莎車縣地形對耕地地力質(zhì)量的影響及改良對策

饒曉娟　王治國　耿慶龍　李翔燁　陳署晃

摘 要：土壤發(fā)育與地形密切相關(guān)，而在土壤發(fā)育過程中不同的地形就會對耕地有效土層厚度、灌溉條件和植被產(chǎn)生一系列的重要影響，根據(jù)莎車縣的地形與土壤形成的關(guān)系將莎車縣地形概括為5種類型，分別為沖積洪積扇上、中、下部，沙漠邊緣，山前洪積平原；依據(jù)專家評定出對莎車縣耕地地力影響比較大的12個因素和耕地地力評價系統(tǒng)，以不同地形部位的尺度對莎車縣耕地地力質(zhì)量等級劃分的影響進(jìn)行系統(tǒng)分析，明確制約因素，提出更有效的改良利用措施，為提升莎車縣耕地高效利用提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地力質(zhì)量；地形部位；地力等級；改良

中圖分類號：S151+.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號：2014-0438

0 引言

土壤肥力質(zhì)量被公認(rèn)為是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個重要組成部分。土壤肥力質(zhì)量與土壤母質(zhì)類型、地形環(huán)境有著十分重要的關(guān)系[1]。土壤發(fā)育與地形、植被密切相關(guān)[2-4]。水分是干旱和半干旱地區(qū)影響植被生長的重要因素，降水由于地形的重新分配直接影響植被的分布，植被影響土壤養(yǎng)分積累和分布[5]。土壤養(yǎng)分的不足或養(yǎng)分間不平衡也是一個重要的影響因子[6-7]，長期的水土流失直接影響了土壤顆粒和養(yǎng)分沿坡面或溝道重新分布[8-9]。地形是影響土壤理化性狀的重要因素[6，10-13]，而地形部位不同土壤水分[14]、鹽分[15]分布狀況也有差異。耕地自然質(zhì)量是土地生產(chǎn)力評估的基礎(chǔ)，是進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的決定性因素[16]?？h域范圍內(nèi)氣候條件及種植制度差異較小，自然質(zhì)量分高低能夠客觀反映地形條件、土壤質(zhì)地、土肥狀況、排灌設(shè)施等多重因素影響下的區(qū)域耕地質(zhì)量[17]。莎車縣位于新疆西南邊陲、昆侖山北麓，帕米爾高原南面，地處塔克拉瑪干沙漠和布古里沙漠之間的葉爾羌河沖積扇平原中上游，地勢由西向東傾斜，包括布谷里—托合拉克東部沙漠、塔克拉瑪干西部沙漠和兩沙漠之間的葉爾羌河沖積平原上中游。地形對耕地質(zhì)量要素產(chǎn)生重要影響，為此根據(jù)莎車縣的地形地貌與土壤形成的關(guān)系把莎車縣的地形地貌分為5種類型，對地形對耕地質(zhì)量產(chǎn)生的影響進(jìn)行系統(tǒng)分析。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域基本情況

莎車縣現(xiàn)有土地總面積828400 hm2，其中山地328046.4 hm2，占39.6%，平原500353.6 hm2，占60.4%，平原中耕地面積124260 hm2，占總面積的15%，平均海拔1231.2 m，屬暖溫帶大陸性氣候，有得天獨厚的光熱水土資源，四季分明，氣候干燥，日照長，水分蒸發(fā)量大，年平均降水量56.6 mm。特殊的地理位置和氣候條件造就了莎車縣較為貧瘠的土壤，參照土壤養(yǎng)分評價標(biāo)準(zhǔn)，莎車縣土壤肥力基本屬于4級；此次耕地地力質(zhì)量評價通過土壤發(fā)育的不同地形部位的尺度對莎車縣進(jìn)行了系統(tǒng)的等級劃分，從而很有必要從土壤發(fā)育過程的角度進(jìn)行土壤質(zhì)量評價，進(jìn)而提出更有效的改良措施。

1.2 調(diào)查方法

通過收集整合1982年第2次土壤普查珍貴的土壤圖件和土壤基礎(chǔ)資料，為該評價體系提供了基礎(chǔ)土壤圖；2008年莎車縣開展了全國第2次國土資源詳查，進(jìn)行了土地資源匯編制圖，為本體系建立提供土地利用現(xiàn)狀圖；以上成果為耕地地力評價提供了便利，為莎車縣的耕地質(zhì)量建設(shè)提供了依據(jù)。

