湖南省耕地土壤退化現(xiàn)狀與原因分析

湖南省耕地土壤退化現(xiàn)狀與原因分析

它不僅是中國13個主要糧食產(chǎn)區(qū)之一，也是中國最大的優(yōu)質大米生產(chǎn)基地。它被稱為“魚米之鄉(xiāng)”和“湖廣成熟、世界肥沃”。湖南現(xiàn)有耕地面積383.37萬hm2,占土地總面積的14.88%;其中水田293.66萬hm2,占耕地面積的76.6%;旱地89.71萬hm2,占耕地面積的23.4%;旱澇保收面積221.39萬hm2,占耕地面積的57.8%。湖南由于地形地貌復雜,土壤類型多樣,復種指數(shù)高,耕地土壤利用強度大,耕地用養(yǎng)失衡,農田基礎設施比較薄弱等原因,耕地土壤退化現(xiàn)象較為嚴重,全省耕地質量總體水平不高,中低產(chǎn)田面積占耕地總面積的比例為73.33%,高于全國(65.2%)8個百分點。因此,加強耕地質量建設與管理,防止耕地土壤退化,提高耕地綜合生產(chǎn)能力,確保國家糧食安全已提到了各級政府重要的議事日程。筆者分析了湖南省耕地土壤退化現(xiàn)狀與原因,提出了防止耕地土壤退化的對策和建議。1耕地土壤侵蝕現(xiàn)狀與原因1.1土壤有機質豐缺指標18年的土壤監(jiān)測結果表明,湖南省目前耕地質量總體上是下降的,部分地方耕地質量下降還十分嚴重。主要表現(xiàn)在:一是土壤有機質積累緩慢,基礎地力下降。2003年與1986年相比,水田土壤有機質僅增加了5.2g/kg,年均增加僅0.29g/kg;而旱地有機質下降幅度大,2003年與1998年相比,下降了3.8g/kg,年均下降0.76g/kg,該下降值是水田土壤有機質年均增加值的2.62倍。按有機質豐缺指標分類,目前,全省還有19.1%的耕地土壤有機質缺乏。與此同時,湖南省耕地土壤基礎地力呈逐年下降趨勢,相對產(chǎn)量年均遞減0.96%。二是施肥比例失調,土壤養(yǎng)分非均衡化加劇。首先是重氮磷輕鉀的不合理施肥方式導致了土壤氮磷盈余而鉀營養(yǎng)不足,土壤養(yǎng)分比例嚴重失調。土壤監(jiān)測結果表明:2003年與1986年相比,土壤堿解氮和速效磷分別增加了49、4.0mg/kg,遞增幅度分別為36.84%、45.98%;而土壤速效鉀卻下降了19.90mg/kg,遞減幅度為26.18%。土壤氮、磷、鉀養(yǎng)分含量的增減,致使土壤速效氮磷鉀養(yǎng)分的比例由1986年的1∶0.065∶0.57變?yōu)?003年的1∶0.070∶0.31,進一步加劇了土壤氮磷鉀養(yǎng)分的非均衡化。其次是有機肥與無機肥施用比例失調。土壤監(jiān)測結果顯示,投入農田的有機養(yǎng)分占總養(yǎng)分的比例以40%左右為宜。據(jù)調查統(tǒng)計,自20世紀80年代以來,湖南省投入農田的有機養(yǎng)分占總養(yǎng)分的比例呈逐年下降趨勢,年均以1.2%的速度遞減。有機肥料施用量下降和中微量營養(yǎng)元素肥料未得到足夠的補充,導致了湖南省部分土壤缺乏鉀、鎂、硫、鋅、硼等營養(yǎng)元素,大量元素和中微量元素比例失調。1.2侵蝕總量、土壤有機質、著力量質量大、水土流失嚴重由于土地資源不合理利用,森林生態(tài)功能退化,湖南省水土流失問題仍十分突出,耕地土壤養(yǎng)分損失嚴重。