基于耕地質(zhì)量等級(jí)的白銀區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)研究

李曉宏 蔡立群 彭亞敏

摘要：[目的]根據(jù)白銀區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)的評(píng)價(jià)結(jié)果，分析白銀區(qū)耕地存在的問題并為白銀區(qū)耕地質(zhì)量保護(hù)和質(zhì)量等級(jí)提升提出建議對(duì)策。[方法]綜合運(yùn)用空間分析、層次分析、模糊數(shù)學(xué)和綜合指數(shù)等方法，利用縣域耕地資源管理信息系統(tǒng)建立白銀區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)庫，對(duì)白銀區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。[結(jié)果]白銀區(qū)耕地質(zhì)量平均等級(jí)為6.99等。四等地到十等地面積占比分別為8.75%、5.95%、5.27%、49.68%、17.96%、12.38%、0.00%。白銀區(qū)耕地受地貌、地形和水文地質(zhì)條件影響，等級(jí)高低出現(xiàn)了明顯的區(qū)域分布規(guī)律。全區(qū)有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀平均為17.10g/kg、28.62mg/kg、225.87mg/kg。[結(jié)論]該評(píng)價(jià)較準(zhǔn)確的反映了白銀區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)現(xiàn)狀，基于耕地質(zhì)量問題進(jìn)行了合理分析，對(duì)耕地質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和保護(hù)提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：耕地質(zhì)量;等級(jí)評(píng)價(jià);縣域耕地;資源管理信息系統(tǒng)

耕地是人類賴以生存和發(fā)展的根基，是不可再生的重要資源[1-2]。耕地質(zhì)量的好壞和數(shù)量的多少，直接影響耕地產(chǎn)出水準(zhǔn)高低及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量等農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力強(qiáng)弱[3-5]。因此必須要搞清楚耕地的質(zhì)量近況和土壤的健康狀況，并進(jìn)行耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)[6-7]。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部下發(fā)的關(guān)于《耕地質(zhì)量調(diào)查監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)辦法》和《耕地質(zhì)量等級(jí)》（GB/T33469-2016）的要求，本文以白銀區(qū)耕地為研究對(duì)象，建立耕地質(zhì)量等級(jí)信息系統(tǒng)，對(duì)白銀區(qū)耕地質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在摸清白銀區(qū)的耕地質(zhì)量狀況，為提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力提供可行性建議[8]。

1 研究區(qū)域概況

甘肅省白銀市白銀區(qū)位于黃河中上游、甘肅中部腹地，境內(nèi)丘陵交錯(cuò)、川塬相間，海拔高度在

1 500-2 200m之間，平均海拔1 709.2m;屬溫帶大陸性干旱、半荒漠氣候，其主要特點(diǎn)是四季分明、光照充足;氣候干燥、多風(fēng)少雨，年平均氣溫8.3℃，年均降雨量193.7mm，分布不勻，集中在7、8、9三個(gè)月，占全年降雨量的66.7%，年均蒸發(fā)量2 004.1mm，為年均降雨量的10.3倍，干燥度為4.35，年總輻射量147.6kcal/cm，年均日照時(shí)數(shù)2 603.4h，日照百分率為58%，≥0℃活動(dòng)積溫3 483.2℃，≥10℃活動(dòng)積溫2 920.5℃，無霜期161d左右。土壤類型共分4個(gè)土類，12個(gè)土種，主要土類是灰鈣土、灌淤土、潮土、紅土（表1）。

2 評(píng)價(jià)方法與步驟

2.1 資料收集整理

評(píng)價(jià)收集野外調(diào)查、測(cè)試化驗(yàn)分析、基礎(chǔ)圖件、統(tǒng)計(jì)等資料。其中，野外調(diào)查資料包括地理位置、自然條件、生產(chǎn)條件、土壤剖面性狀等;測(cè)試化驗(yàn)分析資料包括有機(jī)質(zhì)、pH值及土壤大、中、微量元素和重金屬元素等;統(tǒng)計(jì)資料包括統(tǒng)計(jì)年鑒、農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒等;其他資料包括第二次土壤普查、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)、水利區(qū)劃、耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)及歷年相關(guān)田間試驗(yàn)等相關(guān)資料。采用土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖的組合疊置方法劃分評(píng)價(jià)單元，科學(xué)獲取評(píng)價(jià)單元數(shù)據(jù)[9]。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

