湖北省近三十年耕地地力等級及養(yǎng)分變化研究

任文海++梁華東++鞏細民++胡群中++曹媛媛++何嫻

摘要：研究了湖北省26個縣（市、區(qū)）近三十年來耕地地力變化情況。結(jié)果表明，耕地總面積減少了17.43%；不同耕地類型和各地形耕地面積均有較大幅度減少；優(yōu)質(zhì)耕地面積減少，劣質(zhì)耕地面積增加，耕地整體質(zhì)量呈嚴(yán)重下降趨勢；土壤中氮、磷養(yǎng)分含量大幅度提高，鉀含量、pH降低，土壤有機質(zhì)含量趨于均一?；诟刭|(zhì)量現(xiàn)狀，建議各級政府高度重視耕地質(zhì)量建設(shè)，加大耕地質(zhì)量建設(shè)投入，推廣普及耕地質(zhì)量新技術(shù)、新措施，加強耕地質(zhì)量評價與監(jiān)測工作。

關(guān)鍵詞：耕地；地力；養(yǎng)分；湖北省

中圖分類號：S159 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）09-1633-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.09.009

Study on Productivity Grade and Nutrient Change of Arable Land in Hubei Province in the Past 30 Years

REN Wen-hai1， LIANG Hua-dong1， GONG Xi-min1， HU Qun-zhong1， CAO Yuan-yuan1， HE Xian2

（1.Soil and Fertilizer Station in Hubei Province， Wuhan 430070， China；

2. Foreign Exchange Centre of Science and Technology in Hubei Province， Wuhan 430000， China）

Abstract： The change of the arable land fertility of 26 counties （city， area） in Hubei province nearly thirty years was studied. The results showed that the arable land area decreased by 17.43%. The area of different types of cultivated land and terrain types on arable land were significantly reduced. The arable land area with high quality reduced， and inferior arable land area increased， on the whole， arable land quality presented a serious decline trend. Nitrogen and phosphorus content in soil increased significantly， pH and potassium content decreased， and soil organic matter became uniform. Based on the quality present situation of arable land， it is suggested that governments at all levels should give highly importance to arable land quality construction and increase the financial input， popularize the new technology and new measures to strength the evaluation and monitoring of arable land quality.

Key words： arable land； productivity； nutrient； Hubei province

耕地地力等級是耕地產(chǎn)出能力的最直接反映，與農(nóng)作物產(chǎn)量直接對應(yīng)[1，2]。改革開放三十多年來，中國農(nóng)業(yè)高速發(fā)展，農(nóng)村經(jīng)營管理體制、耕作制度、作物品種、種植結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量水平、有機肥和化肥使用總量與品種結(jié)構(gòu)、農(nóng)藥使用等均在不斷發(fā)展變化，與此相應(yīng)地耕地地力等級也在發(fā)展變化[3-6]。本研究比較了湖北省耕地地力評價資料與第二次土壤普查資料耕地面積和地力等級變化及耕地土壤主要養(yǎng)分變化，分析了湖北省耕地地力等級和養(yǎng)分變化趨勢，提出耕地質(zhì)量建設(shè)建議，努力推動“藏糧于地”戰(zhàn)略落地生根。

1 材料與方法

1.1 材料

湖北省自2007年開始，在農(nóng)業(yè)部的統(tǒng)一部署下，全面開展縣域耕地地力評價工作，至2013年完成所有縣（市、區(qū)、農(nóng)場）耕地地力評價工作。選取第二次土壤普查與本次耕地地力評價中可對比數(shù)據(jù)齊全的縣（市、區(qū)），進行數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計分析。共選取了湖北省全省平原地區(qū)新洲區(qū)、應(yīng)城市、松滋市、嘉魚縣、天門市、仙桃市、枝江市、武穴市等共8個縣（市、區(qū)），丘陵地區(qū)團風(fēng)縣、廣水市、襄陽市襄陽區(qū)、老河口市、鐘祥市、當(dāng)陽市、赤壁市、宜都市等共8個縣（市、區(qū)），山區(qū)谷城縣、恩施市、麻城市、丹江口市、夷陵區(qū)、通山縣、長陽縣、建始縣、房縣、羅田縣等共10個縣（市、區(qū)），共計26個縣（市、區(qū)）的數(shù)據(jù)資料（表1）。按照全省農(nóng)村統(tǒng)計年鑒，這26個縣（市、區(qū)）占全省78個農(nóng)業(yè)縣（市、區(qū)）的33.33%，耕地總面積占全省耕地總面積（3 289 330 hm2）的33.38%。26個縣（市、區(qū)）較均勻地分布在全省各個區(qū)域。

