隆化县耕地土壤资源的特点及存在的问题

时间:2022-10-05 08:24:46

隆化县耕地土壤资源的特点及存在的问题

摘 要:笔者以土壤空间数据库为基础,利用GIS软件平台,对隆化县耕地土壤资源的质量和数量进行了较全面的分析,指出了耕地土壤的特点和存在的问题,可作为合理利用土壤资源决策的依据。

关键词:耕地土壤;特点;存在的问题

中图分类号:X954 文献标识码:A

土壤是人类赖以生存和发展的物质基础,是经济繁荣的源泉。由于人口的增加,耕地资源的减少,充分发挥土壤资源的生产潜力,提高土地承载力,是当前面临的严峻挑战。了解土壤资源的利用现状,存在问题及发展趋势,并为其合理开发利用寻求有效措施,是有关部门首要的迫切任务。

1 自然概况

隆化县位于河北省北部,E116°47′45″~118°19′07″,N41°08′48″~41°50′09″。地貌区划为冀北山地,海拔410~1670m。属大陆性中温带季风型半湿润气候区,年均温度2~8℃,≥10℃积温2200~3100℃,无霜期天90~140d,年降水量450~550mm。全县总面积5460km2,其中耕地面积56332hm2,主栽农作物为玉米、水稻和杂粮,是河北省粮食生产大县之一。

2 研究方法

此项研究以县域地理数据库为基础,利用地理信息系统软件ArcGIS 10.0的地理处理工具,从土地利用现状图中提取耕地地块图斑,与土壤图叠加,形成具有土壤属性字段的农用地块要素图层。土壤属性字段包括:各级分类土壤名称如土类、亚类、土属、土种;土壤环境条件如地貌类型、地形部位、成土母质;土壤剖面性状如土层厚度、土壤质地、砾石含量、障碍层类型等。

利用ArcGIS 10.0的栅格统计工具,从数字高程模型(DEM)和坡度图,统计耕地地块的海拔高程和坡度。

利用ArcGIS 10.0的地统计插值工具,由近期采样点测试数据生成全县范围连续的土壤养分栅格图,转换为养分等级矢量图后与耕地地块图作叠加分析。

利用ArcGIS 10.0的融合工具和统计工具,统计计算耕地资源的各项指标、面积。根据取得的数据,对耕地资源的特点和存在问题做出分析结论。

3 结果和讨论

3.1 土壤类型较多

隆化县耕地土壤分为棕壤、褐土、潮土、草甸土和新积土5个土类,10个亚类,22土属,64个土种。

棕壤分布于海拔800m以上的山地,面积7120hm2,占耕地面积12.64%。土壤有机质含量较高,呈微酸性,适于种植特种经济作物。

褐土是隆化县的基带土壤,面积41658hm2,占耕地面积73.95%。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。

潮土分布于各大河流两岸的低阶地,面积6940hm2,占耕地面积12.32%。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。

草甸土面积458hm2,占耕地面积0.81%,分布于西部,与潮土环境相似,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。

新积土160hm2,占耕地面积0.28%,为人工堆垫土。

3.2 成土母质多样

成土母质是土壤的物质基础和其他物质的来源,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。

隆化县成土母质类型较多,包括:冲积物、洪积物、黄土、人工堆垫物和残坡积物。

冲积物14959hm2,占耕地面积26.57%。冲积母质的耕地土壤地形平坦,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10827hm2,占耕地面积19.22%。洪积母质的土壤地面平缓,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。

黄土母质21885hm2,占耕地面积38.85%,多为第4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。

人工堆垫物160hm2,占耕地面积0.28%,多为黄土状物,厚度30~50cm,下面为砂砾质洪、冲积物。

残积物8506hm2,占耕地面积15.10%,是各类岩石就地风化后的产物,分布于山丘陵坡地。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。

3.3 山地土壤面积较大

隆化县耕地土壤中,川地面积25885hm2,占45.95%。山地土壤面积30447hm2,占54.05%。山地土壤中, 黄土梁峁坡地占71.88%,低山坡地占28.12%。

坡耕地中,地面坡度>15°的面积1814hm2,占耕地总面积的3.22%,土层厚度

黄土梁峁坡地土层深厚,矿质营养丰富,土层深厚,质地适中,耐干旱,不会发生沥涝,耕地生产潜力较高。但其地形起伏较大,切割破碎,容易发生水蚀,灌溉条件差,不适合机械作业。

3.4 土壤质地适中

隆化县土壤质地主要为轻壤质,其次为砂壤质和中壤质,粘质和砂质仅占很小的比例。

轻壤质45274hm2,占总耕地面积80.37%;砂壤质5076hm2,占总耕地面积9.01%;中壤质4039hm2,占总耕地面积7.17%;沙质面积1656hm2,占总耕地面积2.94%;分布滦河川,粘质土面积293hm2占总耕地面积0.52%;分布伊逊河川。

全县耕地土壤中,壤质土面积占87.54%,由于其砂粘含量适中,保水保肥,耕作性能较好。

3.5 存在不良的质地构型

隆化县的川地土壤中,有11013hm2土体中存在砂砾层,占耕地总面积的19.55%。

砂砾层由粗砂、砾石或卵石组成,厚度多大于30cm,根据出现部位,分为体(20~50cm)砂砾和底(50~100cm)砂砾两种。其中底砂砾 面积7115hm2,体砂砾面积3898hm2。

砂砾层严重漏水漏肥,影响作物根系发育,且难以改造,是当地土壤的主要障碍因素。

3.6 灌溉水平较低

隆化县水田面积9438hm2,分布与各大河流沿岸,占总耕地面积的14.71%,与承德市其他县区比较,水田比例是最高的。

全县水浇地面积2056hm2,仅占3.51%,主要分布于伊逊河、滦河、茅沟河流域。

旱地面积44838hm2,占总耕地面积的79.6%。因此,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年采集的6010个耕层土样测试的结果(表1),隆化县土壤有机质平均18.22g/kg,全氮0.917mg/kg,有效磷20.83mg/kg,速效钾156mg/kg。

3.7.1 有机质

土壤有机质是土壤肥力基础之一,能改善土壤的物理、化学、物理化学、生物学特性。有机质是决定土壤多种功能表现的重要成分,对土壤结构的形成、土壤养分的释放、土壤吸附和缓冲功能、土壤微生物活动等都起着至关重要的作用。

土壤有机质的平均含量,在全国占中等偏低水平,县域内西南部较高,中部较低 不同土壤类型也有较明显差异:从高到低依次为草甸土/潮土/棕壤/褐土. 由土壤有机质含量分级面积统计(表2)可见,中/低含量的四级/五级占全部耕地的67.32%。

3.7.2 全氮

土壤中的全氮为有机氮和无机氮之和,隆化县土壤全氮的平均含量为0.917g/kg,在全国占偏低水平,县域内其含量的区域性差异和不同土壤类型间的差异,与有机质相近。由表3可见,含量1.0~0.75g/kg的土壤占总面积的近90%。

3.7.3 有效磷

土壤中有效磷包括水溶性磷弱酸溶性磷,是可以被作物直接吸收利用的大量营养元素。同时有效磷的含量取决于土壤反应、总磷含量、有机质含量和颗粒组成等多种因子。因此有效磷也是最能反映土壤对作物供给水平的一个综合指标。

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。县域内伊逊河、蚁蚂吐河川含量较低,茅沟河川含量较高。不同土壤类型也有较明显差异,从高到低依次为棕壤—褐土—草甸土和潮土—新积土。不同成土母质土壤有效磷含量:洪、冲积母质大于黄土母质和残坡积母质土壤。由土壤有效磷含量分级面积统计(表4)可见,中/高含量的一级至三级占全部耕地的77.95%。

3.7.4 速效钾

土壤速效钾是指水溶性钾和粘土矿物晶体外部吸持的交换性钾,其含量水平不仅反映土壤的供钾能力,而且在一定程度上是土壤质量的主要指标之一。

土壤速效钾的平均含量156mg/kg,在全国占较高水平,含量在100mg/kg以上的,占总耕地面积的89.71%。仅东部的茅沟河/鹰窝河流域及西部的韩家店一带,土壤速效钾含量较低。

4 小结

根据上述研究结果,隆化县耕地土壤资源的特点是:土壤类型和成土母质类型较多,适于多种作物种植;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。

隆化县耕地土壤主要问题:首先是旱地面积大,需要改善灌溉条件,推广旱作农业;其次是土壤有机质、全氮含量低,需要加大力量提升土壤有机质,推广平衡施肥技术;最后需要采取工程措施改造坡耕地和砂薄地,建成高产稳产农田。

作者简介:段学君(1968-),女,汉族,河北秦皇岛人,任职于河北省承德市农牧局。专业技术工作:农业技术推广。

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