永康市標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力提升試驗(yàn)

王新溪，陸若輝，唐良梁，吳春艷*

(1.永康市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 永康 321300； 2.浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 310020; 3.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 資源環(huán)境與土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021)

糧食生產(chǎn)安全與耕地的數(shù)量和質(zhì)量密切相關(guān)，但由于城市擴(kuò)張，大量耕地被建設(shè)用地占用，而通過“占補(bǔ)平衡”置換的耕地地力質(zhì)量較差，同時(shí)由于生態(tài)退耕、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等其他原因，我國(guó)耕地?cái)?shù)量及質(zhì)量持續(xù)下滑[1]。永康市從2013年開始，對(duì)轄區(qū)內(nèi)8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的626.3 hm2標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田進(jìn)行地力提升試驗(yàn)，通過連續(xù)4年的農(nóng)田地力培肥工作并完善農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施等，切實(shí)有效地提高了標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤肥力水平，提升了標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力等級(jí)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田“噸糧”生產(chǎn)目標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

永康市位于浙江中部，氣候溫和、四季分明，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。2013年標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田分等定級(jí)結(jié)果顯示，本次待提升區(qū)塊地力等級(jí)均為二等，土壤綜合生產(chǎn)能力較低，主要障礙因子：有機(jī)質(zhì)含量較低，通常不足20 g·kg-1；土壤耕層厚度不夠；有效磷、速效鉀及CEC等養(yǎng)分指標(biāo)明顯偏低等。本次提升試驗(yàn)地為8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田共626.3 hm2，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田存在的障礙因子，因地制宜，切實(shí)提高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力等級(jí)。

1.2 地力提升措施

根據(jù)項(xiàng)目目標(biāo)任務(wù)，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田存在的產(chǎn)量限制因子，做到統(tǒng)籌兼顧，抓住多途徑增加農(nóng)田有機(jī)肥料投入，以保持并不斷提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤耕作性能、保水保肥性能，平衡土壤養(yǎng)分為主攻目標(biāo)，同時(shí)矯正農(nóng)民不合理的養(yǎng)分投入，使各項(xiàng)地力指標(biāo)處于合理的狀態(tài)，從而提升標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田質(zhì)量，同時(shí)節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益。主要措施[2]包括以下三條：

1.2.1 提升土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)作為土壤肥力的主要衡量指標(biāo)，提高土壤有機(jī)質(zhì)，可以增強(qiáng)土壤保肥供肥能力、改善土壤質(zhì)地、改良土壤酸堿性等一系列作用，因而多途徑增加農(nóng)田有機(jī)肥料投入可作為提升農(nóng)田質(zhì)量最重要的措施，包括種植冬綠肥、推廣作物秸稈快速腐熟還田新技術(shù)及增施商品有機(jī)肥等。

1.2.2 強(qiáng)化耕作

主要針對(duì)耕層厚度在15 cm以下的標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，在增加有機(jī)肥料投入的基礎(chǔ)上，采用犁耕強(qiáng)化耕作取代免耕制度，逐步提高耕層厚度。

1.2.3 配方施肥和土壤調(diào)酸

根據(jù)對(duì)土壤養(yǎng)分和作物需肥規(guī)律的研究，將目標(biāo)產(chǎn)量和施肥量相對(duì)應(yīng)，建立測(cè)土、配方、生產(chǎn)、供肥一條龍服務(wù)體系，平衡施肥，減少肥料浪費(fèi)，節(jié)約生產(chǎn)成本。同時(shí)針對(duì)土壤缺素、偏酸等問題，采取針對(duì)性措施。

1.3 取樣及樣品分析

分別在各地塊提升開始前后采集土樣，每33 hm2采集1個(gè)點(diǎn)，采用多點(diǎn)取樣混合法，采樣深度為耕層厚度。采集后的樣品帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理分析，土壤樣品常規(guī)理化性質(zhì)分析參照《土壤農(nóng)化分析》[3]。

1.4 農(nóng)田地力分等定級(jí)

為了正確地反映農(nóng)田地力水平，參照《浙江省省級(jí)耕地地力分等定級(jí)技術(shù)規(guī)程》，參與評(píng)價(jià)地力指數(shù)指標(biāo)的共有14項(xiàng)，分別為地貌類型、坡度、地表礫石度、耕層質(zhì)地、耕層厚度、剖面構(gòu)型、冬季地下水位、排澇抗旱能力、容重、有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、CEC及pH 值等，各項(xiàng)指標(biāo)單獨(dú)計(jì)分，1分為滿分，最差為0.1分，各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重不一，地力指數(shù)(IFI)計(jì)算模型[4-6]：

IFI=b1x1+b2x2+…+bnxn。

式中：xn表示標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田第n個(gè)參評(píng)指標(biāo)分值，bn表示第n個(gè)參評(píng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

