高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)對(duì)耕地質(zhì)量的影響及灌排指標(biāo)的貢獻(xiàn)

張?zhí)於鳎钭咏?，費(fèi)坤，詹雪潔，高滬寧，張銘，馬友華*

（1.農(nóng)田生態(tài)保育與污染防控安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，合肥 230036；2.泗縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局農(nóng)發(fā)辦，安徽宿州 234300）

高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田是指通過(guò)農(nóng)村土地整治形成的集中連片、設(shè)施配套、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、生態(tài)良好、抗災(zāi)能力強(qiáng)且與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)方式相適應(yīng)的基本農(nóng)田[1]。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)通過(guò)施行水利、林業(yè)、科技、田間道路等措施，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)及社會(huì)效益的結(jié)合，同時(shí)對(duì)耕地質(zhì)量的提升起到至關(guān)重要的作用。

《全國(guó)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)總體規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）提出，“十二五”期間建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田0.27 億hm2，到2020 年建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田0.53 億hm2。為落實(shí)《規(guī)劃》提出的建設(shè)目標(biāo)，我國(guó)已初步形成了統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[2]、統(tǒng)一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[3]、統(tǒng)一上圖入庫(kù)[4]的建設(shè)管理體系。截至2016 年底，全國(guó)已建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田約0.32 億hm2[5]。2019 年中央一號(hào)文件再次強(qiáng)調(diào)，2020年要確保建成0.53億hm2高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。當(dāng)前，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)已步入攻堅(jiān)階段，建設(shè)重點(diǎn)由布局謀劃轉(zhuǎn)向進(jìn)度推進(jìn)和監(jiān)管考核。

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的劃定與建設(shè)進(jìn)行了大量研究。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)之前，主要就高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)障礙因素識(shí)別[6-7]、需求預(yù)測(cè)[8]、區(qū)域劃定[9]、適宜性評(píng)價(jià)[10-11]等進(jìn)行了研究。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中，建設(shè)時(shí)序與整治模式[12-13]、土地整理[14-15]、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展及對(duì)環(huán)境的影響[16-17]、深耕深松技術(shù)[18]等是主要研究方向。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后主要對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的違規(guī)利用及群眾滿意度等[19-21]方面進(jìn)行了一定的探索。例如，張效敬等[22]、楊玲等[23]對(duì)建設(shè)后的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田質(zhì)量進(jìn)行了地力評(píng)價(jià)。但目前高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)提升的影響，尤其是灌排指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量綜合等級(jí)提升的影響報(bào)道不多，同時(shí)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)目前還沒有統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范。本研究基于ArcGIS、縣域耕地資源管理信息系統(tǒng)等軟件平臺(tái)開展泗縣2020 年新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)，將高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后耕地質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比，并重點(diǎn)分析了高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中灌排指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量提升的貢獻(xiàn)，旨在為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)提升耕地質(zhì)量提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

泗縣位于安徽省東北部，淮北平原東部、黃淮海平原的南端，地處蘇皖兩省交界地帶。全縣南北跨幅55 km，東西延伸35 km，跨東經(jīng)117°40′～118°10′，北緯33°16′～33°46′。截至2020 年初泗縣共下轄12 個(gè)鎮(zhèn)、3 個(gè)鄉(xiāng)，行政區(qū)域面積1 857 km2。總戶籍人口96.1萬(wàn)，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員31.1萬(wàn)，是典型的農(nóng)業(yè)大縣。

泗縣降雨量適中，溝、河、渠、塘、水庫(kù)攔蓄水面2 918 hm2，一般能滿足工農(nóng)業(yè)用水和水產(chǎn)養(yǎng)殖需要。新汴河、濉河、龍河、沱河、唐河、石梁河上游排水可滿足調(diào)節(jié)用水需要。地下水豐富，正常儲(chǔ)水量10.5 億m3，富水區(qū)約900 km2，占總面積50.3%，中等富水區(qū)約600 km2，占總面積33.6%。