據(jù)統(tǒng)計,1999～2002年全省年均水土流失面積達4.54萬km2,占土地總面積的21.4%,每年因此被水沖走的肥沃表土(土壤侵蝕總量)達1.75億t,相當于沖走5.4萬hm2耕地耕作層土壤;這些表土平均按有機質14.6g/kg、全N0.6g/kg、P2O50.5g/kg、K2O10g/kg計算,每年全省因此流失有機質高達255.3萬t,總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)197.6萬t。長期的水土流失,致使全省淺土層土地面積達203.8萬hm2,巖石裸露面積達34.5萬hm2,二者面積之和已占全省丘崗山地面積的14.13%。與此同時,由于水土流失和農田機械耕作等方面的原因導致了部分稻田耕作層逐年變淺。據(jù)調查,湖南省72.3%的稻田土壤耕層厚度只有13～16cm,與高產(chǎn)稻田土壤要求耕層厚度16～20cm相差3～4cm,耕作層變淺不利于水稻根系生長,影響水稻產(chǎn)量的提高。1.3新開耕地質量較差,投入積累較高,且立地條件差2000～2003年湖南省平均每年新開耕地5179hm2,連續(xù)4年實現(xiàn)了耕地“占補平衡”。但從新開墾耕地的質量看,遠遠低于被占用耕地的質量。非農建設占用的耕地大多是城鎮(zhèn)周圍和交通沿線質量高、長期投入積累多、設施好、物化成本較高的良田;而開墾荒地主要集中在自然條件和灌溉條件差的邊遠丘陵山區(qū),或保水、保肥條件差的“四荒地”,多為限制因素較多的劣質低產(chǎn)田。由于新開耕地大多存在如:土壤肥力低、保肥供肥能力弱;剖面發(fā)育不完善,耕層淺薄,漏水漏肥嚴重;質地不良,土壤結構較差;酸性較強,鹽基高度不飽和等突出問題。加之絕大部分新增耕地普遍缺乏行之有效的后續(xù)培肥措施,致使新開耕地與被占用耕地質量存在較大差距,其生產(chǎn)能力不到被占用耕地的30%,有的甚至當年開墾,次年拋荒,或者是邊墾邊荒。推行耕地“占補平衡”制度,表面上看來耕地絕對數(shù)量沒有減少,但耕地綜合生產(chǎn)能力卻大大降低,實質上導致了耕地隱形流失。1.4對土壤環(huán)境的影響隨著湖南省工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進展加快,工業(yè)、城鎮(zhèn)“三廢”污染源增多,工業(yè)“三廢”和城鎮(zhèn)垃圾、污水排放數(shù)量逐年增加,以及農藥、化肥、農膜的不合理使用,對耕地土壤造成的污染越來越嚴重。據(jù)統(tǒng)計,2002年全省工業(yè)和城市生活廢水排放總量為22.02億t,比2001年增加6.02%;工業(yè)廢氣排放總量為4189.6億m3,比2001年增加5.81%;工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量為2434.4萬t。據(jù)監(jiān)測和調查分析,湖南省25.83%的農田灌溉水、26.38%的耕地和18.29%的農田均受到不同程度的污染,分別比2001年增加1.21%、4.90%、2.24%。郴州市有22.5萬hm2土地被重金屬污染,占全市土地總面積的11.6%,被污染的土壤As、Pb、Hg、Cd平均值分別超標25、148、4和19倍。在一些重點工礦區(qū)和大、中城市周圍,由于“三廢”物質的排入而引起土壤污染,致使土壤環(huán)境質量下降,有的甚至不得不棄耕。湖南是我國西南、華南、東南三大酸雨嚴重危害區(qū)之一。而且預測結果顯示,湖南將向重酸雨區(qū)方向發(fā)展。近10年來環(huán)境監(jiān)測結果表明,湖南大氣降水pH值小于5.6的等值面積在不斷擴大,降水pH值由監(jiān)測前的4.82下降到現(xiàn)在的4.64,單個樣品pH最低值達2.65,長沙、衡陽、常德、洪江等地區(qū)近年來酸雨頻率達100%,幾乎達到了逢雨必酸的地步,表明湖南酸雨污染到了相當嚴重的程度。