治溝造地工程對(duì)耕地質(zhì)量等別影響的研究

雷寧 趙彩云 郝起禮

[摘要]土地整治項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)耕地質(zhì)量有著十分顯著的影響，然而土地整治前后的耕地質(zhì)量變化評(píng)估卻相對(duì)缺乏。本研究通過(guò)采用耕地質(zhì)量等別計(jì)算方法，對(duì)土地整治前后的土地質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析。結(jié)果表明，土地整治后耕地利用等別有所提升，國(guó)家自然等、國(guó)家經(jīng)濟(jì)等的等別有所提高，46.1%項(xiàng)目的國(guó)家自然等提升了1等；30.6%項(xiàng)目的國(guó)家經(jīng)濟(jì)等提升了1等。農(nóng)作物預(yù)期產(chǎn)量得到了提升，整治前、后每667m2標(biāo)準(zhǔn)量產(chǎn)量提升了98.70kg。治溝造地工程總體上能夠提升耕地質(zhì)量等別，對(duì)于保證土地整治工程質(zhì)量、提升溝道農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平具有重要意義。

[關(guān)鍵詞]治溝造地；耕地質(zhì)量；土地利用等

[中圖分類號(hào)]S278 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

土地整治一般指的是為了改變土地利用限制性因素而采取工程技術(shù)措施，對(duì)土地開(kāi)展治理的活動(dòng)，整治范圍包括水土流失的土地、鹽堿地、沙地、廢棄宅基地和荒漠地等。土地整治是改善土地利用條件、提高土地質(zhì)量的有效措施。在溝壑縱橫的黃土高原，溝谷縱橫，蘊(yùn)藏著十分豐富的后備土地資源和糧食增產(chǎn)潛力。開(kāi)展治溝造地土地整治工程，以小流域?yàn)橹卫韱卧?，通過(guò)開(kāi)展壩系建設(shè)、舊壩修復(fù)、鹽堿地改造、荒溝閑置土地開(kāi)發(fā)利用等一系列工程措施和生態(tài)恢復(fù)措施，能夠?qū)崿F(xiàn)耕地資源增加、生態(tài)環(huán)境改善的目的。雖然溝道小流域獨(dú)特的自然條件適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)，但在工程實(shí)施過(guò)程中，原有的溝道地形、土壤結(jié)構(gòu)、土壤養(yǎng)分等因素發(fā)生了巨大變化，對(duì)耕地質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境等將會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因此，評(píng)估治溝造地工程對(duì)耕地質(zhì)量的影響，對(duì)于保證土地整治工程質(zhì)量、提升溝道農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平具有重要意義。

本研究以安塞區(qū)（2016年撤縣建區(qū)）磚窯灣鎮(zhèn)和高橋鄉(xiāng)西川河土地整治項(xiàng)目為例，綜合分析項(xiàng)目實(shí)施前后影響耕地質(zhì)量生產(chǎn)能力的相關(guān)因素，對(duì)項(xiàng)目區(qū)耕地等別進(jìn)行評(píng)定分析，對(duì)治溝造地工程實(shí)施的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

陜西省延安市治溝造地土地整治重大工程是是由陜西省人民政府立項(xiàng)、申請(qǐng)，中央財(cái)政支持的重大工程項(xiàng)目。項(xiàng)目建設(shè)總規(guī)模33778.91hm2，新增耕地面積3086.9hm2，建設(shè)期5年。其中，安塞區(qū)磚窯灣鎮(zhèn)和高橋鄉(xiāng)西川河土地整治項(xiàng)目于2013年實(shí)施，建設(shè)規(guī)模69.47hm2，新增耕地1.66hm2。項(xiàng)目區(qū)地處西北內(nèi)陸黃土高原腹地，鄂爾多斯盆地邊緣處（東經(jīng)110°06′43″～110°12′14″，北緯36°38′59″～36°42′10″之間，海拔1130～1160m）。

1.2 耕地質(zhì)量生產(chǎn)能力因素分析

1.2.1 地貌。項(xiàng)目區(qū)屬于典型的黃土丘陵溝壑區(qū)第二副區(qū)，涉及圓峁溝、核桃塌壩等12個(gè)片，各項(xiàng)目區(qū)內(nèi)溝谷呈樹(shù)枝狀，在長(zhǎng)期的水蝕作用下，流域呈現(xiàn)出地形破碎、梁峁起伏、溝壑縱橫的黃土丘陵溝壑景觀。地貌由梁峁、溝坡、溝床三個(gè)單元組成，以梁坡為主，兩岸覆蓋有大量的黃土，主溝道斷面呈“U”形，地勢(shì)比較開(kāi)闊。

