农业开发与装备 2014年第10期工 作 研 究
承德市区域耕地土壤资源的特点及存在问题
田 杰,张翠珍
(承德市土壤肥料工作站,河北承德 067065)
摘要:以承德市区域土壤空间数据库为基础,以Arc GIS 10.0为操作平台,通过对全市区域耕地土壤资源数据的分析,指出了耕地土壤资源的特点和存在的问题,可为土地利用决策及土地资源的保护与整治提供科学依据。
关键词:耕地土壤;特点;问题;承德
耕地资源是农业生产最基本的物质条件,其数量和质量直接影响到粮食有效供给及粮食安全水平。面对人口增长,耕地面积减少的现实,充分发挥现有耕地资源的生产潜力,是农业部门的迫切任务。为了解决这一问题,首先必须准确了解耕地资源的特点和存在的问题,寻求有效改良培肥措施,真正做到因地制宜和地尽其用。利用先进的空间技术手段,对区域内耕地资源数据进行全面分析,对探讨耕地资源的合理利用途径,充分发挥土壤资源的生产潜力具有重要的意义。1 研究区概况
承德市位于河北省北部,辖8县3区,总面积39420km2。地理坐标东经115°53′55″~119°14′36″,北纬40°11′28″~42°37′04″。地势北高南低,海拔118~2215m。北部为高原地貌,中南部为中低山、丘陵地貌。市区属性中温带季风型半湿润气候区,年均温度-2~10℃,≥10℃积温1400~3800℃,无霜期60~180天,年降水量400~750mm。全市耕地面积437840hm2,主栽农作物为玉米、水稻、杂粮和蔬菜。2 研究方法
此项研究以ArcGIS 10.0为软件平台,以承德市区域土壤地理数据库为基础。利用地理处理工具,叠加耕地地块图与数字土壤图,分析耕地资源的土壤性状特征。利用融合工具,统计耕地土壤各项指标及分布面积。通过三维分析工具从数字高程模型(DEM)生成坡度图,利用区域分析工具,统计耕地地块的地面坡度。利用探索性数据分析工具,对近期的土壤测试数据进行统计分析,并利用克里金插值生成土壤养分图,与耕地地块图叠加进行分区统计,计算各种土壤养分的分级面积。3 结果和讨论3.1 土壤类型众多
承德市地域辽阔,自然条件复杂,耕地土壤包括10个土类、28个亚类。主要有栗钙土、棕壤、褐土、黑土、灰色森林土、潮土、草甸土、沼泽土、新积土和风沙土等(表1)。
栗钙土分布于丰宁坝上,土地平坦,土壤有机质及矿质元素丰富,由于气候冷凉,适于种植春小麦、燕麦、胡麻、马铃薯、蔬菜。
棕壤分布于海拔800m以上的山地垂直带上,土壤呈微酸性,有机质含量较高,适于种植杂粮和特种经济作物。
褐土是承德市的基带土壤,广泛分布全市坝下地区的低山丘陵河谷,由于所处气候较温暖、湿润,土壤呈中性至微碱性,适于多种粮食作物种植。
灰色森林土、黑土分布于围场坝上,有机质含量高、质地疏松、微酸性反应,适于种植春小麦、胡麻、马铃薯。
潮土分布于各大河流两岸的低阶地,由于地势平坦,地下水位较高,靠近水源,灌溉条件较好,土地生产潜力高,适于种植水稻及发展设施农业。
草甸土、沼泽土开垦时间较短,土壤有机质和矿质营养含量较高,具有较高的生产潜力,适于种植蔬菜。
新积土多为人工堆垫土,地势平坦,经培肥,可以种植多种农作物。
3.2 成土母质多样
成土母质是土壤的物质基础和其它物质的来源,不同的成土母质的矿物组成和化学性质各异,其直接影响土壤性质和肥力水平。承德市成土母质类型包括:冲积物、洪积物、风沙沉积物、黄土、人工堆垫物和各种岩石残坡积物。
冲积物母质的耕地土壤分布于较大的河流沿岸,地形平坦,水分条件较好,质地、土体构型多样,大部分土壤结构疏松,容易培肥改良和利用。
洪积物母质的土壤分布于山区河谷阶地,地面坡度平缓,质地层次不够均匀,土层中普遍含有砾石,矿物质营养相对贫乏。
风沙沉积物仅分布于丰宁、围场县北部,为平缓沙地。土壤质地疏松,容易遭受风蚀、沙化。
黄土母质广泛分布于全市,为黄土梁峁、坡地,多为第四纪风成黄土,土层深厚,结构较紧实,质地适中,矿物质营养丰富,保水保肥能力强,耐干旱,耕地生产潜力较高。
