河南省中低产田的成因分析及肥力提升对策

马艳华,焦瑞峰,任秀娟,刘永卓,郭彦玲,王森,吴大付

（河南科技学院,河南新乡453003）

河南省中低产田的成因分析及肥力提升对策

马艳华,焦瑞峰,任秀娟,刘永卓,郭彦玲,王森,吴大付

（河南科技学院,河南新乡453003）

根据中低产田的定义,总结了河南省中低产田的分布和面积.河南省中低产田主要集中在豫西和豫南,两者占河南省中低产田面积的59.61%.豫西中低产田占耕地面积的比例最大,占比达到75.85%,其次是豫南,为72.49%.分析了河南省中低产田的形成原因,主要包括耕地位置的不同造成的农作制度差异化、土地使用及流转政策等.提出了利用土地整理、种植—养殖—沼气三位一体、秸秆还田、农耕技术推广等措施全面提高河南中低产田生产力.

河南省；中低产田；成因；肥力提升

河南省是我国第一人口大省、第一农业大省、第一粮食生产大省.在推进“三化协调,两不牺牲”的同时,粮食总产连续跨越400亿kg、450亿kg和500亿kg三大台阶,以我国6.0%的耕地面积生产出我国10%的粮食[1],小麦总产实现“十三连增”,为我国粮食安全做出了重要贡献.河南省粮食持续增产面临着诸多限制因素：城镇化进程加快,建设用地增加；国家二孩政策放开,人口增加趋势加剧；2015年粮食价格走低,土地流转非粮化趋势陡增；大气、水和土壤污染日益严峻；随着粮食作物单产水平的提高,对土壤肥力的依赖性越来越强[2-3].为了破解河南省粮食增产瓶颈,势必要加快中低产田改造,提升土壤肥力,不断提升粮食增产潜力.

1 我国中低产田的概念

目前,我国中低产田还没有一个统一的概念.大多数学者从土壤存在一种或多种制约农业生产的障碍因素和耕地单产水平两个方面进行界定和判断.随着我国农业生产条件的改善,尤其是农业化学化和水利化水平的提高,耕地障碍因素得到了改善；同时,随着农业生产条件的改善,作物单产水平也不断提升.因此,我国中低产田的概念也在不断更新和充实.在20世纪90年代,我国开展吨粮田建设,在土壤有机质质量分数低于0.9%的耕地上,通过增加化肥使用量以及合理施肥技术,在河南温县和山东桓台县,小麦-玉米一年两熟的种植模式下,全县粮食单产超过15 t/hm2[4].但是随着粮食单产水平的进一步提升,对土壤肥力的要求越来越高.韩燕来等[3]研究结果表明,收获期小麦植株吸收氮素的17.43%～38.75%来自肥料,61.25%～82.72%来自土壤,其中高肥力地块植株吸氮量中,来自肥料氮的比例低于中肥力地块,来自土壤氮的比例则高于中肥力地块.

2 河南省中低产田的分布与面积

综合前人研究成果,河南省中低产田区占全省耕地面积的51.0%～68.2%[5-10].河南省中低产田在各个区域及17个省辖市的分布与面积见表1[5-8].

由表1可知,河南省17个省辖市中低产田面积占耕地面积的比例介于47.08%与86.25%之间,全省中低产田占比为63.87%.其中,三门峡市、驻马店市、周口市、平顶山市、信阳市、南阳市、洛阳市和安阳市中低产田占比均高于全省平均水平.根据历史和地理原因,河南省分为豫南（南阳、信阳、驻马店）、豫北（新乡、安阳、焦作、鹤壁、濮阳和济源）、豫西（平顶山、三门峡、洛阳）、豫中（郑州、许昌、漯河）和豫东（商丘、开封、周口）.从区域范围看,中低产田占比差别较大,以豫西占比最大,达75.85%；其次是豫南,为72.49%；豫中、豫东和豫北占比介于50%和60%之间.从全省范围看,中低产田占比分别为：豫南35.76%,豫中9.67%,豫东23.85%,豫西14.97%,豫北13.69%.这也说明了河南省中低产田主要集中在豫南和豫东.豫南和豫东中低产田面积占到全省耕地总面积的59.61%.这与齐仁贵等对河南省中低产田的区划结果相吻合[11].

