2022年2月国家启动了第三次全国土壤普查(以下简称“三普”)工作试点，2023年6月起三普在全国范围展开。试点工作自开始起，便极重视通过实践解决遇到的难题，如土壤发生分类系统的更新、土地利用方式发生重大改变导致的土壤类型变化等。及时总结试点工作成果，有助于解决上述问题和发现土壤资源存在的问题，为后续的“三普”工作提供借鉴和为土壤资源可持续利用及农业可持续发展提供科学指导。但迄今为止，尚未见这方面的报道。

潢川县由于地处豫、鄂、皖三省交界地带，成土因素、土壤类型和轮作制度多样，2022年8月被列为河南省“三普”试点县，2023年8月通过国家联合验收。由此，本研究基于潢川县“三普”工作成果，并结合第二次全国土壤普查(以下简称“二普”)的土壤数据，着重分析了土壤发生分类系统的更新、土壤主要属性的变化及其影响因素，以为河南省后期的三普工作和潢川县土壤资源的可持续利用及农业生产的可持续发展提供科学指导和借鉴。

1 材料与方法 1.1 研究区概况

信阳市潢川县介于114°53′E ~ 115°21′E，31°52′N ~ 32°22′N，位于河南省的东南部，地处豫、鄂、皖三省的连接地带，南依大别山，北临淮河，总面积16.36万hm²，农业利用土壤面积11.88万hm²，耕地面积8.82万hm²，其中水田8.23万hm²，占耕地面积93.34%。气候类型属北亚热带大陆性季风气候，年均气温15.3 ℃，年均降水量1 039 mm，年均日照时数2 092 h，无霜期226 d。地形包括低山、丘陵和平原，面积分别为189.9、1 094.6和381.6 km²，分别占11.4%、65.7% 和22.9%。县内以生物气候条件为主导因素的自然成土过程主要是黏化过程、弱富铝化过程和腐殖质累积过程，形成的地带性土壤为黄棕壤(成土母质为各类母岩风化物)和黄褐土(成土母质为下蜀黄土)。受地下水影响的成土过程主要包括潮化和潜育化过程，形成了非地带性的潮土和潜育型水稻土。水耕熟化过程则形成了非地带性水稻土，且在全县土壤总面积中占据压倒优势。此外，位置较高的地段存在白浆化过程，形成了白浆化黄褐土和漂洗型水稻土^[1-7]。

县境内南部和东南部为低山丘陵区，成土母质主要为长石砂岩、粉砂岩、砂砾岩、火山碎屑岩的坡积–残积物(占全县总面积的2.95%)，土壤主要为黄棕壤，土体中常见砾石，层次分异不明显，质地粗，透气漏水；中北部为垄岗地区，成土母质主要是第四纪下蜀黄土(占全县总面积的49.15%)，土壤主要是黄褐土，颗粒微细，质地黏重，干缩湿涨性强，托水保肥，潜在养分较高，部分已旱改水转为水稻土；淮河、潢河、白露河等沿岸平原区，成土母质为第四纪下蜀黄土河流冲积沉积物(占全县总面积的47.9%)，土壤主要是水稻土和潮土，由于水流的分选作用，母质沉积顺序呈有规律的排列，离河床愈近，颗粒愈粗，肥力较低，而距河床愈远，颗粒愈细，肥力也较高，部分已水改园转为潮土。

1.2 数据来源

本次研究以国务院第三次全国土壤普查领导小组办公室出版的《第三次全国土壤普查暂行土壤分类系统(试行)》^[8]和《第三次全国土壤普查技术规程规范(修订版)》^[9]为依据。数据(资料)来源包括：潢川县“二普”数据，包含1 186个耕地表层样点、1 382个剖面样点，其中样点类型为水田850个，旱地280个，其他耕地56个，非耕地31个^[10]；潢川县“三普”数据，包含992个耕地表层样点、19个剖面样点，其中样点类型为耕地928个(水田877个，旱地24个，水浇地6个)，园地16个，林地65个，草地4个；第二次、第三次全国土地调查矢量图，2022年土地利用现状矢量图等数据。

1.3 数据处理与统计分析

采用Excel 2016和SPSS 20.0进行数据处理与统计分析。土壤图以“二普”土壤图为基础，对可能改变区进行专家预判，实地校核；未变化区域采用数字土壤预测制图^[11-12]。土壤变化图斑利用ArcGIS软件将国土“三调”土地利用类型图与“二普”土壤图进行空间叠加分析，提取符合要求的地块，进行人工筛选，优化地块边界，形成土壤类型可能变更的地块分布图，再实地校核，确认土壤分类。

2 结果与分析 2.1 “三普”对土壤发生分类系统的更新与完善

依据潢川县1∶5万“二普”土壤类型图，该县土壤分为3个土类、10个亚类、15个土属和53个土种^[10]。与“二普”土壤发生分类系统相比，“三普”土壤发生分类系统对潢川县土壤类型名称进行了重新调整，结果详见表 1。其中，土种划分依据的差异主要是：①“二普”中土种分类考虑的特征层/障碍层出现部位分为浅位、中位和深位，但“三普”只考虑了浅位和深位；②潮土土种划分的主要依据是质地的土体构型，但“二普”分为9类，“三普”分为5类，故需对“二普”的土种进行合并。

