作物適宜性評價是運用模糊數(shù)學(xué)和先進的GIS技術(shù)相結(jié)合的方法,對某種作物在一定地域內(nèi)種植的適宜程度作出的結(jié)論性判斷。作物適宜性評價的開展,對于合理開發(fā)利用耕地資源,優(yōu)化農(nóng)作物的總體布局,保證農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的有效供給都具有十分重要的意義。
玉米是襄城縣的主要秋季作物,常年播種面積在1.67萬hm2以上,種植方式主要為小麥-玉米輪作模式。玉米適宜性評價是利用縣域耕地地力評價的數(shù)據(jù)庫,按照相關(guān)技術(shù)規(guī)程和要求,以“耕地資源管理信息系統(tǒng)”為平臺完成的一項技術(shù)性工作。
結(jié)合玉米生產(chǎn)規(guī)律、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和耕地土壤特性,選取的10個評價因子分別為:質(zhì)地、質(zhì)地構(gòu)型、剖面構(gòu)型、有效土層厚度、灌溉保證率、排灌能力、有機質(zhì)、有效磷、速效鉀、有效鋅。
通過相關(guān)專家認真分析論證,建立層次分析結(jié)構(gòu),構(gòu)建判斷矩陣,得到各因子組合權(quán)重。根據(jù)各評價因子的特性,采取定性、定量的分析方法,把有效土層厚度、灌溉保證率、排灌能力、有機質(zhì)、有效磷、速效鉀、有效鋅劃分為數(shù)值型指標,把質(zhì)地、質(zhì)地構(gòu)型、剖面構(gòu)型劃歸為概念性指標,通過系統(tǒng)計算求出各評價因子的隸屬度。
所謂評價單元,就是指潛在生產(chǎn)能力近似且邊界封閉具有一定空間范圍的耕地。此次評價單元采用縣級土壤圖(到土種級)和土地利用現(xiàn)狀圖疊加,進行綜合取舍和技術(shù)處理后形成的1403個單元,作為進行適宜性評價單元。
利用累積法計算各評價單元的適宜性綜合指數(shù),計算公式如下:
IFI 為適宜性綜合指數(shù),F(xiàn)i 為各評價因子的隸屬度,Ci為各評價因子的權(quán)重。
根據(jù)綜合指數(shù)的變化規(guī)律,采用累積曲線分級法分級評價。將襄城縣玉米適宜性劃分為四個等級。各等級如表1所示。
玉米高度適宜種植區(qū)17 651.65 hm2,占 27.76%。土層深厚,質(zhì)地構(gòu)型優(yōu)良,無障礙層,保水保肥能力強,土壤肥沃,有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)高,氮、磷、鉀豐富,主要分布在庫莊鎮(zhèn)、十里鋪鎮(zhèn)、山頭店鄉(xiāng)及潁陽鎮(zhèn)。土壤質(zhì)地主要為中壤土,面積 17 420.61 hm2,占 98.69%。土壤養(yǎng)分質(zhì)量分數(shù):有機質(zhì)平均為15.05 g/kg,全氮平均為 1.04 g/kg,有效磷平均為12.68 mg/kg,速效鉀平均為116.47 mg/kg,有效鋅平均為1.03 mg/kg。
表1 等級劃分
玉米適宜種植區(qū)32 812.95 hm2,占 51.61%。土層較厚,質(zhì)地構(gòu)型良好,無障礙層,土壤肥力中等,主要分布在襄城縣平原地區(qū)。土壤質(zhì)地主要為中壤土、重壤土,其中中壤土 25 384.40 hm2,占 77.36%;重壤土 6 799.43 hm2, 占 20.72%。土壤養(yǎng)分質(zhì)量分數(shù):有機質(zhì)平均為14.24 g/kg,全氮平均為 1.02 g/kg,有效磷平均為10.59 mg/kg,速效鉀平均為117.43 mg/kg,有效鋅平均為 0.84 mg/kg。
玉米勉強適宜種植區(qū)10 671.98 hm2,占 16.79%。土層較薄,有部分土壤中存在砂姜障礙層,土壤肥力偏低,主要分布在襄城縣西北的丘崗區(qū)和東南的平原區(qū)。土壤質(zhì)地以中壤土、重壤土為主,其中中壤土 2770.38 hm2,占 25.96%;重壤土6117.06 hm2,占 57.32%。土壤養(yǎng)分質(zhì)量分數(shù):有機質(zhì)平均為14.17 g/kg,全氮平均為1.04 g/kg,有效磷平均為8.79 mg/kg,速效鉀平均為116.16 mg/kg,有效鋅平均為 0.71 mg/kg。
玉米不適宜種植區(qū)2 440.74 hm2,占3.84%。土層薄,土壤中存在砂姜障礙層或是沙土土壤,漏水漏肥,土壤肥力低,主要分布在襄城縣西北部崗丘區(qū)的有砂姜層的褐土地上和東北部潁河故道區(qū)的沙壤土上。土壤質(zhì)地以輕壤土為主,面積1 961.33 hm2,占 80.36%。土壤養(yǎng)分質(zhì)量分數(shù):有機質(zhì)平均為13.92 g/kg,全氮平均為1.02 g/kg,有效磷平均為10.57 mg/kg,速效鉀平均為111.36 mg/kg,有效鋅平均為 0.88 mg/kg。
要擴大玉米種植面積,加大高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米示范方建設(shè),挖掘玉米增產(chǎn)潛力,提高單產(chǎn),同時將玉米種子包衣技術(shù)、種肥同播技術(shù)、配方施肥、節(jié)水灌溉、綜合防治病蟲草害等技術(shù)集成優(yōu)化,形成一套較為完善的玉米規(guī)范化高產(chǎn)栽培技術(shù),并積極進行推廣。
要穩(wěn)定玉米種植面積,推廣精準施肥技術(shù)、綜合防治病蟲草害技術(shù)和玉米高產(chǎn)栽培技術(shù),加強耕地質(zhì)量保護,降低生產(chǎn)成本,提高玉米種植效益。
要逐步減少玉米種植面積,提高秸稈利用率,廣辟肥源,增施有機肥,改善土壤性狀,提升耕地質(zhì)量。調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),大力推廣適合本地區(qū)種植的作物種類和種植模式。
要放棄玉米種植,合理利用土地資源,改種其他耐旱、耐瘠作物。如西南的山崗區(qū),應(yīng)大力發(fā)展小雜糧、經(jīng)濟林產(chǎn)業(yè);在東北沙壤土上,擴大花生種植面積,發(fā)展小辣椒產(chǎn)業(yè)。同時,要加強農(nóng)田基本建設(shè),改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,提高耕地生產(chǎn)能力。
表2 玉米各適宜性等級的土壤養(yǎng)分質(zhì)量分數(shù)平均值
表3 玉米各適宜性等級在不同土壤質(zhì)地上的分布情況 hm2