武漢市漢南區耕地地力評價

摘要：為了反映武漢市漢南區耕地地力狀況，在ArcGIS 9.3和Excel軟件平臺下，采用土壤圖和土地利用現狀圖疊加的方法確定評價單元；選取立地條件、理化性狀、土壤管理、剖面構型4個方面的9個評價因子，采用揚州市土壤肥料工作站開發的《縣域耕地資源管理信息系統V3.2》對耕地地力進行綜合評價。結果表明，漢南區的耕地地力水平分為五級，一等地占40.1%，二等地占34.1%，三等地占20.5%，四等地占4.0%，五等地占1.3%。

關鍵詞：耕地；地力評價；武漢市漢南區

中圖分類號：F323.211 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）23-5722-04

開展耕地地力評價是測土配方施肥項目的一項重要內容，掌握耕地地力狀況及其演變規律，為因地制宜地搞好農業結構調整、耕地質量保護、耕地的改良與應用、指導農民科學施肥以及糧食生產安全等提供科學依據，對提高肥料利用率、減少肥料浪費、防止土壤污染、促進農業可持續發展等均具有十分重要的意義。

國內學者對武漢市漢南區耕地進行了一些相關研究，主要集中在耕地養分變化、測土配方施肥等方面[1，2]，但對該地區地力的綜合評價還沒開展。為此，在ArcGIS 9.3和Excel軟件平臺下，采用土壤圖和土地利用現狀圖疊加的方法確定評價單元；選取立地條件、理化性狀、土壤管理、剖面構型4個方面的9個評價因子，采用揚州市土壤肥料工作站開發的《縣域耕地資源管理信息系統V3.2》對武漢市漢南區耕地地力進行綜合評價，以期為該區的精準施肥和促進耕地地力的可持續發展提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

漢南區位于武漢市西南部，東經113°45′00″-114°06′15″，北緯30°11′03″-30°11′20″，三面環水，東南瀕臨長江，與嘉魚縣、江夏區隔江相望，北抵通順河，與蔡甸區相鄰，西面、南面以東荊河為界，與仙桃、洪湖兩市毗連，全區國土面積287 km2，地勢平坦。總人口11萬人，轄4個街、4個國營農場、一個農業科學研究所、一個畜禽公司，共有49個行政村[3]。

武漢市漢南區境內大致可分為沖積平原區、淤積平原區和低壟崗區，分別占境內總面積的61.2%、19.0%和19.8%。主要土類有3個，分別為潮土、水稻土和黃棕壤，其中以潮土為主，占所調查田塊的97.03%。境內地表結構孤丘一般為石灰巖、頁巖組成，還有的為多種異源物質的疊合物組成；崗嶺、崗石為第四紀黃褐色亞黏土[4]。

1.2 耕地地力評價方法

1.2.1 資料收集 基礎資料主要是在第二次土壤普查表等資料的基礎上結合野外采樣調查進行對比核實，包括土壤質地、耕層厚度、灌排條件、土種、障礙情況等；基礎及專題圖件資料包括1∶50 000土地地形圖、土壤圖、土地利用現狀圖、行政區劃圖、采樣點點位圖和地貌類型分區圖等；近3年種植情況、農村及農業生產基本情況資料，土壤采樣點基本情況（圖1）及土壤基礎理化性狀（pH、有機質、速效鉀、有效磷等）分析結果等。

1.2.2 基礎信息庫的建立 按照《全國耕地地力調查與質量評價技術規程》所確定的耕地地力評價技術流程的要求，將該區的土壤圖與土地利用現狀圖疊加，最終形成1 307個耕地評價單元。利用評價單元剔除不合格樣點，最后確定采樣點1 301個。采用微軟Access數據庫對調查和分析化驗的數據資料及其他基礎資料進行錄入，構建屬性數據庫，同時生成土壤采樣點位圖。運用ArcGIS 9.3中的Kriging球形（Spherical）等模型進行最優化插值，從而自動生成各土壤養分屬性專題圖。

1.2.3 評價指標的選取、權重及隸屬度的確定 評價指標的選取。參照耕地地力評價因子總集（農業部《測土配方施肥技術規范（試行）修訂稿》），遵循選取的指標對漢南區耕地地力影響較大、變異明顯、具有相對穩定性、與農業生產有密切關系等原則，應用德爾菲法，根據湖北省土壤肥料工作站、華中農業大學、漢南區農業局和漢南區土壤肥料工作站的專家意見，最終確定了立地條件、理化性狀、養分管理、水分管理4個方面的9個評價指標，形成漢南區耕地地力評價指標體系，分別是成土母質、地貌類型、質地、pH、有機質、有效磷、速效鉀、排澇能力和灌溉保證率（圖2）。

利用《縣域耕地資源管理信息系統V3.2》軟件平臺，應用德爾菲和層次分析結合法進行一致性檢驗。檢驗結果CR均小于0.1，說明一致性較好，從而確定各指標的組合權重（表1）。同時通過模糊評價法確定評價指標的隸屬度（表2、表3）。

