摘要:土壤是農業生產的基礎,土壤質量直接關系到農業的可持續發展和糧食安全。本文系統分析耕地保護利用中土壤修復與保育的重要意義,詳細闡述當前山地耕地土壤面臨的主要問題,并針對性地提出相應的修復與保育策略。研究表明,通過控制種植密度、增施有機肥、工程措施建設以及土壤改良治理等綜合手段,能夠有效改善土壤質量,促進耕地可持續利用。這對于維護生態平衡、保障糧食安全、推動區域經濟社會發展具有重要意義。
關鍵詞:耕地保護;土壤修復;土壤保育
隨著工業化、城鎮化進程的加快,耕地資源日益緊缺,土壤質量持續下降,這給農業生產和糧食安全帶來了嚴峻的挑戰。土壤是農業生產的根基,也是生態系統的重要組成部分。加強耕地保護,實施土壤修復與保育,對于維護國家糧食安全、生態安全具有重大戰略意義。本文立足山地耕地土壤現狀,深入分析存在的問題,提出科學可行的修復與保育策略,以期為相關實踐提供理論參考。
1 耕地保護利用中的土壤修復與保育的意義
1.1 維護生態平衡與生物多樣性
土壤是陸地生態系統的基礎組成要素,承載著維系生態平衡的重要功能。生態系統之間的物質循環和能量流動都離不開土壤這一重要媒介,健康的土壤生態系統能夠調節區域小氣候、涵養水源、凈化空氣,同時為微生物、植物和動物提供適宜的生存環境。土壤中豐富的有機質和礦物質是維持生物多樣性的重要物質基礎,通過土壤食物網絡構建穩定的生態系統。土壤修復與保育措施可以改善土壤結構,增加土壤孔隙度,提高土壤通氣性和持水性,為土壤生物群落創造良好的棲息環境。此外,土壤還具有顯著的碳儲存功能,通過增加土壤有機質含量,可以固定大氣中的二氧化碳,減緩全球氣候變化。良好的土壤環境還能夠提升生態系統的抗干擾能力和恢復力,增強生態系統應對極端天氣事件的能力,維護區域生態安全。
1.2 保障糧食安全與農業可持續發展
隨著人口增長和經濟發展,糧食需求持續增加,而耕地資源日益緊缺,這使得提升單位面積產出能力成為當務之急。土壤修復與保育能夠有效改善土壤理化性質,提高土壤肥力和養分供給能力,為作物生長提供良好的根系環境。通過增加土壤有機質含量,可以改善土壤團粒結構,提高土壤保水保肥能力,增強抗旱抗澇能力。良好的土壤環境有利于發展生態農業和精準農業,推動農業生產方式轉型升級,實現投入品減量化和產出效益最大化,為農業可持續發展奠定堅實基礎。
1.3 促進區域經濟與社會發展
農業是農村經濟的支柱產業,土壤環境質量的改善能夠帶動農業產業結構調整和農村經濟發展。通過土壤修復與保育,可以恢復和提升耕地質量,為發展高效農業創造條件。優質耕地資源可以發展設施農業、特色農業和有機農業,提高農產品附加值,增加農民收入。同時,良好的土壤環境有利于發展觀光農業和休閑農業,促進農業與旅游業融合發展,帶動農村第三產業發展。此外,土壤修復產業本身也能帶動相關產業發展,如土壤檢測、修復材料生產、技術服務等,創造就業機會。通過土壤環境治理,改善農村人居環境,提升農村宜居度,助力鄉村振興戰略實施,促進城鄉協調發展。
2 山地耕地土壤現狀及問題
山地耕地是農業生產的重要組成部分,其土壤環境質量直接關系到農業發展和生態安全。近年來,受自然和人為因素的雙重影響,山地耕地土壤問題日益突出,已經成為制約農業可持續發展的瓶頸。
2.1 水土流失嚴重
受南方季風氣候影響,區域年降雨量達1 500~
2 000 mm,且多集中在4—9月份,暴雨天氣頻發。山地地形起伏較大,坡度普遍在15°~25°,部分區域甚至超過30°。地形地貌與降雨特征的疊加,導致水土流失問題突出。根據水土保持監測數據,區域內中度以上水土流失面積占山地耕地總面積的35%以上,其中,重度流失區域主要分布在坡度大于20°的耕地。強降雨期間,地表徑流沖刷導致表土層年均流失量達2.5~3.8 t/hm2,遠超土壤形成速率。水土流失不僅造成耕地表層土壤養分流失,使土壤肥力下降15%~20%,還導致土壤團粒結構遭到破壞,影響土壤透氣性和保水性。同時,泥沙淤積造成溝渠、蓄水池等農田基礎設施損毀,每年因水毀需修復的農田水利設施超過總數的25%。特別是在暴雨集中期,大量泥沙沖刷導致耕地出現溝蝕、面蝕等現象,部分農田甚至出現崩崗和滑坡,嚴重威脅農業生產安全。
2.2 土壤酸化問題