泗縣地處中緯度，屬暖溫帶半濕潤(rùn)半干旱季風(fēng)氣候。四季分明，氣候溫和，光照充足，雨量適中，無(wú)霜期長(zhǎng)，晝夜溫差較大。水、氣、熱、光資源豐富。冬季盛行偏北風(fēng)，氣候干燥；春季氣溫回升快，天氣多變，雨水也隨之逐漸增多；夏季盛行偏南風(fēng)，炎熱多雨，而且雨量較集中；秋季氣溫逐漸降低，雨水也隨之減少。

從全縣來(lái)看，泗縣無(wú)障礙因素的耕地占69.20%，其余耕地存在的障礙因素主要是夾砂層和砂姜層。泗縣夾砂層分布面積最多的黃圩鎮(zhèn)，夾砂層耕地面積為3 846 hm2，占鎮(zhèn)耕地面積的58.99%；砂姜層分布面積最多的丁湖鎮(zhèn)，其砂姜層耕地面積為6 701 hm2，占鎮(zhèn)耕地面積的56.50%。

綜上所述，該地區(qū)地形以平原為主，地勢(shì)平坦，海拔較低，土壤肥沃，適宜各類農(nóng)作物生長(zhǎng)，具有得天獨(dú)厚的農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)條件。但區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高，機(jī)械化耕作程度較低，境內(nèi)缺乏大規(guī)模蓄水工程，雨洪資源難以得到充分利用。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)對(duì)于泗縣耕地質(zhì)量等級(jí)的改善與提升具有重要作用，同時(shí)其對(duì)灌排評(píng)價(jià)指標(biāo)影響較大。

1.2 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目區(qū)概況

2019年泗縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)共計(jì)7個(gè)項(xiàng)目區(qū)，涉及28個(gè)行政村，耕地面積共10 533 hm2。主要分布于中部地區(qū)，北部與西南部也有少量分布，均處于較為平坦的平原區(qū)，土壤類型以砂姜黑土和潮土為主，并有少量水稻土及棕壤分布。其中泗城鎮(zhèn)三個(gè)村共1 067 hm2，屏山鎮(zhèn)四個(gè)村共1 533 hm2，草溝鎮(zhèn)四個(gè)村共1 467 hm2，丁湖鎮(zhèn)四個(gè)村共1 200 hm2，黑塔鎮(zhèn)六個(gè)村共2 933 hm2，黃圩鎮(zhèn)四個(gè)村共733 hm2，瓦坊鄉(xiāng)三個(gè)村共1 600 hm2。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田分布見圖1。

圖1 泗縣新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田分布Figure 1 Distribution of new high-standard farmland in Sixian

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要來(lái)自2019 年泗縣高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目資料、2019 年泗縣耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)和采樣點(diǎn)養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)、2019 年耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)、2019 年泗縣土地利用現(xiàn)狀圖、2019 年泗縣行政區(qū)劃圖及土壤圖等。本次評(píng)價(jià)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前耕地質(zhì)量等級(jí)數(shù)據(jù)采用2018 年泗縣耕地例行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、國(guó)控點(diǎn)位、省控點(diǎn)位數(shù)據(jù)和2019 年耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.4 評(píng)價(jià)方法

基于ArcGIS 軟件、縣域耕地資源管理信息系統(tǒng)平臺(tái)，通過(guò)資料收集整理、調(diào)查點(diǎn)的布設(shè)采樣與檢測(cè)、基礎(chǔ)屬性和空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建、評(píng)價(jià)單元確定與賦值、指標(biāo)權(quán)重和隸屬度確定等流程內(nèi)容，計(jì)算耕地質(zhì)量綜合指數(shù)，再結(jié)合清潔程度判定，完成泗縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田耕地質(zhì)量等級(jí)劃分和成果圖件輸出。

淮北平原屬于黃淮海平原農(nóng)業(yè)區(qū)，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)的指標(biāo)、權(quán)重和隸屬度采用Delphi模型及層次分析法確定，根據(jù)國(guó)標(biāo)黃淮海平原農(nóng)業(yè)區(qū)評(píng)級(jí)模型，采用累加法計(jì)算每個(gè)評(píng)價(jià)單元的耕地質(zhì)量綜合指數(shù)，公式為：