3 河南省中低产田的成因分析

造成河南省中低产田的原因主要与当地自然条件、地理位置和社会经济发展状况以及农业生产条件有关[12].

3.1 区位因素

在豫南、豫西等地区,因山区梯田和山坡薄地,土壤耕层浅,保水保肥能力弱,加上水土流失以及施肥量少等,粮食单产水平较低,形成中低产田.黄河故道形成的风沙薄地,漏水漏肥,作物单产低.黄泛区因洼涝低湿造成中低产田.

3.2 农业生产条件因素

在豫南地区,年降水量在1 000 mm左右,基本能够满足农业生产对水分的需求,农田缺少灌溉条件.一旦出现冬春大旱,就只有靠地面水灌溉；在豫西和豫北山区,缺少灌溉设施,不能进行大规模的农田水利建设,导致产量低而不稳.

3.3 农作制因素

豫西和豫北山区受光、热、水、肥、劳动力生产要素的限制,施肥靠化肥,耕层浅,且一年一熟,多数种植耐旱的谷子、红薯等作物,作物单产水平低.在河南省广大农区,为了追求高产,连年实行冬小麦-夏玉米复种,农作制比较单一,导致土壤中中量和微量元素缺乏,加上对微量元素的施用不够重视,限制了粮食产量水平的提高.

3.4 其他因素

3.4.1 土地流转因素随着农村大量青壮年劳动力进城务工,所承包的土地通过各种流转方式流转给个人或农民专业合作社,既减少三夏和三秋季节的奔波之苦,又可以增加土地收益.但是土地流转转出去的是土地使用权,而土地承包权不能更换.在流转的时候,多是口头协议,租地人不知道自己能种多久,所以只重视使用,而不注重土壤肥力的培养.重视化肥,轻视有机肥,对耕地实行掠夺式开发,造成耕地土壤肥力下降.

3.4.2 惠农政策受益人错位随着农村土地的大量流转,一些不愿意种地的农村劳动力把土地转租出去,但是仍享受国家相关惠农政策带来的经济补贴.而耕种土地的人并没有随着土地的流转使承包权得到更迭,得不到国家惠农政策落实带来的经济补偿,在一定程度上挫伤了转租人种粮的积极性,出现了流转土地非粮化[13].

3.4.3 农业机械化因素随着农业生产条件的改善,加上农机补贴政策的落实,我国农业机械动力拖拉机也由小型化向大型化发展,农机作业从单一化向复合化发展,我国三大粮食作物基本上都实现了机械化.但是,在农业机械化实现的过程中,还存在着耕深比较浅的现象.根据笔者调研,在小麦播种季节,耕深只有9～15 cm,多在10 cm左右.在玉米联合收割机的收获过程中,玉米秸秆粉碎程度还不够细,加上玉米单产一般都在7 500 kg/hm2以上,秸秆还田量大,玉米秸秆难以被土壤覆盖,还田效果不够理想.因玉米秸秆粉碎度不够,埋得又浅,在小麦播种时,小麦种子会播种在秸秆中,使得小麦不能发芽,出现缺苗断垄现象,影响小麦播种质量.

4 河南省中低产田土壤肥力提升对策

4.1 加大整合土地项目建设力度

以土地整合、高产稳产高标准粮田建设等项目为抓手,整合涉农项目资金,加强山水田林路综合治理,借助土地流转、农民专业合作社和家庭农场发展的大好时机,加强农田水利基本建设,农田林网化,不断改善农田生态环境及农业生产条件,破解中低产粮田存在的多种障碍因子,确保旱能浇、涝能排,改善河南省中低产田的水利条件.同时,加强耕地保护,减少水土流失,要确保耕地数量不少,耕地质量不下降,实现耕地占补平衡.