1.3 綜合地力指數計算與定級

本研究采用《縣域耕地資源管理信息系統V3.2》擬合累積曲線劃分地力等級（圖3）。漢南區耕地地力等級劃分為5級（圖4）。

2 結果與分析

一等地的面積占總耕地面積的40.1%，面積為4 227.1 hm2，主要分布在東荊街辦的東荊、洪閘、新河、雙橋、王家寨、橋頭和窯灣等地，湘口街辦的進洪、楊叉溝、新渡和施家臺等地，紗帽街辦的常家墩、幸福、汪家灣以及江下等地。其成土母質主要是石灰性沖積物，土壤耕層為中壤質，pH 7.8～8.0，土壤養分豐富，有機質含量在15.0～20.0 g/kg范圍內，不缺鉀，磷含量不足；生產性好，既發小苗，亦發老苗，素有“土中之寶”之稱。

二等地的面積占總耕地面積的34.1%，面積為3 608.1 hm2，分布比較分散，東荊街辦、紗帽街辦、湘口街辦和鄧南街辦都有分布，具體為湘口街辦的龍溝、龍家臺、雙塔、蘆橋、兩路口、向新、新渡和湘口，鄧南街辦的鄧西、下南、解放村及郭家村，東荊街辦的上羊角領、下羊角領、南豐，紗帽街辦的長江村、孫家條子、四成閘以及鄭灣等。成土母質主要是石灰性沖積物，土層深厚，質地輕壤，呈微堿性，pH 7.7～8.0，養分含量中等，有機質含量不低于12.0 g/kg，不缺鉀，缺磷，耕性好，耐旱耐澇，是較好的旱地土壤。

三等地面積達到總耕地面積的20.5%，面積為2 159.8 hm2，主要分布鄧南街辦的鞋尖、撈子湖、窯頭、金城、鄧西、解放、下南和郭家，紗帽街辦的通津和東江。成土母質是無石灰性湖積物，無石灰性反應，質地黏重結構不好，適應性差，不利于出苗和發苗，有機質含量高，缺磷缺鉀，保水保肥性好，后勁足。

四等地的面積達到總耕地面積的4.0%，面積為423.3 hm2，主要分布在鄧南街辦的永一、水一、水洪、江上的南部以及東江等地。成土母質為無石灰性湖積物，質地較輕，沙壤土，結構松軟，耕性好，土壤速效養分低，有機質含量低，缺磷缺鉀，保水性差，農作物后勁不足，易早衰。

五等地的面積163.7 hm2，僅僅占總耕地面積的1.3%，主要分布在鄧南街辦沿長江的西南和東北的兩小塊地。成土母質是第四紀黃紫色亞黏土，質地黏重，為重壤，微堿性，pH 7.7～7.9，有機質和速效養分含量較高，缺磷；耕作性差，通透性差。

總體來看，漢南的耕地地力較高，一、二、三等地的面積占耕地總面積的94.7%，肥力水平高。為了合理利用和培肥耕地土壤，漢南區仍要繼續補充有機肥，穩施氮肥，重施磷肥，適施鉀肥，補施中、微量元素，在肥料品種中盡量選用酸性肥料，并配合其他措施改良堿性土壤[1]。

3 小結與討論

耕地地力是指在特定氣候區域，以地形地貌、成土母質、土壤理化性狀、農田基礎設施和培肥水平等要素綜合構成的耕地生產能力。本研究分析了第二次土壤普查以來武漢市漢南區耕地的地力狀況，但仍存在許多有待驗證和討論之處，需今后進一步研究和完善。

1）本研究的評價指標體系缺失了中量元素和微量元素的研究，下一步將針對這個問題展開研究。

2）在耕地地力評價的基礎上，建立村域農田數據庫，才能使測土配方施肥更加深入精準有效[5]。

3）土壤養分的空間變異規律是制定科學合理的養分管理方案的前提和基礎，對于提高農作物產量實現耕地資源可持續利用具有重要意義[5]。針對耕地土壤養分空間變異的定量化研究可對漢南耕地地力的可持續發展提供參考。

4）結合測土配方施肥構建耕地改良利用分區標準、耕地肥料需肥量分布圖和配方圖，可以總體上掌握整個區域的肥料需求量情況，根據肥料的需求數量和需求配比，進而提出相應的區域施肥推薦方案，指導農民合理施肥[6，7]。

參考文獻：

[1] 苗 潔.基于GIS的武漢市漢南區耕地主要農化性狀的歷史變遷研究[D].武漢：華中農業大學，2007.

[2] 何紹華，陳云峰，劉東海，等. 武漢市漢南區甜玉米測土配方施肥指標體系的建立[J].湖北農業科學，2012，51（24）：5608-5612.

[3] 武漢市漢南區地方志編纂委員會.漢南區志[M].武漢：武漢出版社，2006.

[4] 喬家君，毛 磊.基于RS、GIS村域農田數據庫設計研究——以河南省吳溝村為例[J]. 農業系統科學與綜合研究，2009，25（3）：312-316.

[5] 張鐵嬋.耕地土壤養分空間變異與地力評價研究——以陜西省榆陽區為例[D].陜西楊凌：西北農林科技大學，2010.

[6] 吳杭艷.基于GIS的測土配方施肥系統研究——以云南省耿馬縣為例[D].昆明：昆明理工大學，2008.

[7] 唐秀美.基于GIS的縣域耕地地力分析及測土配方施肥技術研究——以山東省廣饒縣為例[D].山東泰安：山東農業大學，2008.