神木市耕地質量分析及玉米適宜性評價

李志軍，陳芳飛，張 瑞，高成平，袁 濤，白寶軍，楊 林，呼麗霞，焦調霞

（1.神木市農業技術推廣中心，陜西神木 719300；2.神木市鄉村振興發展中心，陜西神木 719300；3.神木市農業綜合執法大隊，陜西神木 719300）

0 引言

土壤是農業生產的基礎，土壤養分含量是評價土壤肥力的重要依據，土壤養分狀況直接影響大田作物的生長及產量形成。由于施肥習慣、灌溉施肥方式、耕作制度的轉變，農田耕層土壤養分狀況發生了較大變化。開展耕地質量調查與評價，掌握當前耕地養分現狀，為優化農業種植結構，化肥減量增效、提高肥料利用率提供數據支撐。

神木市位于陜西北部、秦晉蒙三省接壤地帶，全市國土總面積達7635 km2，年平均日照2716 h，年平均氣溫9.2℃，無霜期166天，年平均降雨量410.3 mm。全市共轄6個街道、14個鎮，常年主要農作物播種面積為6.9萬hm2，其中玉米播種面積近3.1萬hm2，且主要集中在北部風沙草灘區下濕灘地和“一河兩川”的溝壩地及水澆地。農業科研工作者陸續在神木市開展了施肥方面相關性研究，研究重點在測土配方施肥存在問題及對策[1]，神木縣耕地土壤養分現狀及施肥對策[2]，大豆、谷子、高粱等“3414”肥效試驗報告[3-5]，神木市耕地質量分析及小雜糧土壤養分豐缺評價[6]，未對該區域玉米適宜性評價。本文以神木市為研究區，對神木市耕地質量進行分析，結合玉米需肥規律和農業生產實際，對玉米土壤養分適宜性評價，以期為神木市耕地質量保護、化肥減量增效、保障糧食安全和減輕耕地面源污染提高理論參考。

1 樣品采集與化驗

結合地貌特征、土壤類型、土地利用現狀等因素，充分考慮樣品代表性、兼顧均勻性、時效一致性、數據完整性原則，合理布設采樣調查點。采樣調查表主要包括樣點編號、位置、采樣年份等基本信息，地形部位、灌排能力、耕層質地、有效土層厚度、農田網林化、立地條件、理化性狀、障礙因素、耕作管理等相關數據。在神木市20個鎮（街道）玉米種植區域合理布點，采用“S”形或梅花布點采樣方法采集0～20 cm耕層土樣689個，經風干，粉碎、磨細，過篩、裝瓶，分析化驗土壤養分指標，對各數據項進行了統一規范與整理。

2 耕地質量基本狀況分析

2.1 耕地有機質

神木市耕地表層土壤有機質含量平均為9.95 g/kg，最高為14.74 g/kg，最低為5.09 g/kg；主要集中在6～10 g/kg和10～15 g/kg之間，兩個區間的耕地面積分別有50377.90 hm2和40576.72 hm2，分別占耕地總面積的55.08%和44.36%。其中，草甸鹽土的有機質含量最高，變幅為9.33～10.99 g/kg，平均含量為9.32 g/kg；其次是紫色土，變幅為9.10～12.26 g/kg，平均含量為11.16 g/kg。

2.2 耕地有效磷

神木市耕地表層土壤的有效磷含量整體較高水平，平均含量為15.14 mg/kg，最高含量30.83 mg/kg，最低含量為4.45 mg/kg。占耕地總面積的94.36%的土壤有效磷含量在5 mg/kg以上，集中分布在5～10 mg/kg、10～15 mg/kg、20～30 mg/kg區間，耕地面積為45805.53 hm2、15934.78 hm2、24564.89 hm2，分別占耕地總面積的50.08%、17.42%、26.86%，其余耕地土壤有效磷含量在10 mg/kg以下。

2.3 耕地速效鉀

神木市耕地表層土壤的速效鉀含量為高等水平，平均為111.45 mg/kg，最高145.17 mg/kg，最低為68.35 mg/kg。含量在60～100 mg/kg之間的耕地面積為21888.67 hm2，占耕地總面積的23.93%；含量在100～150 mg/kg之間的耕地面積為69575.33 hm2，占耕地總面積的76.07%。

3 土壤豐缺指標體系確定

在大田“3414”試驗基礎上，結合大量的土壤養分分析結果，初步制定出玉米土壤養分豐缺指標；由于作物不同，土壤養分的豐缺涵義有較大差異。通過對2009～2015年度神木市玉米田間肥效試驗資料和田間土壤農化樣品測試結果分析與整理，按照“極豐富、豐富、中等、缺乏、極缺乏”5個等級，制定出神木市玉米土壤養分豐缺指標（見表1），對全市耕地進行玉米土壤養分豐缺狀況分析評價。

表1 耕地土壤養分豐缺指標

耕地質量等級劃分。根據《耕地質量等級》（GB/T 33469-2016），采用累加法計算各評價單元的耕地質量綜合指數。耕地質量綜合指數計算公式為：

式中，P—耕地質量綜合指數；

qi—第i 個評價指標的隸屬度；

wi—第i 個評價指標的權重。

采用等距離法將耕地質量劃分為十個等級（表2）。一等地耕地質量最好，十等地耕地質量最差。2019年12月，神木市農業技術推廣中心組織相關專家，對神木市耕地質量區域評價結果進行了集中審查，通過產量驗證、對比驗證、專家驗證與實地驗證相結合方式驗證評價結果，確保耕地質量等級結果數據科學準確、符合地方實際。