依據(jù)《耕地質(zhì)量等級(jí)》（GB/T 33469-2016）規(guī)定的指標(biāo)體系，建立白銀區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)，共選取地形部位、灌溉能力、排水能力、耕層質(zhì)地、質(zhì)地構(gòu)型、土壤容重、有效土層厚度、有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、海拔、障礙因素、鹽漬化程度、農(nóng)田林網(wǎng)化、生物多樣性、清潔程度等16個(gè)指標(biāo)（表2）。應(yīng)用特爾斐法與層次分析法相結(jié)合的方法確定指標(biāo)權(quán)重。運(yùn)用層次分析法[10-11]建立目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的三級(jí)層次結(jié)構(gòu)，目標(biāo)層即耕地質(zhì)量等級(jí)，準(zhǔn)則層包括立地條件、剖面性狀、耕層理化性狀、養(yǎng)分狀況、健康狀況和土壤管理六個(gè)部分。

2.3 評(píng)價(jià)因子的標(biāo)準(zhǔn)化處理

隸屬函數(shù)類型包括概念型、戒上型、戒下型、峰型、直線型等5類函數(shù)。對(duì)概念型數(shù)據(jù)，直接采用特爾斐法[12-13]給出隸屬度（表3-11）。

對(duì)其他數(shù)值型數(shù)據(jù)，應(yīng)用特爾菲法評(píng)估各參評(píng)指標(biāo)等級(jí)數(shù)值對(duì)耕地質(zhì)量及作物生長的影響，確定其對(duì)應(yīng)的隸屬度，在此基礎(chǔ)上繪制各指標(biāo)兩組數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖并模擬曲線，得到各參評(píng)指標(biāo)等級(jí)數(shù)值與隸屬度關(guān)系方程，從而構(gòu)建各參評(píng)指標(biāo)隸屬函數(shù)（表12）。

2.4 耕地地力綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)《耕地質(zhì)量等級(jí)》（GB/T33469-2016），采用累加法計(jì)算各評(píng)價(jià)單元的耕地質(zhì)量綜合指數(shù)。耕地質(zhì)量綜合指數(shù)計(jì)算公式為：P=∑（Fi×Ci）。

式中：P——耕地質(zhì)量綜合指數(shù);Fi——第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度;

Ci——第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合權(quán)重。

采用等距離法將耕地質(zhì)量劃分為十個(gè)等級(jí)。一等地耕地質(zhì)量最好，十等地耕地質(zhì)量最差，按照白銀區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，白銀區(qū)IFI值在四至十等地之間，通過綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，確定白銀區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)比例分布圖（圖1）。

3 評(píng)價(jià)結(jié)果及分析

3.1 白銀區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)分析

對(duì)本次白銀區(qū)評(píng)價(jià)涉及的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地質(zhì)量等級(jí)情況分述如下：四等地大面積分布在水川鎮(zhèn)、四龍鎮(zhèn)，面積分別為790.08、330.11 hm2。五等地主要分布在水川鎮(zhèn)、四龍鎮(zhèn)，面積分別為589.14、172.57hm2。六等地分布在強(qiáng)灣鄉(xiāng)、水川鎮(zhèn)、四龍鎮(zhèn)、王峴鎮(zhèn)，面積分別為181.69、287.67、192.62、13.04 hm2。七等地分布在強(qiáng)灣鄉(xiāng)、水川鎮(zhèn)、四龍鎮(zhèn)、王峴鎮(zhèn)、武川鄉(xiāng)，面積分別為1 595.02、260.75、252.01、1 178.56、3 073.04 hm2。八等地分布在強(qiáng)灣鄉(xiāng)、水川鎮(zhèn)、四龍鎮(zhèn)、王峴鎮(zhèn)、武川鄉(xiāng)，面積分別為608.47、261.55、494.57、272.52、661.08 hm2。九等地分布在強(qiáng)灣鄉(xiāng)、水川鎮(zhèn)、四龍鎮(zhèn)、王峴鎮(zhèn)、武川鄉(xiāng)，面積分別為174.43、117.61、22.18、5.37、