人工堆垫物零散分布于河漫滩阶地上,多为黄土状物,厚度30~50cm,其下部为砂砾质洪、冲积物。
残积物为各类岩石就地风化后的产物,分布于中、低山丘陵坡地,成土母岩主要有酸性、中性、基性结晶岩,石灰岩,页岩、砂岩,石英岩等。发育在残积母质上的土壤,一般土层较薄,剖面多含砾石,但土壤矿质营养较丰富,适于种植杂粮、中草药,栽植果树。
3.3 山地土壤面积较大
承德市耕地中,川地面积166320hm2,占耕地总面积37.99%。山地面积271520hm2,占耕地总面积62.01%。山地土壤中,黄土梁峁坡地147054hm2,占54.16%,低山丘陵坡地124466hm2,占45.84%。
山地土壤中,地面坡度>15度的耕地面积17736hm2,占
表1 耕地土壤类型面积统计
土类面积(hm2)占总面积%
棕壤9518821.740
褐土24209155.292
栗钙土374178.546
黑土4570.104
灰色森林52971.210
潮土385078.795
草甸土60561.383
沼泽土11430.261
新积土401.471
风沙土52441.220
表2 成土母质类型面积统计
成土母质类型面积(hm2)占总耕地面积%
冲积物1495926.57
洪积物1082719.22
黄土14705438.85
风沙沉积物177124.04
残坡积物850615.1
人工堆垫物
1600.28
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表3 耕地地面坡度分级面积统计
地面坡度面积(hm2)占总面积(%)
<35061211.56
3~510682524.40
5~710331423.60
7~1010490623.96
10~155498112.56
15~20130812.99
20~2531870.73
>259330.21
表4 土壤质地分类面积统计
土壤质地面积(hm2)占总面积%
砂质191284.369
砂壤质7995318.261
轻壤质24926856.932
表5 土壤障碍层次分类面积统计
土壤质地面积(hm2)占总面积%
砂砾层762161.742
钙积层54061.235
砂礓层1860.042
潜育层21190.484
盐积层15060.344
中壤质8210518.752
重壤质70321.606
粘质3540.081
表6 土壤养分分布特征统计结果
项目有机质(g/kg)全氮(g/kg)有效磷(mg/kg)速效钾(mg/kg)
最小值0.20.510.17.0
最大值39.91.3365441
平均值18.220.91720.83156
标准差6.4790.11910.50669.5
变异系数37.3%12.98%50.44%44.55%
表7 土壤有机质含量分级面积统计
等级含量(g/kg)面积(hm2)占总面积%
1级>4033820.772
2级30~40174843.993
3级20~3012565228.698
表8 土壤全氮含量分级面积统计
等级含量(g/kg)面积(hm2)占总面积%
1级>2.02910.066
2级1.5~2.028877.629
3级1.0~1.515327635.007
表9 土壤有效磷含量分级面积统计
等级含量(mg /kg)面积(hm2)占总面积%
1级>4047991.096
2级40~2018317241.835
3级20~1016319137.272
4级10~58237318.813
5级5~341960.958
6级<31080.0247
4级1.0~0.7521009247.984
5级0.75~0.56542114.942
6级<0.558741.373
4级15~2021319248.692
5级10~157668517.514
6级5~1014450.330