1.2 研究方法

將26個縣（市、區(qū)）耕地地力調(diào)查和評價資料中耕地地力等級數(shù)據(jù)、土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)與第二次土壤普查資料中相關(guān)數(shù)據(jù)進行對比，研究近三十年全省耕地地力等級和土壤養(yǎng)分變化情況，比較研究此次耕地地力調(diào)查和質(zhì)量評價資料與第二次土壤普查耕地面積、地力等級、土壤養(yǎng)分變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 耕地面積變化

本次耕地地力調(diào)查與第二次土壤普查相比，研究區(qū)域內(nèi)耕地總面積由1 329 976 hm2減少到1 098 136 hm2，減少了231 840 hm2，減少比例17.43%（表2）。改革開放以來經(jīng)濟高速發(fā)展的同時，湖北省耕地面積也大幅度減少。

兩次調(diào)查相比，研究區(qū)域內(nèi)不同水旱利用類型耕地面積均有明顯減少，其中旱地減少了25.73%，比水田的8.41%減少幅度大很多。旱地減少幅度較大除經(jīng)濟發(fā)展因素外，國家推行大面積土地整理項目和水利建設(shè)項目增加了水田，以及退耕還林政策也是重要原因[7]。

2.2 不同地形的耕地面積變化

本次耕地地力調(diào)查與第二次土壤普查相比，研究區(qū)域內(nèi)不同地形的耕地面積均有較大幅度減少，其中山區(qū)減少了22.35%，平原減少了17.00%，丘陵減少了13.10%（表3）。平原地區(qū)減少幅度較大主要是經(jīng)濟發(fā)展因素；丘陵減少幅度較少的主要原因可能是國家推行耕地“占補平衡”制度，開發(fā)補充了大量耕地；山區(qū)減少幅度較大除經(jīng)濟發(fā)展因素外，國家推行的大面積退耕還林政策也是重要原因。

2.3 耕地地力等級變化

調(diào)查結(jié)果（表4）顯示，湖北省耕地以一、二、三等地為主，所占耕地總面積的比例均在20%以上，其中一、二等地所占比例之和超過60%，說明湖北省耕地總體質(zhì)量較好。與第二次土壤普查相比，研究區(qū)域內(nèi)一等地面積減少了28.14%，二等地面積減少了15.65%，三等地面積減少了15.42%，四等地面積減少了14.05%；而五等地面積增加了1.05%，六等地面積大幅度增加了225.96%，增加了兩倍多。說明近三十年的經(jīng)濟建設(shè)中占用了大量優(yōu)質(zhì)耕地，而開發(fā)的新增耕地多為劣質(zhì)耕地。說明湖北省耕地總體質(zhì)量呈嚴(yán)重下降趨勢。

2.4 土壤養(yǎng)分與pH變化

2.4.1 土壤全氮含量變化 由于有的縣（市、區(qū)）分析全氮作為氮養(yǎng)分指標(biāo)，有的縣（市、區(qū)）只分析堿解氮作為氮養(yǎng)分指標(biāo)，也有兩項都分析的，所以在26個縣（市、區(qū)）資料中僅歸納了5個平原縣（市、區(qū)）、6個丘陵縣（市、區(qū)）、8個山區(qū)縣共19個縣（市、區(qū)）的土壤全氮數(shù)據(jù)。本次調(diào)查顯示，耕地土壤全氮平均含量為1.329 g/kg，第二次土壤普查耕地土壤全氮平均含量為1.245 g/kg，兩者相比前者比后者提高了0.084 g/kg，提高6.75%。耕地土壤全氮平均含量為1.50 g/kg以上的面積減少，土壤全氮平均含量為1.00～1.50 g/kg的面積增加，平均含量在1.00 g/kg以下的耕地面積大幅度減少（表5），即土壤全氮過高和過低的耕地面積大幅減少，全氮適宜耕地面積明顯增加，耕地全氮養(yǎng)分趨于合理，測土配方施肥的大面積推廣起到重要的作用。