1 264.9hm2。十等地主要分布在四龍鎮(zhèn)，面積為0.62hm2（表13）。

3.2 白銀區(qū)耕地主要養(yǎng)分空間分布特征分析

3.2.1 白銀區(qū)耕地不同地力等級(jí)的主要養(yǎng)分特征分析

白銀區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)平均為17.10g/kg。從土壤類型看，潮土的土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，平均

17.4g/kg;紅土土壤有機(jī)質(zhì)含量最低，平均15.54g/kg。從分布頻率看，有機(jī)質(zhì)含量主要集中在15-20g/kg區(qū)間，面積占比達(dá)96.09%（表14）。

白銀區(qū)耕地土壤全氮平均為1.04g/kg。從土壤類型看，潮土土壤全氮含量最高，平均1.05g/kg;紅土土壤全氮含量最低，平均0.95g/kg。從分布頻率看，全氮含量主要集中在1.0-1.25g/kg，面積占比達(dá)57.71%（表15）。

白銀區(qū)耕地土壤有效磷平均為28.62mg/kg。從土壤類型看，潮土的土壤有效磷含量最高，平均37.0mg/kg;灰鈣土的土壤有效磷含量最低，平均28.38mg/kg。從分布頻率看，有效磷含量主要集中在20～25mg/kg，面積占比達(dá)48.15%（表16）。

白銀區(qū)耕地土壤速效鉀平均為225.87mg/kg。從土壤類型看，灰鈣土的土壤含量最高，平均227.87 mg/kg;灌淤土的土壤速效鉀含量最低，平均182.47 mg/kg。從分布頻率看，速效鉀含量主要集中在大于200-250mg/kg區(qū)間，面積占比達(dá)58.91%（表17）。

白銀區(qū)土壤有效鐵平均為13.95mg/kg;從土壤類型看，紅土土壤有效鐵含量最高，平均16.4 mg/kg;灰鈣土土壤有效鐵含量最低，平均13.82mg/kg。從分布頻率看，有效鐵含量主要集中在10.0-15.0mg/kg區(qū)間，面積占比達(dá)56.43%（表18）。

白銀區(qū)土壤有效錳平均為9.45mg/kg;從土壤類型看，紅土土壤有效錳含量最高，平均10.08mg/kg;潮土土壤有效錳含量最低，平均9.4mg/kg。從分布頻率看，有效錳含量主要集中在3-10mg/kg區(qū)間，占比為82.29%（表19）。

白銀區(qū)土壤有效鋅平均為1.25mg/kg;從土壤類型看，紅土土壤有效鋅含量最高，平均1.49mg/kg;潮土土壤有效鋅含量最低，平均1.17mg/kg。從分布頻率看，有效鋅含量全部集中在1.0-2.0mg/kg區(qū)間（表20）。

白銀區(qū)土壤有效銅平均為1.85mg/kg;從土壤類型看，紅土土壤有效銅含量最高，平均2.32mg/kg;潮土土壤有效銅含量最低，平均1.76mg/kg。從分布頻率看，有效銅含量主要集中在1.30-2.0mg/kg區(qū)間，面積占比達(dá)63.32%（表21）。

白銀區(qū)土壤pH均值為8.48;從土壤類型看，面積最大的灰鈣土pH平均8.48，在8.3-8.6之間變動(dòng)。

4 結(jié)論與建議

從白銀區(qū)耕地地力評(píng)價(jià)結(jié)果可知，其土壤環(huán)境因素大多存在一種或幾種障礙因子，影響了土壤生產(chǎn)能力發(fā)揮，從而導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量低而不穩(wěn)?？偨Y(jié)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民群眾因土耕作、因土種植、因土施肥、因土改良利用等方面的經(jīng)驗(yàn)，提出針對(duì)白銀區(qū)不同耕地質(zhì)量及其障礙因子，通過發(fā)展灌溉、坡地梯改、保護(hù)性耕作、平衡施肥等技術(shù)措施，消除或減輕限制農(nóng)業(yè)產(chǎn)量提高的各種障礙的因素，提高耕地基礎(chǔ)地力。

