环县轮作耕地质量建设研究

敬缠琴

（甘肃省环县农业技术推广中心，甘肃环县 745700）

耕地是粮食生产的“命根子”。根据《2020年甘肃省耕地轮作试点实施方案》精神，对轮作试点项目区域耕地土壤理化性状、养分状况等的变化开展动态监测，掌握轮作区域耕地质量变化趋势，为建立合理轮作制度和耕地质量保护提供技术支撑。耕地轮作可恢复耕地生产能力，有效增强土壤养分协调能力、改善农业生态环境，促进农业转型升级和可持续发展[1]。

1 试点项目区基本情况

环县位于甘肃省东部，属晋陕甘黄土丘陵沟壑牧林农区。总土地面积923 600 hm2，其中耕地面积239 000 hm2。全县耕地质量等级在5～10等之间，8～10等最多，总体偏低。土壤以灰粗绵土和梯绵黄土最多，有机质含量贫乏，少氮、缺磷、多钾，土壤酸碱度均值8.4，微碱性土壤。2020年实施轮作试点区域耕地质量监测面积2 000 hm2，主要以土地沙化程度高、土壤养分含量低的县中北部为主，人均耕地0.667 hm2左右，涉及6个乡（镇）20个行政村，前茬为休耕3年种植绿肥的地块推行“粮粮轮作”“粮豆轮作”及“粮薯轮作”模式。第一茬种植小杂粮1 860 hm2，玉米320 hm2；第二茬种植小杂粮、马铃薯及玉米。

2 耕地质量监测工作情况

监测点设置反映耕地轮作区域土壤理化性状变化特征的代表性样点，坚持3个原则：长期监测、对照监测、规范监测。166.67 hm2耕地设1个轮作监测点和对照监测点，共设置监测点24个，布设比例为1∶1，便于对比轮作效果。环城镇4个，耿湾乡4个，甜水镇6个，山城乡4个，车道镇4个，毛井镇2个。监测GPS定位，调查获取了经纬度数据、土壤类型、地力等级、初始养分等数据。

3 耕地质量监测评价结果

环县委托甘肃省有色金属地质勘探局兰州矿产勘查院中心实验室依据《耕地质量等级》（GB/T33469-2016）、《土壤检测》（NY/T1121）等现行有效标准对轮作监测点进行了检测，对比2020年试验点初始监测数据和年度监测以及2020年试验点年度监测和对照点初始监测的数据变化。

3.1 土壤理化性状指标

3.1.1 2020年试验点初始监测数据和年度监测对比监测结果表明，与试点前比，耕层厚度增加1.2 cm，增幅4.49%；耕层容重减少0.01 g/cm3，减幅0.83%；耕层厚度2级（较高）、土壤容重达到1级（高）。这与农业机械深耕深翻的耕作措施有关，提高耕层厚度可以很好的改良土壤理化性状，增加土壤孔隙度和渗水保水能力。轮作由于不同作物根系发育特点和管理措施不同、对土壤养分含量的需求和对耕层构造影响不同，从而改善土壤物理性状，保持土地生产力。

与试点前比，有机质增加2 g/kg，增幅30.7%；全氮增加0.04 g/kg，增幅8.70%；有机质4～5级（较低—低）；全氮有5级（低）；有机质、全氮是土壤养分的主要来源，试点后和试点前耕层养分相比是增加的，说明将营养生态位不同而又具互补作用的作物进行合理轮作，可以协调养分供应，均衡地利用土壤中的各种养分，避免其片面消耗。

与试点前比，pH增加0.1，增幅1.19%；pH有3级（中），还有大部分耕层pH≥8.5，在pH升高的同时，速效钾向缓效钾转换能力增强，即土壤钾的固定能力增强，因此速效钾监测值有所减少。缓效钾只有年度监测值，还有待于进一步监测。

与试点前比，有效磷减少1.6 mg/kg，减幅20.25%；速效钾减少9 mg/kg，减幅7.09%；试验区减少的幅度要小，对照区减少的幅度要大，这说明轮作能减弱土壤养分的流失，避免土壤掠夺式经营，不考虑培养地力和保持生态平衡，常使土壤肥力枯竭，环境恶化，从而产生严重后果。

