旱地改水田耕地質量提升工程措施研究

岳小松

摘 要：該研究通過對旱地實際情況進行分析，采取灌溉與排水措施、土壤改良工程、農業(yè)和化學措施，改變了影響水田質量的土壤因素和環(huán)境因素，農田灌溉有保障且排水暢通，土壤質地、剖面構型、pH值適合水稻生長，土壤有機質含量得以提高，從而使旱地改水田的耕地質量得以提升。

關鍵詞：耕地質量；土壤質地；灌溉設計保證率；有機質；土壤改良劑

中圖分類號 S282 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）20-0048-04

Project Measures on Cultivated Land Quality Improvement about Dry Land Reform Paddy Field

Yue Xiaosong

（Jiangxi Provincial Bureau of Coal Geology Surveying and Mapping Team，Nanchang 330001，China）

Abstract：Through analyzing dry land actual situation，and taking steps as irrigation and drainage engineering，soil improvement project，agricultural and chemical measures，soil properties and environmental factors which affected quality of cultivated land was changed ，farm irrigation was guaranteed and drainage was good，soil texture，soil profile form and soil pH was suitable for rice growth，in the same time，soil organic content was raised. accordingly，cultivated land quality of dry land reform paddy field was improved.

Key words：Cultivated land quality；Soil texture；Dependability of irrigation designing；Organic matter；Soil amendment

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，土地整治的總體目標由原來單一追求耕地數(shù)量向數(shù)量、質量、生態(tài)并重轉變。十二五期間，全國土地整治的工作目標中明確指出，經(jīng)整治后的基本農田提高1個等級[1]。近年來，為落實中央關于“占優(yōu)補優(yōu)、占水田補水田”的要求，江西省開始著手實施“旱地改水田”土地整治項目。如何提高改造后水田的質量，真正達到“占優(yōu)補優(yōu)”，是亟待研究的課題。

耕地質量的好壞主要通過農用地分等體現(xiàn)，可以用等別的提高程度說明耕地質量提升的情況[2]。在江西省耕地質量等級因素指標體系中，水田分等評價因素包括土壤因素和環(huán)境因素。其中，土壤因素涉及土壤質地、剖面構型、有機質含量、土壤pH值，環(huán)境因素包括排水條件和灌溉保證率。本文主要根據(jù)晚稻分等因素確定旱地改水田耕地質量提升的工程措施。

1 灌溉與排水工程

充足的水源是實現(xiàn)旱地改水田的先決條件，良好的灌溉與排水工程是保持水土穩(wěn)定和提高水田地力的重要措施。根據(jù)項目區(qū)所處的工程類型區(qū)、所屬工程模式和作物類型確定灌溉設計保證率和排澇排漬標準。

1.1 灌溉工程 盡量以地表水作為水源，若地表水缺乏但地下水豐富，可利用地下水，新建機井工程抽水灌溉。旱地一般以天然降雨為水源，灌溉缺乏保障。旱地改水田先尋找水源，再進行水量平衡分析，確保水源充足或水源的可供水量大于水稻的需水量。以水庫、河流為水源的農田，當水源水位不能滿足渠道自流灌溉時，需新建提灌站進行提水灌溉，或在河道中布置節(jié)制閘以雍高水位。

1.2 排水工程 在對排水工程進行規(guī)劃設計前，首先確定項目的承泄區(qū)，承泄區(qū)不僅要有足夠的容積或泄水能力，還要符合自流排水要求的水位條件。平原區(qū)地面坡度平緩，旱地改水田存在的主要問題：地勢低洼，地下水位較高，排水不暢，易引發(fā)澇災漬害。丘陵區(qū)地形起伏，排水條件較好。根據(jù)排澇和排漬標準，計算相應的流量。前者用以確定排水溝的斷面尺寸，后者作為滿足控制地下水位要求的地下水排水流量，以此確定排水溝的溝底高程和排漬水位[3]。為提高灌水均勻度，同時便于田塊積水盡快排出，在平原區(qū)修筑條田或格田并進行田塊平整。平整后，格田內相對高差不得超過±3cm。丘陵區(qū)因地制宜地修筑梯田，加大田塊梯田化率[4]，沿等高線修成田面水平、埂坎均勻的臺階式田塊，平整后的田面基本水平或向內微斜，可攔蓄降雨，防止水土流失。

