馬艷華,焦瑞峰,任秀娟,劉永卓,郭彥玲,王森,吳大付

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003）

河南省中低產(chǎn)田的成因分析及肥力提升對(duì)策

馬艷華,焦瑞峰,任秀娟,劉永卓,郭彥玲,王森,吳大付

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003）

根據(jù)中低產(chǎn)田的定義,總結(jié)了河南省中低產(chǎn)田的分布和面積.河南省中低產(chǎn)田主要集中在豫西和豫南,兩者占河南省中低產(chǎn)田面積的59.61%.豫西中低產(chǎn)田占耕地面積的比例最大,占比達(dá)到75.85%,其次是豫南,為72.49%.分析了河南省中低產(chǎn)田的形成原因,主要包括耕地位置的不同造成的農(nóng)作制度差異化、土地使用及流轉(zhuǎn)政策等.提出了利用土地整理、種植—養(yǎng)殖—沼氣三位一體、秸稈還田、農(nóng)耕技術(shù)推廣等措施全面提高河南中低產(chǎn)田生產(chǎn)力.

河南省；中低產(chǎn)田；成因；肥力提升

河南省是我國(guó)第一人口大省、第一農(nóng)業(yè)大省、第一糧食生產(chǎn)大省.在推進(jìn)“三化協(xié)調(diào),兩不犧牲”的同時(shí),糧食總產(chǎn)連續(xù)跨越400億kg、450億kg和500億kg三大臺(tái)階,以我國(guó)6.0%的耕地面積生產(chǎn)出我國(guó)10%的糧食[1],小麥總產(chǎn)實(shí)現(xiàn)“十三連增”,為我國(guó)糧食安全做出了重要貢獻(xiàn).河南省糧食持續(xù)增產(chǎn)面臨著諸多限制因素：城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,建設(shè)用地增加；國(guó)家二孩政策放開,人口增加趨勢(shì)加??；2015年糧食價(jià)格走低,土地流轉(zhuǎn)非糧化趨勢(shì)陡增；大氣、水和土壤污染日益嚴(yán)峻；隨著糧食作物單產(chǎn)水平的提高,對(duì)土壤肥力的依賴性越來越強(qiáng)[2-3].為了破解河南省糧食增產(chǎn)瓶頸,勢(shì)必要加快中低產(chǎn)田改造,提升土壤肥力,不斷提升糧食增產(chǎn)潛力.

1 我國(guó)中低產(chǎn)田的概念

目前,我國(guó)中低產(chǎn)田還沒有一個(gè)統(tǒng)一的概念.大多數(shù)學(xué)者從土壤存在一種或多種制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的障礙因素和耕地單產(chǎn)水平兩個(gè)方面進(jìn)行界定和判斷.隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善,尤其是農(nóng)業(yè)化學(xué)化和水利化水平的提高,耕地障礙因素得到了改善；同時(shí),隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善,作物單產(chǎn)水平也不斷提升.因此,我國(guó)中低產(chǎn)田的概念也在不斷更新和充實(shí).在20世紀(jì)90年代,我國(guó)開展噸糧田建設(shè),在土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.9%的耕地上,通過增加化肥使用量以及合理施肥技術(shù),在河南溫縣和山東桓臺(tái)縣,小麥-玉米一年兩熟的種植模式下,全縣糧食單產(chǎn)超過15 t/hm2[4].但是隨著糧食單產(chǎn)水平的進(jìn)一步提升,對(duì)土壤肥力的要求越來越高.韓燕來等[3]研究結(jié)果表明,收獲期小麥植株吸收氮素的17.43%～38.75%來自肥料,61.25%～82.72%來自土壤,其中高肥力地塊植株吸氮量中,來自肥料氮的比例低于中肥力地塊,來自土壤氮的比例則高于中肥力地塊.

2 河南省中低產(chǎn)田的分布與面積

綜合前人研究成果,河南省中低產(chǎn)田區(qū)占全省耕地面積的51.0%～68.2%[5-10].河南省中低產(chǎn)田在各個(gè)區(qū)域及17個(gè)省轄市的分布與面積見表1[5-8].

