土壤有機質含量不僅代表土壤碳貯量，也是土壤養(yǎng)分供應能力和肥力的重要指標之一，在耕地質量、環(huán)境保護、氣候變化和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面均有著至關重要的作用。近年來，隨著我國農業(yè)農村發(fā)展環(huán)境的變化，資源環(huán)境約束逐漸趨緊，土壤肥力特別是土壤有機質成為世界關注的焦點。

Ladha等指出全球農田有機質含量呈總體下降趨勢。

黃耀和孫文娟在綜合了兩百余篇文章后提出，1980—2000年，占中國大陸農田面積53%~59%的土壤有機質呈明顯增加趨勢，華東和華北地區(qū)增加最為明顯，東北地區(qū)呈總體下降趨勢。

Sun等的研究表明，中國東部在1980—2000年間，農田表層土壤有機質增加了9.96thm-2。楊學明等根據(jù)土壤志中采樣點的記錄，在調查了吉林省27個采樣點后提出，有機質含量有增有減，但平均水平無明顯變化。

Liao等分析了1982—2004年江蘇省土壤數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，農田表土有機質從1982年的16.29gkg-1增加至2004年的18.79gkg-1。目前，著眼于區(qū)域或點位的土壤有機質含量變化的研究較多，而對于國家尺度的研究甚少，這與國家尺度的數(shù)據(jù)支撐不足有關。

2005年我國開始實施的測土配方施肥項目將土壤采集和基本性質檢測列為基礎性工作之一。在2005—2014年的10年間，全國2948個農業(yè)縣(農場、單位)的土肥部門根據(jù)農業(yè)部制訂的《測土配方施肥技術規(guī)范》，在當?shù)丶Z田、菜田和果園采集了大量土壤樣品進行檢測，測試項目包括土壤有機質、全氮、有效磷、速效鉀和pH等基礎五項指標。

2014年，全國農業(yè)技術推廣服務中心組織專家對測土配方施肥土壤基礎五項檢測數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)進行審核后編輯出版了《測土配方施肥土壤基礎養(yǎng)分數(shù)據(jù)集》(2005—2014年)。本文利用該數(shù)據(jù)集中的土壤有機質含量數(shù)據(jù)與全國第二次土壤普查(1979—1985年)相關數(shù)據(jù)進行比較，以期了解全國第二次土壤普查以來，中國耕地土壤有機質含量變化情況，為今后開展耕地質量建設和指導科學施肥提供參考。

1材料與方法

1.1數(shù)據(jù)來源

本文涉及的全國第二次土壤普查耕地有機質數(shù)據(jù)來源于《中國土壤普查數(shù)據(jù)》和《中國土壤肥力》，代表面積13162.7萬hm2。測土配方施肥數(shù)據(jù)來源于《測土配方施肥土壤基礎養(yǎng)分數(shù)據(jù)集》，數(shù)據(jù)點共8467083個，由于全國的農業(yè)縣(區(qū)、市)、農場均實施了測土配方施肥項目，共計2948個農業(yè)縣(農場、單位)，因此，代表面積按國家統(tǒng)計局最近一次公布的2008年底耕地面積計，共12171.6萬hm2。測土配方施肥樣本分布與2008年底耕地面積分布基本一致。為了與全國第二次土壤普查數(shù)據(jù)進行比較，《測土配方施肥技術規(guī)范》規(guī)定了與全國第二次土壤普查相同的土壤檢測方法，土壤有機質均采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法檢測。

1.2土壤有機質含量等級劃分

全國第二次土壤普查耕層有機質含量數(shù)據(jù)曾按大于40gkg-1、30gkg-1~40gkg-1、20gkg-1~30gkg-1、10gkg-1~20gkg-1、6gkg-1~10gkg-1、小于(等于)6gkg-1標準劃分成6個等級，本文按照該標準將全國各省測土配方施肥數(shù)據(jù)進行劃分。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計

全國第二次土壤普查以成土條件、成土過程及其屬性為分類依據(jù)，根據(jù)不同土壤類型將各地數(shù)據(jù)進行了分級，《中國土壤肥力》一書中利用各省各級別土壤有機質含量的中值與該級別耕地面積比例加權平均后得到該省土壤有機質平均含量。本文引用這組數(shù)據(jù)作為全國第二次土壤普查各省(區(qū)、市)農田土壤耕層有機質平均含量。

式中，Ea為a省土壤有機質平均含量，gkg-1;Mj為a省份土壤有機質j等級下的中值，gkg-1;Aj為a省份土壤有機質含量在j等級內的實際面積，104hm2。

測土配方施肥項目覆蓋了全國所有農業(yè)縣(場、單位)，根據(jù)土壤類型、土地利用方式和行政區(qū)劃，將土壤采樣區(qū)域劃分為若干個采樣單元，每個采樣單元面積和采樣地塊面積均按照《測土配方施肥技術規(guī)范》執(zhí)行，代表面積相近，因此，在計算各省土壤有機質平均含量時，采用了該省各取樣點土壤有機質含量的算術平均值。

式中，F(xiàn)a為a省土壤有機質平均含量，gkg-1;Mh為a省采樣點h土壤有機質含量，gkg-1;N為a省樣本個數(shù)。

2結果

2.1耕層有機質平均含量及變化

目前，全國農田耕層土壤有機質平均含量為24.65gkg-1(表1)，仍以黑龍江最高，達到了40.43gkg-1。寧夏土壤有機質平均含量最低，僅為13.61gkg-1。黑龍江、江西、湖南、廣西、云南和貴州6省區(qū)土壤有機質平均含量均在30.00gkg-1以上。內蒙古、吉林、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、湖北、廣東、四川、西藏和青海等12省區(qū)的土壤有機質平均含量在20.00gkg-1~30.00gkg-1之間。北京、天津、河北、山西、山東、河南、遼寧、海南、重慶、陜西、甘肅、寧夏和新疆的土壤有機質平均含量均小于20.00gkg-1，其中，北京、山西、山東、陜西、甘肅和寧夏6省(區(qū)、市)土壤有機質平均含量均未達到15.00gkg-1。

全國第二次土壤普查30多年來，我國農田耕層土壤有機質平均含量整體上升了4.85gkg-1。從各省情況來看，與第二次土壤普查相比，全國有22個省(區(qū)、市)的耕層有機質平均含量增幅超過1.0gkg-1，其中，安徽的增幅最大，達到了5.54gkg-1。此外，湖南、貴州、四川、江西、廣西、江蘇和內蒙古的土壤有機質平均含量的增幅也超過了4.00gkg-1。土壤有機質平均含量基本穩(wěn)定的有湖北、浙江、西藏、新疆、海南、吉林和甘肅，變化幅度均在-1.00gkg-1~1.00gkg-1。

土壤有機質平均含量顯著下降的僅有北京和青海，分別下降1.02gkg-1和1.06gkg-1。其中，北京主要是因為土地利用方式的巨大變化，城市擴張占用了原市區(qū)周邊肥沃的耕地，全市耕地面積從全國第二次土壤普查時期的50.69萬hm2下降至2008年底的23.20萬hm2，現(xiàn)有的耕地均位于原來的遠郊區(qū)，土壤肥力水平較低。除了與北京相似的原因外，青海土壤有機質平均含量下降，則還可能與肥料投入不足及風蝕作用等惡劣的自然條件有關。寧夏土壤有機質平均含量雖然最低，但與第二次普查時期相比仍提高了3.81gkg-1。

2.2耕層有機質分級含量及變化

從全國層面看，我國農田耕層有機質含量仍集中在10gkg-1~30gkg-1區(qū)間，不同的是，全國第二次土壤普查時處于該區(qū)間的比例為58.27%，測土配方施肥項目時處于該區(qū)間的比例上升至69.31%，同時，處于10gkg-1以上等級的比例增加了13.31個百分點，達到91.66%。分等級看，耕層土壤有機質含量>40gkg-1和<10gkg-1的比例分別占7.80%和8.34%，14.55%的耕層土壤有機質含量在30gkg-1~40gkg-1之間，27.31%的耕層土壤有機質含量在20gkg-1~30gkg-1之間，42.01%的耕層土壤有機質含量在10gkg-1~20gkg-1之間。

與全國第二次土壤普查時相比，>40gkg-1等級比例全國平均減少了1.38個百分點，僅有內蒙、安徽、湖南、廣西、四川和貴州6省(區(qū))有所上升，平均上升6.66個百分點，其余均下降，平均下降3.4個百分點。

30gkg-1~40gkg-1等級比例全國平均增加3.64個百分點，有19個省(區(qū)、市)該等級的比例有所上升，平均上升6.33個百分點，北京、河北、河南、廣東、海南、西藏、甘肅、寧夏、青海和新疆10省(區(qū)、市)有所下降，平均下降1.15個百分點。

20gkg-1~30gkg-1等級比例全國平均增加5.68個百分點，除北京、內蒙古、上海、湖南、廣西、云南下降(平均下降3.84個百分點)外，其余24個省(區(qū)、市)該等級的比例均有所上升，平均上升6.38個百分點。

處于10gkg-1~20gkg-1等級的比例全國平均增加5.36個百分點，有18個省在該等級的比例有所上升，平均上升14.7個百分點，12個省在該等級的比例有所下降，平均下降8.65個百分點。

6gkg-1~10gkg-1等級所占比例除吉林省上升了0.46個百分點外，其余均下降，平均下降9.98個百分點。

≤6gkg-1等級所占比例僅內蒙古、四川分別上升了4.24和0.56個百分點，其余均下降，平均下降3.72個百分點(表2)。

造成以上現(xiàn)象的原因，一是>40gkg-1等級耕地所占比例大范圍下降，進入40gkg-1以下的等級。其中，青海省下降最多，達11.12個百分點，可能是由于城市擴張，原城市周邊肥沃的耕地被占用，新開墾耕地的土壤有機質含量較低。此外，黑龍江、吉林兩省>40gkg-1等級的比例分別下降了9.07和1.29個百分點，反映出我國東北地區(qū)原先肥沃的耕地土壤，尤其是黑土地在退化，這一點必須引起足夠的重視。二是10gkg-1以下等級耕地大范圍減少，上升至10gkg-1以上等級，這主要歸功于近30年來我國中低產(chǎn)田改造、秸稈還田、沃土工程等工作所取得的成績。

3討論

3.130年來中國農田耕層土壤有機質變化

土壤有機質是耕地地力最重要的性狀之一，被認為是土壤質量和功能的核心，在農業(yè)生產(chǎn)中，土壤有機質是至關重要的決定因子。30年來，我國農田耕層土壤有機質含量呈整體上升趨勢，全國耕層土壤有機質平均含量較全國第二次土壤普查時期提高4.85gkg-1，即提高24.49%，這與黃耀和孫文娟及潘根興和趙其國等的觀點相似。與第二次土壤普查相比，全國有22個省(區(qū)、市)的耕層有機質平均含量顯著上升，尤其以安徽、湖南、廣西、四川、貴州5省(區(qū))較為突出，>30gkg-1的各等級比例均有所上升，<10gkg-1的各等級比例均有所下降。

與全國第二次土壤普查時期相比，吉林、浙江、湖北、海南、西藏、甘肅、新疆7省(區(qū))農田耕層土壤有機質平均含量變化不顯著，但是，北京、青海兩省(市)出現(xiàn)顯著下降。必須引起重視的是，>40gkg-1等級比例全國平均減少了1.38個百分點，僅有內蒙、安徽、湖南、廣西、四川、貴州6省(區(qū))有所上升，其余均下降，平均下降3.4個百分點，尤其是擁有我國70%黑土地的黑龍江省，>40gkg-1等級比例下降了9.07個百分點。

由于中國農田土壤的高強度利用，中國土壤有機質含量與國外相比仍然偏低，如中國土壤和歐洲同類土壤相比，棕壤平均低1.5%~2.0%，褐土低1.0%，黑鈣土低5.0%左右。

3.2我國農田耕層土壤有機質整體上升的原因

農田土壤有機質主要來源于作物根茬、還田的秸稈、翻壓的綠肥以及人畜禽糞便、養(yǎng)殖廢棄物、某些輕工業(yè)副產(chǎn)品以及部分生活垃圾制成的堆肥等。在自然狀態(tài)下，影響土壤有機質含量的因素包括氣候、植被、母質、地形和時間，而在人類耕作活動影響下，施肥狀況和耕作措施則成為短期影響農田土壤有機質含量的主要原因。

秸稈還田技術的推廣是我國大部分地區(qū)土壤有機質含量增加的最主要原因。秸稈作為植物殘體是農田有機物料來源的重要組成部分，還田后可積累土壤有機質，長期施用秸稈的積累效果更明顯。南方稻田連續(xù)兩年秸稈還田后，土壤有機質含量平均增加2.4gkg-1，增幅達到8.0%。在安徽的砂姜黑土上，4年的小麥/玉米輪作定位試驗顯示，秸稈還田較對照組土壤有機質含量提高8.5%。黑土區(qū)田間定位試驗表明，玉米/大豆輪作體系連續(xù)秸稈還田8年后，土壤有機質含量提高了6.6%。在黃褐土水旱輪作條件下，連續(xù)3年的水稻油菜秸稈還田后，土壤有機質含量較無覆蓋秸稈的對照組提高6.3%，差異顯著。自第二次土壤普查以來，江蘇大力推廣秸稈還田，至20世紀90年代末，全省秸稈還田面積達100多萬hm2，玉米秸稈干物質還田量達10thm-2，稻麥干物質還田量達8thm-2，使一般土壤每年增加有機碳達0.1gkg-1~0.2gkg-1。

20世紀80年代初以來，伴隨著我國農業(yè)投入的增加和科技發(fā)展，尤其是雜交水稻面積的推廣，我國糧食作物單位面積產(chǎn)量快速上升，由1980年的2734.5kghm-2增加至2007年的4748.3kghm-2，作物產(chǎn)量的快速提升增加了農作物秸稈數(shù)量和歸還土壤的根系生物量。1980年，我國農作物秸稈資源總量不到4.5億噸，而到2008年已達到了8億多噸，秸稈資源總量大幅增加。與此同時，我國秸稈還田的比例逐年上升，根據(jù)全國農技中心對30個省(區(qū)、市)以及新疆生產(chǎn)建設兵團的調研結果顯示，2008年我國農作物秸稈還田比例為31.6%，與20世紀90年代相比增加了16.4個百分點，秸稈資源總量的增加與秸稈還田比例的上升共同促使更多的有機資源通過秸稈還田的方式歸還回土壤。

免耕少耕技術的推廣也是近年來土壤有機質含量提升的重要因素。免耕少耕使土壤不穩(wěn)定碳輸入增加，流失減少，意味著土壤匯集碳增加，而損失至大氣中的CO2減少，同時，免耕少耕使風雨對土壤的侵蝕作用降低，起到減少土壤有機質流失的作用。

潮土區(qū)小麥/玉米輪作體系下連續(xù)5年的田間定位試驗表明，免耕措施能顯著降低土壤CO2排放，增加土壤有機質含量，免耕處理土壤有機質含量較初始提高了35%。

西北壤土區(qū)在研究深松耕、免耕、旋耕和翻耕4種耕作方式下土壤有機質含量的變化時發(fā)現(xiàn)，免耕處理土壤有機質增加幅度較大，分別較深松耕、旋耕、翻耕提高32.3%、35.2%和36.9%。