1.2.2 氣候與植被。安塞地處西北內(nèi)陸黃土高原，屬中溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候。氣候特點(diǎn)是：四季長(zhǎng)短不等，干濕分明。春季氣候回升較快，變化大，多風(fēng)沙，有霜凍，雨量少，有春旱；夏季溫暖，有伏旱、暴雨、凍雹和陣性大風(fēng)出現(xiàn)；秋季溫涼，氣溫下降快而有霜凍；冬季寒冷而干燥。多年平均氣溫8.6℃，最高氣溫37.6℃，最低氣溫-22.1℃，≥10℃的年積溫為3260℃，無(wú)霜期為175d。

本地區(qū)植被屬典型的干旱草原型植被，建群植物以針茅屬的長(zhǎng)芝草，蒿屬的鐵桿蒿、茭蒿，百里香屬的百里香，甘草屬的甘草為主。

1.2.3 土壤。安塞區(qū)有7個(gè)土類、14個(gè)亞類、24個(gè)土屬、71個(gè)土種。主要土類為黃土性土，包括黃綿土、綿沙土、灰綿土3個(gè)亞類，面積達(dá)26.07萬(wàn)多hm2，占總土地面積的88.36%，是本區(qū)主要耕作土壤。耕種土壤為黃綿土，物理性粘粒含量為25%～30%，粉粒含量為10%～15%，顆粒以粗砂粒為主，占60%左右；有機(jī)質(zhì)含量在1%以下，pH值在8.0%～8.6%之間，土壤呈微堿性，N、P元素嚴(yán)重缺乏，K元素比較豐富，微量元素較為缺乏。

1.2.4 灌排條件。項(xiàng)目區(qū)地處陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū)，現(xiàn)有耕地均為旱地，無(wú)田間灌排設(shè)施?，F(xiàn)有排水渠多為自然形成的沖溝，走向極不規(guī)則，沿溝道呈蛇形綿延布局，寬淺不一，遇到暴雨洪水漫流，嚴(yán)重危害兩側(cè)耕地。

1.2.5 生態(tài)條件。當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境條件總體良好，無(wú)工業(yè)污染源，亦不存在白色污染。

1.2.6 經(jīng)濟(jì)條件。項(xiàng)目區(qū)涉及總?cè)丝?30人，總戶數(shù)128戶，農(nóng)村勞動(dòng)力405人。農(nóng)民生活比較貧困。項(xiàng)目區(qū)有關(guān)各村社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況詳見(jiàn)表2。

1.3 耕地質(zhì)量等別計(jì)算方法

1.3.1 耕地自然質(zhì)量等指數(shù)的計(jì)算。耕地自然質(zhì)量等通過(guò)下面的公式計(jì)算：

式中：Ri為第i個(gè)評(píng)定單元的耕地自然質(zhì)量等指數(shù)；Rij為第i個(gè)評(píng)定單元第j種指定作物的自然質(zhì)量等指數(shù)。Rij的計(jì)算方法如下：

其中，αtj為第j種作物的光溫（氣候）生產(chǎn)潛力指數(shù)，可通過(guò)《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》（GB/T 28407-2012）查詢；βj為第j種作物的產(chǎn)量比系數(shù)，通過(guò)基準(zhǔn)作物單產(chǎn)與指定作物單產(chǎn)的比值計(jì)算得出。CLij為第i個(gè)評(píng)定單元內(nèi)第j種指定作物的耕地自然質(zhì)量分，通過(guò)下式計(jì)算：

其中，fijk為第i個(gè)評(píng)定單元內(nèi)第j種指定作物第k個(gè)分等因素的指標(biāo)分值，取值為（0～100]；Wk為第k個(gè)分等因素的權(quán)重。

1.3.2 耕地土地利用等指數(shù)的計(jì)算。評(píng)定單元的耕地質(zhì)量等指數(shù)乘評(píng)定單元所在等值區(qū)的綜合土地利用系數(shù)，得到評(píng)定單元耕地利用等指數(shù)，計(jì)算公式如下：

其中，Yi為第i個(gè)分等單元的利用等指數(shù)；KL為分等單元所在等值區(qū)內(nèi)的綜合土地利用系數(shù)，通過(guò)樣點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)糧實(shí)際產(chǎn)量與最大標(biāo)準(zhǔn)糧單產(chǎn)的比值算出。