4.2 大力发展农村集约化养殖场和小区沼气工程

充分利用河南省丰富的农作物秸秆资源和畜禽粪便,大力发展农村集约化养殖场和小区沼气工程,走养殖—沼气—种植三位一体的高效生态农业模式,让大量的农业废弃物通过沼气池发酵,生产出优质的沼渣和沼液等有机肥,回归耕地,不断提升中低产田土壤肥力,确保河南省粮食总产量到2020年达到650亿kg,并且实现“三化协调,两不牺牲”的目标[14].实施沼气工程,变农业废弃物为宝,物尽其用,在一定程度上控制并治理了农业面源污染源.该模式是在同一块土地上实现气、肥同步,种植、养殖并举,能流和物流良性循环,庭院经济与生态农业相结合的一种高产、优质、高效、安全的生态农业模式[15].

4.3 加大作物秸秆还田力度

河南省作为我国粮食主产区之一,用占我国6%的耕地生产了我国10%的粮食[16].以收获指数50%计,作物秸秆资源量达到500多亿kg,数量相当可观.通过秸秆直接还田、过腹还田和覆盖还田等多种途径,让有机质、大量元素和中微量元素直接回到大田,可弥补河南省目前粮食生产中有机肥和中微量元素施用不足这一短板.但是,随着我国小麦和玉米机械化水平的持续增加,秸秆直接还田,尤其是玉米秸秆直接还田还存在着一些问题：一是耕深不够,一般耕深只有10 cm左右,需要耕深达到15～20 cm,同时,每隔3～6 a,深松一次,深度达50 cm左右；二是玉米秸秆还田量大,且机械切碎程度不够,一般长度为8～10 cm,需要切得更碎,使秸秆长度只有3～5 cm.

4.4 利用农艺措施改造中低产田

4.4.1 大力发展以小麦等粮食作物生产为中心的新型农作制为了增加小麦等粮食作物总产,在耕地面积有限的情况下,人们利用农林复合系统原理,在路边绿化带实行“上杨下农”[17],新型农作制形成作物群落栽培学[18],把粮食作物生产和树木绿化有机结合在一起.同时,还可以和其他乔木、灌木植物结合,植物能黏附和吸收气态污染物,植物叶片在吸附粉尘方面有滞留、附着和黏附3种方式.通过小麦和这些树木间作种植,既减少了雾霾发生频率,又可以增加小麦产量.粮食生产和环境治理与修复有机结合起来,实现共赢[19].

实行小麦品种间混作,小麦混作在欧美也很普遍,混作小麦比单作增产3.0%～49.7%[20].小麦混作增产在于小麦混作形成复合群体,增加了小麦叶面积和群体内通风透光,在一定程度上增加了光合作用.目前我国小麦高产田一个比较突出的矛盾就是群体过大,上层叶片过分集中,蘖间整齐度差,使下层成穗分蘖受光不足,穗质量偏低；而上层叶片受光程度经常超过光饱和点,造成了光能的浪费.在小麦混作时,小麦株高差异可以达到32.7 cm；同时不同品种株高差异形成了较多的边际,增强了边际效应.小麦混作形成的复合群体光能利用率优于单作的主要原因是复合群体的消光系数小于单作；由于小麦品种间株高的差异,光在群体内分布比较均匀,使得光合时间增加,有助于提高群体光合效率,达到增产的目的.

小麦混作还可增强其抗病能力.不同小麦品种混作,因其抗病能力的差异,可以利用种内多样性控制作物病害,品种多样性可以抑制病害的发展,在时间和空间方面有降低病害流行的作用.小麦混作增强抗病能力的原因：一是减少了易感植株的密度,降低了其他植株感病几率；二是抗病植株在感病植株间起到了机械隔离作用；三是由非致病孢子诱发的抗性能够抑制落在相同部位的致病孢子的侵染和繁殖.品种混作不但能够减轻大麦白粉病的危害,还可以减轻条锈病的危害.混作既能增强植株的免疫力,使品种形成持久的抗病性,又能提高作物产量.