停氫氣加熱爐的主要目的是防止加熱爐爐管內(nèi)物料中斷或者流量過低而引起干燒造成爐管破壞。氫氣加熱爐聯(lián)鎖邏輯如圖5所示。對(duì)于工藝中的停爐通常指加熱爐的主燃料氣被切斷，而不切斷加熱爐的長(zhǎng)明燈燃料氣。圖5中引起加熱爐聯(lián)鎖保護(hù)的條件未包含該加熱爐的燃料氣系統(tǒng)故障方面的原因。

然后按照等距法確定標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田質(zhì)量等級(jí)，IFI≥0.8為一等田，0.6～<0.8為二等田，<0.6為三等田。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要地力指標(biāo)變化

2.1.1 水溶性鹽總量有所下降

表1看出，試驗(yàn)前標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田平均水溶性鹽總量為0.81 g·kg-1，試驗(yàn)后平均為0.46 g·kg-1，下降幅度達(dá)43.2%。永康市農(nóng)田水溶性鹽總量普遍低，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田質(zhì)量等級(jí)評(píng)定貢獻(xiàn)不大，但在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中降低水溶性鹽總量有明顯的增產(chǎn)效果。

表1 永康市標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田質(zhì)量提升區(qū)塊2013—2017年各指標(biāo)的變化

2.1.2 土壤容重降低

試驗(yàn)前平均土壤容重1.09 g·cm-3，試驗(yàn)后平均土壤容重1.07 g·cm-3。土壤容重降低有利于土壤形成良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，有利作物增產(chǎn)。

2.1.3 土壤陽離子交換量不同程度提高

試驗(yàn)前平均值為10.4 cmol·kg-1，試驗(yàn)后平均值為15.0 cmol·kg-1，提高4.6 cmol·kg-1，提高幅度達(dá)44.2%。土壤陽離子交換量的提高，說明農(nóng)田保水、保肥和供肥能力增強(qiáng)。

試驗(yàn)前標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田平均耕層厚度18 cm，試驗(yàn)后20 cm。

2.1.5 土壤有機(jī)質(zhì)明顯提升

試驗(yàn)前標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤平均有機(jī)質(zhì)19.6 g·kg-1，試驗(yàn)后平均25.3 g·kg-1。土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高有利于改善土壤理化性質(zhì)，增強(qiáng)土壤保水、保肥能力及土壤緩沖能力。

2.1.6 土壤有效磷、速效鉀含量提高

試驗(yàn)前標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田土壤平均有效磷11.0 mg·kg-1，屬較低水平，試驗(yàn)后達(dá)48.2 mg·kg-1，提高了37.2 mg·kg-1。速效鉀則由60 mg·kg-1提升到112 mg·kg-1。有效磷、速效鉀的提高有利于增強(qiáng)土壤的供肥能力。

2.1.7 土壤pH值升高

試驗(yàn)前平均pH值為5.28，提升后為5.59。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)

農(nóng)田的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要與糧食生產(chǎn)功能區(qū)建設(shè)項(xiàng)目及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目相結(jié)合，以田間排灌水渠的破損修復(fù)、新建及機(jī)耕道路整理為主，基礎(chǔ)設(shè)施日益完善。

2.3 提升質(zhì)量評(píng)價(jià)

2013年標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田質(zhì)量提升地力培肥面積共626.3 hm2，全部涉及“千萬畝質(zhì)量提升工程區(qū)”，試驗(yàn)前各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)地力等級(jí)均為二等，通過連續(xù)4年的地力培肥措施及農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施完善，地力等級(jí)均達(dá)到一等二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，提升效果顯著(表2)。

表2 永康市標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田質(zhì)量提升區(qū)塊 2013—2017年IFI值的變化

3 小結(jié)

浙江省地貌表現(xiàn)為“七三一水二分田”，屬典型的資源地域小省，現(xiàn)有耕地及后備儲(chǔ)蓄不足，因而提高現(xiàn)有耕地綜合地力水平至關(guān)重要。永康市從2013年開始，通過持續(xù)4年的地力培肥工程，使得整個(gè)待提升區(qū)塊土壤理化性質(zhì)得到極大改善，包括土壤水溶性鹽總量下降，土壤容重降低，耕層厚度增加，土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀及陽離子交換量大幅提高等；同時(shí)不斷完善農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施，包括機(jī)耕道路的修補(bǔ)、水渠清淤疏通等措施，使得田間“路成網(wǎng)、渠相通”，并滿足農(nóng)機(jī)下田作業(yè)，達(dá)到機(jī)械化種植水平。在項(xiàng)目試驗(yàn)期內(nèi)的8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的626.3 hm2標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田由原來的二等全部提升為一等。