1.3.3 土地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)的計(jì)算。評(píng)定單元的耕地利用等指數(shù)乘評(píng)定單元所在等值區(qū)的綜合土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)，得到評(píng)定單元耕地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)，計(jì)算公式如下：

其中，Gi為第i個(gè)分等單元的經(jīng)濟(jì)等指數(shù)；KC為分等單元所在等值區(qū)內(nèi)的綜合土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

1.3.4 土地經(jīng)濟(jì)等指數(shù)的計(jì)算。利用樣點(diǎn)指定作物單產(chǎn)與指定作物陜西省二級(jí)分區(qū)內(nèi)最高單產(chǎn)的比值，樣點(diǎn)指定作物“產(chǎn)量成本指數(shù)”與指定作物“產(chǎn)量成本指數(shù)”的陜西省二級(jí)分區(qū)內(nèi)最大值的比值，分別計(jì)算土地利用、經(jīng)濟(jì)系數(shù)。計(jì)算綜合土地利用系數(shù)的一般方法如下：

首先，計(jì)算樣點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)糧實(shí)際產(chǎn)量：

1.4 土地整治的措施

治溝造地工程針對(duì)項(xiàng)目區(qū)的地形、土壤、灌溉排水、生態(tài)等情況特點(diǎn)，有針對(duì)性的開(kāi)展土體有機(jī)重構(gòu)、灌排工程、道路工程、林網(wǎng)工程等系列工程。其中土體有機(jī)重構(gòu)工程對(duì)土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化、增加土面平整度、提升土壤肥力等；在支溝和主溝道溝頭合理布設(shè)淤地壩、土擋墻、臥管和溢洪道、沿溝道走向布設(shè)排洪渠等，完成灌溉排水設(shè)施配套；在邊坡防護(hù)方面有針對(duì)性的進(jìn)行了削坡工程，布設(shè)截水溝及排水溝等坡面水系工程；同時(shí)，采取穴播種草和平臺(tái)栽植喬木的植物護(hù)坡措施進(jìn)行邊坡防護(hù)。

1.5 等指數(shù)轉(zhuǎn)換計(jì)算

依據(jù)國(guó)家級(jí)等指數(shù)平衡轉(zhuǎn)換方法，將1.3部分計(jì)算出的評(píng)定單元的省級(jí)自然等指數(shù)、利用等指數(shù)、經(jīng)濟(jì)等指數(shù)分別轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的國(guó)家級(jí)等指數(shù)。公式如下：

國(guó)家級(jí)自然等指數(shù)=省級(jí)自然等指數(shù)×1.2736+5.76；

國(guó)家級(jí)利用等指數(shù)=省級(jí)利用等指數(shù)×0.8850+125.57；

國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)等指數(shù)=省級(jí)經(jīng)濟(jì)等指數(shù)×1.0960+321.56。

1.6 分等單元的劃分及因素值確定

對(duì)新增耕地類項(xiàng)目以新增耕地地塊為評(píng)定單元，質(zhì)量提升類項(xiàng)目以動(dòng)工范圍內(nèi)的原耕地圖斑為評(píng)定單元。評(píng)定單元其內(nèi)部評(píng)價(jià)因素相近或一致，當(dāng)相差較大時(shí)進(jìn)行了分割。項(xiàng)目區(qū)共劃分435個(gè)分等單元。

外業(yè)調(diào)查獲得的資料信息，對(duì)劃分的分等單元逐個(gè)進(jìn)行有效土層厚度（㎝）、表層土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)含量 （g/kg）、地形坡度、灌溉保證率和土壤侵蝕程度等因素的屬性值及生態(tài)等評(píng)價(jià)指標(biāo)值，完成安塞區(qū)2015年度高橋鎮(zhèn)高橋溝治溝造地項(xiàng)目耕地質(zhì)量等別評(píng)定單元信息表的填寫。

通過(guò)對(duì)項(xiàng)目區(qū)近三年來(lái)的糧食產(chǎn)量的調(diào)查、近3年來(lái)糧食作物的售價(jià)進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)1.3部分的土地利用系數(shù)、土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)計(jì)算方法，參考《安塞區(qū)耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)庫(kù)》（2014年），確定春玉米和谷子的土地利用系數(shù)、土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