區域屬典型的南方紅壤區,土壤本底pH普遍偏低。近年來監測數據顯示,山地耕地土壤pH多在4.5~5.5,部分區域甚至低于4.5,已經影響到主要農作物的正常生長。土壤酸化導致鋁、錳等元素活性增強,部分耕地鋁飽和度超過40%,產生明顯的毒害作用。酸性條件抑制了土壤微生物活性,使得有機質分解速率降低,養分循環受阻。磷、鈣、鎂等養分的有效性顯著下降,磷素有效性僅為中性土壤的50%~60%。測土配方施肥結果表明,酸化土壤養分利用率普遍偏低,化肥利用率比正常土壤低15%~20%。深層土壤pH更低,制約了作物根系向下生長,導致抗旱能力減弱。長期以來,過量施用氮肥的習慣加劇了土壤酸化趨勢,而石灰質改良材料施用不足,未能有效緩解酸化問題。調查顯示,全縣80%以上的耕地存在不同程度的酸化問題,其中,重度酸化耕地占25%,中度酸化占40%。土壤酸化不僅影響作物產量,還導致農作物品質下降,增加了農業生產成本。
2.3 土壤有機質含量偏低
山地耕作機械化水平低,勞動強度大,加之青壯年勞動力外流嚴重,導致有機肥投入不足。土壤檢測數據顯示,區域內山地耕地耕層土壤有機質含量多在1.2%~1.5%,較適宜種植標準(2%~3%)有較大差距。有機質是土壤肥力的重要指標,也是改善土壤結構的關鍵物質。有機質含量偏低直接導致土壤團粒結構不良,土壤容重偏高,達到1.45~1.52 g/cm3,超出作物生長適宜范圍。土壤孔隙度下降到45%以下,影響通氣性和水分入滲能力。近年來,隨著化肥的大量使用,農戶對有機肥的重視程度逐漸降低。傳統的農家肥積造利用方式逐漸消失,秸稈還田率不足30%。林區落葉、枝條等有機物料資源豐富,但收集利用率低,每年有大量有機物料被閑置浪費。調查顯示,全縣90%以上的耕地有機質含量低于適宜標準,其中,45%的耕地屬于嚴重缺乏。如何提高土壤有機質含量,改善土壤結構,提升地力水平,是當前農業生產中急需解決的重要問題。
3 山地耕地土壤修復與保育策略
3.1 控制農作物種植密度,減少水土流失
山地耕地水土流失問題日益嚴峻,科學調控種植密度已成為減少水土流失的關鍵舉措。通過綜合考慮坡度、土壤條件和作物生長特性,合理規劃種植密度,尤其在坡度較大區域適當降低密度,增加植被覆蓋度,可有效防止土壤侵蝕。帶狀種植模式的推廣為水土保持開辟新途徑,沿等高線方向種植形成的植被屏障能夠有效攔截地表徑流[1]。立體種植方式的運用,如豆科作物與禾本科作物、高稈作物與矮稈作物的巧妙搭配,不僅形成多層次植被結構,而且通過不同作物根系的交錯分布增強土壤抗蝕性。保護性耕作技術的推廣應用,包括免耕、少耕、秸稈覆蓋等措施,極大地減少土壤擾動。作物收獲后及時還田秸稈或種植綠肥的做法,為地表提供了持續穩定的覆蓋。完善的田間監測系統配備了土壤水分傳感器、地表徑流監測設備等先進裝置,實時監控數據為種植密度調控提供了科學依據[2]。種植模式試驗示范工作的開展,不斷篩選出適宜的作物品種和種植密度,推廣水土保持效果顯著的種植模式,最終實現水土資源的可持續利用。
3.2 施用有機肥,提高土壤肥力
當前土壤質量退化已成為制約山地農業發展的重要瓶頸,而有機肥施用則是改善土壤結構、提升地力的根本之策。秸稈還田技術的廣泛推廣為土壤改良開辟新思路,通過因地制宜采用不同處理工藝大幅提升秸稈利用效率。水稻秸稈經機械粉碎后采用過腐還田的方式,玉米秸稈則通過生物發酵制肥,這些技術的應用使秸稈資源化利用達到新高度。綠肥種植的發展更是為土壤改良注入新活力,紫云英、苕子、油菜等綠肥作物的選育與種植,不僅增加土壤有機質含量,還改善土壤理化性質[3]。種養結合循環農業模式的構建開創糞肥利用新局面,通過建立糞污集中處理中心并配套有機肥生產線,實現了畜禽糞便的高效利用。有機肥積造工藝標準的完善為產品質量提供有力保障,腐熟度和養分含量等技術指標的規范化管理確保了有機肥的施用效果。機械化深施、水肥一體化等先進技術的應用極大提升了有機肥利用效率,而生物有機肥的推廣更是通過功能菌株的添加提高了養分有效性。專項資金的設立和補貼機制的建立有效調動了農戶施用有機肥的積極性,技術培訓的深入開展提升了農民科學施肥水平,這些舉措共同推動著土壤環境的持續改善。
3.3 建設梯田、水土保持林等工程措施