南方稻田土壤上也有類似的結果，免耕1年后，0~5cm土層土壤有機質含量較試驗前增加0.07gkg-1，較翻耕處理土壤有機質含量增加1.22gkg-1。自1983年農業(yè)部將免耕列入全國農業(yè)重點推廣技術以來，全國少耕免耕范圍不斷擴大，2000年全國少耕免耕面積達260萬hm2，2006年全國少耕免耕面積增至2000多萬hm2，我國農田耕作方式正在向少耕、免耕及深耕方向發(fā)展，這也是農田土壤有機質含量增加的重要原因。

堆肥和綠肥的施用是我國土壤有機質含量提升的另一個原因。堆肥含有豐富的有機物質，當被用于農田或退化土壤時，可增加有機質并改善土壤結構。長期種植綠肥能豐富和平衡土壤中的養(yǎng)分元素，改善土壤理化性狀，提高土壤有機質含量。四年的田間定位試驗結果顯示，連年施用有機肥可增加土壤有機質含量，化肥配施雞糞較單施化肥的處理土壤有機質含量平均提高8.1%。根據(jù)全國綠肥試驗網(wǎng)的聯(lián)合定位試驗結果，無論是南方或北方，旱地或水田，平均每公頃壓入綠肥鮮草22500kg~30000kg，連續(xù)5年，土壤有機質增加0.1%~0.2%。

從20世紀50年代開始，綠肥在全國各地迅速發(fā)展，至70年代中期進入鼎盛，然而進入80年代以來，綠肥播種面積逐年下降，至1992年綠肥播種面積下降至411.2萬hm2，資源量6612萬t。21世紀初，國家出臺了部分鼓勵綠肥種植的政策，至2008年我國綠肥播種面積恢復至437.1萬hm2，資源總量達到9339萬t。綠肥種植面積的逐年增加帶動了有機肥施用量的增加，這種現(xiàn)象在南方水稻種植區(qū)尤為普遍。近年來，隨著我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，畜禽糞便資源量逐年增加，加之城市化加速帶來的廚余垃圾，使我國堆肥數(shù)量整體呈上升趨勢，這也在一定程度上促進了土壤有機質含量的增加。

近年來，中央一號文件多次指出，要將耕地質量建設當作一項戰(zhàn)略措施抓緊抓好。進入21世紀以來，國家先后啟動了土壤有機質提升、耕地質量提升、優(yōu)糧工程、新增千億糧食生產(chǎn)能力建設以及黑土地保護試點等重大項目，推廣秸稈還田、綠肥種植、增施有機肥、土壤改良培肥和測土配方施肥等重大技術，正在有效促進我國農田土壤有機質含量穩(wěn)步提升。同時，仍需清醒地認識到，我國需要加強土壤有機質的相關研究工作，如全國哪些地方土壤有機質含量容易提升，哪些地方有可能下降，哪些地方會比較穩(wěn)定，有機質含量是不是越多越好，不同區(qū)域的有機質含量應處于什么水平比較適宜等。建議國家在繼續(xù)加強耕地質量建設的同時，加強相關方向的研究投入，為實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展、保障國家糧食安全提供理論基礎和技術支撐。

4結論

目前，全國農田耕層土壤有機質平均含量為24.65gkg-1。耕層土壤有機質含量>40gkg-1和<10gkg-1的比例分別占7.80%和8.34%，14.55%的耕層土壤有機質含量在30gkg-1~40gkg-1之間，27.31%的耕層土壤有機質含量在20gkg-1~30gkg-1之間，42.01%的耕層土壤有機質含量在10gkg-1~20gkg-1之間。30年來，我國大部分地區(qū)農田耕層土壤有機質含量上升，其主要原因是秸稈還田增加了有機養(yǎng)分的投入量，同時，也與少(免)耕及堆肥和綠肥的施用有關。部分地區(qū)耕層土壤有機質下降的主要原因是耕地質量保護與提升工作仍未得到應有的重視，秸稈、堆肥和綠肥等有機肥用量仍偏少，同時，城市擴張占用了原來肥沃的耕地，新開墾耕地土壤有機質含量低也是重要原因。