表10 土壤速效钾含量分级面积统计
等级含量(mg/kg)面积(hm2)占总面积%
1级>200100842.303
2级175~200288106.580
3级150~17598722.563
4级125~15015940736.408
5级100~12511312025.836
6级50~100278266.355
14.25%。土层厚度<30cm的47877hm2,占38.47%,这部分耕地应进行改造,修筑梯田,加厚土层。地面坡度>25的坡耕地,应该退耕还林还草。
山地土壤由于地形起伏较大,切割破碎,容易发生水蚀,灌溉条件差,并且不适合机械作业,土地生产能力较低。3.4 土壤质地适中
承德市土壤质地分为砂质、砂壤质、轻壤质、中壤质、重壤质和粘质。
由表4可见,壤质土占耕地总面积93.945%,由于其砂粘含量适
中,土壤耕性好,养分保持能力强、水分运动和有效性较高。
砂质土面积占总耕地面积不到5%,主要分布于围场、丰宁等县。重壤质和粘质土面积仅占总耕地面积1.687 %,主要分布于平泉、滦平等县。3.5 存在障碍层
承德市耕地土壤障碍层类型包括砂砾层、钙积层、砂礓层、潜育层和盐积层(表3)。
砂砾层由粗砂、砾石或卵石组成,厚度多大于30cm,出现部位在地表以下20~50cm,影响作物根系发育,且严重漏水漏肥。
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临泉县农业机械化发展现状、问题与对策
张圣曼
(安徽工程大学人文学院,安徽合肥 241000)
摘要:从临泉县农机化发展的现状,针对其发展过程中存在的农业机械化发展不均衡、社会化服务规模发展慢、农业装备结构不合理、农机化基础力量薄弱、农机化投入不足等问题,提出了加快临泉县农机化发展的对策,以促进该县农机化持续快速发展。关键词:农业机械化;现状;问题;对策
近年来,临泉县全面落实农机补贴惠民,突出发展创新,着力发展农机社会化服务及体系建设,推广农机化新技术,发展大中型农机具,加强农机技术培训和安全监管,全面提升农机化水平,为服务“三农”做出了重要贡献。1 农业机械化现状
1.1 农业机械装备结构优化
该县农机化发展受国家农机购置补贴的拉动,农机装备结构进一步优化。截至2014年上半年,全县农机总动力达156万kW,各类拖拉机2万多台(其中大中型拖拉机3726台),联合收割机3245台,旋耕机7000余台,播种机3000余台,农机配套比1:2.4。2013年完成机耕11.4万hm2,机播17.6万hm2,机灌8.4万hm2,机植11.47万hm2,机收13.2万hm2,主要农作物综合机械化水平达到80%,农机经营总收入达到8.5亿元。1.2 农业机械化水平提升
“三夏”、“三秋”期间,发挥农业生产主力军作用,组织好抢收抢种,设立“有困难,找农机”热线电话和跨区作业服务站。钙积层仅存在于栗钙土土体中,为碳酸钙聚集层,距地表40~60cm,钙积层厚度20~50cm,为灰白色粉末状,结构紧实,严重影响作物根系生长。
砂姜层主要分布于丰宁县,石灰性褐土土体中,碳酸钙凝聚成核状,大而密集,影响耕作和作物根系发育。
潜育层主要于丰宁、围场两县的草甸土、沼泽土中。由于地下水位高,土体下部持续饱和滞水,土层被低价铁染成为蓝灰色或青灰色。由于潜育层的存在,土壤温度低,春季影响播种,易发生沥涝。
盐积层主要分布于平泉县北部,丰宁县坝上,为盐化潮土及盐化草甸土,地表有盐结皮或盐霜,含盐量0.2~0.3%,对农作物出苗有影响。
3.6 灌溉水平较低
承德市水田面积13190hm2,占总耕地面积的3.012%,主要分布于中部的县区,滦河、伊逊河、蚁蚂吐河、武烈河、老哈河、潮河流域。水浇地面积23090hm2,占总耕地面积的5.274%,零散分布于各县区。总耕地面积的91.714%为旱地,整个种植业主要还是靠天吃饭。
3.7 土壤养分不均衡
根据2008年以来采集的36257个耕层土样测试的结果(表1),承德市土壤有机质平均18.22g/kg,全氮0.917mg/kg,有效磷20.83mg/kg,速效钾156mg/kg。除全氮以外,其它各项变异系数均较大。
3.7.1 有机质。土壤有机质的平均含量18.22g/kg,在全国占中等偏低水平。市域内北部及西南部,即丰宁、围场坝上和兴隆县北部较高,中部大部分区域含量较低。由土壤有机质含量分级面积统计(表7)可见,1级、2级仅占不到5%,中、低含量的3级、4级占全部耕地的77%以上。
3.7.2 全氮。承德市土壤全氮的平均含量为0.917g/kg,在全国占
利用“农机通”信息平台、网络、明白纸,向农民、机手及提供作业进度、天气状况、机械维修等信息服务。抽调50名专业技术人员组成6个技术服务队,分片包干,服务到田,帮助农机手安装、调试,排除农业机械故障。年投入拖拉机、收割机、播种机3万余台,组织1100余台收割机跨区作业3.33万hm2。引进秸秆还田机械和回收机械,鼓励农民开发秸秆资源,综合利用,禁止焚烧秸秆、保护耕地质量和生态环境成效显著。
1.3 农机购置补贴强农惠农效益凸显
该县每年农机购置补贴工作均严格按照上级要求,制定实施方案和操作程序。将购机补贴工作设置成业务办理、机具审核、机具监管三个程序,互相监督。邀请监察、财政、新闻等部门参与监督,农机购置补贴实行一站式服务。制订《农机购置补贴信息公开制度》,实行阳光操作。对享受购机补贴情况在县网站、农机局网站和各乡镇、村公开栏公示,确保农机购置补贴工作公开、公平、公正。2012年以来,财政共安排我县农机购置补贴资金8236万元,补贴各类机具3500余台(套),拉动农民投入2.47亿元,受益农户达2700多户。
1.4 农机社会化服务体系逐步完善
按照“因地制宜、多元创办、扶持、市场运作”的思路,大力培育和发展农机服务专业组织,农机专业服务合作社建设不断完善。着力培育了龙悦、富民等一批设施齐备、制度健全、管理规偏低水平,其含量的区域性差异,与有机质相近。1级主要分布于围场坝上,5级主要分布于丰宁、兴隆,6级主要分布于兴隆县。滦河流域上游、小滦河、兴州河及潮河流域含量大范围含量较低。由表3可见,含量0.75~1.5g/kg的土壤,即3级、4级占总面积的近80%以上。
3.7.3 有效磷。土壤有效磷的平均含量20.83mg/kg,在全国占中等水平,但变异系数较大。丰宁县坝上及中部乡镇,围场县北部含量整体较低。由土壤有效磷含量分级面积统计(表4)可见,占全部耕地的40%以上的耕地有效磷含量>20mg/kg,为富集状态,应避免在高磷土壤上继续施用磷肥,以降低生产成本,保护地表水和地下水。
3.7.4 速效钾。土壤速效钾的平均含量156mg/kg,在全国占较高水平。90%多的耕地,含量在100mg/kg以上,为含量丰富状态。有30%的耕地速效钾含量超过150mg/kg,不需要施用钾肥。
从总体看,滦河流域中下游土壤速效钾含量最高。土壤速效钾含量大范围较低的有丰宁县坝上北部,南部的大阁、凤山镇,围场县大部,隆化县东部,平泉县西部、宽城县的东南部。4 小结
根据上述研究结果,承德市耕地土壤资源的特点是:土壤类型较多,适于多种作物种植。成土母质种类多样,土壤理化性质和肥力水平差异很大。山地面积较大,适于综合利用。大部分土壤质地适中,耕作性能好,利于培肥。
承德市耕地土壤资源存在的主要问题:一是以旱地为主,应该在改善灌溉条件的同时,大力推广旱作农业技术。二是坡耕地面积较大、存在以砂砾层为主的障碍性土层,需要采取工程措施,修筑梯田、消除障碍土层。三是土壤有机质含量低,养分易遭淋溶,土壤养分供应能力差,对外源肥料依赖较大,迫切需要提升土壤有机质含量。四是土壤氮、磷、钾含量差异很大,养分不平衡,要推广测土配方施肥技术,防止盲目施肥造成浪费和环境污染。
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