珠三角平原区耕地质量综合评价.pdf

第2期珠三角平原区耕地质量综合评价黄惠群（邵阳市草地资源保护中心，湖南 邵阳422000）摘要：采用土壤肥力综合指数法对珠三角平原区耕地土壤肥力质量进行综合评价，结果表明：研究区土壤有机质、有效磷、全钾和速效钾含量总体上较丰富和丰富，全磷和阳离子交换量（CEC）水平处于中等，全氮和水解性氮含量总体缺乏，土壤肥力综合指数介于0.941.09之间，土壤肥力水平等级为级。研究区耕地土壤质量为一般水平，全氮和水解性氮含量缺乏，这是影响研究区域土壤肥力的主要限制因子。对土壤pH、有机质、全氮、水解性氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、CEC和质地10个土壤养分因子进行分析测试。关键词：耕地；土壤肥力；质量评价；土壤肥力综合指数；珠三角平原区中图分类号：S158.2文献标志码：A收稿日期：2022-06-09基金项目：国家自然科学基金联合基金重点支持项目（U21A20189）作者简介：黄惠群（1989），硕士，主要从事水土保持及生态修复研究。耕地是我国最为宝贵的土地资源，关系十几亿人的粮食生产问题，十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地是我国的基本国策，同时也是实施乡村振兴战略、深入落实“藏粮于地、藏粮于技”战略的重要保障1。近年来，按照党中央、国务院决策部署，各地区各部门积极采取措施，农业用地保护工作取得显著成效；但是，随着经济发展进入新常态，以及新型工业化、城镇化建设的深入推进，我国农用地，尤其是耕地后备资源不断减少、土地质量下降，实现耕地占补平衡以及占优补优的难度日趋加大，土地资源约束趋紧趋势未得到根本扭转2。“十三五”时期是我国全面建成小康社会的决胜阶段，为促进城乡统筹发展，合理配置土地资源，实现耕地占补平衡和总量动态平衡，党中央、国务院明确提出要坚持最严格的耕地保护制度，坚守耕地红线，全面推进农用地开发整理，加快推进高标准农田建设，加强耕地数量保护和质量建设，推进废弃、退化、污染、损毁土地的治理、改良和复垦，促进土地资源永续利用3。广东省为严格落实耕地保护制度，积极开展土地开发整理有关工作。广东省各地在保护和改善生态环境，发挥耕地生产、生态双重功能的前提下，积极稳妥地推进土地开发整理工作，增加农用地面积，实现耕地占补平衡和耕地总量动态平衡，防止水土流失，促进土地资源可持续利用。近年来，许多学者对珠三角平原区的水土流失状况进行了研究4-5，但对珠三角平原区耕地土壤质量尤其是土壤肥力状况的评价报道甚少6-8。本试验以佛山市顺德区伦教街荔村股份合作社用地为研究对象，采用土壤肥力综合指数法对其土壤质量进行综合评价9，以期为适合华南平原区的耕地质量评价指标体系的建立提供参考和借鉴。1研究区概况佛山市顺德区伦教街荔村股份合作社用地位于北纬2252.682252.72、东经 11313.5211313.60，地处广东省南部、珠江三角洲平原中部。当地为亚热带海洋季风性气候，夏长冬短，日照充足，雨量充沛，常年温暖湿润，四季如春。常年冬季为北风和东北风，夏季为南风和东南风，夏季多热带风暴。全年平均日照时间为1 855.6 h；年均雨量为1649mm，最多年2 538.6 mm，最少年1 049.5 mm，降水主要集中在49月，年均雨日147 d；年平均气温在21.9 左右，极端最低气温 1.1，极端最高气温38.7；年平均湿度81%，36月较潮湿；低温阴雨文章编号：1673-0747（2023）02-0039-05农 业 科 学 研 究Journal of Agricultural Sciences2023年6月Jun.2023第44卷 第2期Vol.44 No.2第44卷农业科学研究天多在23月；台风活动季节多在79月，间有12级以上强台风，年均风速为2.5 m/s。研究区地势北高南低，土壤以水稻土为主，区域内土层深厚、土质疏松，植被稀少，是珠江三角洲中游水土流失严重区域之一。由于长期水力侵蚀，研究区耕地支离破碎，土壤有机质和土壤养分含量较低，土壤贫瘠。2研究方法2.1样品采集与分析2.1.1样品采集根据 农田土壤环境质量监测技术规范（NY/T 3952012）中混合样采集方法，共采集4个土壤混合样，编号分别为ZHA、ZHB、ZHC和ZHD。每个土壤混合样各设10个分样点，采用梅花布点法，采集020 cm表层土，土壤样品经充分混合采用四分法取样，保留2 kg左右土壤样品带回实验室测定理化性状。土壤分样点如图1所示。2.1.2土壤理化性状的测定采用电位法测定土壤pH（土、液比为1 2.5）；采用重铬酸钾氧化-外加热法测定土壤有机质；采用半微量开氏法测定全氮；采用碱解扩散法测定碱解氮；采用HClO4-H2SO4法测定全磷；采用NH4-HCl法测定有效磷；采用NaOH熔融法结合原子吸收光谱仪测定全钾；使用醋酸铵提取后用火焰光度计测定速效钾；采用EDTA-乙酸铵交换法测定阳离子交换量（CEC）；采用比重计法测定土壤机械组成。