2 土壤改良措施

2.1 結構改造 結構改造也就是土壤質地及剖面構型的改變。由表1可知，最適合水稻生長的土壤質地為壤土。旱地的土壤質地有壤土、粘土和砂土。對于耕作層土質為粘土時，為防止田塊板結，應采取摻砂改造。對于耕作層土質為砂土時，摻入粘土，降低砂土的松散深度和通氣性，提高保水保肥能力。土壤剖面構型為通體砂時，可考慮外運粘土，將其構型改造為砂/粘/砂；對于通體粘的構型，可外運壤土或砂土，將其結構改造為壤/粘/粘或砂/粘/粘。也可結合周邊基礎設施建設，將建設占用耕地的耕作層剝離[5]，作為旱地改水田的表土。

2.2 地力保持和提升措施 土壤有機質是存在于土壤中的含碳的有機物質，它包括各種動植物的殘體、微生物體及其會分解和合成的各種有機質。土壤肥力的高低主要取決于有機質含量的多少，而土壤有機質含量的高低決定耕地的內在質量[6]。地力保持措施為表土保護，地力提升措施包括測土配方施肥和增施有機肥。

2.2.1 表土保護 表土保護包括表土剝離和表土回填。表土層位于土壤剖面的上層，厚度一般在20～40cm。表土層與其他土層相比肥力較高，因為其具有較強的生物累積作用，微生物和有機質含量高，包含植物生長所必須的大量元素和中微量元素，比如氮、磷、鉀、鈣、錳、鐵、銅等[7]。因此，表土層的保護作用非常重要。為了確保表層土壤的肥力，在進行田塊平整前，采取機械或人工措施，將表土進行剝離。待田塊平整后，再進行表土回填。平原區(qū)表土保護采用的方法有條帶復墾表土外移剝離法、條帶表土外移剝離法和分層平移表土剝離法[8]。丘陵區(qū)梯田表土保護采用表土逐臺下移法、表土逐行置換法和表土中間堆置法[9]。

2.2.2 測土配方施肥 應用測土配方施肥，根據(jù)土壤養(yǎng)分含量和作物的需肥規(guī)律，確定肥料配方，推廣施用專用配方肥[10]。農業(yè)化肥過量、少量或盲目施用都達不到對土壤增肥增效的目的，甚至會降低作物的產量。根據(jù)不同土壤類型、耕作制度有規(guī)律地對土壤樣本進行長期、周期性的監(jiān)測和田間試驗，掌握水稻的最佳施肥量、施肥時期和施肥方法；進行土壤養(yǎng)分測試，了解土壤供肥能力狀況；總結田間試驗和土壤養(yǎng)分數(shù)據(jù)、根據(jù)土壤、氣候等相似性和差異性，提出作物的施肥配方；通過試驗對配方反復進行校正和改進，最終確定水稻不同生育期的施肥配方。

2.2.3 增施有機肥 增施有機肥，可以促進土壤形成團粒結構，提高田間持水能力和土壤抗蝕性能。堆肥、漚肥、廄肥、沼氣肥、餅肥、綠肥和河湖泥是良好的有機肥。其中，綠肥是利用栽培或野生的綠色植物體作肥料，如紫云英、紅花草等。綠肥還田有干耕濕漚和水耕水漚兩種形式。采用干耕曬垡、濕漚，既減少了還原產物對水稻的毒害，避免引起水稻生理病害，又能增加土壤中的氧氣，有利于好氣性微生物的活動，養(yǎng)分釋放早，能適時適量供給水稻所需養(yǎng)分。此外，農作物的秸稈是重要的肥料品種之一，秸稈含有作物所必需的營養(yǎng)元素如氮、磷、鉀、鈣、硫等元素。秸稈還田是當今世界上普遍重視的一項培肥地力增產措施。據(jù)測定，秸稈還田3年后，土壤肥力提高，有機質、全氮、有效磷、速效鉀翻耕還田比翻耕不還田分別增加2.0%～8.3%、2.9%～4.7%、0.1%～3.1%、10.7%～23.5%，以速效鉀增加的幅度最高[11]。秸稈還田的形式有多種：（1）粉碎翻壓還田。把秸稈通過機械粉碎，耕地時直接翻壓在土壤里。（2）覆蓋還田。將秸稈直接鋪在土壤表面。（3）堆漚還田。將秸稈用粉碎機粉碎或用鍘刀切碎，灑水使其濕透，然后混入適量的或已腐熟的有機肥，拌均勻后堆成堆，上面用泥漿或塑料布蓋嚴密封即可，15d即可直接施入田中。（4）過腹還田。利用秸稈作為飼料喂牛、馬、羊等牲畜，經(jīng)牲畜吸收后，以糞尿施入土壤還田。秸稈還田因其釋放養(yǎng)分較慢，一般作基肥用，還田的數(shù)量要適中，同時在還田時應適量增施氮肥，避免微生物與作物爭氮。

