江汉平原区耕地质量状况和培育措施

徐东波，任文海，张海涛，杨 森，胡群中，刘 涛

（1.湖北省耕地质量与肥料工作总站，武汉 430070；2.华中农业大学资源与环境学院，武汉 430070）

江汉平原是中国重要的商品粮基地［1］，也是全国重点商品粮油基地和淡水养殖基地，素有“鱼米之乡”之称，堪称中国南方的“黑土地”。其常住人口2 518 万人，耕地面积15 609 km2，约占湖北省耕地总面积的33%，其中水田65%、旱地35%。粮食总产量950 余万t、占该省粮食总产量的35%［2］。江汉平原是湖北省优质耕地集中区，耕地平整、连片程度高，高标准农田面积占其耕地面积的61%，是仅次于东北黑土地的优质耕地。区域内耕地立地条件好，农田基础设施相对完善，基础地力较高。土壤附加产值高，是全国少有的连片开发富硒带，整体富硒程度达中级以上［3］。但是作为粮食主产区，江汉平原耕地多年来复种指数较高［4］，农业投入品特别是化肥农药使用量较大，出现了土壤养分失衡、有机质含量不足、土壤板结、土壤潜育化等问题，耕地产出能力受到一定制约。本研究对江汉平原耕地质量和主要性状指标进行了分析，提出培育改良路径，针对性地开展培肥改良和田间基础设施建设，从而有效保障该地区耕地可持续健康开发利用，维护粮食安全。

1 研究区概况与方法

1.1 研究区概况

以农业自然资源条件的差异，包括地貌、地质或母质、土壤、土壤利用现状、自然植被作物和侵蚀切割密度等和湖北省普查办第二次土壤普查所获得的资料作为重要分区划分依据。确定本研究中江汉平原区包括荆州市全部，荆门市的沙洋县，宜昌市的枝江市，潜江市，仙桃市，天门市，孝感市的云梦县、应城市、孝南区、汉川市，武汉市的东西湖区、蔡甸区、汉南区，咸宁市的嘉鱼县（图1）。

图1 江汉平原区范围

1.2 研究材料

研究区2020 年共设置3 023 个调查样点，每个样点调查分析48 项指标，具体田间基础设施、耕地地力、田间生态、农业生产等方面内容见表1。

表1 耕地质量等级调查内容

1.3 研究方法

综合考虑耕地的立地条件、剖面性状、耕层理化性质、土壤养分状况、土壤健康情况和土壤管理等因素，依据《耕地质量等级》（GB/T 33469—2016），将土壤图、行政区划图和土地利用现状图叠加，形成评价单元。以调查化验数据为基础数据，利用层次分析和模糊数学等方法建立耕地质量等级评价指标体系，运用GIS 空间分析方法形成耕地质量等级评价单元，采用综合指数法计算耕地质量综合指数（IFI），完成耕地质量等级评价。依据农业农村部耕地质量监测保护中心下发的湖北省耕地质量各指标的分级方法，对耕地质量理化指标进行分级分析（表2）。

表2 部分理化指标的分级标准

2 结果与分析

2.1 江汉平原耕地变化情况

由表3 可知，江汉平原耕地面积从2009 年第二次全国土地调查的16 153 km2［5］降至2019 年第三次全国国土调查的15 609 km2［2］，10 年下降了3.37%。同期，全省耕地面积分别为53 227 km2、47 687 km2，10 年下降了10.41%。同期，水田面积增加，水浇地和旱地面积减少，一定程度上保障了粮食生产。

表3 江汉平原不同调查时期的耕地面积统计情况（单位：km2）

2.2 江汉平原耕地质量整体情况

2020 年全省调查评价数据显示，江汉平原耕地质量平均等级为3.77，明显高于湖北省平均水平，也高于全国平均水平。其中，评价为1～3 等地的耕地面积为6 575 km2，占全区耕地总面积的42.12%，主要分布在天门市、仙桃市、潜江市、监利市、江陵县、松滋市、沙洋县等县（市、区）的部分区域；评价为4～6 等地的耕地面积为8 771 km2，占全区耕地总面积的56.19%，主要分布在天门市、监利市、公安县、天门市、汉川市、潜江市等县（市、区）的部分区域。水源充足，基础设施较好，部分耕地存在夹沙层、夹黏层、潜育层等障碍层次；评价为7～10 等地的耕地面积为263 km2，占全区耕地总面积的1.68%，主要分布在洪湖市、公安县、孝南区等的部分区域，地下水位高、排水不良、潜育化明显。应因地制宜发展稻田综合种养模式，加强农田基础设施建设，改善排水条件。

