双牌县中低产田土的成因与改良利用对策研究

摘要 采用野外调查采样、室内分析测定、GIS、数学模型等方法，结合土壤学、地理学、生态学等知识，构建了双牌县耕地地力分等定级指标体系，弄清了双牌县中低产田土的形成原因及其分布面积，中低产田土的主要类型有渍潜稻田型、渍涝排水型、瘠薄培肥型、灌溉改良型、坡地梯改型和障碍层次型6种，中低产田土的面积为5 807.86 hm2，占全县耕地面积的61.58%，并根据中低产田土的成因提出了合理改良利用的对策与措施。

关键词 中低产田土；成因；类型；改良利用；对策；湖南双牌

中图分类号 S156 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）20-0200-03

Research on Causation and Countermeasure of Improvement and Use of Medium and Low-yield Land in Shuangpai County

TANG Bing-zhang

（Shuangpai Agricultural Bureau of Hunan Province，Shuangpai Hunan 425200）

Abstract The index systems of farmland landcapability grading were established，both the form causation and distribution area of medium and low-yield land in Shuangpai County were made clearly，by using the method of field investigation and sampling，indoor analysis，GIS，and maths model，combining with the knowledge of soil sciences，geography，ecology. 6 types of medium and low-yield land were defined that were the type of stagnogley paddy field，the type of waterlogging and drainage，the type of barren and fostering，the type of irrigation improvement，the type of slopeland changing terrace and the hindrance layering. The area of medium and low-yield land was 5 807.86 hm2 and accounted for 61.58% of total area of farmland in Shuangpai County. The countermeasures of improvement and use were suggested according to the form causation of medium and low-yield land.

Key words medium and low-yield land；causation；types；improvement and use；countermeasures；Shuangpai Hunan

中低产田土是指土壤中存在一种或多种制约农业生产的障碍因素，导致单位面积产量相对低而不稳的耕地[1-2]。中低产田土的改造是通过工程、物理、化学、生物等措施对中低产田土的障碍因素进行改造，提高中低产田土基础地力的过程[3-4]。从发展农业、满足国民经济和人民生活需要的角度看，在我国人口不断增加、耕地不断减少的情况下，要保持农作物增长的态势，提高耕地单位面积产量便成为必然的选择[1，5]。双牌县中低产田土比较集中，水土资源丰富，开发潜力较大，通过对低湿地、障碍层次、灌溉不便田土的综合治理和开发，可以提高中低产田土的单产，增加该县农作物总产量。而要达到这个目标，就必须加强对中低产田土的改造和治理，挖掘中低产田土的生产潜力。中低产田土在双牌县分布面积较大，也是增产潜力较大的一类耕地土壤。鉴于此，自2008年起，该县结合测土配方施肥和耕地地力评价项目，研究了中低产田土分布特征、成因、低产原因及其改良途径。

1 研究区概况与方法

1.1 研究区概况

双牌县位于湖南省南部，潇水中游，都庞岭北部支脉阳明山、紫金山区。地处北纬25°33′44″～26°10′00″，东经111°23′53″～111°58′48″。东界宁远县，南连道县，西邻芝山区石岩头乡、新宅里乡和广西壮族自治区全州县东山乡、北靠芝山区富家桥镇、凼底乡，东北与祁阳县接壤。省道216线（原1830线）横穿境域东北，国道207纵横境域。属中亚热带季风气候区。冬夏长，春秋短；热量丰富，雨水充沛，温暖湿润；夏少酷暑，严寒期短；春温多变，春寒明显；降水集中，夏秋多旱。受地貌因素的影响，境内气候有明显的地域和垂直差异，山地小气候丰富多样。全县有耕地9 432.46 hm2，其中水田8 511.99 hm2，旱地920.47 hm2。

