李素珍 李 晶 王建倉
(1.濟寧市任城區農業技術推廣中心 山東濟寧 272100;2.濟寧市農業技術推廣中心 山東濟寧 272100;3.濟寧市任城區喻屯鎮農業辦公室 山東濟寧 272100)
耕地是農業最重要的生產資料, 是人類賴以生存和發展的基礎。 無論是經濟發達國家還是發展中國家都非常重視耕地資源安全問題, 因為耕地資源安全關乎國家經濟安全、社會安全、生態安全等國家安全的方方面面[1]。 掌握不同區域、不同利用方式下耕地質量的變化特征與規律, 進行耕地質量的長期監測、評價與預警,對于提高我國耕地質量、指導耕地質量管理、 確保國家糧食安全和農業可持續發展具有重要意義[2]。
任城區位于北緯35°08′~35°32′、 東經116°26′~116°44′之間, 地處魯西南平原京杭大運河中段,屬淮河水系的南四湖流域,素有“中國運河之都”的美譽。 區內氣候條件優越,四季分明,光照充足,梁濟運河貫穿南北,是濟寧市的政治、經濟、文化中心,也是濟寧市組群城市核心區。 現轄3 個鎮、16 個街道和1 個省級經濟開發區, 行政區域總面積為88 397 hm2,其中耕地面積50 193.80 hm2, 園地面積210.89 hm2,林地面積1 061.88 hm2。 任城區土壤類型有褐土、潮土、砂漿黑土、水稻土。
根據近3 年(2019-2021 年)耕地質量調查、 監測與評價結果, 任城區耕地質量處在1~8 級(圖1),一等地質量最好,八等地質量最差。 面積排序為三等地>二等地>五等地>四等地>六等地>一等地>七等地>八等地, 主要集中在二、 三等級地, 占耕地總面積的79.1%, 說明任城區耕地質量較好。 其中一等地120.47 hm2, 占全區耕地總面積的0.24%; 二等地16 137.31 hm2, 占耕地總面積的32.15%; 三等地23 565.99 hm2, 占耕地總面積的46.95%; 四等地4 336.74 hm2, 占耕地總面積的8.64%; 五等地5 722.09 hm2, 占耕地總面積的11.40%; 六等地180.70 hm2,占耕地總面積的0.36%;七等地100.39 hm2,占耕地總面積的0.20%;八等地30.12 hm2,占耕地總面積的0.06%。 全區加權平均等級為3.01 級。

圖1 任城區耕地質量等級的面積占比
結合評價結果圖,疊加鄉鎮街道行政區劃圖,統計得出各鄉鎮街道各等級耕地面積(圖2)及所占比例(圖3)。一等地面積比較小,主要集中在南張街道、安居街道和長溝鎮及廿里鋪街道的很少一部分。 二等地主要集中在唐口街道、 安居街道、 廿里鋪街道、 長溝鎮, 還有一少部分分布在接莊街道、 南張街道、 石橋鎮、 許莊街道和喻屯鎮。 三等地主要集中在喻屯鎮、 接莊街道和石橋街道, 還有一少部分集中在安居街道、 柳行街道、 南張街道和廿里鋪街道。 四等地主要分布在唐口街道、 長溝鎮、 李營街道, 石橋街道也有少量分布。 五等地主要分布在李營街道的大部分耕地及廿里鋪街道、 長溝鎮、 南張街道、 柳行街道的部分耕地中和石橋鎮與接莊街道東部泗水河與河堤之間的耕地中, 其他區域有零散分布。 六等地主要分布在廿里鋪街道和李營街道的部分耕地中。 七等地面積很小, 主要分布在北部河流沿岸。 八等地面積最小, 主要分布在李營街道、廿里鋪街道。

圖2 任城區各鎮街耕地質量等級面積

圖3 任城區各鎮街耕地質量等級的面積占比
任城區土壤pH 平均為7.55,變幅為6.08~8.80,變化幅度較大。 其中pH 6.08~7.50 的主要集中在旱田區的南張街道、廿里鋪街道、長溝鎮、李營街道、接莊街道、石橋街道;pH 7.5~8.8 的主要集中在水旱輪作區的安居街道、唐口街道、喻屯鎮。 現耕層土壤有機質含量平均為19.31 g/kg, 變化幅度為4.2~33.3 g/kg,1982 年第2 次土壤普查時耕層土壤有機質含量為10.25 g/kg,2019 年耕層土壤有機質比1982 年增加9.06 g/kg,增幅46.92%。 現耕層土壤全氮含量平均為1.22 g/kg,變化幅度為0.09~2.59 g/kg,比第2 次土壤普查提高0.49 g/kg,增幅67.12%。現耕地土壤堿解氮平均為120 mg/kg,變化幅度為30~352 mg/kg,比第2 次土壤普查提高70 mg/kg,增加了1.4 倍。 現耕層土壤有效磷含量平均為40.4 g/kg, 變化幅度為8.2~120.6 g/kg,而1982 年第2 次土壤普查時土壤有效磷含量僅為2.2 g/kg,比1982 年增加38.2 g/kg,增加了17.36 倍,土壤有效磷有了很大提高。 現耕層土壤速效鉀含量平均為202 mg/kg, 變化幅度為64~512 mg/kg,1982 年第2 次土壤普查耕層土壤速效磷含量僅為122 mg/kg,比1982 年增加80 mg/kg,增幅達到65%。從速效氮磷鉀的增加比例中可以看出, 增幅最大的是速效磷(表1)。自1982 年第2 次土壤普查以來,耕層土壤養分含量有了明顯提高, 這主要是因為任城區大力推廣測土配方施肥、秸稈還田、增施有機肥、有機肥替代化肥等技術取得的效果。

表1 任城區耕層土壤主要養分狀況
農田基礎地力是指特定立地條件、 土壤理化性狀下農田自身的生產能力[3]。 優質耕地土壤是長期發育或多年培育的結果,通常土層深厚,富含有機質,水氧氣熱協調,保水保肥、耐旱耐澇、高產穩產,基礎地力高[4]。 根據2019 年山東省土壤肥料總站《山東省耕地質量監測指標分級標準》,任城區耕地土壤堿解氮、有效磷、速效鉀處在2 級較高水平,耕地土壤有機質屬于3 級中等水平(表2)。但在農業生產中存在的不合理耕作、 過度種植導致農田土壤養分非均衡化嚴重,土壤板結、土壤生物性狀退化、防旱排澇能力差,導致耕地土壤基礎地力下降,與高產穩產的優質耕地土壤還有很大差距。

表2 山東省耕地質量監測指標分級標準
耕地由于長期的機械耕作碾壓和人工作業,大部分耕地土壤耕層變淺,耕層在15 cm 左右,加上降雨、灌水的作用,“犁底層”上移加厚,形成了堅硬深厚的阻隔層,阻礙了土壤水分、養分、微生物循環和空氣的上下運行。 土壤耕層變淺使作物根系下扎困難、土壤蓄水保肥能力變弱、硬度增加,致使土壤板結越來越嚴重。
稻田中化肥的大量使用或者不合理使用, 造成農田施用的氮、磷通過農田地表徑流、農田排水、地下滲漏進入溝渠、河流、湖泊等水體,引起水質下降、水體富營養化等問題。
任城區南部濱湖洼地區, 土壤質地黏重, 主要為水稻土, 種植作物為水稻、 小麥。 土壤耕層淺、犁底層緊實、 潛水位較高, 應控施氮鉀、 適施磷肥、 增施鋅肥。
任城區北部和東部的褐土糧菜高產培肥區,區內地勢平坦,地貌為傾斜平地和微斜平地,表層質地輕壤或中壤,土體深厚基本無障礙層次,土壤肥力水平較高。 土壤重用輕養造成氮磷鉀比例失調、微量元素鋅硼缺乏,應加深耕層、增施有機肥、調整氮磷比例以培肥土壤和持續高產。
任城區北部和東部的砂漿黑土、 潮土抗旱防澇區,地處淺平洼地,土壤易澇易旱,但該區水熱光等自然條件較好,土壤潛在肥力較高。 通過多年中低產田改造、高標準良田建設、完善排灌系統、深耕深松、秸稈還田、增施磷肥,已逐步發展為中產田。 今后應合理開發利用地下水,搞好排灌工程配套,建設高標準田間排水溝、灌溉渠,完善田間配套工程,消除洪澇危害,通過秸稈還田、增施有機肥、深耕深翻進一步發揮砂漿黑土、潮土的生產潛力。
建設高標準田間排水溝、灌溉渠,實現“旱能澆、澇能排”,提高耕地地力。 通過農機深松打破多年形成的犁地層, 鼓勵農戶每隔2~3 年進行一次深度不小于25 cm 的深松整地,改善土壤耕層結構,提高蓄水保墑和抗旱能力。
推廣有機廢棄物堆肥還田模式,利用養殖糞便、秸稈、 菌渣等有機廢棄物在養殖基地或蔬菜種植區集中腐熟發酵,就近供應農戶。 不但減輕了農業廢棄物面源污染,改善了生態環境,還能實現畜禽糞便資源循環利用。 通過有機肥替代化肥項目技術推廣和宣傳帶動,節約化肥投入,減少土壤中的化肥殘留,改善土壤理化性質,最終實現節本增效。
圍繞“測土、配方、配肥、供肥、施肥指導”五個核心環節, 為廣大農民科學種田提供技術支撐, 實現農業節本增效。 引導農民施用緩控釋肥、 有機無機復合肥等新型肥料, 提高肥料利用率。
在任城區建成和完善了20 個長期定位耕地質量監測點,其中省級監測點2 個、市級監測點3 個、縣(區)級監測點15 個。 對全區耕地肥力質量、土壤環境質量進行動態監測,強化耕地質量評定工作。
結合高效節水灌溉,示范推廣滴灌施肥、噴灌施肥等技術,促進水肥一體化,提高肥料利用效率。 按照農藝農機融合、基肥追肥統籌的原則,推廣水稻機械側深施、小麥玉米機械追肥、種肥同播等技術,減少養分揮發和流失。