2.2土壤质量分析方法2.2.1土壤养分分级评价方法试验采用土壤养分分级评价法定量评价土壤养分，土壤养分分级指标如表1所示。2.2.2土壤肥力评价方法试验参照 南方地区耕地土壤肥力诊断与评价（NY/T17492009），采用土壤肥力综合指数法定量评价土壤肥力。土壤肥力等级评价指标如表2所示。1）土壤肥力单项指数。单项指数计算公式：Pi=Ci/Si。（1）式中：Pi为土壤中指标i的单项肥力指数，反映该肥力指标丰富程度，其值越高表明该指标越丰富，土壤肥力越高；Ci为土壤中指标i的实测数据；Si为土壤中指标i的评价标准。2）土壤肥力综合指数。综合指数计算公式：P综=()()CiSimin2+()CiSiave22()N-1 N。式中：P综为土壤肥力综合指数（数值保留2位有效数字）；（Ci/Si）min2为土壤所有指标中单项肥力指数最小图1佛山市顺德区伦教街振华东路南侧地块分样点示意Z H C-1Z H C-2Z H C-3Z H C-4Z H C-5Z H C-6Z H C-7Z H C-8Z H C-9填土填土Z H C-1 0Z H D-1Z H D-2Z H D-3Z H D-4Z H D-5Z H D-6Z H D-7Z H D-8Z H D-9Z H D-1 0填土填土填土Z H A-1 Z H A-2Z H A-3Z H A-4Z H A-5Z H A-6Z H A-7Z H A-8Z H A-9Z H A-1 0填土Z H B-1Z H B-2Z H B-3Z H B-4Z H B-5Z H B-6Z H B-8Z H B-9Z H B-1 0填土填土Z H B-7监测点北（2）40第2期黄惠群：珠三角平原区耕地质量综合评价表3土壤样品检测结果样品编号ZHAZHBZHCZHDpH7.347.467.697.62有机质/（gkg-1）22.0021.4023.4017.70全氮/（gkg-1）0.800.560.520.51水解性氮/（mgkg-1）41.0065.0046.0032.00全磷/（gkg-1）0.510.470.440.53有效磷/（mgkg-1）17.0013.0014.0018.00全钾/（gkg-1）21.0019.0019.0017.00速效钾/（mgkg-1）1.301021.401021.5010275.00CEC/（cmolkg-1）9.019.119.018.71d=13 mm土粒占比/%3.863.143.013.09d40（30，40（20，30（10，206，102（1.5，2（1，1.5（0.75，10.5，0.75150（120，150（90，120（60，9030，601（0.8，1（0.6，0.8（0.4，0.60.2，0.440（20，40（10，20（5，103，525（20，25（15，20（10，155，10200（150，200（100，150（50，10030，5020.0（15.4，20.0（10.5，15.46.2，10.51.70.9P综1.7P综3时，该项肥力指数以Pi=3计；（Ci/Si）ave2为土壤所有肥力指数的平均值平方；其中单项肥力指数Pi3时，在计算P综时该肥力指数以Pi=3计；N为参与评价的土壤肥力指标个数（要求10项及以上）。3）土壤肥力等级划分。通过综合土壤肥力指数评价土壤肥力水平，分为、3个等级。3结果与分析3.1土壤养分分级分析评价根据 第二次全国土壤普查标准 分级标准，试验将有机质、全氮、水解性氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾和CEC值均划分为6个等级，即1级为极丰富，2级为丰富，3级为较丰富，4级为中等，5级为缺乏，6级为极缺乏。由表3可知，研究地块中有机质、有效磷、全钾和速效钾质量比总体为较丰富和丰富水平，级别是2级和3级；全磷和CEC含量总体为中等，级别是4级；全氮和水解性氮总体为缺乏，级别为5级。土壤养分分级分析评价结果如表4所示。由指标测定值可知，土壤机械组成介于27.09%37.24%，为中壤土，适合作物生长；pH偏高，总体处于弱碱性；土壤有机质、有效磷、全钾和速效钾质量比处于丰富与较丰富之间，全磷质量比处于中等水平，全氮和水解性氮缺乏，表明土壤提供养分的能力有限；CEC 含量处于中等，表明土壤保持养分能力较弱。造成这种现象的原因可能是土壤养分容易受耕作、土地管理等人类活动的影响10-11，土壤养分指标中全氮和水解性氮缺乏，是因为两者易溶于水，易流失12-13，这与许昌敏等14的试验结果相符。41第44卷农业科学研究表4土壤养分分级分析评价结果样品编号ZHAZHBZHCZHDpH弱碱性弱碱性弱碱性弱碱性有机质较丰富较丰富较丰富中等全氮中等缺乏缺乏缺乏水解性氮缺乏中等缺乏缺乏全磷中等中等中等中等有效磷较丰富较丰富较丰富较丰富全钾丰富较丰富较丰富较丰富速效钾较丰富较丰富丰富中等CEC中等中等中等中等3.2土壤肥力综合分析评价按上述评价方法评价研究地块土壤肥力，选取pH、有机质、全氮、水解性氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、CEC和土壤机械组成等指标作为评价参数，按上述方法计算，换算为土壤肥力单项指数（Pi），并计算土壤肥力综合指数（P综）。