第二章 耕地地力调查方法及内容
耕地是土地的精华,是农业生产最重要的资源,耕地地力的好坏直接影响农业的可持续发展和粮食安全,耕地地力是受自然和人为因素影响不断变化的动态过程。彭阳县自20世纪80年代第二次土壤普查后已近30年,期间退耕还林还草、大规模的农田基本建设、作物结构调整、化肥应用的普及、气候变化等因素都会对土壤理化性状和生产性能产生一定的影响,因此,开展耕地地力调查,摸清彭阳县耕地地力的家底、变化趋势和影响因素,对于有针对性地开展耕地质量建设,推动彭阳县农业可持续发展具有重要的现实意义。耕地地力调查是在充分考虑地理位置、土壤类型、耕地利用现状、作物品种布局等因素的基础上,按照典型性、代表性、广泛性、科学性的布点原则,进行科学合理的布点,采用GPS卫星定位系统,确定取样点地理坐标。依据《宁夏测土配方施肥技术实施细则》和《宁夏耕地地力评价技术标准》进行调查。
第一节 准备工作
一、图件资料的收集
(一)图件搜集
1.土地利用现状图
比例尺:1∶5万
编制单位:彭阳县国土资源管理局
编制年代:2009年
用途:主要提取土地利用分类、地块权属、地块面积,附加提取村界、河流、道路、乡村名等要素
2.行政区划图
比例尺:1∶5万
编制单位:宁夏农林科学院信息研究所
编制年代:2010年
用途:提取县、乡、村界及名称
3.土壤图
比例尺:1∶5万
编制单位:宁夏农业勘查设计院
编制年代:1988年
用途:提取土壤类型界线(土种)
4.地形图
比例尺:1∶5万
编制单位:宁夏农林科学院信息研究所
编制年代:2010年
用途:提取河流、道路、等高线等地形要素
(二)数据文本资料收集
第二次土壤普查成果资料源自1986年4月由彭阳县土壤普查办公室组织编写的《彭阳县土壤普查报告》,肥料使用统计资料从彭阳县统计局收集;历年气象资料由彭阳县水文局、气象站提供;开垦种植与退耕还草(林)等土地利用变迁资料从彭阳县土地局收集。
二、调查采样点的确定
(一)布点原则
在彭阳县耕地地力调查采样布点遵循具有广泛性、代表性、均匀性、兼顾性、可比性,点面结合,与地理位置、地形部位、种植结构相结合,与测土配方施肥布点相吻合,与施肥现状农户调查相结合,与耕地土壤长期监测点相结合。
(二)布点方法
耕地地力评价是测土配方施肥中一项重要环节,以彭阳县已采集的测土配方施肥调查采样点位图为基础,依据耕地地力调查采样布点原则,根据土壤类型、土壤肥力水平、种植作物结构、施肥水平、灌溉方式等,在随机推荐施肥采样点的基础上,选择代表性点位进行耕地地力补充调查采样。
1.推荐施肥土样布点方法
根据彭阳县农业生产实际,先将耕地划分为川水地、川旱地和山旱地三种类型。不同耕地类型调查采样点数不同,灌溉水浇地100~120亩调查采集1个土样,川旱地120~150亩调查采集1个土样,山旱地150~200亩调查采集1个土样。设施蔬菜在一个种植区内,每20幢采集1个土样。确定采样点数之后,利用1∶10000《彭阳县地形图》《彭阳县土壤分类图》《彭阳县土地利用现状图》等相关图件,勾绘出《彭阳县土样采集样点分布规划图》。在制作样点分布图时,一是根据地域布点,要求在整个县域范围内进行均衡布点,保证地域分布的均衡性;二是根据土壤类型布点,每个土种都要求布有采样点,每个土种上布点的数量根据土种面积大小按比例确定;三是根据作物类型布点,保证县域内各个主要作物上布有采样点,并落实到《彭阳县土样采集样点分布规划图》上。
2.耕地地力补充调查土样布点方法
彭阳县耕地地力补充调查土样布点按照空间布局均匀,代表性强,采用分层随机抽样布点方法,既将总调查区域划分为不同的类型区,不同类型区在一定统计可靠性基础上,根据精度要求,计算出总体所需的采样点数,进行等距布设,在随机确定的位置采集土样。
第二节 调查采样
一、调查内容及方法
(一)推荐施肥采样点调查内容
采样基本地块田间调查采用面访式问卷的调查方法。在调查采样实地,对采样地块的农户或熟悉本村的村民代表按照采样基本地块调查表格的内容进行一次性的现场访谈。主要调查内容为自然条件、生产条件、土壤情况、来年种植意向等四大类51项(表2-1)。
表2-1 测土配方施肥采样地块基本情况调查表
(二)施肥农户调查内容
施肥现状农户田间调查采用自填式问卷跟踪调查方法。对已确定调查施肥现状的农户发放农户施肥现状调查表,并针对表格所填内容逐一进行解释,农户按照表格内容自己详细记载作物生产和管理情况,技术人员定期到农户家收集和校验记载数据。如果农户不能记载,技术人员则定期到农户家访谈,记录和收集数据。在测土配方施肥项目实施期间,连续跟踪调查。主要调查内容有施肥相关情况、推荐施肥情况、实际施肥总体情况、实际施肥明细等四大方面77项内容(表2-2)。
表2-2 农户施肥情况调查表
说明:每一季作物一张表,请填写齐全采样前一个年度的每季作物。农户调查点必须填写完“实际施肥明细”,其他点必须填写完“实际施肥总体情况”及以上部分。
二、采样方法
以乡镇为单位,组成外业土壤采样小组,依据事先准备好的“彭阳县土样采集样点分布规划图”到实地采样,每个采样点并用GPS定位,对采样点按表2-1和表2-2内容要求,逐项填写,并对采样作具体统一要求。