2.4.2 土壤堿解氮含量變化 在26個縣（市、區(qū)）資料中歸納了4個平原縣（市、區(qū)）、3個丘陵縣（市、區(qū)）、6個山區(qū)縣（市、區(qū)）共13個縣（市、區(qū)）的堿解氮數(shù)據(jù)。統(tǒng)計結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)土壤堿解氮含量平均為111 mg/kg，比第二次土壤普查的84 mg/kg提高了27 mg/kg，提高32.14%。研究區(qū)域內(nèi)土壤堿解氮含量多數(shù)集中在適宜的90～120 mg/kg，占46.32%，含量豐富（120～150 mg/kg）的土壤面積占26.09%，潛在缺乏（60～90 mg/kg）的土壤面積占18.40%。缺乏（30～60 mg/kg）和嚴(yán)重缺乏（<30 mg/kg）的土壤面積總和僅占1.22%（表6）。從增減情況看，堿解氮 >90 mg/kg的3個級別耕地面積均呈現(xiàn)大幅度增加趨勢，而堿解氮<90 mg/kg的3個級別耕地面積均呈現(xiàn)大幅度減少趨勢。說明湖北省耕地土壤堿解氮含量已經(jīng)基本合理，已有過剩的趨勢。這與近三十年來氮肥特別是化學(xué)氮肥大量使用甚至是過多施用有關(guān)，土壤缺氮面積大幅度減少。

2.4.3 土壤有效磷含量變化 統(tǒng)計結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)土壤有效磷含量平均為15.48 mg/kg，比第二次土壤普查的8.33 mg/kg提高了7.15 mg/kg，提高85.88%。研究區(qū)域內(nèi)土壤有效磷含量多數(shù)集中在適宜的10～20 mg/kg，占52.81%，含量豐富（20～40 mg/kg）的土壤面積占17.15%，潛在缺乏（5～10 mg/kg）的土壤面積占24.75%，缺乏（3～5 mg/kg）和嚴(yán)重缺乏（<3 mg/kg）的土壤面積總和僅占4.50%。從增減情況看，有效磷含量在10～20 mg/kg和20～40 mg/kg的2個級別耕地面積均呈現(xiàn)大幅度增加趨勢，均增加兩倍以上；而有效磷含量在5～10 mg/kg、3～5 mg/kg和<3 mg/kg的3個級別耕地面積均呈現(xiàn)較大幅度減少趨勢，分別減少51.11%、87.96%和99.94%（表7）。說明湖北省耕地土壤有效磷含量已經(jīng)基本趨于合理。這與湖北省測土配方施肥的大面積推廣密切相關(guān)，磷肥科學(xué)合理施用成效顯著，磷肥施用趨于合理，土壤缺磷面積大幅度減少。湖北省第二次土壤普查總結(jié)的嚴(yán)重缺磷應(yīng)該改為局部缺磷。

2.4.4 土壤速效鉀含量變化 統(tǒng)計結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)土壤速效鉀含量平均為111.36 mg/kg，比第二次土壤普查的117.57 mg/kg降低了6.21 mg/kg，降低5.28%。研究區(qū)域內(nèi)土壤速效鉀含量多數(shù)集中在適宜的100～150 mg/kg，占50.62%，含量豐富（150～200 mg/kg）的土壤面積占11.31%，潛在缺乏（50～100 mg/kg）的土壤面積占32.52%，缺乏（30～50 mg/kg）和嚴(yán)重缺乏（<30 mg/kg）的土壤面積總和僅占4.62%。從增減情況看，速效鉀含量在100～150 mg/kg的面積增加了23.00%；極端含量（>200 mg/kg和<30 mg/kg）的面積減少幅度較大，分別減少了89.07%和87.37%；含量在150～200 mg/kg、50～100 mg/kg和30～50 mg/kg的面積也有一定的減少，分別減少了47.62%、21.16%和40.66%（表8）?？偟膩碚f，雖然速效鉀平均含量有所下降，但含量分布逐漸優(yōu)化，土壤缺鉀或多鉀面積逐步減少。20世紀(jì)90年代以來，由于草木灰的施用量越來越少，富鉀耕地面積逐漸減少。通過近三十年來測土配方施肥技術(shù)的大面積推廣，農(nóng)民逐漸改變了重施氮肥，輕磷、鉀肥的習(xí)慣，氮磷鉀三元復(fù)合（混）肥單質(zhì)鉀肥的施用量增大，在保持土壤速效鉀平均含量穩(wěn)定的同時，大幅減少了速效鉀含量缺乏和嚴(yán)重缺乏耕地的面積。

