我国主要粮食作物耕地基础地力的时空变化

作者：李玉浩; 王红叶^*; 崔振岭; 营浩; 曲潇琳; 张骏达; 王新宇

来源：中国农业科学, 2022, 55(20): 3960-3969.

• 水稻
• 小麦
• 玉米
• 作物产量
• 耕地基础地力

【目的】耕地基础地力是实现粮食作物高产稳产的基石，明确我国主要粮食作物耕地基础地力时间变化趋势及空间变异特征，为保障我国粮食安全、提升耕地质量提供重要理论支撑。【方法】基于1988—2019年国家耕地质量长期定位监测网络，选取每个监测点自建点开始前1—5年不施肥处理的空白区与农民常规施肥处理的常规区的长期监测数据，分析我国玉米、水稻和小麦三大粮食作物产量以及基础地力贡献率的时空变化情况及其影响因素。【结果】30多年来我国粮食作物产量和耕地基础地力随时间变化整体呈现增加趋势，作物产量年增长速度呈无肥区<常规区，水稻<小麦<玉米的变化规律。玉米、小麦、水稻无肥区产量分别从1988年的2 370、1 712、3 111 kg·hm-2增至2019年的4 852、3 258、4 167 kg·hm-2，增幅分别为104.7%、90.2%、34.0%；玉米、小麦、水稻常规区产量分别从1988年的5 356、3 296、5 970 kg·hm-2增至2019年的8 859、6 515、7 825 kg·hm-2，增幅分别为65.4%、97.6%、31.0%。我国三大粮食作物2015—2019年基础地力贡献率为52.7%，相较1988—1994年的45.4%显著增加了7.3个百分点。其中：玉米基础地力贡献率为54.3%，比1988—1994年的42.1%显著增加12.2个百分点；水稻基础地力贡献率为53.3%，比1988—1994年的46.6%显著增加6.7个百分点；小麦基础地力贡献率随年份整体呈增长趋势，且相较玉米和水稻整体偏低。三大粮食作物基础地力贡献率空间分布差异较大：东北区、黄淮海区较高，分别为56.5%、54.1%，西南区、华南区次之，分别为53.7%和52.9%；甘新区和青藏区最低，分别仅为38.7%和40.4%。利用随机森林模型对三大粮食作物系统中影响基础地力贡献率空间分布的土壤因素进行重要性分析，其中：土壤速效钾、有机质含量和土壤容重是影响玉米基础地力贡献率空间分布的关键因素；土壤有效磷、速效钾和有机质含量是影响小麦基础地力贡献率空间分布的关键因素；土壤pH、有效磷和有机质含量是影响水稻基础地力贡献率空间分布的关键因素。【结论】30多年来，我国三大粮食作物耕地基础地力不断提升，但地区间差异较大、整体水平仍然较低，远低于欧美发达国家水准；土壤速效钾含量、土壤有效磷含量和土壤pH分别是影响玉米、小麦和水稻基础地力贡献率空间分布的最关键的因素。

• 单位
  中国农业大学