耕地地力質(zhì)量評價方法是根據(jù)專家打分選擇了12個對莎車縣耕地地力影響比較大的因素，包括地形部位、耕層質(zhì)地構(gòu)型、有效土層厚度、質(zhì)地、灌溉保證率、林地覆蓋率、有機質(zhì)、全氮、鹽漬化程度、速效磷、速效鉀、有效鋅。建立了評價體系，應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)法和層次分析法計算各評價因素的評價評語和組合權(quán)重，應(yīng)用加權(quán)模糊計算耕地地力綜合指數(shù)，應(yīng)用累積頻率曲線法，將莎車縣耕地地力分為6個等級。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

耕地質(zhì)量評價中定量指標(biāo)采用加權(quán)法，定性指標(biāo)如土壤表層質(zhì)地、地形部位、灌溉條件、質(zhì)地構(gòu)型、林地覆蓋率（防風(fēng)林體系）等概念型評價指標(biāo)，與耕地生產(chǎn)能力之間是一種非線性的關(guān)系，采用特爾斐法由專家根據(jù)各因素級別狀況賦予相應(yīng)的分值（表1），此屬性值為無量綱。

2 結(jié)果與分析

2.1 地形部位與耕地地力等級的相關(guān)性

根據(jù)莎車縣耕地質(zhì)量評價系統(tǒng)，把莎車縣耕地地力分為6個等級。由表2可以看出，隨著地力等級的降低，各等級中沖積洪積扇中部的耕地面積比例降低，而沙漠邊緣、山前洪積平原、沖積洪積扇上下部的耕地面積增加，地形部位與不同地力等級存在相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9697（表3）。為此本研究就以莎車縣不同地形部位來分析構(gòu)成莎車縣不同耕地地力的原因進(jìn)行評價分析。

2.2 山前洪積平原

山前洪積平原的耕地的62.4%為耕地地力等級6級，占全縣耕地質(zhì)量評價等級中6級耕地面積的71.8%，所以沖、洪積扇上部的耕地是6級地的主要構(gòu)成部分；沖、洪積扇上部處于6級地的原因是（表4）：（1）土壤養(yǎng)分偏低，其中全氮、速效磷、有效鉀低于全縣平均養(yǎng)分含量，由于母質(zhì)含鹽較高，導(dǎo)致耕層含鹽量高；而有機質(zhì)卻高于全縣平均值15.9%；（2）土壤物理性質(zhì)差，其中有效土層厚度較低，普遍小于50 cm，存在石礫，造成耕地的可耕性差；（3）管理條件差，特別是灌溉保證率上，幾乎不能灌溉，由于所處的部位造成灌溉水利系統(tǒng)無法很好地供給水源，再肥沃的土地也無法在干旱區(qū)正常生長。

由上所述，造成山前洪積平原耕地質(zhì)量低下的主要障礙因素是灌溉條件，其他因素由目前的農(nóng)業(yè)種植水平基本都可以克服，為此本區(qū)的主要改良措施是：（1）完善水利設(shè)施，合理開采地下水以補充該區(qū)水源不足問題；（2）調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，擴大耐旱林果種植面積，合理進(jìn)行退耕還林還草，提高本區(qū)耕地涵養(yǎng)水分的能力；（3）加強磷鉀肥投入，保證土壤磷鉀肥平衡供給。

位于山前洪積平原的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有達(dá)木斯鄉(xiāng)、霍什拉唐鄉(xiāng)、喀群鄉(xiāng)，因而需加強相關(guān)改良措施的執(zhí)行。

2.3 沙漠邊緣

沙漠邊緣的耕地的質(zhì)量評價等級主要處于耕地質(zhì)量評價等級的3～5級（表5），其中沙漠邊緣3級地占耕地的34.3%，占全縣3級耕地面積的10.1%；沙漠邊緣4級地占耕地的27.8%，占全縣4級耕地面積的34.8%；沙漠邊緣5級地有28.6%，占全縣5級耕地的46.4%；對于在沙漠邊緣的耕地存在于這3個等級的原因是有機質(zhì)和氮素有所降低，因此主要原因還是灌溉條件影響其等級。

沙漠邊緣的耕地處于中下等級地的原因是：（1）土壤養(yǎng)分低于全縣平均養(yǎng)分含量；（2）土壤物理性質(zhì)差，偏沙性，保水保肥能力差；（3）管理條件差，特別是灌溉保證率上，其中4～5級地幾乎不能灌溉，3級地基本滿足作物基本需求，由于所處的部位級質(zhì)地造成水分利用率低下，灌溉水利系統(tǒng)無法很好的供給水源，本身土壤質(zhì)地差，不能很好的涵養(yǎng)水分，致使本區(qū)域耕地地力質(zhì)量較差。

由上所述，造成沙漠邊緣耕地質(zhì)量低下的主要障礙因素是灌溉條件，為此本區(qū)的主要改良措施是：（1）完善水利設(shè)施，合理開采地下水以補充該區(qū)水源不足問題；（2）調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，擴大耐旱林果種植面積，合理進(jìn)行退耕還林還草，加大種植綠肥、牧草面積，提高本區(qū)耕地涵養(yǎng)水分的能力。