1.2 研究方法

1.2.1 野外调查。于2008年晚稻收割后，进行实地调查。调查内容包括地理位置、地形地貌、耕层厚度和质地、耕地利用现状、灌排条件自然条件、生产条件、土壤情况、来年种植意向、施肥情况、土壤类型校正等内容，具体的调查内容、调查要求、分类详情参照文献[6-7]的具体要求进行。

1.2.2 土壤样品的采集与分析。按照代表性、点面集合、可比性、典型性等原则，于2008年10月至2009年2月，在双牌县全县采集耕地土壤（0～20 cm）样品1012个，用GPS确定经纬度。将土壤样品带回实验室，捡出可见的根系与杂物，并风干，磨碎，过10目与100目筛，备用。土壤有机质、有效磷、速效钾、缓效钾、碱解氮、pH值等按常规方法分析[8]。

1.2.3 评价单元的确定。评价单元采用土壤图、土地利用现状图、行政区划图叠置取交方法获得，其中土地利用现状类型划分到二级，土壤类型划分到土种。通过图件叠置和检索，取>1万m2多边形作为评价单元，双牌县的耕地土壤评价单元3 834个。

1.2.4 数据处理。根据野外实际调查进行资料整理，建立以养分等属性为字段，以调查点为记录的数据库。并进行土壤采样样点图与分析数据库的连接，在此基础上运用嵌入地理信息系统软件MAPGIS中普通Kriging插值、区域统计方法获得各土壤评价单元养分属性。

1.2.5 评价因素的选择及权重的确定。针对影响耕地地力等级的主要因素和土壤管理经验，邀请有关专家，采用特尔斐法选取了立地条件、理化性状、土壤管理、剖面构型4个方面10个因素建立评价指标体系。研究采用层次分析法进行地力评价，层次分析前对选取的参评因素进行归一化处理，使各因素获得变化于0～1区间的隶属函数值即隶属度，再分别确定各因子在层次分析中的相对权重。在归一化数据处理中，对于可定量化的数据类型选择采用模糊数学方法，根据各因素对耕地地力影响大小分别建立隶属函数，通过函数求得各因素调查数据或测定数据的隶属度；对于概念型因素，即非定量因素，则直接采用专家打分，取平均值的方法获得隶属度。双牌县参评因素组合权重见表1。

1.2.6 耕地地力综合评分、定级。利用加法模型计算各评价单元耕地地力综合指数IFI（integrated fertility index）：

IFI=ΣFi×Ci Ai（i=1，2，3……，n）

式中，Fi为第i个要素评分值，Ci Ai代表第i个要素的组合权重。再根据综合指数计算结果，结合耕地类型分区，依据《全国中低产田类型划分与改良技术规范（NY/T310-1996）》和农业部于1997年颁布的农业行业标准《全国耕地类型区、耕地地力等级划分（NY/T309-1996）》规定，用1 012个样点近3年粮食平均单产与综合地力指数进行相关分析，确定双牌县耕地地力指数分级系统见表2。

2 结果与分析

2.1 中低产田土面积

双牌县各级耕地面积依次为（表3）：一级2 014.27 hm2、二级1 610.33 hm2、三级1 233.13 hm2、四级1 740.33 hm2、五级1 073.40 hm2、六级1 316.73 hm2、七级444.26 hm2。由此可见，一级地最多，占21.35%；四级地其次，占18.45%；二级地第3，占17.07 %。高产田占38.42%，中产田占42.90%，低产田占18.68%。可见，双牌县中低产田土面积很大，已远远超过高产田。

2.2 不同类型中低产田土面积

根据此次调查与评价结果，按中低产田土的形成成因可分为6个类型：即渍潜稻田型、渍涝排水型、障碍层次型、瘠薄培肥型、坡地梯改型、灌溉改良型。不同类型中低产田土面积见表4。