由表1可知,河南省17個(gè)省轄市中低產(chǎn)田面積占耕地面積的比例介于47.08%與86.25%之間,全省中低產(chǎn)田占比為63.87%.其中,三門峽市、駐馬店市、周口市、平頂山市、信陽(yáng)市、南陽(yáng)市、洛陽(yáng)市和安陽(yáng)市中低產(chǎn)田占比均高于全省平均水平.根據(jù)歷史和地理原因,河南省分為豫南（南陽(yáng)、信陽(yáng)、駐馬店）、豫北（新鄉(xiāng)、安陽(yáng)、焦作、鶴壁、濮陽(yáng)和濟(jì)源）、豫西（平頂山、三門峽、洛陽(yáng)）、豫中（鄭州、許昌、漯河）和豫東（商丘、開封、周口）.從區(qū)域范圍看,中低產(chǎn)田占比差別較大,以豫西占比最大,達(dá)75.85%；其次是豫南,為72.49%；豫中、豫東和豫北占比介于50%和60%之間.從全省范圍看,中低產(chǎn)田占比分別為：豫南35.76%,豫中9.67%,豫東23.85%,豫西14.97%,豫北13.69%.這也說明了河南省中低產(chǎn)田主要集中在豫南和豫東.豫南和豫東中低產(chǎn)田面積占到全省耕地總面積的59.61%.這與齊仁貴等對(duì)河南省中低產(chǎn)田的區(qū)劃結(jié)果相吻合[11].

3 河南省中低產(chǎn)田的成因分析

造成河南省中低產(chǎn)田的原因主要與當(dāng)?shù)刈匀粭l件、地理位置和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件有關(guān)[12].

3.1 區(qū)位因素

在豫南、豫西等地區(qū),因山區(qū)梯田和山坡薄地,土壤耕層淺,保水保肥能力弱,加上水土流失以及施肥量少等,糧食單產(chǎn)水平較低,形成中低產(chǎn)田.黃河故道形成的風(fēng)沙薄地,漏水漏肥,作物單產(chǎn)低.黃泛區(qū)因洼澇低濕造成中低產(chǎn)田.

3.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件因素

在豫南地區(qū),年降水量在1 000 mm左右,基本能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水分的需求,農(nóng)田缺少灌溉條件.一旦出現(xiàn)冬春大旱,就只有靠地面水灌溉；在豫西和豫北山區(qū),缺少灌溉設(shè)施,不能進(jìn)行大規(guī)模的農(nóng)田水利建設(shè),導(dǎo)致產(chǎn)量低而不穩(wěn).

3.3 農(nóng)作制因素

豫西和豫北山區(qū)受光、熱、水、肥、勞動(dòng)力生產(chǎn)要素的限制,施肥靠化肥,耕層淺,且一年一熟,多數(shù)種植耐旱的谷子、紅薯等作物,作物單產(chǎn)水平低.在河南省廣大農(nóng)區(qū),為了追求高產(chǎn),連年實(shí)行冬小麥-夏玉米復(fù)種,農(nóng)作制比較單一,導(dǎo)致土壤中中量和微量元素缺乏,加上對(duì)微量元素的施用不夠重視,限制了糧食產(chǎn)量水平的提高.

3.4 其他因素

3.4.1 土地流轉(zhuǎn)因素隨著農(nóng)村大量青壯年勞動(dòng)力進(jìn)城務(wù)工,所承包的土地通過各種流轉(zhuǎn)方式流轉(zhuǎn)給個(gè)人或農(nóng)民專業(yè)合作社,既減少三夏和三秋季節(jié)的奔波之苦,又可以增加土地收益.但是土地流轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)出去的是土地使用權(quán),而土地承包權(quán)不能更換.在流轉(zhuǎn)的時(shí)候,多是口頭協(xié)議,租地人不知道自己能種多久,所以只重視使用,而不注重土壤肥力的培養(yǎng).重視化肥,輕視有機(jī)肥,對(duì)耕地實(shí)行掠奪式開發(fā),造成耕地土壤肥力下降.

3.4.2 惠農(nóng)政策受益人錯(cuò)位隨著農(nóng)村土地的大量流轉(zhuǎn),一些不愿意種地的農(nóng)村勞動(dòng)力把土地轉(zhuǎn)租出去,但是仍享受國(guó)家相關(guān)惠農(nóng)政策帶來的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼.而耕種土地的人并沒有隨著土地的流轉(zhuǎn)使承包權(quán)得到更迭,得不到國(guó)家惠農(nóng)政策落實(shí)帶來的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償,在一定程度上挫傷了轉(zhuǎn)租人種糧的積極性,出現(xiàn)了流轉(zhuǎn)土地非糧化[13].

3.4.3 農(nóng)業(yè)機(jī)械化因素隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善,加上農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策的落實(shí),我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力拖拉機(jī)也由小型化向大型化發(fā)展,農(nóng)機(jī)作業(yè)從單一化向復(fù)合化發(fā)展,我國(guó)三大糧食作物基本上都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化.但是,在農(nóng)業(yè)機(jī)械化實(shí)現(xiàn)的過程中,還存在著耕深比較淺的現(xiàn)象.根據(jù)筆者調(diào)研,在小麥播種季節(jié),耕深只有9～15 cm,多在10 cm左右.在玉米聯(lián)合收割機(jī)的收獲過程中,玉米秸稈粉碎程度還不夠細(xì),加上玉米單產(chǎn)一般都在7 500 kg/hm2以上,秸稈還田量大,玉米秸稈難以被土壤覆蓋,還田效果不夠理想.因玉米秸稈粉碎度不夠,埋得又淺,在小麥播種時(shí),小麥種子會(huì)播種在秸稈中,使得小麥不能發(fā)芽,出現(xiàn)缺苗斷壟現(xiàn)象,影響小麥播種質(zhì)量.