3 農業(yè)和化學措施

3.1 耕作措施 丘陵區(qū)主要采用等高耕作、深耕、深松、留茬播種等耕作方法[12]。等高耕作的耕作方向應基本沿等高線，有利于保水保土。江西省屬于多雨地區(qū)，耕作方向應與等高線呈1%～2%的比降，適應排水，并防止沖刷。坡面從上到下，每隔一定的距離，還應沿等高線修筑若干道土埂，在土埂上撒播草籽，減輕水土流失。深耕、深松、留茬播種的目的是增加土壤入滲，提高土壤抗蝕性能。耕松的深度，以打破犁底層，提高土壤入滲能力為原則，一般為25～30cm。平原區(qū)可以采用免耕技術、深松技術來解決由于耕作方法不當造成的土壤板結和退化問題，尤其是粘質土底層的通氣性和滲水性很差，更需要深耕深松，增加土壤孔隙度。

3.2 調整作物種植結構 推行合理的耕作制度，實行用養(yǎng)結合。土壤若長期種植一種作物，會造成養(yǎng)分單一。水田要積極推廣和擴大油-稻-稻或肥-稻-豆的種植面積，并種植綠肥，把用地和養(yǎng)地緊密結合起來，這不僅可以保持和提高有機質含量，還可以改善有機質的品質，活化已經(jīng)老化的腐殖質，提高土壤肥力。

3.3 化學措施 土壤改良劑是用于改良土壤的物理、化學和生物性質，使其更適宜于植物生長，它可以改良土壤結構，提高土壤蓄水保水能力[13]。袁穎紅等通過試驗土壤改良對紅壤土壤水分進行研究，表明改良劑是培肥土壤的重要措施，能有效減少土壤容重和提高土壤水分含量，并提高作物產量[14]。王志玉等發(fā)現(xiàn)土壤改良劑（MDM）能提高水稻出苗率、平均株高和平均單株分蘗數(shù)[15]。通過施用天然土壤改良劑（如腐殖酸類、纖維素類、沼渣等）和人工土壤改良劑（如聚乙烯醇、聚丙烯腈等）來促進土壤團粒的形成，改良土壤結構，提高肥力和固定表土，保護土壤耕層，防止水土流失。土壤酸化后會引起土壤理化性質改變，作物根系生長的條件變差，影響作物品質和產量[16]。江西省旱作土壤中紅壤所占比例較大，呈酸性或強酸性，pH值平均為5.1[17]。而最適合水稻生長的土壤pH值為6～7.5，旱地改水田后可利用石灰或土壤調理劑對紅壤進行改良。施用石灰可以降低土壤酸度，補充Ca、Mg營養(yǎng)，改善土壤結構，提高土壤的生物活性和養(yǎng)分循環(huán)能力，從而改善根系生長環(huán)境，提高作物產量和品質[18]。采用石灰改良措施，應根據(jù)土壤pH值監(jiān)測結果，合理確定石灰的種類、用量、施用時期。采用土壤調理劑時，應根據(jù)土壤檢查理化指標施用。

4 實例分析

江西省某旱地改水田土地整治項目項目區(qū)地貌為低丘，最大最小高程差約15m，地形坡度小于6°。項目區(qū)原有耕地種植的旱作物為花生，花生靠天然降雨灌溉，有2條排水溝進行排澇。項目區(qū)旱地改水田后以種植雙季稻為主，項目區(qū)屬于鄱陽湖平原崗地類型區(qū)、崗地低丘工程模式[19]，灌溉設計保證率取85%，排澇標準為10年一遇3d暴雨，雨后3d排至作物耐淹水深。項目區(qū)外一水庫除了灌溉其他水田外，富余的水量可以滿足項目區(qū)雙季稻灌溉需求，可作為該項目的水源，并以項目區(qū)外原有坑塘作為排水承泄區(qū)。因田面高程高于水庫水位，故新建提灌站提水灌溉，同時布置溝渠以利于灌排。沿等高線修筑水平梯田，并對梯田進行平整，同時，采用表土逐臺下移法進行表土保護以便地力保持，表土保護厚度20cm。