2.4 沖、洪積扇中部

沖、洪積扇中部為本縣主要耕地區(qū)域，占總耕地面積的58.49%，也是莎車縣主要的糧棉高產(chǎn)區(qū)。主要處于耕地地力等級的1～3級，沖、洪積扇中部1級占耕地的24.16%，占全縣1級耕地的100%；沖、洪積扇中部2級占耕地的44.4%，占全縣2級耕地的91.8%；沖、洪積扇中部3級占耕地的29.71%，占全縣3級耕地的25.9%；1、2級耕地基本都處于沖、洪積扇中部，隨著等級的降低各項指標(biāo)都有所降低，除了鹽分，其中灌溉條件變幅最大（表6）。

沖、洪積扇中部的耕地制約其耕地地力的原因是：（1）雖然本區(qū)在莎車縣處于1～3等級耕地，但并入全國耕地地力質(zhì)量評價體系中處于6～8級水平，需要進(jìn)一步提高土壤肥力，加強用地養(yǎng)地相結(jié)合，培肥地力；（2）氣候條件差，特別是灌溉條件上，不能完全滿足作物需求，雖然本區(qū)灌溉水利系統(tǒng)基本完善，但水資源有限；（3）鹽堿比較嚴(yán)重，接近重度鹽堿化標(biāo)準(zhǔn)，鹽堿化已經(jīng)危害本區(qū)農(nóng)業(yè)生長。

由上所述，造成沖、洪積扇中部提高耕地質(zhì)量主要改良措施是：（1）科學(xué)調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，擴大耐旱林果種植面積，減少水資源消耗，提高水資源利用率，合理種植綠肥、牧草面積，提高本區(qū)耕地肥力和涵養(yǎng)水分的能力；（2）加快推廣節(jié)水滴灌面積，引進(jìn)先進(jìn)科技推廣項目，提高本區(qū)科技節(jié)水能力，提高單位水分利用率；（3）加強排水設(shè)施，疏通排堿渠，降低地下水位。

2.5 沖、洪積扇下部

沖、洪積扇下部主要處于耕地地力等級的3～4級，沖、洪積扇下部3級地占耕地的69.8%，占全縣3級耕地的29.8%；沖、洪積扇下部4級地占耕地的16.23%，占全縣4級耕地的29.3%；對于在沖、洪積扇下部的耕地存在于2個耕地地力等級的原因是，與沖、洪積扇中部相比有機質(zhì)偏低，主要差異在于土壤質(zhì)地、質(zhì)地構(gòu)型、林地覆蓋和灌溉條件上，而灌溉條件尤為關(guān)鍵。

沖、洪積扇下部與沖、洪積扇中部相比需要進(jìn)一步加強土壤培肥，同時加強水利設(shè)施建設(shè)，提高灌溉條件。

2.6 沖、洪積扇上部

沖、洪積扇上部主要處于耕地地力等級的3～5級，沖、洪積扇上部3級耕地占耕地55.33%，占全縣3級耕地的14.22%；沖、洪積扇上部4級地占耕地的15.19%，占全縣4級耕地的16.5%；沖、洪積扇上部5級地占耕地23.87%，占全縣5級耕地的6.3%（表7）；對于在沖、洪積扇上部的耕地存在于3個等級的原因是，灌溉條件差，而5級地質(zhì)地構(gòu)型差，存在石礫。

針對以上存在問題的措施是加強水利設(shè)施建設(shè)，提高灌溉條件，同時在處于5級地的鄉(xiāng)鎮(zhèn)擴大退耕還林還草面積。

3 對策與建議

（1）加強水利建設(shè)，提高灌溉條件，特別是山前洪積平原和沙漠邊緣，從而有效提高耕地質(zhì)量。（2）進(jìn)一步完善和加快微灌節(jié)水農(nóng)業(yè)系統(tǒng)推廣，節(jié)約有限的水資源，從而提高部分水資源短缺的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，改善灌溉條件，提高耕地地力。（3）對于沖、洪積扇上部5級耕地區(qū)域和部分質(zhì)地構(gòu)型差的區(qū)域需擴大退耕還林還草面積，從而提高土壤涵養(yǎng)水分的能力。（4）提高地膜覆蓋面積，減少地表蒸發(fā)，提高水資源利用率。（5）增施有機肥和秸稈還田，改善土壤環(huán)境，培肥地力，提高土壤保水保肥能力。（6）加大測土配方施肥的推廣力度，實現(xiàn)平衡施肥，以滿足作物均衡吸收各種營養(yǎng)，維持土壤肥力水平，減少養(yǎng)分流失和對環(huán)境的污染，達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效的目的。

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