4 河南省中低產(chǎn)田土壤肥力提升對(duì)策

4.1 加大整合土地項(xiàng)目建設(shè)力度

以土地整合、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)糧田建設(shè)等項(xiàng)目為抓手,整合涉農(nóng)項(xiàng)目資金,加強(qiáng)山水田林路綜合治理,借助土地流轉(zhuǎn)、農(nóng)民專業(yè)合作社和家庭農(nóng)場(chǎng)發(fā)展的大好時(shí)機(jī),加強(qiáng)農(nóng)田水利基本建設(shè),農(nóng)田林網(wǎng)化,不斷改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,破解中低產(chǎn)糧田存在的多種障礙因子,確保旱能澆、澇能排,改善河南省中低產(chǎn)田的水利條件.同時(shí),加強(qiáng)耕地保護(hù),減少水土流失,要確保耕地?cái)?shù)量不少,耕地質(zhì)量不下降,實(shí)現(xiàn)耕地占補(bǔ)平衡.

4.2 大力發(fā)展農(nóng)村集約化養(yǎng)殖場(chǎng)和小區(qū)沼氣工程

充分利用河南省豐富的農(nóng)作物秸稈資源和畜禽糞便,大力發(fā)展農(nóng)村集約化養(yǎng)殖場(chǎng)和小區(qū)沼氣工程,走養(yǎng)殖—沼氣—種植三位一體的高效生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,讓大量的農(nóng)業(yè)廢棄物通過沼氣池發(fā)酵,生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的沼渣和沼液等有機(jī)肥,回歸耕地,不斷提升中低產(chǎn)田土壤肥力,確保河南省糧食總產(chǎn)量到2020年達(dá)到650億kg,并且實(shí)現(xiàn)“三化協(xié)調(diào),兩不犧牲”的目標(biāo)[14].實(shí)施沼氣工程,變農(nóng)業(yè)廢棄物為寶,物盡其用,在一定程度上控制并治理了農(nóng)業(yè)面源污染源.該模式是在同一塊土地上實(shí)現(xiàn)氣、肥同步,種植、養(yǎng)殖并舉,能流和物流良性循環(huán),庭院經(jīng)濟(jì)與生態(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合的一種高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、安全的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式[15].

4.3 加大作物秸稈還田力度

河南省作為我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)之一,用占我國(guó)6%的耕地生產(chǎn)了我國(guó)10%的糧食[16].以收獲指數(shù)50%計(jì),作物秸稈資源量達(dá)到500多億kg,數(shù)量相當(dāng)可觀.通過秸稈直接還田、過腹還田和覆蓋還田等多種途徑,讓有機(jī)質(zhì)、大量元素和中微量元素直接回到大田,可彌補(bǔ)河南省目前糧食生產(chǎn)中有機(jī)肥和中微量元素施用不足這一短板.但是,隨著我國(guó)小麥和玉米機(jī)械化水平的持續(xù)增加,秸稈直接還田,尤其是玉米秸稈直接還田還存在著一些問題：一是耕深不夠,一般耕深只有10 cm左右,需要耕深達(dá)到15～20 cm,同時(shí),每隔3～6 a,深松一次,深度達(dá)50 cm左右；二是玉米秸稈還田量大,且機(jī)械切碎程度不夠,一般長(zhǎng)度為8～10 cm,需要切得更碎,使秸稈長(zhǎng)度只有3～5 cm.

4.4 利用農(nóng)藝措施改造中低產(chǎn)田

4.4.1 大力發(fā)展以小麥等糧食作物生產(chǎn)為中心的新型農(nóng)作制為了增加小麥等糧食作物總產(chǎn),在耕地面積有限的情況下,人們利用農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)原理,在路邊綠化帶實(shí)行“上楊下農(nóng)”[17],新型農(nóng)作制形成作物群落栽培學(xué)[18],把糧食作物生產(chǎn)和樹木綠化有機(jī)結(jié)合在一起.同時(shí),還可以和其他喬木、灌木植物結(jié)合,植物能黏附和吸收氣態(tài)污染物,植物葉片在吸附粉塵方面有滯留、附著和黏附3種方式.通過小麥和這些樹木間作種植,既減少了霧霾發(fā)生頻率,又可以增加小麥產(chǎn)量.糧食生產(chǎn)和環(huán)境治理與修復(fù)有機(jī)結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)共贏[19].