其ZHA、ZHB、ZHC和ZHD计算结果分别为1.09、1.08、1.03和0.94。按照表2土壤肥力等级评价标准，由研究地块土壤肥力综合指数可知，研究地块土壤肥力综合指数在0.941.09，其土壤肥力水平等级为级（0.9P综1.7），土壤肥力水平为一般，说明项目地块的土壤肥力综合水平不高。因此，该地块土壤肥力偏低，须改良土壤肥力相关指标。农作物生长所需的土壤肥力各因子有一个限制性因子临界值标准，当某一因子低于该标准时，认为该因子是农作物生长的限制性因子15。试验结果表明，研究地块中全氮和水解性氮是农作物生长的限制性因子。4结论1）通过土壤养分分级分析评价可知，研究地块土壤有机质、有效磷、全钾和速效钾含量为较丰富及偏上；全磷和CEC含量水平为中等；全氮和水解性氮含量缺乏。2）研究地块表土肥力综合指数在 0.941.09，表土肥力水平等级为级。3）研究地块土壤全氮和水解性氮含量缺乏，极大地影响了土壤肥力，限制了农作物正常生长，可通过增施氮肥改善作物生长环境，提高作物产量。参考文献：1韩博，金晓斌，顾铮鸣.乡村振兴目标下的国土整治研究进展及关键问题J.自然资源学报，2021，36（12）：3007-3030.2刘桃菊，陈美球.中国耕地保护制度执行力现状及其提升路径J.中国土地科学，2020，34（9）：32-38.3王文旭，曹银贵，苏锐清，等.我国耕地保护政策研究：基于背景、效果与未来趋势J.中国农业资源与区划，2021，10（10）：40-51.4陈羽璇，杨勤科，刘宝元，等.基于CSLE模型的珠江流域土壤侵蚀强度评价J.中国水土保持科学，2021，19（6）：86-93.5郭太龙，谢金波，孔朝晖，等.华南典型侵蚀区土壤有机碳流失机制模拟研究J.生态环境学报，2015，24（8）：1266-1273.6赵小娟，叶云，周晋皓，等.珠三角丘陵区耕地质量综合评价及指标权重敏感性分析J.农业工程学报，2017，33（8）：226-235.7戴文举，王东杰，卢瑛，等.华南地区县域耕地质量和产能评价研究：以广东吴川为例J.农业资源与环境学报，2019，36（4）：419-430.8叶云，赵小娟，胡月明.基于GA-BP神经网络的珠三角耕地质量评价J.生态环境学报，2018，27（5）：964-973.9邓小军，陈晓龙，唐健，等.基于Nemerow法的森林土壤肥力综合指数评价J.草业学报，2016，25（7）：34-41.10周正萍，田宝庚，陈婉华，等.不同耕作方式与秸秆还田对土壤养分及小麦产量和品质的影响J.作物杂志，2021（3）：78-83.11杨艳，刘丹，张霞，等.渭北旱塬不同耕作措施对土壤养分分布及作物产量的影响J.干旱地区农业研究，2018，36（1）：171-178.12周旋，吴良欢，董春华，等.氮肥配施生化抑制剂组合对黄泥田土壤氮素淋溶特征的影响J.生态学报，2019，39（5）：1804-1814.13郑毅，李丰义，刘庭玉，等.膨润土-腐植酸与氮肥配施对科尔沁沙地土壤无机氮淋溶和生物有效性的影响J.中国土壤与肥料，2019（6）：114-122.14许昌敏，王震洪，阴晓路，等.大冲流域不同土地利用类型土壤的氮素淋溶模拟研究J.贵州农业科学，2012，40（4）：146-150.15任向宁，王璐，胡月明，等.健康视角下我国南亚热带水田粮食产能关键限制因子识别：以广州市从化区为例J.农业资源与环境学报，2020，37（6）：793-804.42第2期黄惠群：珠三角平原区耕地质量综合评价Comprehensive evaluation of cultivated land qualityin the Pearl River Delta PlainHuang Huiqun（Shaoyang Grassland Resources Protection Center of Hunan province，Shaoyang 422000，China）Abstract：Soil fertility is the core factor affecting agricultural production.By analyzing and testing 10 soil nutrient factorssuch as soil pH，organic matter，total nitrogen，hydrolyzable nitrogen，total phosphorus，available phosphorus，totalpotassium，available potassium，CEC and texture，the soil fertility quality of cultivated land in the Pearl River Delta Plainwas comprehensively evaluated by the comprehensive soil fertility index method.The results