2020年柴桑区耕地质量长期定位

监测报告

柴桑区农业农村局土壤肥料站

二〇二〇年十二月

目录

前    言1

第一章 概  述1

第一节 地理位置与行政区划1

第二节 自然环境概况1

一、气候1

二、地形地貌2

三、植被3

四、水资源3

五、耕地土壤类型4

第三节 农业生产概况5

一、农业产值现状5

二、肥料使用量现状及演变趋势6

第四节 监测点布局7

第二章 柴桑区2020年度耕地质量状况分析8

第一节耕地理化性状分析8

一、 耕层厚度8

二、 土壤容重9

三、pH值10

第二节耕地养分分析10

一、 有机质11

二、 全氮12

二、有效磷13

三、速效钾和缓效钾14

第三节 耕地质量等级变化分析15

第三章耕地质量变化趋势总结与建议19

前    言

耕地质量长期定位监测是《中华人民共和国农业法》、《基本农田保护条例》、《江西省基本农田保护办法》等法律法规赋予农业部门的重要职责之一,是一项基础性、公益性和长期性的工作。它对揭示耕地质量变化规律、指导农民科学施肥、提高肥料利用效率、保护生态环境、促进农业可持续发展等,具有十分重要的意义。开展耕地质量长期定位监测和研究是发展和建立耕地保护理论与制度、指导农业生产的重要基础和依据。为加强耕地质量保护工作,在全区高标准建成耕地质量长期定位监测点6个,1个国家级监测点、,3个省级监测点、2个市级监测点,实现了对全区耕地质量长期、定位、有效的监测,为全面开展耕地质量管理、改善耕地性状、提高耕地质量打下了良好基础,同时还为合理利用耕地、农作物科学施肥提供了指导性意见。

《柴桑区耕地质量长期定位监测报告》依据多年来全区耕地质量长期定位监测数据所形成,重点对土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量和土壤pH值等耕地质量指标进行解读,同时还对各监测点作物产量、施肥量、化肥对农作物产量贡献率等进行分析,探讨耕地质量变化成因以及趋势预测,并为耕地质量保护与提升提出意见与建议。

1. 概 述

第一节 地理位置与行政区划

柴桑区,隶属江西省九江市,位于江西省北部,长江中游下段南岸。东倚庐山,南邻庐山市、德安县,西毗瑞昌市,北与湖北武穴市、黄梅县和安徽宿松县隔江相望,中插九江市城区,使区境分成东、西两部分,地理坐标为北纬29°21′—29°51′、东经115°37′—116°15′之间。东西长62千米,南北宽57千米,总面积873.33平方千米。

全区设3个街道、5个镇、4个乡,另设3个场、1个开发区、1个管理处乡级管理区域。即沙河街道、狮子街道、城门街道、江洲镇、城子镇、港口街镇、新合镇、马回岭镇、新塘乡、涌泉乡、岷山乡、永安乡(九江经济技术开发区管辖),国营新洲垦殖场、国营赛城湖水产养殖场(八里湖新区管辖)、国营岷山林场,沙河经济技术开发区,赤湖管理处。乡(镇、区)下辖村民委员会108个(其中属九江经济技术开发区管辖17个)、社区居民委员会25个,村民小组1815个(不含九江经济技术开发区);场下辖分场10个、生产队(组)44个。

第二节 自然环境概况

一、气候

柴桑区境地处中亚热带向北亚热带过渡湿润季风气候带,四季分明,气候温和,日照充足,雨量充沛,无霜期长。柴桑区地处中亚热带向北亚热带过渡的湿润季风气候,四季分明,光照充足,气候温和,雨量充沛,无霜期长。平均年日照1891.5小时、气温15.5-17℃降雨量1420.4毫米,降雨日142天,无霜期266天。相对湿度77%,年均气压1008.8hpa,年平均日照1891.5小时,年平均风速为2.3米/秒,年主导风向东北风。

二、地形地貌

柴桑区境地处长江中游下段冲积平原边缘,属江湖平原与低山丘陵相混交连的地区。地势大致西南高而东北低。东、西、南三面区境边界以低山丘陵为主,中部广大地区低山岗地、盘地相间,北部平原地带河湖密布。因地质构造、气候、河流等内外营力作用,逐渐演变成相对稳定的平原洲地、岗地垅畈、中低丘陵、高丘低山四种不同的地貌形态类型。