2.4.5 土壤有機質(zhì)含量變化 統(tǒng)計結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)土壤有機質(zhì)含量平均為21.46 g/kg，與第二次土壤普查的21.66 g/kg無明顯差異。土壤有機質(zhì)含量多數(shù)集中在適宜的20～30 g/kg，占47.55%；潛在缺乏（10～20 g/kg）的土壤面積占35.30%；而極豐富、極缺乏和缺乏面積都很少。從增減情況看，耕地土壤有機質(zhì)含量為20～30 g/kg的面積增加了22.34%；其他等級均呈現(xiàn)面積減少的趨勢，其中>40 g/kg、6～10 g/kg和<6 g/kg的土壤面積減少幅度較大，分別為66.91%、92.20%和100.00%（表9）。即土壤有機質(zhì)過高特別是過低的耕地面積大幅減少，有機質(zhì)含量適宜耕地面積有一定增加，說明耕地有機肥料施用趨于合理。

2.4.6 土壤pH變化 統(tǒng)計結(jié)果表明，研究區(qū)內(nèi)土壤pH平均為6.44，比第二次土壤普查的6.81降低了0.37，降低5.43%。土壤pH各等級均有分布，其中偏酸（pH 5.5～6.5）的土壤面積較大，占40.64%；其他過酸（pH<5.5）、適宜（pH 6.5～7.5）、偏堿（pH>7.5）的土壤面積所占比例相差不大，分別占17.95%、21.05%和20.36。從增減情況看，耕地土壤pH偏酸特別是過酸的面積增加，分別增加14.56%和33.22；而適宜特別是過堿面積減少，分別減少34.71和49.00%（表10）。一個很明顯的“兩增兩減”規(guī)律，即pH越低面積增加幅度越大，pH越高面積減少幅度越大。這說明全省耕地pH有嚴(yán)重下降的趨勢，耕地土壤酸化已經(jīng)成為一個普遍的、不容忽視的問題。這與過多施用化肥，特別是低含量的酸性化肥有關(guān)。

3 小結(jié)與討論

研究結(jié)果表明，一是耕地總面積減少較多，減少了17.43%。湖北省經(jīng)濟建設(shè)和城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展，占用了大量的耕地，這是一個已經(jīng)引起各級政府高度重視的問題。二是優(yōu)質(zhì)耕地大面積減少，而劣質(zhì)耕地大面積增加，耕地整體質(zhì)量呈嚴(yán)重下降趨勢。這是一個還沒有引起各級政府足夠重視的問題。三是養(yǎng)分豐缺狀況出現(xiàn)明顯偏移。土壤全氮、堿解氮有所提升，土壤有效磷含量大幅提升，土壤速效鉀含量下降，土壤偏酸化。