2 項(xiàng)目區(qū)耕地等別評(píng)定結(jié)果分析

2.1 耕地質(zhì)量等別評(píng)定結(jié)果

經(jīng)過(guò)土地整治，項(xiàng)目區(qū)耕地質(zhì)量等別在總體上得到了一定程度的提升（圖1）。

首先，國(guó)家自然等、國(guó)家經(jīng)濟(jì)等的等別有所提高。在所有193個(gè)整治項(xiàng)目中，46.1%項(xiàng)目的國(guó)家自然等提升了1等；30.6%項(xiàng)目的國(guó)家經(jīng)濟(jì)等提升了1等。其次，耕地等別變化幅度較小。國(guó)家自然等等別從14等提高到13等；國(guó)家經(jīng)濟(jì)等等別從13等提高到12等；國(guó)家利用等等別僅2.1%的項(xiàng)目降低1等，其他97.9%的項(xiàng)目等別無(wú)變化?？偟恼f(shuō)來(lái)，三種評(píng)定等別變化幅度最大為1個(gè)等次。第三，土地自然等等別的提高是由于通過(guò)土地整治，耕地地形坡度發(fā)生了變化，較整治前平坦，地形坡度因子取值較整治前高所致。國(guó)家利用等指數(shù)和國(guó)家經(jīng)濟(jì)等指數(shù)通過(guò)所在村的土地利用系數(shù)和土地經(jīng)濟(jì)系數(shù)來(lái)確定，所以利用等指數(shù)和經(jīng)濟(jì)等指數(shù)較整理前高。雖然等別指數(shù)整體上有所提高，但除自然等外，利用等、經(jīng)濟(jì)等沒(méi)有達(dá)到調(diào)級(jí)的變化程度。

2.2 糧食產(chǎn)量提升分析

根據(jù)《陜西省農(nóng)用地分等與試點(diǎn)縣定級(jí)估價(jià)研究》，將土地利用等別（陜西?。⑵骄玫戎笖?shù)、以及平均標(biāo)準(zhǔn)量產(chǎn)量對(duì)應(yīng)關(guān)系整理，采用內(nèi)插法作圖，見(jiàn)圖2。其中，陜西省土地利用等別通過(guò)1.5部分的公式由國(guó)家等換算而來(lái)。根據(jù)計(jì)算得到的指數(shù)，確定整治前、后每667m2標(biāo)準(zhǔn)量產(chǎn)量分別為：264.06kg、362.76kg，平均每667m2產(chǎn)量提升98.70kg。根據(jù)陜北黃土丘陵溝壑區(qū)中谷子、春玉米的產(chǎn)量比系數(shù)，折算出整治后谷子產(chǎn)量將平均提升131.60kg/667m2、春玉米產(chǎn)量將提升164.50kg/667m2。

3 討論與結(jié)論

耕地質(zhì)量的提升主要是通過(guò)減少或者消除不利因素、合理設(shè)置田塊、提高土地平整度、增加耕作便利程度、增加配套設(shè)施等方式進(jìn)行。本研究通過(guò)耕地質(zhì)量等別計(jì)算系列方法對(duì)土地整治后的耕地質(zhì)量等指數(shù)進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果表明，通過(guò)土地整治，耕地質(zhì)量得到了提升。主要原因是對(duì)田塊進(jìn)行了合理的設(shè)置，整治后降低了坡度變化，增加了土地平整度，有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用，從而在一定程度上增加了耕作的便利性。

耕地質(zhì)量等級(jí)與農(nóng)作物產(chǎn)量具有良好的相關(guān)性。隨著利用等指數(shù)的下降，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量也隨之降低。對(duì)于新整治的土地，由于項(xiàng)目往往沒(méi)有進(jìn)行試種，或者即便試種但產(chǎn)量偏低，不能夠準(zhǔn)確反映實(shí)際穩(wěn)定種植期的產(chǎn)量，因而直接計(jì)算綜合土地利用系數(shù)不切合實(shí)際。本研究在對(duì)安塞區(qū)項(xiàng)目分析的基礎(chǔ)上，評(píng)估了耕地質(zhì)量對(duì)作物產(chǎn)量的影響。

根據(jù)本文可以得出項(xiàng)目實(shí)施后，耕地質(zhì)量得到了提升，谷子平均產(chǎn)量將提升131.60kg/667m2、春玉米平均產(chǎn)量將提升164.50kg/667m2，所以“制定作物的土地綜合利用系數(shù)可以參照項(xiàng)目區(qū)周邊已有的耕地的綜合土地利用系數(shù)”來(lái)確定是不合適的。

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