由表 1可知，“三普”对潢川县土壤发生分类系统的更新和完善结果主要为：①土壤由“二普”的3个土类、10个亚类、15个土属和53个土种变为6个土类、14个亚类、21个土属和43个土种；②新增紫色土土类，下设1个中性紫色土亚类、1个土属和1个土种，其分布于潢川与商城交界的丘陵坡麓，面积164.17 hm²，土体较厚，养分含量适中，质地较黏，含有石砾，剖面分化不明显，无新生体，无石灰反应，土体构型为表土层(A)‒过渡层(AC)‒母质(C)构型；③在“二普”的黄棕壤土类下新续分出黄褐土和红黏土2个土类，黄褐土亚类下续分出4个亚类，黄胶土土属下续分出2个土属，合并1个土种；④潮土土类下合并了1个土种；⑤潴育型水稻土亚类下，续分出2个土属，合并3个土种；⑥淹育型水稻土亚类下，新增1个土属；⑦黄棕壤性淹育型水稻土土属下，续分出3个土属，新增2个土种，将8个土种合并为3个土种；⑧漂洗型水稻土亚类下，新增1个土种，合并3个土种^[8-9]。

2.2 “三普”中土地利用方式改变导致的土壤类型变化

土地利用方式的根本变化是导致土壤类型发生变化的重要原因(表 2)。1982—2022年土地利用现状发生变更的面积为2.42万hm²，其中，旱地变水田1.41万hm²，水田变旱地0.14万hm²，水田变林地0.68万hm²，其他为水田变园地(155.9 hm²)、水田变草地(110.6 hm²)、非农用地变旱地(396.8 hm²)和水田(1 162.6 hm²)。潢川县耕地中水田和旱地面积逐年下降，其中水田减少0.41万hm²，林地增加1.72万hm²，园地和草地分别减少0.08万hm²和0.11万hm²。值得注意的是，西南几个乡镇水田转为林地，种植苗木花树较为普遍。

对“三普”下发的19个土壤剖面样点和992个表层土壤样点的外业调查采样发现，分别有93个样点由其他土地利用类型转为水田，土壤类型由潮土(9个)、黄褐土(83个)、黄棕壤(1个)转为水稻土；有54个水田转为其他土地利用类型，土壤类型由水稻土转为潮土(10个)和黄褐土(44个)。实地土壤图斑校核中，原状土柱钻点95个，踏勘自然剖面点26个，访问群众约190人次。校核涉及图斑面积约5.06万hm²，占全县土壤面积的31%；校核涉及土种41个，占“二普”土种总数的67%。校核中有505个图斑土壤类型发生了变化，涉及的土种由“二普”的21个修正为“三普”的35个，主要是由浅位黏化黄土质黄褐土变化为浅位厚层黄胶土。19个剖面中，有4个剖面由于土地利用类型变化(水改旱或旱改水)导致土种变化：张集乡吴集村剖面(HP14)由原深位黏磐白浆化黄褐土变为黄土质白浆化黄褐土；隆古乡吴庄村剖面(HP05)由原中位厚层黏磐黄褐土变为浅位黄土质黏盘黄褐土；魏岗镇柳店村剖面(HP04)由原活白散土变为白散土田；潢川经开区王香铺村剖面(HP16)由原浅位厚层黄胶土变为浅位厚层黄泥田。

依据剖面调查和“三普”土壤发生分类系统中土种的特征，本文推测其他土地利用类型转为水田后的土壤类型的转换规律大致是：潮土由原来的灰潮壤土转为潮壤土田；黄褐土由黄土质白浆化黄褐土转为漂洗水稻土下某个土种；白散土田由深位黄土质黏盘黄褐土转为黄胶土田；水稻土由潮壤土田和白散泥田转为灰潮壤土、白散土田、浅位青泥田，黄胶泥田和壤黄土田转为黄土质白浆化黄褐土、浅位黄土质黏盘黄褐土、浅位黄土质黏盘黄褐土和壤质泥砂质黄褐土。

农业生产条件的改善是造成土地利用方式和土壤类型变化的主要原因。1980年潢川县全县农业人口55.9万，耕地面积6.48万hm²(其中水田4.23万hm²，旱地1.98万hm²)，机耕面积1.21万hm²，有效灌溉面积5.94万hm²，化肥施用量为442.47 kg/hm²，其中氮肥337.5 kg/hm²，磷肥94.5 kg/hm²；截至2021年末，全县农村常住人口26.7万人，耕地主要是以稻–麦(油)轮作为主的一年两熟制，其中水稻种植面积约6.20万hm²，小麦种植面积约3.74万hm²，油料作物种植面积约1.39万hm²，有效灌溉面积6.24万hm²，全年化肥施用量(折纯)342.4 kg/hm^2[13-15]。