分析耕地質(zhì)量下降的主要原因有5個方面，一是耕地質(zhì)量保護存在重視不夠，法規(guī)不全，力度不強，投入不多的“四不”現(xiàn)象。二是耕地質(zhì)量力度不強，投入不多。只重視數(shù)量建設(shè)，而忽視質(zhì)量建設(shè)。重視耕地水利、溝渠、林網(wǎng)建設(shè)，忽視耕地土壤培肥。三是“占優(yōu)補劣”、“越整越差”，優(yōu)質(zhì)耕地減少。修路、建廠、蓋房等建設(shè)占用的多是交通方便、地面平整、田塊集中、供排水完善的優(yōu)質(zhì)耕地，而新開墾整理的耕地多為交通不便、山丘湖灘、田塊分散、易旱易澇等劣質(zhì)耕地。四是肥料使用存在“三重三輕”（重產(chǎn)出，輕投入；重?zé)o機肥，輕有機肥；重氮、磷肥，輕鉀、微肥）的現(xiàn)象[8]。五是耕地質(zhì)量障礙多、隱患多。坡耕地面積大分布廣，洪旱災(zāi)害頻繁，生態(tài)環(huán)境惡化，土地墾殖過度，水土流失加劇[2，9]。

4 提高耕地質(zhì)量的對策和建議

4.1 高度重視耕地質(zhì)量建設(shè)

從長遠上看，耕地面積的減少是不可逆轉(zhuǎn)的，耕地面積受到退耕還林、生態(tài)保護的限制，而耕地質(zhì)量建設(shè)卻有很高的挖掘潛力。按照全國耕地質(zhì)量等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，八等地的作物產(chǎn)量只相當(dāng)于三等地產(chǎn)量的1/3。如果把全國耕地質(zhì)量整體提高一個等級，可以從根本上解決中國耕地矛盾。各級政府要像重視耕地數(shù)量一樣重視耕地質(zhì)量，提高全社會對耕地質(zhì)量的認(rèn)識。

4.2 加大耕地質(zhì)量建設(shè)投入

耕地的質(zhì)量建設(shè)具有巨大的生態(tài)效益、社會效益和長遠效益，政府大力投入是完全可行的。建議進一步加強耕地建設(shè)的投入力度，可以借鑒廣東省，每年從土地出讓金中專門提取部門資金進行耕地質(zhì)量建設(shè)。

4.3 推廣普及耕地質(zhì)量新技術(shù)與新措施

通過政府投入，各級農(nóng)業(yè)部門大力推廣普及耕地質(zhì)量新技術(shù)、新措施，建立或完善耕地質(zhì)量建設(shè)一系列管理和補貼機制以及技術(shù)措施。一是借鑒上海、北京、江蘇等地的經(jīng)驗，進一步建立商品有機肥料補貼制度、完善綠肥種植補貼和秸稈還田補貼制度；二是推廣和普及測土配方施肥技術(shù)服務(wù)體系，推廣使用高濃度、高效益的新型肥料，大力推廣緩控釋肥料；三是健全常年耕地地力評價機制、耕地質(zhì)量監(jiān)測預(yù)報機制。設(shè)立覆蓋全省的耕地質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系，開展經(jīng)常性的耕地地力評價，運用評價成果開展領(lǐng)導(dǎo)干部自然資源資產(chǎn)離任審計，為相關(guān)部門決策提供依據(jù)。

參考文獻：

[1] 魯明星，賀立源，吳禮樹.我國耕地地力評價研究進展[J].生態(tài)環(huán)境，2006，15（4）：866-871.

[2] 陳印軍，肖碧林，方琳娜，等.中國耕地質(zhì)量狀況分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，44（17）：3557-3564.

[3] 全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心.耕地地力肥力研究指南[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006.

[4] 全國土壤普查辦公室.中國土壤[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1995.

[5] 曹志洪，周健民.土壤質(zhì)量演變規(guī)律與持續(xù)利用[J].中國科學(xué)院院刊，2002，17（1）：45-46.

[6] 張鳳榮，薛永森，鞠正山，等.中國耕地資源數(shù)量與質(zhì)量變化分析[J].資源科學(xué)，1998，20（5）：32-39.

[7] 余振國，胡小平.我國糧食安全與耕地的數(shù)量和質(zhì)量關(guān)系研究[J].地理與地理信息科學(xué)，2003，19（3）：45-49.

[8] 朱兆良，金繼運.保障我國糧食安全的肥料問題[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2013，19（2）：259-273.

[9] 劉友兆，馬 欣，徐 茂.耕地質(zhì)量預(yù)警[J].中國土地科學(xué)，2003， 17（6）：9-12.