3 中低产田土的基本成因

低产田土的成因及低产原因极为复杂，了解和掌握各类低产田土的成因及低产原因是对其进行综合治理的基础。

3.1 渍潜稻田型

该类型为潜育型水稻土，为各种母质所发育，主要分布在地表径流和地下水浸漏水汇集的山谷洼地，多为青泥田和冷浸田。土体多呈A-P-G、A-G、A-Pg-G构型，地下水位多在40 cm以内，氧化还原电位一般为100～200 mV，亚铁等活性物含量高，与赤血盐呈深蓝色反应。土体温度比一般稻田低4～6 ℃，有机质含量高而分解慢，多呈半腐熟状态，速效性磷、钾一般只含5～16、50～110 mg/kg。禾苗插后返青慢，黑根不发蔸，中期有好转，无效分蘖多，后期穗短籽粒少，产量低，产量要比正常田低30%左右。

3.2 渍涝排水型

该类型中低产田土主要为地形部位较低，遇大雨便发生淹渍、洪涝的土壤，全县各地都有分布。主要的土种包括黄泥田、石底河砂泥、河砂泥土、黄砂泥、石灰性河砂泥、河砂泥、河砂土、灰砂泥田、红砂土等土种。

3.3 障碍层次型

该类中低产田土包括次生潜育化稻田、漂白型水稻土、过粘过砂田土等。次生潜育化如青砂泥、青泥田、青夹泥田、青隔灰泥田等，以中部平丘双季稻区面积较大。土体一般呈A-P-Wg、A-Pg-Wg、A-P-W-G构型，这种田的成因：一是在平丘区和山区冲差的中部或排田与坪田过渡地带，或2种垄出汇的下部稻田，由于无排灌系统或不配套，阻碍和降低了排水功能，在A层以下W层以上形成青泥层。二是水利设施不当，重蓄轻泄，或受水库、塘坝、渠道的防漏水危害，土体渍水，还原作用加剧。土壤水分的正常渗漏受阻，土体上位渍水，铁、锰等高价化合物还原为低价化合物，沉积于土壤中使其结构板结，阻碍土内气体交换，好气微生物活动及养分矿质化过程受抑制，速效磷含量减少，速效氮、钾吸收利用率降低，多雨年份更为突出。禾苗“前期发得慢，黑根黄叶多；中期发得快，无效分蘖多；后期贪青晚熟，病虫空壳多”。过黏田土多为第四纪红土和石灰岩母质发育，通气透水性差，土性冷，养分分解慢，速效养分含量低，供肥迟缓，耕性差，禾苗返青慢，易翻秋。无效分蘖多，产量低。过砂田土多为花岗岩、砂岩和河积物发育，如河砂田等。泥砂比值过小，孔隙度大，通气性强，漏水漏肥，养分缺乏。

3.4 灌溉改良型

该类中低产田土多为淹育型水稻土或遇小型干旱就缺水干旱的水田与旱土。分布于各地地域位置高的坡排上，水源缺乏，水利设施差或全无，灌溉主要靠降水，全年抗旱天数在30 d以下，以南和东北部的石灰岩少雨区的江村、理家坪和麻江分布较多，如浅灰泥，浅麻砂泥、浅黄泥等。土体呈A-P-C或A-P-W-C构型，A层深度仅10～12 cm，熟化程度低，养分含量少，浅灰泥的速效氮、磷、钾含量只有80.0、4.9、40.0 mg/kg，浅灰黄泥的速效氮、磷、钾含量只有70.0、4.6、54.0 mg/kg，全氮含量分别在1.12、1.04 g/kg，有机质含量分别为18.4、17.4 g/kg，质地黏重，结构紧实，耕性差。

3.5 瘠薄培肥型

该类型中低产田土包括耕层浅薄，水田耕层

3.6 坡地梯改型

该类中低产田土主要是旱土，地面坡度在15°以上，且没有修筑梯土，采取顺坡种植的旱土。在各乡镇均有分布。容易造成水土流失，表层肥沃的土壤被冲蚀，致使土壤养分含量低，耕地生产力不高。

