升影響為32%，立地條件的提升影響為32%。綜合來(lái)看，對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)提升影響依次為農(nóng)田管理、理化性狀、立地條件、健康狀況。

2.4 江漢平原耕地質(zhì)量主要性狀指標(biāo)情況

對(duì)江漢平原納入耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)的部分理化指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（表5），結(jié)果表明，該區(qū)有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀幾項(xiàng)指標(biāo)總體處于中級(jí)至較低級(jí)水平。高等地有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀平均含量均在中級(jí)，pH 處于中性。低等地有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀含量明顯低于高等、中等地，整體處于較低水平。

表5 江漢平原不同耕地質(zhì)量分級(jí)耕地主要性狀指標(biāo)

3 小結(jié)與建議

3.1 小結(jié)

江漢平原區(qū)耕地面積10 年來(lái)整體減少了3.37%，但低于全省整體減少幅度（10.41%），說(shuō)明其在耕地?cái)?shù)量保護(hù)上有一定成效，耕地質(zhì)量總體處于較高水平，全區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)明顯高于湖北省平均水平，也高于全國(guó)平均水平，接近東北黑土地；耕地質(zhì)量主要性狀指標(biāo)分級(jí)區(qū)分明顯；主要養(yǎng)分指標(biāo)總體處于中等至較少水平，農(nóng)田管理、理化性狀是影響耕地質(zhì)量的重要因素。

總體上看，江漢平原耕地質(zhì)量高，是重要的糧食產(chǎn)區(qū)。保護(hù)和提升該區(qū)域耕地質(zhì)量，促進(jìn)耕地可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，主要問(wèn)題有以下3 個(gè)方面。一是江漢平原區(qū)人口密度大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展快，城市建設(shè)用地面積不斷增加，耕地補(bǔ)充潛力有限，耕地面積減少短期不會(huì)改變［6］。二是江漢平原地下水位極高，區(qū)域內(nèi)地勢(shì)低洼、缺乏排水設(shè)施或者排水設(shè)施年久失修，排水不暢，極易發(fā)生內(nèi)澇，導(dǎo)致土壤潛育化問(wèn)題［7］。季節(jié)性水位調(diào)配也影響耕地生產(chǎn)性能。耕地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況能顯著影響區(qū)域內(nèi)耕地質(zhì)量等級(jí)的提升［8］。三是耕地地力需要提升。耕地地力是耕地質(zhì)量等級(jí)的重要組成［9］，江漢平原中、低等地土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分不夠豐富，需要提升。通過(guò)增施有機(jī)肥、平衡土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分、改善物理?xiàng)l件等，可以有效提高耕地的持續(xù)供養(yǎng)能力。

3.2 提高耕地質(zhì)量的對(duì)策與建議

通過(guò)項(xiàng)目、政策、資源支持，省部聯(lián)動(dòng)，將湖北省江漢平原打造為“南方黑土地”保護(hù)利用示范區(qū)，在南方地區(qū)率先建立區(qū)域性優(yōu)質(zhì)耕地保育開(kāi)發(fā)體系，呼應(yīng)東北黑土地保護(hù)行動(dòng)，探索農(nóng)業(yè)產(chǎn)地資源全流域高效利用新模式。堅(jiān)持保護(hù)與開(kāi)發(fā)并舉，通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施，提高江漢平原綜合穩(wěn)產(chǎn)、持續(xù)供養(yǎng)的能力，使耕地質(zhì)量等級(jí)平均提升0.3 等以上，接近東北黑土地耕地質(zhì)量水平［10］；打造基礎(chǔ)設(shè)施完善、資源循環(huán)利用好、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的高標(biāo)準(zhǔn)綠色農(nóng)產(chǎn)品供給基地示范樣板。措施如下。

1）將江漢平原參照“黑土地”保護(hù)利用規(guī)劃給江漢平原給予重點(diǎn)支持。設(shè)立江漢平原“黑土地”保護(hù)利用專項(xiàng)，打造耕地質(zhì)量保護(hù)利用綜合模式。深入推進(jìn)秸稈還田技術(shù)應(yīng)用，加大畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源肥料化利用，推廣保護(hù)性耕作，擴(kuò)大綠肥種植等，支持江漢平原生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與保護(hù)，開(kāi)展農(nóng)業(yè)面源污染全要素全鏈條防治。持續(xù)推進(jìn)化肥減量增效行動(dòng)，每年打造施肥新技術(shù)、新產(chǎn)品、新機(jī)具“三新”示范面積66 667 km2以上。實(shí)施“南方黑土地”保護(hù)科技攻關(guān)行動(dòng)，開(kāi)展中低產(chǎn)田障礙因子消減與地力提升關(guān)鍵技術(shù)研究，創(chuàng)制新產(chǎn)品，研發(fā)新技術(shù)。

2）支持江漢平原全域建設(shè)綠色高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。逐步將江漢平原永久基本農(nóng)田全部建設(shè)為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。按照數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)“三位一體”建設(shè)原則，統(tǒng)籌考慮田間基礎(chǔ)設(shè)施、耕地地力及土壤健康等要素，將田間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和耕地質(zhì)量保護(hù)提升措施同步設(shè)計(jì)、同步建設(shè)、同步考核，確保新建成的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田集中連片、旱澇保收、質(zhì)量提升、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、生態(tài)良好。

3）加強(qiáng)耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。進(jìn)一步加強(qiáng)江漢平原耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和信息化建設(shè)，扎實(shí)開(kāi)展縣域耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查評(píng)價(jià)，支持農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目，為江漢平原耕地質(zhì)量保護(hù)提升、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐。