陜西省耕地養(yǎng)分狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)

徐軼瑋 李亞周

陜西省耕地總面積293.434 萬(wàn)hm2（4 401.5 萬(wàn)畝），占全省土地總面積的14.3%，是我國(guó)北方主要農(nóng)業(yè)區(qū)，是我國(guó)農(nóng)業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)相對(duì)集中的區(qū)域， 主要生產(chǎn)小麥、 玉米、 水稻等糧食作物及油菜等油料作物， 為當(dāng)?shù)厝嗣裆钆c生產(chǎn)提供了重要物質(zhì)保證， 蘋果、 獼猴桃等果樹種植面積與產(chǎn)值均居全國(guó)首位， 成為農(nóng)民脫貧致富的重要來(lái)源。 優(yōu)良的耕地質(zhì)量是農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效、 實(shí)現(xiàn)耕地可持續(xù)利用的必要條件。

針對(duì)陜西省退化耕地開展調(diào)查， 明確不同區(qū)域各類耕地中存在的有機(jī)質(zhì)含量偏低、 土壤養(yǎng)分失衡等退化成因，提出一系列退化耕地質(zhì)量提升技術(shù)，旨在為陜西省糧食安全、 食品安全與生態(tài)環(huán)境安全提供保障。

1 耕地養(yǎng)分退化調(diào)查評(píng)價(jià)方法

根據(jù)《第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查評(píng)價(jià)工作方案》（國(guó)土調(diào)查辦發(fā)〔2018〕19 號(hào)）和《農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于做好耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查評(píng)價(jià)工作的通知》（農(nóng)辦農(nóng)〔2017〕18 號(hào)）規(guī)定的調(diào)查、采樣及檢測(cè)方法，對(duì)陜西省耕地的立地條件、土壤有機(jī)質(zhì)含量及氮磷鉀養(yǎng)分狀況等方面的調(diào)查檢測(cè)， 應(yīng)用GIS 和計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代科學(xué)手段， 建立耕地資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和質(zhì)量管理信息系統(tǒng)， 對(duì)全省耕地退化因素進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。

1.1資料收集與整理 收集野外調(diào)查資料、分析化驗(yàn)資料、基礎(chǔ)圖件資料、統(tǒng)計(jì)資料和其他資料等。 其中，野外調(diào)查資料包括地理位置、自然條件、生產(chǎn)條件、土壤剖面性狀等；分析化驗(yàn)資料包括有機(jī)質(zhì)、pH及土壤大、中、微量元素等；統(tǒng)計(jì)資料包括統(tǒng)計(jì)年鑒、農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒等； 其他資料包括第二次土壤普查相關(guān)資料、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)等農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資料、水利區(qū)劃相關(guān)資料、 耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)資料及歷年相關(guān)田間試驗(yàn)資料等。

1.2樣點(diǎn)布設(shè)與調(diào)查 考慮代表性、 兼顧均勻性、時(shí)效一致性、數(shù)據(jù)完整性原則，兼顧土壤類型、行政區(qū)劃、地貌類型、地力水平等因素，在全省293.434萬(wàn)hm2耕地上共布設(shè)大田樣點(diǎn)7 278 個(gè)。 調(diào)查內(nèi)容主要包括樣點(diǎn)編號(hào)、位置、采樣年份等基本信息，立地條件、理化性狀、障礙因素、耕作管理等相關(guān)數(shù)據(jù)。同時(shí)，對(duì)各數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范與整理。

2 耕地養(yǎng)分調(diào)查評(píng)價(jià)

2.1有機(jī)質(zhì)含量調(diào)查評(píng)價(jià) 有機(jī)質(zhì)是作物養(yǎng)分的倉(cāng)庫(kù)， 有強(qiáng)大的保肥能力， 能活化土壤中的潛在養(yǎng)分，還能改良土壤，培肥地力。有機(jī)質(zhì)比較穩(wěn)定，是反映土壤肥瘦的重要指標(biāo)。

陜西省耕地土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為17.46 g/kg，屬于中等偏下水平， 呈南高北低分布， 變化范圍3.8～42.69。有機(jī)質(zhì)含量范圍分布較為廣泛，但是主要集中在10～15 g/kg 和15～20 g/kg 兩部分內(nèi)， 這兩部分共占總耕地面積的56.07%：其中10～15 g/kg 面積有697 199.2 hm2，占總耕地面積的23.76%，屬于較低有機(jī)質(zhì)含量水平；15～20 g/kg 面積有948 085.3 hm2，占總耕地面積的32.31%，屬高含量水平。 在更高有機(jī)質(zhì)含量水平和更低有機(jī)質(zhì)含量水平分別也有較高比例的分布：在>30 g/kg 及20～30 g/kg 范圍內(nèi)，面積分別有68 076.7 hm2、564 273.6 hm2，分別占總耕地面積的2.32 %、19.23 %，均屬高有機(jī)質(zhì)含量水平；在6～10 g/kg 及<6 g/kg 范圍內(nèi)， 面積分別有563 980.1 hm2、92 725.1 hm2，分別占總耕地面積的19.22 %、3.16 %，均屬較低水平。 土壤有機(jī)質(zhì)分級(jí)面積及占比見表1，土壤有機(jī)質(zhì)含量見表2。

表1 陜西省耕地土壤有機(jī)質(zhì)分級(jí)面積及占比

表2 陜西省耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量信息統(tǒng)計(jì)表

各土類有機(jī)質(zhì)含量差異較大，其中水稻土的有機(jī)質(zhì)平均含量最高，變幅為7.67～42.26 g/kg，平均含量26.19 g/kg；其次是黃棕壤、棕壤、石灰?guī)r土，這3 種土類有機(jī)質(zhì)含量較為接近，變幅分別為9.7～42.69 g/kg、10.63～41.97 g/kg、9.94～42.39 g/kg， 平均含量分別為22.39 g/kg、22.35 g/kg、21.92 g/kg；黃褐土、暗棕壤、 山地草甸土、 粗骨土、 潮土、 紫色土和褐土等7 種土類有機(jī)質(zhì)含量較為接近，變幅分別為10.96～40.48 g/kg、18.86～21.84 g/kg、17.11～29.56 g/kg、6.65～39.85 g/kg、5.51～33.4 g/kg、11.58～32.3 g/kg 和10.13～30.14 g/kg，平均含量分別為20.66 g/kg、20.51 g/kg、19.2 g/kg、18.52 g/kg、18.31 g/kg、18.3 g/kg 和18.24 g/kg； 新積土、石質(zhì)土、紅土、亞高山草甸土、黑壚土、栗鈣土、達(dá)鹽土、黃綿土、風(fēng)沙土和沼澤土的有機(jī)質(zhì)含量也較高，平均含量分別為16.16 g/kg、15.58 g/kg、14.75 g/kg、14.65 g/kg、14.53 g/kg、14.39 g/kg、13.22 g/kg、12.95 g/kg、12.45 g/kg、11.59 g/kg；漠境鹽土、灰鈣土的有機(jī)質(zhì)含量較低， 變幅分別為5.54～9.8 g/kg、5.33～11.75 g/kg，平均含量分別為8.09 g/kg、7.88 g/kg。

2.2 土壤養(yǎng)分調(diào)查評(píng)價(jià) 陜西省總耕地面積293.434 萬(wàn)hm2， 全省耕地質(zhì)量平均等級(jí)評(píng)價(jià)為5.722 3，耕地質(zhì)量等級(jí)水平明顯低于4.76 的全國(guó)耕地質(zhì)量平均等級(jí)， 也低于4.359 的西南區(qū)耕地質(zhì)量平均等級(jí)， 在全國(guó)處于中等偏下水平； 但高于6.067 的黃土高原區(qū)耕地質(zhì)量平均等級(jí)， 與黃土高原區(qū)主要省區(qū)相比，處于較高水平。 2021 年應(yīng)用第二次國(guó)土資源調(diào)查耕地?cái)?shù)據(jù)， 評(píng)價(jià)等級(jí)為5.702 2，應(yīng)用第三次國(guó)土資源調(diào)查耕地?cái)?shù)據(jù)， 評(píng)價(jià)等級(jí)為5.773 4。 根據(jù)第三次國(guó)土資源調(diào)查耕地資源數(shù)據(jù)，與2021 年相比較，2022 年耕地質(zhì)量等級(jí)提高了0.051 1 個(gè)等級(jí)。