4 中低产田良利用措施

4.1 低产田的改良

4.1.1 瘠薄培肥型低产田。应以逐步加深耕作层，增大容肥量，扩大作物根系伸展范围为主，其次是改善土壤结构和耕作性能。改良的方法，深耕客良等，并结合精耕细作，多施有机肥，加速土壤熟化，提高土壤肥力。

4.1.2 过砂过黏的稻田。应调整土壤黏砂比例，改善土壤质地，质地过砂的稻田，主要因土种植，粮经轮作，改变过去的稻稻肥或稻稻油的单一耕作制。近年来，随着农业生产内部结构的调整，双牌县各地采用豆稻、花生稻、西瓜稻、玉米稻等多种粮经配套的耕作制，实践证明，效果很好，不仅提高经济效益，而且利于改良土地。同时，结合多施有机肥料，有条件的地方，掺黏性客土，可增强土壤胶结性，促进土壤团粒结构的形成。

对于质地过黏的稻田，一是增施腐熟的有机肥或翻耕种绿肥，改善土壤结构，促进微团粒结构的形成。二是采取适当的耕作制。水利条件好，以稻稻肥、豆稻肥为主，做到用地与养肥相结合。水利条件差的，以豆稻、玉米为主。三是针对过黏土壤养分释放慢的特点，及时追施化肥，特别是磷钾肥。四是对碱性稻田停止施用石灰，酸性土壤施适量石灰，调节土壤酸碱度。有条件的地方，掺砂性客土，改良土壤质地。

4.1.3 对潜育性渍水稻田。根据其实际情况，可采取工程、耕作、栽培和施肥技术措施加以改良。一是工程措施。开明沟开暗沟，降低地下水位，开围沟防止冷浸水和侧渗水入田。实践证明，这对改善土壤通透性和土壤结构、消除土壤还原物质具有显著效果。二是改制措施，推广豆稻、玉米耕作制。通过稻稻肥、稻稻油、稻稻冬泡长期定位观测，证明豆稻、玉米稻是改良潜育性稻田较好的耕作措施，它具有消潜快、还原下降快以及降低地下水位和协调土壤养分的良好效果。三是栽培措施。近年来，各地开始推广起垄栽培，即分厢开沟，扶泥起垄，相面插禾，厢沟灌水。这对于增强有效穗数具有一定的效果。四是施肥措施。潜育性渍水稻田，因长年渍水，土壤还原势强，养分释放慢，禾苗前期往往坐蔸僵苗，返青慢，分蘖慢。针对这种情况，应及时追施化肥，特别是磷钾肥和锌肥，以满足作物正常生长所需要的养分，促使禾苗早生快发。

4.1.4 干旱死角田。这类田约占全县稻田的10%，除兴修水利改善灌溉条件外，应根据山区特点，进行植树造林，建造“绿色水库”，大力开展封山育林，营造好水源林，丰富水源，防止水土流失。

4.2 低产旱土的改良

双牌县旱土主要分布在理家坪、五里牌、江村等乡镇，海拔在250～400 m的丘岗地带。其主要特点是：耕层浅，养分缺，结构差，灌溉困难，单产低，经济效益不高，其改良措施是：①兴修水利，解决好灌溉问题。②平整土地，坡水平梯土，防止水土和养分流失。③种植绿肥，增施有机肥，合理搭配氮、磷、钾，改良土壤质地，增加土壤养分。酸性土壤应适当施用石灰，调节土壤酸碱度，提高土壤肥力。④调整作物布局与品种搭配，实行烤烟、花生、大豆、玉米、西瓜、红茄、小麦、绿肥轮作，间种和套种，做到用地与养地相结合，充分利用地力资源。⑤精耕细作，加深耕层。旱土作物根系发达，比水稻根系扎得深，伸展范围广。双牌县旱土耕层较浅，不能适应其作物高产稳产的要求。因此，今后应精耕细作，逐年加客土，加深耕层，为作物正常生长提供一个深、肥、松的良好土壤环境。

5 参考文献

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