山區水土流失防治已進入攻堅階段,工程措施建設在其中發揮著不可替代的作用。梯田工程的科學規劃充分考慮了地形特點、土壤條件和作物需求,通過改變地形條件不僅減緩了坡度,還顯著增加了耕作層厚度。田面平整度的把控和排水溝系的合理布設為農田排水提供了有力保障,而梯田內側種植的紫穗槐、爬山虎等護坡植物則強化了梯田的穩定性。水土保持林的營造開創了山區生態治理新模式,刺槐、杉木、油松等適生樹種的選擇與混交林模式的應用構建起穩固的防護體系。林下種植的胡枝子、黃荊、狗牙根等灌草植物形成了立體防護結構,極大提升了水土保持效果[4]。小型水利設施的建設解決了旱季灌溉難題,蓄水池、溝渠的合理布局優化了水分調配。谷坊、攔沙壩等攔蓄設施的修建有效減少了泥沙流失,而定期的工程維護和及時的設施修復則確保工程措施的持續發揮效益。水土流失動態監測站的建立為工程管理提供科學依據,系統的防護體系正在發揮著越來越重
要的作用。
3.4 土壤改良與治理
3.4.1 酸性土壤改良
金秀瑤族自治縣屬典型的南方紅壤區,土壤酸化是制約農業發展的主要問題之一。針對這一問題,建立健全土壤酸化監測網絡,在全縣10個鄉鎮設立監測點,定期開展pH、交換性酸、鋁離子含量等指標檢測,繪制土壤酸化分布圖。根據監測結果,將全縣耕地按酸化程度分為輕度(pH 5.5~6.5)中度(pH 4.5~5.5)和重度(pHlt;4.5)三個等級,分區施策。在酸化嚴重區域,結合季節性整地深翻施用石灰質材料,改良深度不少于20 cm。充分利用當地林業資源優勢,在林下空間和農田間種植紫云英、苕子等豆科綠肥作物,通過根系分泌物和生物固氮作用改善土壤性質。收集利用林區落葉、枝條等有機物料,采用生物發酵技術加工制作腐殖酸肥料,提高土壤的酸堿緩沖能力。根據測土配方結果,合理使用硅鈣鎂肥,改善土壤養分狀況。選育推廣適應性強的作物品種,擴大水稻、花生等耐酸作物種植面積,目前已完成66.67 hm2示范推廣。通過采取以上措施,區域內輕度酸化耕地pH平均提升0.5~1.0個單位,土壤養分有效性顯著提高。
3.4.2 建立土壤改良示范區
立足金秀瑤族自治縣林業大縣優勢,選擇典型區域建立土壤改良示范區,重點開展綜合治理技術集成示范。示范區以提升土壤有機質為核心,采取“林下種植+綠肥還田+有機肥施用”的技術模式。充分利用現有林地資源,積極發展林下經濟,通過套種模式種植中草藥、食用菌等經濟作物,既增加農民收入,又改善土壤環境。在26個村屯建立有機肥積造示范點,推廣秸稈、落葉等有機物料的腐熟技術,年產優質有機肥5 000 t以上。開展技術培訓和觀摩交流,培訓農民2 000人次,提高科學施肥水平。建立完善的技術推廣體系,通過“縣-鄉-村”三級網絡,實現技術示范全覆蓋。針對不同作物和種植模式,制定相應的土壤改良技術規程,為農戶提供標準化指導。經過示范推廣,土壤有機質含量平均提升0.3%~0.5%,土壤結構明顯改善,耕地質量等級提升[5]。目前,已在全縣推廣土壤改良技術面積達到1 333.33 hm2,帶動周邊地區農戶積極參與土壤改良。通過示范帶動,逐步推廣先進適用技術,實現區域土壤質量整體提升,為農業可持續發展奠定基礎。
4 結語
耕地保護利用中的土壤修復與保育是一項系統工程,需要采取綜合措施,標本兼治。通過控制種植密度、增施有機肥、工程措施建設以及土壤改良治理等手段,可以有效改善土壤環境,提升耕地質量。在具體實施過程中,應因地制宜,統籌兼顧,確保各項措施落到實處。同時,建立長效機制,實現耕地資源的可持續利用,為農業發展和生態文明建設作出貢獻。
參考文獻
[1] 田樹龍,孫淑華.農業現代化進程中的土地利用與耕地保護挑戰與對策[J].農業開發與裝備,2025(1):182-184.
[2] 陳麗麗,傅勇.土地資源管理與耕地保護策略探討[J].價值工程,2025,44(2):59-62.
[3] 陸幸鸚,陳吉,陸陽,等.加強耕地保護的技術與政策措施研究[J].新農民,2025(1):16-18.
[4] 雷蕾,林榮清.加強耕地保護利用的有關思考與建議[J].農業開發與裝備,2024(9):142-144.
[5] 張來輝.新形勢下土地利用與耕地保護的優化方法[J].新農民,2024(18):16-18.