（1）發(fā)展灌溉，開展綜合治理。發(fā)展旱地灌溉是解決降水的時(shí)空分布不均，解決旱災(zāi)的根本措施。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：小麥旱地改為可灌溉農(nóng)田后可增產(chǎn)40%-112%，玉米可增產(chǎn)35%-60%，可見發(fā)展旱地灌溉增產(chǎn)增收的效果顯著[14]。因此加強(qiáng)農(nóng)田水利建設(shè)，有條件的地方要大力發(fā)展噴灌、微灌和滲灌等先進(jìn)的灌水技術(shù)。

（2）增施有機(jī)肥，適當(dāng)發(fā)展綠肥。白銀區(qū)的土壤質(zhì)地多為輕壤，增施腐熟有機(jī)肥，可明顯改善土壤理化性狀，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)土壤保肥保水能力，促進(jìn)增產(chǎn)增收。種植綠肥可以改土固砂，改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，是種地養(yǎng)地，改良低產(chǎn)土壤的有效途徑。

（3）秸稈還田，提高土壤有機(jī)質(zhì)。在作物秸稈產(chǎn)量較大且不影響農(nóng)村飼料及燃料的地區(qū)，做好秸稈還田工作，以改良土壤，提高土壤肥力。通常情況下，采用秸稈粉碎翻壓還田，可用機(jī)械粉碎：長度為麥秸3-5cm、玉米秸稈5-10cm，埋深20-30cm，也可高茬25-35cm耙翻還田。

（4）實(shí)施測(cè)土配方施肥，促進(jìn)肥效發(fā)揮。測(cè)土配方施肥以土壤測(cè)試和肥料田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，在合理施用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用數(shù)量、施肥時(shí)期和施用方法。測(cè)土配方施肥技術(shù)的核心是調(diào)節(jié)和解決作物需肥與土壤供肥之間的矛盾。

參考文獻(xiàn)

[1] 壽思華.推進(jìn)工業(yè)化城鎮(zhèn)化要科學(xué)合理有效利用土地[J].學(xué)術(shù)論壇，2004（5）：86-90.

[2] 劉兆云，李荻.城市周邊耕地占用不合理的理性反思[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)，2004（4）：22-23.

[3] 肖碧林，陳印軍，盧布，等.當(dāng)前我國耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)類型與問題分析[J].資源與產(chǎn)業(yè)，2008（4）：58-61.

[4] 郭珍，吳宇哲.耕地保護(hù)制度執(zhí)行過程中的“目標(biāo)替代”——基于多任務(wù)代理模型的研究[J].經(jīng)濟(jì)學(xué)家，2016（6）：58-65.

[5] 李輝.基于GIS的鄂州市地力調(diào)查與質(zhì)量評(píng)價(jià)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)田速效養(yǎng)分評(píng)價(jià)與應(yīng)用[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

[6] 李婷，吳克寧.基于遙感技術(shù)的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究進(jìn)展與展望[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（15）：5-9.

[7] 李強(qiáng).基于能值分析與模糊評(píng)價(jià)的糧食主產(chǎn)區(qū)耕地健康評(píng)價(jià)——以石家莊市欒城縣為例[J].地理與地理信息科學(xué)，2012，28（6）：85-89+95.

[8] 韓連貴，李鐵君，劉春生，等.農(nóng)村土地基本經(jīng)營監(jiān)督管理體制改革完善、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)土地占用與補(bǔ)充平衡方略規(guī)程[J].經(jīng)濟(jì)研究參考，2017（57）：18-33.

[9] 查海涅，汪建飛，張振國，等.基于GIS的蚌埠市淮上區(qū)耕地地力等級(jí)評(píng)價(jià)[J].土壤，2015，47（5）：1001-1006.

[10] SATTY T L.The analytic hierarchy process[M].New York：McGraw-Hill Inc，1980.

[11] 胡群，劉文云.基于層次分析法的SWOT方法改進(jìn)與實(shí)例分析[J].情報(bào)理論與實(shí)踐，2009，32（3）：68-71.

[12] 王良杰，趙玉國，郭敏，等.基于GIS與模糊數(shù)學(xué)的縣級(jí)耕地地力質(zhì)量評(píng)價(jià)研究[J].土壤，2010，42（1）：131-135.

[13] 朱海娣，王麗，馬友華，等.基于GIS的合肥市耕地地力評(píng)價(jià)[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2019，40（8）：64-73.

[14] 黨安榮，閻守邕，吳宏歧，等.基于GIS的中國土地生產(chǎn)潛力研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2020，20（6）：910-915.