項目區(qū)土壤為紅壤土類，其剖面呈塊狀結構，緊實至堅實，質地重壤至粘土，紅棕色或淺黃色。理化性狀：有機質1%，全氮0.05%左右，磷、鉀嚴重缺乏，pH值為5，呈酸性。土壤剖面構型為重壤/粘土/均質紅土。若從土壤剖面構型上提高耕地自然質量分，需將底層的均質紅土更換為壤土，這將耗費較大的人力財力，經(jīng)濟上不可行，故不改變土壤剖面構型，在耕作時進行等高耕作和深耕。根據(jù)最近幾年江西農業(yè)大學水稻高產栽培研究表明，高產水稻所需氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）的比例以1∶0.5∶（0.8～1.2）為佳[20]。該項目擬每1hm2施用氮磷鉀肥量分別為180kg、90kg、180kg，將秸稈粉碎翻壓還田、過腹還田作為基肥，或在晚稻收割后，種植油菜或綠肥以提高土壤有機質。針對土壤的酸性，可施用1 500kg/hm2的生石灰進行改良。經(jīng)過連續(xù)3年的培肥，土壤有機質含量將得以提高，pH值逐步達到適合水稻生長的范圍。旱地改水田前后各影響因素的自然質量分見表2。由表2可知，采取工程措施后，該項目旱地改水田影響因素的自然質量分均得以提高，耕地質量得以提升。

5 結論

該研究采取了灌溉與排水工程、土壤改良、農業(yè)和化學等一系列措施，其中，灌溉排水工程解決了原旱地水源不足及澇漬問題；土壤改良中將土壤質地和土壤剖面構型進行結構改造，測土配方施肥和增施有機肥提高了土壤的有機質含量；采用一些耕作措施增加土壤入滲和保水保土能力，調整作物種植結構以提高土壤的肥力；采用生石灰或土壤改良劑對酸性土壤進行改良，這些工程措施使水稻的自然質量等分分值得以提高。因影響水田質量的土壤因素和環(huán)境因素得以改變，故旱地改水田的耕地質量得以提升。

參考文獻

[1]吳海洋.“十二五”時期中國土地整治工作思考[J].中國土地科學，2013，27（3）：4-9.

[2]鄖文聚.土地整治規(guī)劃概論[M].北京：地質出版社，2011.

[3]郭元裕.農田水利學[M].北京：中國水利水電出版社，1997.

[4]魏洪斌.基于土地整治的耕地質量評價與提升研究[D].北京：中國地質大學，2015.

[5]朱成立，侯淑楠，忻海飛.江蘇省宜農未利用地開墾土壤改良模式研究[J].灌溉與排水學報，2010，29（2）：50-53.

[6]蔣千順，羅新民，楊地雄，等.邵陽縣耕地質量現(xiàn)狀及改良措施[J].湖南農業(yè)科學，2010（1）：57-59.

[7]魏祥，韓霽昌，張揚，等.土地整治項目區(qū)的土壤改良辦法——以白水縣土地整治項目為例[J].陜西農業(yè)科學，2014，60（1）：53-55，73.

[8]DB22/T2278-2015，建設占用耕地表土剝離技術規(guī)范[S].

[9]TD/T 1012-2016，土地整治項目規(guī)劃設計規(guī)范[S].

[10]陳紅金，黃承沐，張耿苗，等.諸暨市標準農田地力提升狀況及技術措施[J].浙江農業(yè)科學，2015，56（10）：1649-1651.

[11]鐘潔.肥東縣耕地質量提升主要措施研究[J].安徽農學通報，2015，21（07）：85-86，98.

[12]GB/T 16453.1-2008，水土保持綜合治理技術規(guī)范 坡耕地治理技術[S].

[13]袁穎紅，黃靜，周際海，等.改良劑對旱地紅壤水分特征和作物產量的影響[J].水土保持學報，2016，30（1）：171-177.

[14]竇玉清，許立峰，王樹聲，等.土壤結構改良劑研究現(xiàn)狀及在煙草上的應用展望[J].中國煙草科學，1999（3）：33-36.

[15]王志玉，劉作新.土壤改良劑MDM 對草甸堿土和水稻生長的影響[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究，2004，22（2）：33-34.

[16]孟遠奪.我國農田土壤酸化狀況與治理措施探討[J].中國農技推廣，2014，30（6）：38-39.

[17]劉勛，賀湘逸.江西紅壤科研進展與成就[J].江西農業(yè)學報，1991，3（1）：66-75.

[18]蔡東，肖文芳，李國懷.施用石灰改良酸性土壤的研究進展[J].中國農學通報，2010，26（9）：206-213.

[19]江西省土地整理工程建設標準[M].南昌：江西科學技術出版社，2009.

[20]吳建富，潘曉華，石慶華.江西雙季水稻施肥中存在的問題及對策[J].中國稻米，2012，18（5）：33-35.