平原洲地海拔小于20米,长江中心新洲三角洲海拔10米,为全区最低处,平原洲地面积达319.33平方千米,占全区总面积36.56%,全部由第四纪全新世的沙泥组成;岗地垅畈海拔界于30～70米之间,面积138.67平方千米,占全区总面积15.88%,大多为第四纪更新世碳酸盐岩风化残积红土及黄土和第四纪全新世冲积层构成;中低丘陵海拔界于50-300米之间,面积达330.47平方千米,占全区总面积37.84%,主要由石炭纪、二叠纪、中下三叠纪碳酸盐岩类组成;高丘低山地貌以高丘为主,海拔多在300-500米之间,500米以上的低山范围甚少,与庐山交界的大步尖海拔901米,为全区最高峰,高丘低山总面积84.86平方千米,占全区总面积9.72%,低山范围的山峰主要由坚硬的变流纹岩、石英砂岩组成,众多高丘主要由泥盆系石英砂岩、砂砾岩及志留系砂页岩组成的碎屑岩丘陵。

柴桑区境南半部处于庐山和幕阜山余脉间隔地带。东面庐山向南延伸境内海拔标高300米以上的山体,有大步尖、黄石岩、鸡公嘴、张家山、大水叉、康家坡、大垴坡等;东南屏有面阳、马头、桃花尖诸山,合称柴桑山;西南岷山、西北长山、中部株岭为境内三大主要山系,皆秀出幕阜余脉,分别向东和东北蜿蜒。

三、植被

柴桑区自然资源丰富。森林树种繁多,全区有植物资源种类1109种,其中按现代植物分类法划分,有外来栽培植物315种,外来逸生植物28种,本土植物765种。全区森林覆盖率25.9%。珍稀植物有国家二级保护的樟树、喜数等8种;省二级保护的白玉兰、紫薇等6种

森林覆盖率不均匀。北部山区林地面积大、覆盖率高、覆盖度大。南部低残丘地区,几乎没有成片森林,水土流失严重,生态平衡失调直接影响土壤肥力和农业生产。

四、水资源

柴桑区境内水系以长江为主体,中、小型湖泊15座,较大的湖泊有赛城湖、赤湖、七里湖,流域面积在10平方千米以上的河流21条,全长303.6千米。全区水域总面积1.61万公顷,占全区国土总面积18.47%。水域流向主要以岷山、黄老门分水岭主界南北分流。南流经德安博阳河入鄱阳湖的流域面积218平方千米,北流经赛城湖、七里湖入长江的流域面积433.2平方千米,经赤湖流入长江的流域面积54平方千米,直接注入长江的流域面积167.8平方千米,江、湖、河融会贯通。

五、耕地土壤类型

水稻土是柴桑区的主要农业土壤,在长期种植水稻的过程中,因为人力耕作, 施肥和灌溉等的影响,造成土壤干湿交替,氧分还原互换,进行着有机质的合成和分解,复盐基与盐基的淋溶、粘粒淋溶与沉积,促使土壤性态的变化,从而形成独特的剖面形态,理化和生物特性,根据土壤水分动态和剖面形态特征,又可区分为四个亚类:淹育型、潴育型、潜育型和测渗型。

潮土:分布于河流两岸阶地及河滩,由河流泥沙逐年淤积而形成的河流冲积物,经开垦种植旱作物,耕作熟化所形成的土壤。它的特征是质地具有明显的分选性,在河流上游质地较粗,下游较细,离河床近处质地较粗,远处质地较细,并且有“夜潮”现象。该土类只分灰尘潮土亚类,该土壤灌溉水源缺乏,只能种植旱作物,属低产土壤。

紫色土:由紫红色砂岩、页岩、砂砾岩风化物发育而成,主要分布在各丘陵地区,该土类可分为三个亚类:酸性紫色土、石灰性紫色土、中性紫色土。该土土层厚薄不一,多数土层较薄,矿质养分丰富,种植旱作物时,多雨年份可获得好收成。

红色石灰土:分布在石灰岩丘陵地带,是由石灰岩风化物发育的土壤,该土类划分为一个亚类一个土属一个土种,该土土层较薄,质地粘重,土壤养分含中等偏高,缺磷、钾,呈碱性反应,在丘陵坡脚可发展果树。红壤:是在亚热带气候条件下形成的地带性土壤,一般土壤深厚,多具有一米以上的红色粘土层,剖面发育完整,该土呈酸性,缺磷少钾,在侵蚀严重的地区表土层或心土层被冲刷,底土层露出,自然肥力低。该土类可分为两个亚类:红壤和山地黄红壤。

山地黄壤:分布在山地黄红壤之上的中山地区,植被覆盖度高,无明显水土流失,一般表层之上有枯枝落叶层,腐殖质含量高,颜色深谙,亚表层、心土层均为黄色,呈酸性反应,适宜发展林木,该土类可分为一个亚类两个土属。

黄棕壤分布在我区沙河街道,城门乡,狮子街道,新合镇,新塘乡 及港口街镇 的低丘(洼)岗地,面积约0.64万公顷。

第三节 农业生产概况

一、农业产值现状

柴桑区2019年全年农林牧渔业总产值317594万元,比上年增长2.9 %,其中农业产值124175万元,林业产值32294万元,牧业产值44435万元,渔业产值99987万元,农林牧渔服务业16703万元。全年农林牧渔业增加值204291万元,比上年增长2.9%,农业增加值占GDP的比重为12.0%。

全年粮食播种面积232755亩,比上年下降5.0%,粮食总产量达81953吨,比上年减少5.3 %;棉花播种面积40710亩,比上年下降14.4%,棉花产量4705吨,比上年下降8.1%;油料播种面积95625亩,比上年下降15.0%,油料产量13967吨,比上年下降14.6%。

全年肉类总产量12401吨,比上年减少15.8 %。生猪出栏142100头,比上年减少13.9%;生猪存栏54980头,比上年减少36.5%。

全年水产品产量48048吨,比上年增长0.5%。

二、肥料使用量现状及演变趋势

表1-2 2015年-2019年柴桑区肥料使用量统计表

  单位:吨

图1-2柴桑区十年内化肥(折纯)施用量对比图

柴桑区2010年-2019年间化肥的施用量2010年-2014年前五年用量相对于2015年-2019年要少。用量高峰在2015年,接下来几年逐年减少。究其原因主要是化肥的过量施用,导致耕地土壤出现持续酸化、板结等副作用,近年来国家提倡有机肥替代化肥,减少化肥使用量,推广测土配方施肥,提高化肥的利用率,所以柴桑区化肥的使用量自2015年逐年减少。

第四节 监测点布局

为深入贯彻落实中央和省委一号文件精神,切实加强和推进我县耕地质量监测工作,充分发挥监测结果对耕地质量建设与保护的基础支撑作用。我区在省、市农业农村部门的统筹安排下,根据《耕地质量调查监测与评价办法》(农业农村部2016年第2号令)、《农业农村部耕地质量监测保护中心关于做好2020年国家耕地质量监测数据采集上报工作的通知》(耕地监测函[2017]19号)以及《耕地质量监测技术规程》(NY/T 1119-2012)、《江西省土肥站关于做好2017年耕地质量监测工作的通知》等文件要求,自2016年开始启动开展耕地质量监测,报告耕地质量年度变化情况,扎实做好耕地质量监测工作。

目前,全区共建有6个耕地质量监测点,收集了大量耕地质量方面的第一手数据,为提高肥料利用率,减少农业面源污染,加强耕地质量监控,逐步建立科学施肥技术推广长效机制,促进我区农业可持续发展提供了有力的数据基础和技术保障。根据《耕地质量监测技术规程》及《九江市耕地质量长期定位监测点建设方案》要求,对耕地质量监测点进行规划、选址、监测工作,耕地质量长期定位监测点主要监测耕地土壤理化性状、环境质量、作物种类、作物产量、施肥量等有关参数。

至2020年,柴桑区共高标准建成6个耕地质量长期定位监测点,一个国家级监测点、3个省级监测点、2个市级监测点,主要分布在水稻土、潮土等耕作土壤上,体现了监测工作作为耕地资源保护耕地质量建设服务的原则。监测点种植制度丰富多样,覆盖油-棉、稻-稻-肥、蔬菜等多种典型种植类型,基本代表了我区主要种植制度。

第二章 柴桑区2020年度耕地质量状况分析

耕地质量指耕地满足作物生长和清洁生产的程度,主要包括耕地土壤的肥力质量和环境质量(含土壤健康质量)两方面。对耕地土壤肥力质量的评价,选取与农作物生产相关程度较高的肥力因子进行评价;对耕地土壤环境质量的评价,依据国家有关标准进行评价。

第一节耕地理化性状分析

耕地土壤理化性状是衡量土壤耕地地力好坏的重要指标。2016年-2019年土壤检测数据来源于《全国测土配方施肥土壤养分数据集》,2019年九江市柴桑区土壤养分数据来源于《江西省耕地质量长期定位监测报告》。

表2-1柴桑区2016年-2019年耕地理化性状信息统计表

1. 耕层厚度

图2-1柴桑区2016年-2019年耕层厚度变化对比图

耕作层是指由长期耕作形成的土壤表层,养分含量比较丰富,作物根系最为密集。耕作层由于经常受农事活动干扰和外界自然因素影响,处于经常耕作深度之内的各种不同土层都能形成耕作层。耕层厚度与当地的耕作方式有很大的关系,短时间内变化较小,所以柴桑区2016年-2019年间耕层厚度仅有小幅度的变化。

1. 土壤容重

图2-2柴桑区2016年-2019年土壤容重变化对比图

土壤容重与柴桑区的耕地土壤质地有关,柴桑区的耕地土壤主要以壤土为主。随着时间的变迁,人为作用对耕地理化性状的改善,土壤容重有小幅度的变化。

1. pH值

图2-3柴桑区2016年-2019年pH值变化对比图

柴桑区耕地土壤pH值总体呈酸性,这与柴桑区主要土壤成土母质为酸性结晶岩类风化物有较大的关系, 化肥的过度使用导致土壤酸化也是一部分原因。2016年-2019年,土壤的酸性状态在慢慢有所改善,在向好的趋势发展。这与多年来柴桑区一直提倡有机肥替代化肥,化肥施用的同时使用石灰、草木灰等酸性改良剂等措施有关。

1. 耕地养分分析

耕地土壤肥力质量是土壤的基本属性,是土壤供应和协调植物生长所需营养和环境因素能力的标志,是土壤物理、化学和生物学性质的综合反映。生产实践中,常采用土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾含量等指标表征土壤肥力质量状况。

2016年-2019年土壤检测数据来源于《全国测土配方施肥土壤养分数据集》,2019年九江市柴桑区土壤养分数据来源于《江西省耕地质量长期定位监测报告》。

表2-2柴桑区2016年-2019年各养分平均值统计表

1. 有机质

土壤有机质的积累与矿化是土壤与生态环境之间物质和能量循环的一个重要环节。土壤有机质含量受气候、土壤类型、耕作措施等多种因素的影响。

图2-4柴桑区2016年-2019年有机质变化对比图

柴桑区有机质含量一直处于中等水平。2016年有机质含量相对较高,2017年耕地土壤有机质含量有所降低,从2017年开始耕地质量有机质含量开始逐年提高,2017年-2019年有机质增长5.32%。

有机质是衡量土壤肥力的重要指标,前期耕地复种指数过高,耕地土壤有机质消耗较多,按照耕地养分消耗归还原则,需要及时补充耕地土壤有机质。虽然2106年-2017年耕地有机质含量有所下降,但2017年-2019年有机质含量在向好的趋势发展,土壤有机质含量增长说明柴桑区近3年来有机肥替代化肥、秸秆还田项目的成果显著。

1. 全氮

全氮是指土壤中各种形态氮素的含量总和,包括有机态氮和无机态氮。土壤全氮含量处于动态变化之中,它的消长取决于氮的积累和消耗的相对多寡,特别是取决于土壤有机质的生物积累和水解作用。土壤全氮含量是衡量土壤养分容量和强度水平的重要指标。

图2-5柴桑区2016年-2019年全氮变化对比图

柴桑区的全氮含量一直以来处于较低的水平,氮元素是植物营养需要的大量元素,土壤中含氮量对农作物的产量有很大的关系。

2016年-2017年柴桑区耕地土壤全氮量呈增长趋势,2017-2019年间全氮量呈逐年下降趋势。说明土壤中的氮元素的补充量赶不上植物对耕地土壤全氮的消耗量。土壤中的氮大于90%都是以有机态氮形式存在,所以大部分的氮来自有机质,所以提高有机质的措施对增长土壤中含氮量有很大作用,另外测土配方施肥需要增加土壤中的含氮量。

1. 有效磷

耕层土壤中的磷一般以无机磷和有机磷两种形态存在,通常有机磷占全磷量的20～50%、无机磷占全磷的50～80%。土壤有效磷含量是衡量土壤养分容量和强度水平的重要指标。

图2-6柴桑区2016年-2019年有效磷变化对比图

柴桑区的有效磷含量处于中等偏下水平,柴桑区耕地的有效磷含量不高主要是柴桑区耕地土壤呈酸性,土壤中活性铁、铝含量较高,可溶性的磷与活性铁、铝结合转化为难溶性磷酸铁,磷酸铝被固定,有效磷含量所以不高。2016年-2019年间柴桑区耕地有效磷含量也有小幅度下降,但变化不大。主要是近年来土壤中磷元素的补足小于消耗,测土配方施肥的推广对提高柴桑区耕地土壤有效磷还没有发挥的作用。