与试点前比，交换性钙增加10 cmol/kg，增幅32.26%；交换性镁持平。交换性钙和交换性镁是土壤胶体表面吸附的阳离子，是反映土壤保肥、供肥和缓冲能力的重要指标；土壤胶体表面的电荷密度愈大，离子饱和度越高，互补离子效应越明显，土壤交换性离子有效浓度就高。轮作区交换性钙增幅明显，说明土壤阳离子交换性强、土壤保肥、供肥和缓冲能力增强。

3.1.2 2020年试验点年度监测和对照点初始监测相比 与对照区比，2020年轮作试点区耕层厚度增加1.2 cm，容重减少0.02 g/cm3，有机质减少1.9 g/kg，pH增加0.2，全氮减少0.12 g/kg，有效磷减少1.2 mg/kg，速效钾减少55 mg/kg，交换性钙增加9 cmol/kg，交换性镁增加1 cmol/kg。各指标均不如轮作区。

3.2 施肥投入与土壤侵蚀变化情况

重点分析轮作区和对照区施肥投入变化情况、土壤侵蚀变化情况。2020年，试点区监测点肥料总投入量平均值439.8 kg/hm2，其中，有机肥投入量平均值304.8 kg/hm2，化肥投入量平均值135 kg/hm2，有机肥和化肥之比为20∶9。肥料总投入中，氮肥（N）投入212.85 kg/hm2，磷肥（P2O5）投入104.55 kg/hm2，钾肥（K2O）投入122.4 kg/hm2，投入量依次：肥料氮＞肥料磷＞肥料钾，氮∶磷∶钾之比为14∶7∶8。

由于在侵蚀和人类活动的共同影响下，形成以流水地貌为主、重力地貌和风成地貌次之的多样化地貌。具体表现在耕地起伏不平、耕作层变薄、土壤沙化、土地生产力下降；水资源不能有效利用、旱涝灾害频繁。环县政府因地制宜制定农、林、牧发展规划，大力发展林牧业，将塬地、川地、台地等水分条件较好的土地作为基本农田，陡坡、土壤等级较差的耕地还林种草，防止或减轻强风对地表的作用，使表土免受风蚀；减轻雨水对地表的直接冲击，减少地表径流的形成，从而减轻水土流失。

4 轮作耕地质量建设的建议

4.1 调整种植制度

4.1.1 抗旱耕作，蓄水保墒 推广抗旱耕作为主的全膜双垄沟播、膜侧沟播、全膜覆土穴播、轮作倒茬、间作套种、复种混种等旱作农业技术措施，尽可能保蓄和充分利用有限的降水资源，提高水分利用率，最大限度增加农作物单位面积产量。

4.1.2 林牧促农，种养结合 农业结构调整以粮食安全为主，林牧促农，采取差异化发展思路，突出区域优势，坚持生态优先，种养绿色循环发展，推进旱作节水农业发展，大力培育合作社和家庭农场等新型经营主体，打造绿色标准化基地，保证农业结构调整，推动产业发展，促进群众增收。

4.1.3 精准管理，优化轮作 应用卫星遥感技术精准到户到地，科学布设监测点，跟踪土壤耕地质量监测指标变化，准确的数据分析，因地制宜、分类施策，发挥比较优势，优化轮作技术模式。

4.2 培肥改良

4.2.1 合理耕作，适当深耕 重视蓄墒和秋耕的保墒，采取适时中耕等措施来保蓄土壤水分；测土配方，科学种植绿肥；合理轮作，建设水土保持型生态农业。

4.2.2 做好轮作施肥计划的拟订 统筹兼顾，保证重点，拟订出一套投资少、收效高的施肥方案。建立施肥模型，确定获得最大利润的施肥量和肥料比例[2]。

4.3 综合治理

4.3.1 增加植被，保护土壤 由于植被枝叶可以形成对地表的覆盖，根系可以坚固土壤，因而能够减轻强风、水流对土壤的侵蚀，起到减少水土流失的作用，进一步培肥改良和提升耕地质量。

4.3.2 生态优先，绿色发展 为保持土壤肥力，采用积造有机肥、秸秆还田、种植绿肥、水肥一体化等技术措施，实施水土流失治理、生态保护修复等措施，确保农业绿色发展。