4.4.2 加大禾本科作物与豆科作物间混套作面积充分发挥豆科作物的固氮作用,在禾本科作物与豆科作物的套作中,扩大大豆、花生、蚕豆、绿豆等豆科作物的种植面积,增加豆类作物总产量,满足我国人民对豆类产品不断增长的需求,减少从国外进口大豆,起到稳定农产品价格,实现农业增效农民增收的目的；其次,适当压缩玉米的种植面积,能够加大苜蓿等豆科牧草种植面积,可以调整我国种植业结构,满足我国奶牛业对优质苜蓿的需求,减少国外进口,促进养殖业的发展；随着豆科作物种植面积的增加,在一定程度上减少氮肥在种植业中的投入,农业部在《关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》[21]中提出的2020年化肥零增长的目标才可能实现,才能控制农业面源污染,打好农业面源污染防治攻坚战,加快推进农业生态文明建设,不断提升农业可持续发展支撑能力,促进农业农村经济又好又快发展.

参考文献：

[1]河南省人民政府办公厅关于河南粮食生产核心区建设规划的实施意见[EB/OL].（2010-10-11）[2016-08-05].http：//www.henan.gov.cn/zwgk/system/2010/10/12/010215492.shtml.

[2]中国农科院农业自然资源和农业区划研究所.中国耕地[M].北京：中国农业科技出版社,1995：67-72.

[3]韩燕来,葛东杰,汪强,等.施氮量对豫北潮土区不同肥力麦田氮肥去向及小麦产量的影响[J].水土保持学报,2007,21（5）：151-154.

[4]王树安.中国吨粮田建设[M].北京：北京农业大学出版社,1994.

[5]黄璐,刘京宝,夏来坤.河南省中低产田现状及改造对策[J].安徽农业科学,2012,40（5）：4245-4246,4265.

[6]中国中低产田占70%以上耕地质量下降不容忽视[EB/OL].（2013-05-21）[2016-08-05].http：//www.chinanews.com/gn/ 2013/05-21/4839034.shtml.

[7]杨建波,王莉,张萍丽,等.河南省粮食主产区中低产田分区综合整治研究[J].中国农业资源与区划,2015,36（1）：79-85.

[8]齐仁贵,贾树宝,高峰,等.河南省中低产田分区研究[J].灌溉排水学报,2000,19（3）：50-53.

[9]王庆生,苏斌,张振宇.河南省黄淮海平原中低产田改造与治理中的防灾减灾对策研究[J].国土开发与整治,1993,3（4）：41-46.

[10]吴克宁,郑义,康鸳鸯,等.河南省耕地地力调查与评价[J].河南农业科学,2004（9）：49-52.

[11]齐仁贵,李文忠.河南省中低产田区划分析[J].中国农村水利水电,2001（5）：6-8.

[12]石全红,王宏,陈阜,等.中国中低产田时空分布特征及增产潜力分析[J].中国农学通报,2010,26（19）：369-373.

[13]朱忠贵.农村土地流转非粮化与粮食安全[J].南方农村,2009,25（4）：10-12.

[14]中华人民共和国统计局.中国统计年鉴2015[M].北京：中国统计出版社,2016.

[15]倪慎军.沼气生态农业理论与技术应用[M].郑州：河南出版集团,中原农民出版社,2007.

[16]中原经济区建设纲要（试行）[EB/OL].（2011-08-26）[2016-08-05].http：//www.huaxia.com/ytsc/hnsy/jczt/jdzyjjq/08/ 2561044.html.

[17]刘巽浩.对黄淮海平原杨上粮下现象的思考[J].作物杂志,2005（6）：1-3.

[18]杜心田.作物群落栽培学[M].郑州：郑州大学出版社,2003.

[19]ROCKWOOD D L,NAIDU C V,CARTER D R,et al.Short-rotation woody crops and phytoremediation：opportunities for agroforestry?[J].AgroforestrySystems,2004,61/62（1）：51-63.

[20]朱统泉,吴大付,王子君,等.小麦种内混作研究进展[J].耕作与栽培,2014（5）：53-55.

[21]中华人民共和国农业部.关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见[EB/OL].（2015-04-13）[2016-08-10].http：//www.moa.gov.cn/zwllm/zwdt/201504/t20150413_4524372.htm.

（责任编辑：邓天福）

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

中国科学院曙光工程（CXJQ120112）；2014年河南科技学院攀登计划项目（208010714002）

马艳华（1989―）,女,河南中牟人,硕士研究生.主要从事区域生态农业发展研究.

吴大付（1965―）,男,河南确山人,博士,教授.主要从事农业环境保护与可持续发展研究.