1. 速效钾和缓效钾

钾元素是植物营养需要的大量元素,土壤中的钾一般分为矿物态钾、缓效性钾和速效性钾三部分。矿物态钾约占土壤全钾的96%,存在于矿物晶格如含钾长石、云母中,在短期内不能被植物利用,仅经过物理、化学过程,被缓慢释放,补充缓效性钾和速效性钾。速效钾含量是表征土壤钾素供应状况的重要指标之一。

图2-7柴桑区2016年-2019年速效钾变化对比图

图2-7柴桑区2016年-2019年缓效钾变化对比图

柴桑区耕地土壤的速效钾和缓效钾都处于中等的水平,柴桑区2016年-2017年速效钾含量减少比较多,2017年-2019年耕地土壤速效钾含量有小幅度变化,2016年-2019年缓效钾在小幅度逐年提高。土壤中的速效钾是农作物能短时间内吸收的,虽然土壤总的钾元素补充较足,但是转化为速效钾的量较少,所以出现了缓效钾含量提高,速效钾含量降低 局面。

第三节 耕地质量等级变化分析

耕地地力是指有耕地地形、地貌条件、成土母质、农田基础设施及土壤理化性状等因素综合构成的耕地生产能力。在实际工作中,土壤有机质含量的高低、养分含量的多少以及一些土壤理化性状容易获取,常单独加以评价,以反映较短时间内土壤特性的变化。

我区耕地质量等级变更调查评价与统计布设耕地质量调查点位42个。按照《耕地质量划分规范》(NY/T2872-2015)和《耕地地力调查与质量评价技术规程》(NY/T 1634-2008)计算2020年耕地加权平均质量等级4.73,2019年为4.82。2020年耕地质量等级比2019年提高了0.09个等级。

制表说明

耕地质量等级及变动表式,是《自然资源资产负债表》的内容之一,每个数据的资料来源如下:

1、表中所填等级按照《耕地质量等级》(GB/T 33469-2016)、耕地质量划分规范 (NY/T 2872-2015)、补充耕地质量评定技术规范(NY/T 2626-2014)、耕地地力调查与质量评价技术规程(NY/T 1634-2008)计算的耕地质量等级。

2、耕地面积和分布图斑统一采用国土资源部门的2020年土地二次调查的变更调查数据库。

3、2020年年初数据是2019年年末数据。沿用上一年度的自然资源负债表数据。

4、将柴桑区分为常规区、占补区和耕地质量建设区分别开展耕地质量调查,进行耕地质量变更评价,形成2020年年底九江市耕地地力评价成果数据库。

5、常规区的耕地地力评价指标数据以土壤长期定位监测数据为依据,补耕区的耕地地力评价指标数据以九江市农业部门出具的《补充耕地质量评定报告》为依据。

6、2020年耕地质量等级增减变化数据是根据两年图斑数据进行空间叠加相减得到。

1. 土壤物理性质、土壤化学性质和耕地质量来源于九江市农业农村部门2020年土壤长期定位监测数据和土壤监测数。

第三章耕地质量变化趋势总结与建议

通过对全市耕地质量监测数据分析,可以看出,近年来我区耕地养分均维持在一个较好的水平上,在现有耕作制度和施肥水平条件下,耕地质量变化趋势如下:

1.土壤理化性状方面。从整体来看,土壤理化性状指标耕层厚度、土壤容重是与成土母质和人为耕种模式有很大的关系,变化比较缓慢,指标指标变化不明显。柴桑区的耕地土壤pH值呈酸性,经过测土配方施肥项目推广,滥施化肥的现象大幅度改善,遏制了土壤持续酸化现象。再加上酸性改良剂的添加,柴桑区土壤pH值酸性状态逐年改善。

2.土壤营养状况柴桑区近年来有机质呈现上升趋势,其原因可能是我区秸秆还田、有机肥替代化肥项目覆盖到全县范围产生了较好的效果。耕地土壤中氮、磷、钾元素都有小幅度的降低,说明农作物对土壤养分的吸收大于人为对耕地土壤氮磷钾的补足,测土配方施肥效果还未发挥。

3.施肥量与产量方面。柴桑区近年来化肥的使用量逐年减少,农作物的产量在逐年提高,说明化肥的利用率得到了有效提升。测土配方施肥与有机肥替代化肥项目的推广,有机肥的使用量逐年提高,化肥的用量逐年减量。耕地地力相应地也在向好的趋势发展,耕地质量等级也较每年都有小幅提升。