show that the organic matter，available phosphorus，total potassium and fast-acting potassium are generally rich and abundant，the contents of totalphosphorus and CEC are generally medium，the contents of total nitrogen and hydrolyzable nitrogen are generally lacking，and the comprehensive soil fertility index is between 0.94 and 1.09.The level of soil fertility is grade II.The soil qualityof the cultivated land in the study area is at the moderate level.The lack of total nitrogen and hydrolyzable nitrogen is themain limiting factor affecting soil fertility in the study area.Key words：cultivated land；soil fertility；quality assessment；soil fertility composite index；Pearl River Delta Plain（责任编辑魏乐）Design and implementation of farmland plastic film residue in Ningxiainformation database management systemZhang Hao，Li Jiarun，Yun Binyuan（School of Agriculture，Ningxia University，Yinchuan 750021，China）Abstract：The survey data of farmland plastic film residues in 192 villages and towns in Ningxia were collected to establishan Access-based Ningxia Farmland Plastic Film Residue Information Database Management System by integrating thegraphical user interface and software development tools，including the Client part and the Manager part.Using Access dataprocessing and query functions，users can easily get access to data storage，viewing and sharing，which helps build apowerful，integrated，custom-built database solutions and provide a scientific basis for farmers to supervise and manage thescientific use of plastic film and the recovery of the residues.The preliminary application results show that the traditionaldatarecordingandprocessingmethodsareoptimized.Itsupportsdatabasepasswordandauthorizationclassificationmanagementtoensurethesafetyofdata，thusthewholesystemispractical，convenient，stable，andsuitableforpopularization and application.It also allows customized query functions on demand，making the data management moreflexible and more convenient，which can guide and manage farmers in a more convenient way to scientifically use plasticfilm and recycle the residues.Key words：Ningxia；film residues；information management；database（责任编辑魏乐）（上接第30页）43