酸雨對土壤環(huán)境的影響是多方面的,主要表現(xiàn)在土壤酸化、活性鋁溶出量增加、鹽基離子大量淋失、有毒金屬離子活化和土壤酶活性受抑制等方面。酸雨是造成土壤酸化的一個重要原因,當酸雨輸入超過土壤緩沖能力時,土壤呈現(xiàn)酸化。隨著土壤酸化的發(fā)展,土壤中鉀、鈣、鎂、銨等營養(yǎng)成分逐漸被淋失,土壤將變得貧瘠化。同時,酸化使土壤中的鋁、鐵等金屬元素的活性增強,進而對植物產(chǎn)生毒害。沅江市耕地地力調查與質量評價結果顯示,與第2次土壤普查時土壤pH值結果相比,全市98.66%的耕地土壤pH值不同程度下降,由第四紀紅土、紫色砂頁巖坡積物和沅江湖泊沉積物發(fā)育的土壤pH值下降幅度最大,平均下降了0.87,2003年全市耕地土壤pH平均值與第2次土壤普查時相比下降了0.28,土壤酸化趨勢明顯。1.5洞庭湖區(qū)稻田潛育情況由于水利設施長久失修,排水設施不完善,耕作制度和耕作技術過于單一,導致全省稻田土壤潛育化面積進一步擴大。據(jù)統(tǒng)計,2003年全省稻田土壤潛育化和次生潛育化面積達79.6萬hm2,占水田面積的27.1%,比1986年增加19.4萬hm2,增幅達32.2%,這在洞庭湖平原區(qū)尤為嚴重。洞庭湖區(qū)一直是湖南省重要的糧食生產(chǎn)基地,2002年,全區(qū)糧食作物播種面積為116.86萬hm2,糧食產(chǎn)量達661.25萬t,分別占全省糧食作物播種面積和產(chǎn)量的25.12%和26.44%。據(jù)第2次土壤普查資料,洞庭湖區(qū)有潛育性稻田面積18.17萬hm2,占洞庭湖區(qū)稻田面積的26.7%。三峽水庫運行后,由于防洪和發(fā)電的需要,洞庭湖區(qū)會長期處在水位變幅很小的高水位狀況下,從而加劇該區(qū)域稻田潛育化。據(jù)長江水利委員會預測,三峽水庫運行后,洞庭湖區(qū)受潛育化威脅的稻田面積將達45.63萬hm2,比第2次土壤普查時增加2.51倍。2為控制耕地土壤侵蝕，加強耕地質量建設制定了一些建議和建議2.1建立和完善統(tǒng)一的土地用途管制體系,規(guī)范土地占用審批和使用行為首先要在新一輪《土地管理法》修訂和《土地利用總體規(guī)劃修編》過程中,力爭實現(xiàn)“三個根本性轉變”,一是要由“重數(shù)量,輕質量”向“數(shù)量是基礎,質量是根本,數(shù)量與質量并重”的根本性轉變,加強土地數(shù)量的有限性和耕地質量的無限性認識,全面貫徹“取之于土,用之于土”的土地立法宗旨,進一步明確農業(yè)行政管理部門在耕地質量管理中的職權和法律地位,進一步明確土地有償使用費的用途,進一步規(guī)范土地占用審批和新開耕地質量驗收程序。二是要由“占多少,墾多少”向“占多少,補多少”轉變,堅持科學的發(fā)展觀,以保護生態(tài)環(huán)境,促進經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展為前提,因地制宜,能墾則墾,凡不宜開墾的,一律將收取的新增建設用地的土地有償使用費全額用于耕地質量建設,通過以質量補數(shù)量,實現(xiàn)耕地綜合生產(chǎn)能力的總量平衡。三是要由“輕規(guī)劃,重計劃”向“規(guī)劃與計劃并重”的根本性轉變,要強調《規(guī)劃》的嚴肅性和權威性,通過加強規(guī)劃的審批管理,從源頭上管住亂批亂占濫用土地的行為,實現(xiàn)土地的用途管制目標。