高等級(jí)耕地集中分布在渭河河谷平原和漢江河谷盆地，以寶雞市、咸陽(yáng)市、西安市、渭南市和漢中市為主。 這部分耕地基礎(chǔ)地力較高， 農(nóng)田設(shè)施條件好， 灌溉和排水能力強(qiáng)， 無(wú)明顯障礙因素。 該類耕地應(yīng)加強(qiáng)土壤保育和合理利用， 嚴(yán)防土壤污染和非農(nóng)化占用。

中等質(zhì)量耕地廣泛分布在全省， 以陜北黃土高原南部的黃土塬和臺(tái)塬區(qū)， 及秦巴山區(qū)低山丘陵區(qū)為主。 這部分耕地立地條件較好， 具備一定的農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施， 是發(fā)展糧食、 蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物的重點(diǎn)生產(chǎn)區(qū)域。 該類耕地今后應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)耕地質(zhì)量提升，增加土壤有效養(yǎng)分含量， 有條件的地區(qū)發(fā)展灌溉設(shè)施，提高灌排能力。

低等級(jí)耕地廣泛分布在陜北黃土丘陵溝壑區(qū)和秦巴山地的中高山區(qū)，集中分布在榆林市和延安市。這部分耕地立地條件差，大多數(shù)無(wú)灌溉設(shè)施，有機(jī)質(zhì)含量低，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素貧乏，部分耕地存在鹽漬化和沙化， 今后應(yīng)大力開展農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)， 增加有機(jī)肥料和氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)投入， 改良土壤， 培肥地力。

從耕地質(zhì)量等級(jí)的分布地域和質(zhì)量構(gòu)成要素可以看出，陜西省耕地質(zhì)量等級(jí)的高低與地形地貌、土壤類型及耕地土壤性質(zhì)密切相關(guān)， 呈現(xiàn)出明顯的地帶性規(guī)律和地域分布特征。 各區(qū)耕地土壤養(yǎng)分含量見表3。

表3 陜西省各市耕地土壤養(yǎng)分含量

西安市耕地土壤類型主要是褐土、黃綿土、潮土和新積土，還有少量水稻土、粗骨土和棕壤，主要分布于河谷平原上，面積達(dá)到103 603.78 hm2，占該市總耕地面積的37.58%。 土壤有機(jī)質(zhì)、 有效磷、 速效鉀的平均含量分別為20.06 g/kg、29.44 mg/kg、199.6 mg/kg， 均處于中上水平； 全氮平均含量為1.18 g/kg，處于中等水平。

咸陽(yáng)市耕地土壤類型主要是褐土、 黃綿土、 黑壚土、 新積土和紅黏土， 還有少量潮土、 石質(zhì)土和粗骨土等， 主要分布于黃土塬和河谷平原上， 面積分別達(dá)到131 926.89 hm2、 164 951.84 hm2， 占該市總耕地面積的37.1%和46.39%。 其有機(jī)質(zhì)、 有效磷平均含量分別為15.99 g/kg、18.98 mg/kg， 均處于中等偏上水平； 速效鉀平均含量為364.12 mg/kg，處于較高水平；全氮的平均含量為0.95 g/kg，處于中等水平。

寶雞市耕地土壤類型主要是黃綿土、 褐土、 新積土、 潮土和紅黏土， 還有少量的粗骨土、 棕壤、黑壚土、 水稻土和石質(zhì)土， 主要分布于河谷平原上， 面積為119 064.76 hm2， 占該市總耕地面積的33.14%； 其次是黃土臺(tái)塬和中、低山地。寶雞市地表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，海拔高度差異懸殊。 土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷平均含量分別為18.07 g/kg、21.66 mg/kg， 均處于中等偏上水平； 速效鉀平均含量為195.07 mg/kg， 處于較高水平； 全氮平均含量為1.14 g/kg， 處于中等水平。