2.3 江汉平原耕地质量各评价指标对耕地质量等级影响

统计了高、中、低等地各耕地质量评价指标的综合指数（表4），将评价指标分为4 个方面：立地条件类，包括地形部位、有效土层厚度、质地构型、障碍因素；理化性状类，包括耕层质地、土壤容重、有机质、有效磷、速效钾、酸碱度；健康状况类，包括生物多样性、清洁程度；农田管理类，包括灌溉能力、排水类型、农田林网化程度。高等级耕地与中等级耕地相比，影响最大的是农田管理方面，对耕地质量等级提升的影响达38%，对理化性状的提升影响为33%，立地条件的提升影响为27%；中等级耕地与低等级耕地相比，影响最大的方面是农田管理，对耕地质量等级提升的影响达34%，对理化性状的提升影响为32%，立地条件的提升影响为32%。综合来看，对耕地质量等级提升影响依次为农田管理、理化性状、立地条件、健康状况。

2.4 江汉平原耕地质量主要性状指标情况

对江汉平原纳入耕地质量等级评价的部分理化指标进行统计（表5），结果表明，该区有机质、有效磷、速效钾几项指标总体处于中级至较低级水平。高等地有机质、有效磷、速效钾平均含量均在中级，pH 处于中性。低等地有机质、有效磷、速效钾含量明显低于高等、中等地，整体处于较低水平。

表5 江汉平原不同耕地质量分级耕地主要性状指标

3 小结与建议

3.1 小结

江汉平原区耕地面积10 年来整体减少了3.37%，但低于全省整体减少幅度（10.41%），说明其在耕地数量保护上有一定成效，耕地质量总体处于较高水平，全区耕地质量等级明显高于湖北省平均水平，也高于全国平均水平，接近东北黑土地；耕地质量主要性状指标分级区分明显；主要养分指标总体处于中等至较少水平，农田管理、理化性状是影响耕地质量的重要因素。

总体上看，江汉平原耕地质量高，是重要的粮食产区。保护和提升该区域耕地质量，促进耕地可持续开发利用，主要问题有以下3 个方面。一是江汉平原区人口密度大，经济发展快，城市建设用地面积不断增加，耕地补充潜力有限，耕地面积减少短期不会改变［6］。二是江汉平原地下水位极高，区域内地势低洼、缺乏排水设施或者排水设施年久失修，排水不畅，极易发生内涝，导致土壤潜育化问题［7］。季节性水位调配也影响耕地生产性能。耕地基础设施建设情况能显著影响区域内耕地质量等级的提升［8］。三是耕地地力需要提升。耕地地力是耕地质量等级的重要组成［9］，江汉平原中、低等地土壤基础养分不够丰富，需要提升。通过增施有机肥、平衡土壤基础养分、改善物理条件等，可以有效提高耕地的持续供养能力。

3.2 提高耕地质量的对策与建议

通过项目、政策、资源支持，省部联动，将湖北省江汉平原打造为“南方黑土地”保护利用示范区，在南方地区率先建立区域性优质耕地保育开发体系，呼应东北黑土地保护行动，探索农业产地资源全流域高效利用新模式。坚持保护与开发并举，通过项目的实施，提高江汉平原综合稳产、持续供养的能力，使耕地质量等级平均提升0.3 等以上，接近东北黑土地耕地质量水平［10］；打造基础设施完善、资源循环利用好、生态系统稳定的高标准绿色农产品供给基地示范样板。措施如下。

1）将江汉平原参照“黑土地”保护利用规划给江汉平原给予重点支持。设立江汉平原“黑土地”保护利用专项，打造耕地质量保护利用综合模式。深入推进秸秆还田技术应用，加大畜禽养殖废弃物资源肥料化利用，推广保护性耕作，扩大绿肥种植等，支持江汉平原生态系统修复与保护，开展农业面源污染全要素全链条防治。持续推进化肥减量增效行动，每年打造施肥新技术、新产品、新机具“三新”示范面积66 667 km2以上。实施“南方黑土地”保护科技攻关行动，开展中低产田障碍因子消减与地力提升关键技术研究，创制新产品，研发新技术。

2）支持江汉平原全域建设绿色高标准农田。逐步将江汉平原永久基本农田全部建设为高标准农田。按照数量、质量、生态“三位一体”建设原则，统筹考虑田间基础设施、耕地地力及土壤健康等要素，将田间基础设施建设和耕地质量保护提升措施同步设计、同步建设、同步考核，确保新建成的高标准农田集中连片、旱涝保收、质量提升、稳产高产、生态良好。

3）加强耕地质量监测评价。进一步加强江汉平原耕地质量监测网络和信息化建设，扎实开展县域耕地质量等级调查评价，支持农业面源污染监测预警系统建设项目，为江汉平原耕地质量保护提升、农业可持续发展提供基础支撑。