其次要加強耕地質量管理配套法規(guī)和部門規(guī)章建設,進一步從法律上明確耕地質量管理的職責、工作組織和資金保障。2.2推動耕地質量提升,制定統(tǒng)一、規(guī)范、科學的建設規(guī)劃,保證耕地堅持用地與養(yǎng)地相結合是確保地力常新,穩(wěn)步提高糧食綜合生產(chǎn)能力的根本措施,特別是在耕地數(shù)量減少和人口增長不可逆轉,耕地后備資源十分有限的情況下,必須不斷增加投入,加強耕地地力建設。一是要建立健全耕地保養(yǎng)監(jiān)督管理制度。要建立健全耕地保養(yǎng)專門機構,長期從事耕地質量監(jiān)測,提供科學的耕地保養(yǎng)方案;要有專門耕地保養(yǎng)經(jīng)費,保證耕地質量逐年上升,提高耕地對糧食生產(chǎn)的貢獻率。二是要全面實施“沃土工程”。省政府已正式批復全面實施《湖南省沃土工程建設規(guī)劃》,各地要針對當前耕地質量存在的突出問題,以提高農產(chǎn)品競爭力,保障農產(chǎn)品質量安全為根本目的,加大耕地質量建設的投入,全面實施“沃土工程”。通過改進土肥信息管理和土肥水質量監(jiān)測基礎設施,加強土肥水技術研發(fā)與推廣能力建設,因地制宜建立一批高標準的沃土工程綜合示范基地。三是按事權與財權統(tǒng)一的原則籌措各項耕地地力建設資金,提高國家投資效益。目前,湖南省用于中低產(chǎn)田改造和土地整理的資金每年都在2億元以上。在耕地質量建設上,要科學規(guī)劃、統(tǒng)籌安排,做到統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一技術標準、統(tǒng)一驗收程序,防止低水平重復建設。在耕地質量改造上要做到坡地梯田化、平地園田化、灌溉自流化、設施現(xiàn)代化。全面推廣測土配方施肥技術,實行山、水、田、林、路綜合治理,提高耕地質量投資效益和耕地綜合生產(chǎn)能力。2.3加強耕地地力監(jiān)測,建立耕地生物指標監(jiān)測體系,提高農產(chǎn)品質量管理的科學性一是廣泛開展全省耕地地力調查與質量評價。要充分應用地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、遙感技術(RS)、計算機自動控制和現(xiàn)代測試技術,有計劃、分步驟地開展耕地地力調查與質量評價,準確掌握全省耕地地力狀況,為制定糧食安全生產(chǎn)規(guī)劃提供科學依據(jù)。二是要健全耕地地力與施肥效益長期定位監(jiān)測網(wǎng)絡體系。要根據(jù)優(yōu)勢作物區(qū)域布局規(guī)劃、農業(yè)結構調整需要和耕地地力與施肥效益長期定位監(jiān)測網(wǎng)絡體系,引進耕地土壤原位監(jiān)測設備與快速測試技術,提高土壤監(jiān)測技術水平和監(jiān)測結果的科學性、準確性以及成果應用的時效性。三是基于影像GIS分別建立省級和市縣級耕地資源管理信息系統(tǒng),使耕地保養(yǎng)管理和糧食安全生產(chǎn)盡快實現(xiàn)由定性管理、靜態(tài)管理向動態(tài)管理的轉變,在此基礎上開發(fā)全省糧食安全生產(chǎn)預警預報系統(tǒng),對耕地地力、土壤退化動態(tài)和糧食生產(chǎn)能力進行預測預報。2.4加強土地流轉、資源整合,減少耕地拋荒當前一是因地制宜推進土地使用權流轉,提高土地資源利用率。