渭南市耕地土壤類型主要是黃綿土、褐土、新積土、 潮土和風(fēng)沙土， 還有少量粗骨紅黏土、 黑壚土等分布， 主要分布于黃土臺(tái)塬、 河谷平原和黃土塬上， 面積分別為122 571.6 hm2、161 570.65 hm2和170 800.49 hm2，分別占該市總耕地面積的21.32%、28.81%、29.44%。 土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為17.05 g/kg，處于中等偏上水平； 全氮、 有效磷平均含量分別為1.11 g/kg、25.53 mg/kg，均處于中等水平；速效鉀平均含量為247.9 mg/kg，處于較高水平。

銅川市耕地土壤類型主要是黃綿土、褐土、黑壚土、紅黏土、新積土和粗骨土，主要分布于黃土塬上，面積為41 916.13 hm2， 占該市總耕地面積的49.97%。 土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為16.88 g/kg，處于中等偏上水平；全氮、有效磷平均含量分別為1.02 g/kg、17.72 mg/kg， 均處于中等水平； 速效鉀平均含量為177.11 mg/kg，處于較高水平。

延安市耕地土壤類型主要是黃綿土、 新積土、紅黏土和褐土， 延安市地貌類型復(fù)雜， 耕地在各個(gè)地貌類型上均有分布， 主要分布于黃土梁上， 面積為149 541.79 hm2， 占該市總耕地面積的40.26%。土壤有機(jī)質(zhì)、 全氮和有效磷含量在全省處于較低范圍， 平均含量分別為9.64 g/kg、0.72 g/kg、9.97 mg/kg；緩效鉀平均含量為141.6 mg/kg， 處于中偏上水平。

榆林市耕地土壤類型主要是黃綿土、風(fēng)沙土、新積土，地貌類型以風(fēng)沙灘地和黃土丘陵為主，河谷階地也有一定面積，耕地主要分布于黃土峁上，該部分面積為324 763.94 hm2，占該市總耕地面積的31%。榆林氣候?qū)倥瘻貛Ш蜏貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，四季分明，氣溫日差較大，無(wú)霜期短。 其≥10 ℃積溫為2 982.68～3 906.22 ℃， 平均年降水量330.3～495.55 mm，全年日照時(shí)數(shù)2 453.37～2 993.5 h。 榆林市耕地土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和有效磷含量很低，平均含量分別為9.22 g/kg、0.57 g/kg、13.19 mg/kg， 是全省各市中最低的；速效鉀平均含量為115.86 mg/kg，處于中等偏上水平。

總體講， 漢中市耕地質(zhì)量在全省處于中等偏上水平。 漢中市耕地土壤類型主要是黃棕壤、水稻土、粗骨土、黃褐土和石灰?guī)r土，屬于亞熱帶氣候區(qū)，北有秦嶺屏障，寒流不易侵入，氣候溫和濕潤(rùn)。 土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，平均含量為22.4 g/kg；有效磷、速效鉀平均含量分別為18.73 mg/kg、110.84 mg/kg，均處于中等水平；全氮平均含量分別為1.3 g/kg，處于中偏上水平。

安康市耕地土壤類型主是黃棕壤， 其次為黃褐土和粗骨土， 主要分布于中、 低山區(qū)， 其中中山區(qū)分布面積高達(dá)232 550.24 hm2， 占到該市總耕地面積的68.28%。 土壤有機(jī)質(zhì)、 全氮含量較高， 平均含量分別為20.41 g/kg、1.32 g/kg； 有效磷平均含量為19.84 mg/kg，均處于中等水平；速效鉀平均含量為127.47 mg/kg，處于中等偏上水平。

商洛市耕地土壤類型主要是黃棕壤、 褐土、 棕壤和粗骨土， 主要分布于秦嶺中低山區(qū)， 該部分面積為139 222.16 hm2， 占該市總耕地面積的70.53%。 其≥10 ℃積溫為3 467.25～4 526.89 ℃，年平均降水量694.11～852.46 mm， 全年日照時(shí)數(shù)1 735.35～2 120.22 h。 土壤有機(jī)質(zhì)含量較高， 平均含量為18.77 g/kg； 全氮、 有效磷、 速效鉀平均含量分別為1.38 g/kg、21.86 mg/kg、123.51 mg/kg，均處于中等偏上水平。