1.采样时间
在作物收获后或播种施肥前采集,大田作物一般在秋收后土壤封冻前。采集土样的田块以未耕翻为宜。
2.采样工具
采用不锈钢土钻取样。
3.采样深度
大田采样深度为0~20cm。
4.采样点数量
要保证足够的采样点,使之能代表采样单元的土壤特性。采样的土样必须多点混合样,每个样品取9~15个样点。
5.采样路线
采样时沿着一定的线路,按照“随机”“等量”和“多点混合”的原则进行采样。一般采用“S”形或“棋盘式”(平行错位)布点采样。“S”形取样适合于长宽比较大的采样地块,如设施温棚和丘陵梯田等。“棋盘式”取样适合长宽比较小的采样地块,如灌溉农田。取样要避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊部位。
6.样品量
混合土样以取土1kg左右为宜(用于推荐施肥的0.5kg,用于田间试验和耕地地力评价的2kg以上,长期保存备用),可用四分法将多余的土壤弃去。方法是将多点采集的土壤样品放在盘子里或塑料布上,弄碎、混匀,铺成正方形或圆形,画对角线将土样分成4份,把对角的2份分别合并成1份,保留1份,弃去1份。如果所得的样品依然很多,可再用四分法处理,直至所需数量为止。
(二)植株样采样
1.采样操作要求
田间所采集的样品要保证具有代表性。为避免操作中对所采集的样品造成一定的损失,方便在不同水分状况间折算,确保最后能按植株各部分固有比例准确计算谷/秆比、单位经济产量吸收养分数量。要求在采样、样品拆分、切碎或粉碎、送样、化验等环节都要准确称量样品各部分的重量,并及时无漏地详细记载下来。
2.采集时间、地点
在各种作物(或品种)收获前,随机选取三个乡(镇),采集丰产长相、经济产品部分生长(如叶菜)或成熟(如粮作)正常的植株样(不是指长势最好),每个乡(镇)只采1个样,分别化验。每个乡(镇)采集样品时,在一般作物至少要采集3个样点,最后按植株各部分比例合并为1个样;在多次收获作物因操作较繁,可采集1个样点,即1种作物3个样,每个样选1~3个样点采集。有条件的,可再按高、中、低产量水平分别采样,化验。
3.采样数量
可分为田间采集总样(求谷/秆比及增强代表性),以及在总样中再取化验样(测养分含量)。
(1)田间采样
为确保样品具有代表性和足够的个体数量,植株样采集量和现场采集方法详表2-3。
表2-3 主要作物采样总数及现场处理
(2)第二次(从中)取样
在田间采集的总样称重后,有的作物在现场或拉回后还需进行第二次(甚至第三次)从中取样。具体方法如下。
①薯类:在现场按大中小个体大致比例从中取块茎样3~5kg,秸秆3~5kg(秸秆铡碎后可取2kg)。
②蔬菜:在现场称总重后,再从中取样,要兼顾大中小个的代表性。茄果类取果实3~5kg,取最后一次收获时的秸秆3~5kg,秸秆铡碎的可取2kg;茎叶类取已剔除根和外叶的商品菜15~20稞(小株菜30稞)切碎混匀后取样2kg,根1kg,弃叶2kg。
③粮豆作物:拉回拆分后籽实可取250~300g,粉碎后鲜秸秆200~300g或粉碎后风干秸秆50g即可。所有样品必须及时晾晒,防止霉变、腐烂,凡需化验新鲜样的样品(瓜、果、菜等),必须及时送样、及时化验。为减少化验样数量及相应费用,已拆分植株样可以合并。合并时必须按植株各部分固有的比例(重量比)合并。
4.采样方法
(1)一次性收获的植株:在几个点或多点取样。每个点,小麦按整播幅各行取样;玉米多点选取代表株或样段(套种情况下,1个带中各行都要取样);马铃薯等,样段取样,每样段30~50株;撒播作物多点取样。样段及其他方法所取样中的小株不得淘汰。挖取方法,一般从靠茎基周围挖取样株(带部分根,不要求全根系),工具可用尖水果刀、小铲、铁锹等,薯类可直接贴地拔秧。粮食作物整株拉回,薯、菜类应现场分解称重、取样。
(2)多次收获的植株:每1个采样点连续100株,从一开始就必须做好醒目标志,每次采摘时必需计好果实总重,同时取样2~3kg,及时化验(次数太多,可隔次取样化验)。最后1次收获时,必须是全株样(分为各部分)。生肓期中修剪的枝条、烂果、弃果等,均应计重、取样、化验。
第三节 样品分析内容与方法
一、分析内容
土样常规分析项目有:pH、全盐、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾。
土样微量元素分析包括:铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、硼(B)等。
二、分析方法
按表2-4“样品分析方法”,根据测试项目选择规定方法。彭阳县采集的样品按照农业部测土配方施肥技术规范要求的测试方法进行分析测试,其中2008年、2009年、2010年采集的土样、植株样、肥料样均由银川测试中心统一化验分析。2011年至2012年土壤样品常规测试项目由彭阳县农技中心化验室测试分析,其他测试项目送交银川土壤测试中心。2006~2012年彭阳县共采集土壤样品4708个,其中耕地地力评价4220个。彭阳县共分析土壤样品34946项次,其中常规项目32956项次,微量元素1645项次。
表2-4 样品分析方法