经过比较，“三普”土壤图与“二普”土壤图土种不相同的面积为30 948.8 hm²，占全县面积的18.91%(图 1、表 3)。表 3显示了“二普”土壤类型(分类校准后)和“三普”土壤类型的转化情况。其中，黄褐土转为水稻土面积最大，达1.33万hm²，占原“二普”黄褐土面积的43%，主要是由旱地转变为水田，发生转变的地区主要在原来灌溉条件较差的垄岗区域。这是由于水稻收益大于小麦，在20世纪80年代联产承包责任制后，此区域耕地由旱地转为水田，且多属于淹育水稻土和漂洗水稻土。另一主要转变类型为水稻土转为黄褐土，面积为2.37万hm²，此部分占“二普”土壤图水稻土面积的19%，主要分布在县城周边，由稻田转变为苗圃。而潮土和黄棕壤也均有少量转为水稻土，主要也是由于旱改水。相较“二普”，“三普”时水稻土面积增加465.3 hm²，黄褐土面积减少282.8 hm²。新增紫色土由黄棕壤转变而来(应该是“二普”时期的误判)。另外，潮土和黄褐土之间的转换多发生在边界交界处，多是由于边界更新的结果。

2.3 三普中土壤主要属性的统计与变化 2.3.1 分级样点数量统计情况

依据GB/T 28407—2012《农用地质量分等规程》^[16]，潢川县养分指标分为5级，有机质和全氮多数为1 ~ 2级，含量丰富，品质较好；pH多数为2 ~ 3级，适中等；有效磷和速效钾多数为4 ~ 5级，含量缺乏，品质较差，详见表 4。

① 潢川县农业农村局. 潢川县2005—2008年测土配方施肥技术资料. 2010，01.

② 潢川县农业农村局. 潢川县2017年耕地质量等级评价数据. 2017，12.

③ 潢川县农业农村局. 潢川县2018年耕地质量等级评价数据. 2018，12.

④ 潢川县农业农村局. 潢川县2020年耕地质量等级评价数据. 2020，12.

2.3.2 土壤属性变化

潢川县土壤pH呈逐年下降的趋势，由1982年的6.18降低到2022年的5.67，下降了0.51个单位，这主要是由于大量酸性肥料的施用。潢川县农民化肥施用习惯从南到北施肥量逐渐增加，北部一般比南部多30% ~ 50%。2017年前耕地土壤有机质(低于20 g/kg)和全氮含量不高，主要是因为农民重施化肥而轻施有机肥，土壤有机质不能得到正常补充，但之后有机质和全氮基本逐年提升，其中有机质由1982年14.20 g/kg提升至2022年的23.04 g/kg，提升了62.25%，这主要是得益于秸秆还田。土壤有效磷含量总体上呈降低趋势，由1982年的15.80 g/kg降低至2022年的7.11 g/kg，降低了55.00%，属于低水平，主要原因可能是农民不太看重种地收益，多用高氮低磷钾复合肥，加之近年来大量推广种植喜磷的紫云英绿肥，从而造成土壤磷素降低和缺乏。土壤速效钾含量起伏不定，2005年前降幅为2.45%，2005年后增幅为24.4%。速效钾增加主要原因是秸秆和紫云英还田，但值得注意的是，当前速效钾与有效磷一样，也属于低水平^[17-19]。

2.4 潢川县耕地可持续利用建议

1) 现状耕地应划尽划，应保尽保，优先确定耕地保护目标，将长期稳定利用耕地优先划入永久基本农田，实行特殊保护，确保全域7.25万hm²永久基本农田不减少^[20]。

2) 加快耕地碎片化治理，减少耕地细碎化程度，提高农业规模化经营水平。加强农业基础设施建设，提高保水、保肥以及排水排涝能力，深耕深松打破浅位植物生长障碍，消除白浆化和黏重化障碍层，改变土壤环境，加大土壤提质力度，推动中低产田改造和新增耕地后期培肥改良等工作。

3) 建议减施化肥并增施有机肥，通过合理的水肥管理，以尽量减少NO₃^–的淋失，减缓农田土壤酸化，同时对酸性土壤采用农作物秸秆炭化还田、合理施用石灰等碱性物质或有机废弃物(木屑木灰、炉渣污泥、秸秆、畜禽粪便)等手段改良酸性土壤。

4) 建议加大磷肥和钾肥施用量，提高有效磷和速效钾含量，减少氮肥施用量，同时继续加大秸秆还田力度，增大有机肥的施用力度，保证粮食产量^[21]。

3 结论

与“二普”相比，潢川县“三普”土壤发生分类系统最大的变化是新增了紫色土土类，黄棕壤分出了黄褐土和红黏土两个土类；40多年来，耕层土壤pH和有效磷含量逐年降低，有机质和全氮含量逐年提升，速效钾含量起伏不定，养分含量总体上不高，土壤存在酸化趋势，有待采取有针对性的措施控制土壤酸化和提升地力；较为普遍的旱改水和水改园，是造成“二普”后土壤类型发生改变的根本原因。

致谢: 感谢中国地质大学(北京)吴克宁教授，河南农业大学王德彩、阮心玲等专家在项目实施中给予的指导和帮助。