表2 耕地質量等級劃分標準

神木市耕地質量等級調查評價面積為91464.00 hm2。將神木市耕地質量等級由高到低依次劃分，結果顯示耕地質量分布三至十等地等之間，三等地耕地質量最好，十等地耕地質量最差，平均質量等級為8.81。其中，評價為三至五等的高等級耕地面積為2819.38 hm2，占神木市評價耕地總面積的3.08%。主要分布在高家堡鎮、賀家川鎮、西沙街道、孫家岔鎮、店塔鎮、大柳塔鎮。這部分耕地基礎質量較高，農田設施條件好，無明顯障礙因素，應加強耕地保育和利用，確保耕地質量穩中有升。評價為六至八等的中等級耕地面積為26606.31 hm2，占29.09%。廣泛分布高家堡鎮、錦界鎮、爾林兔鎮、大保當鎮、賀家川鎮。這部分耕地立地條件較好，具備一定的農田基礎設施，是發展糧食、蔬菜和經濟作物的重點生產區域。九、十等地，耕地質量相對較差，今后應重點加強質量培育，提高耕地有效養分，完善灌溉條件，此類等地分布于高家堡鎮、迎賓路街道、大柳塔鎮、欄桿堡鎮、永興街道、花石崖鎮、馬鎮、沙峁鎮，此類耕地質量較差應加強優化此類地，使它朝著更高的質量發展。

4 玉米種植適宜性評價

耕地玉米種植適宜性面積統計與空間分布。依據耕地質量評價技術路線、方法，結合玉米生長限制因子的參與，以及各評價因子權重與比重的再分配，獲得神木市玉米用地適宜性評價的最終結果、各適宜等級面積及所占比例（表3）。由表3可以看出，高度適宜玉米種植的農田有2390.17 hm2，占全部農田的2.61%，主要分布在河谷階地地區；適宜的有25251.57 hm2，占全部農田的27.61%，在本地區各街道均有分布，大多數分布于固定沙地、半固定沙地、河谷階地、河漫灘和黃土梁區；勉強適宜玉米種植的農田有51525.93 hm2，占總耕地面積的56.33%，在高家堡鎮、花石崖鎮和欄桿堡鎮該級別種植區域較大，在其他部分街道（鎮）也都有分布，主要分布在黃土梁地區；不適宜種植玉米的耕地僅有12296.33 hm2，僅占總耕地面積的13.44%，這部分耕地面積小，分布在桿堡鎮、馬鎮、萬鎮和賀家川鎮，主要分布于黃土梁和中山區。

表3 玉米種植適宜性級別面積

神木市各街道的玉米適宜性情況見表4。可以看出，高度適宜的耕地主要分布在大柳塔鎮、高家堡鎮、錦界鎮，占到了高度適宜耕地總面積的53.75%，這三個鎮高度適宜面積達到了1284.72 hm2，其余各個鎮該等級地面積分部占比為46.25%。這主要是由于大柳塔鎮、高家堡鎮、錦界鎮，河谷階地的面積所占比例最為明顯，故而高度適宜面積比例最為突出；其他街道該地貌類型面積較小，故高度適宜面積較少。適宜種植玉米的耕地面積在大保當鎮、爾林兔鎮、錦界鎮和中雞鎮，達到全市該等級面積的60.69%；大保當鎮、爾林兔鎮、錦界鎮和中雞鎮分別占適宜耕地總面積的13.69%、23.08%、12.34%和11.59%；在全市街道內均分布有此類耕地，這主要是這類地主要分布在半固定沙地、固定沙地、河谷階地、河漫灘和黃土梁，而該地貌類型大保當鎮、爾林兔鎮、錦界鎮和中雞鎮占比較大；而其他街道本身該類地貌類型面積就小所占比例也少。勉強適宜種植玉米的耕地，其在高家堡鎮、花石崖鎮、欄桿堡鎮分布面積大，面積分別為7083.37 hm2、5236.64 hm2和8274.18 hm2，占到該類耕地總面積的13.75%、10.16%和16.60%；店塔鎮、迎賓路街道和沙峁鎮分布次之，面積分別為4044.30 hm2、3859.55 hm2、3829.90 hm2，占到該類耕地的7.85%、7.49%、7.43%；其他各街道分布均在7%以下，這類等級的玉米主要分布在黃土梁區，這類地貌在高家堡鎮、花石崖鎮、欄桿堡鎮總面積該等級的耕地所占比例處于較大優勢。不適宜種植玉米區域比例分布在欄桿堡鎮、馬鎮、賀家川鎮和萬鎮，面積為6892.16 hm2，占神木市耕地面積的56.05%。欄桿堡鎮分布面積最大，面積為2764.49 hm2，所占比例是22.48%，其次是馬鎮和賀家川鎮，所占比例為20.67%和12.90%，該類型耕地在其余各街道面積均在10%以下。這類耕地全部分布在黃土梁和中山地貌類型，不適宜玉米種植等級的面積占優勢。

表4 榆林市神木市各街道玉米適宜性等級分布