實(shí)行小麥品種間混作,小麥混作在歐美也很普遍,混作小麥比單作增產(chǎn)3.0%～49.7%[20].小麥混作增產(chǎn)在于小麥混作形成復(fù)合群體,增加了小麥葉面積和群體內(nèi)通風(fēng)透光,在一定程度上增加了光合作用.目前我國(guó)小麥高產(chǎn)田一個(gè)比較突出的矛盾就是群體過大,上層葉片過分集中,蘗間整齊度差,使下層成穗分蘗受光不足,穗質(zhì)量偏低；而上層葉片受光程度經(jīng)常超過光飽和點(diǎn),造成了光能的浪費(fèi).在小麥混作時(shí),小麥株高差異可以達(dá)到32.7 cm；同時(shí)不同品種株高差異形成了較多的邊際,增強(qiáng)了邊際效應(yīng).小麥混作形成的復(fù)合群體光能利用率優(yōu)于單作的主要原因是復(fù)合群體的消光系數(shù)小于單作；由于小麥品種間株高的差異,光在群體內(nèi)分布比較均勻,使得光合時(shí)間增加,有助于提高群體光合效率,達(dá)到增產(chǎn)的目的.

小麥混作還可增強(qiáng)其抗病能力.不同小麥品種混作,因其抗病能力的差異,可以利用種內(nèi)多樣性控制作物病害,品種多樣性可以抑制病害的發(fā)展,在時(shí)間和空間方面有降低病害流行的作用.小麥混作增強(qiáng)抗病能力的原因：一是減少了易感植株的密度,降低了其他植株感病幾率；二是抗病植株在感病植株間起到了機(jī)械隔離作用；三是由非致病孢子誘發(fā)的抗性能夠抑制落在相同部位的致病孢子的侵染和繁殖.品種混作不但能夠減輕大麥白粉病的危害,還可以減輕條銹病的危害.混作既能增強(qiáng)植株的免疫力,使品種形成持久的抗病性,又能提高作物產(chǎn)量.

4.4.2 加大禾本科作物與豆科作物間混套作面積充分發(fā)揮豆科作物的固氮作用,在禾本科作物與豆科作物的套作中,擴(kuò)大大豆、花生、蠶豆、綠豆等豆科作物的種植面積,增加豆類作物總產(chǎn)量,滿足我國(guó)人民對(duì)豆類產(chǎn)品不斷增長(zhǎng)的需求,減少?gòu)膰?guó)外進(jìn)口大豆,起到穩(wěn)定農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效農(nóng)民增收的目的；其次,適當(dāng)壓縮玉米的種植面積,能夠加大苜蓿等豆科牧草種植面積,可以調(diào)整我國(guó)種植業(yè)結(jié)構(gòu),滿足我國(guó)奶牛業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)苜蓿的需求,減少國(guó)外進(jìn)口,促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展；隨著豆科作物種植面積的增加,在一定程度上減少氮肥在種植業(yè)中的投入,農(nóng)業(yè)部在《關(guān)于打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的實(shí)施意見》[21]中提出的2020年化肥零增長(zhǎng)的目標(biāo)才可能實(shí)現(xiàn),才能控制農(nóng)業(yè)面源污染,打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn),加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)文明建設(shè),不斷提升農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展支撐能力,促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展.

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（責(zé)任編輯：鄧天福）

Causes of low and medium-yield farmland in Henan Province and the countermeasures to increase soil fertility

MA Yanhua,JIAO Ruifeng,REN Xiujuan,LIU Yongzhuo,GUO Yanling,WANG Sen,WU Dafu
（Henan Institute ofScience and Technology,Xinxiang453003,China）

According to the definition of low and medium-yielding fields（LMYF）,the distribution of LMYF in Henan Province and area was summarized.The LMYF mainly distributes in the west and south of Henan Province,two districts of LMYF accounted for 59.61 percent of Henan Province LMYF area,while in western Henan the LMYF accounted for 75.85 percent of the whole farmlands,the percentage was the largest proportion in Henan Province, followed by the south of Henan Province,the percentage was 72.49 percent.The causes of LMYF in Henan Province were analyzed.There were many factors,including the different farming systems with the different location,land use and transfer policies,and so on.The countermeasures to increase soil fertility and productivity were put forward.They were the use of land consolidation,the engineering of planting combining with livestock and biogas,crop straws returning the fields,agricultural technology promotion.

Henan Province；low and medium-yield farmland；causes；soil fertility rising

S156.93

A

1008-7516（2016）05-0012-05

10.3969/j.issn.1008-7516.2016.05.003

2016-08-17

中國(guó)科學(xué)院曙光工程（CXJQ120112）；2014年河南科技學(xué)院攀登計(jì)劃項(xiàng)目（208010714002）

馬艷華（1989―）,女,河南中牟人,碩士研究生.主要從事區(qū)域生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展研究.

吳大付（1965―）,男,河南確山人,博士,教授.主要從事農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展研究.