式中：IFI為耕地質(zhì)量綜合指數(shù)，無(wú)量綱；Fi為第i個(gè)因素隸屬度，無(wú)量綱；Ci為第i個(gè)因素的組合權(quán)重，無(wú)量綱。

由公式（1）可知，耕地質(zhì)量綜合指數(shù)為各指標(biāo)權(quán)重與隸屬度乘積之和。黃淮海區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 黃淮海區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The cultivated land quality grade delimit standard in Huang-Huai-Hai region

由表1 可知，黃淮海區(qū)耕地質(zhì)量除一等地與十等地外，各等級(jí)綜合指數(shù)差為0.031。從而可推導(dǎo)出單項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量綜合等級(jí)影響公式：

式中：QGx為單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量綜合等級(jí)影響值，無(wú)量綱；ΔIFIx為單個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)變化綜合指數(shù)，無(wú)量綱；F1為建設(shè)前單個(gè)指標(biāo)隸屬度，無(wú)量綱；F2為建設(shè)后單個(gè)指標(biāo)隸屬度，無(wú)量綱；Cx為單個(gè)指標(biāo)組合權(quán)重，無(wú)量綱；ΔS為指標(biāo)提升面積，hm2；S為項(xiàng)目區(qū)總面積，hm2；A為項(xiàng)目區(qū)各等級(jí)綜合指數(shù)差，黃淮海區(qū)為0.031。

2 結(jié)果與分析

2.1 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)影響

2.1.1 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后耕地質(zhì)量等級(jí)變化

通過(guò)計(jì)算高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后平均耕地質(zhì)量等級(jí)，求得2018 年總項(xiàng)目區(qū)平均耕地質(zhì)量等級(jí)為4.01，2019 年新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田后項(xiàng)目區(qū)平均耕地質(zhì)量等級(jí)為2.93，平均耕地質(zhì)量等級(jí)提升了1.08。具體分布情況見圖2。

圖2 泗縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后耕地質(zhì)量等級(jí)分布Figure 2 Distribution of cultivated land quality grade before and after construction of high-standard farmland in Sixian County

7 個(gè)項(xiàng)目區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后耕地質(zhì)量等級(jí)變化如表2所示。由表2 可知，草溝鎮(zhèn)耕地質(zhì)量提升最為顯著，耕地質(zhì)量平均等級(jí)上升2.62，變化率為50.68%；其次為丁湖鎮(zhèn)，耕地質(zhì)量平均等級(jí)上升2.33，變化率為43.96%；泗城鎮(zhèn)因原耕地質(zhì)量等級(jí)較高，耕地質(zhì)量提升不顯著，平均等級(jí)僅上升0.02，變化率為1.94%。各項(xiàng)目區(qū)在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后，耕地質(zhì)量等級(jí)均有所提升。

表2 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后各項(xiàng)目區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)變化Table 2 Changes of farmland quality grade in each project area before and after construction of high-standard farmland

2.1.2 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后耕地質(zhì)量等級(jí)分布變化

新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)區(qū)耕地質(zhì)量共劃分為6 個(gè)等級(jí)。用縣域耕地資源管理信息系統(tǒng)軟件對(duì)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果屬性數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，分別對(duì)泗縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后的耕地質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行對(duì)比分析，檢索統(tǒng)計(jì)耕地各等級(jí)的面積及圖幅總面積，得到評(píng)價(jià)結(jié)果（表3）。

綜合對(duì)比2018年和2019年高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后各等級(jí)面積變化（表3）可知，2019 年高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后總項(xiàng)目區(qū)高產(chǎn)田面積顯著增加了3 874 hm2，由此可以看出高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后耕地質(zhì)量等級(jí)明顯提升。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)區(qū)耕地總面積為10 533.3 hm2，2018年總項(xiàng)目區(qū)耕地等級(jí)分布處在1～8 等地，其中，5等地所占耕地面積最大，面積達(dá)到3 894 hm2，占整個(gè)項(xiàng)目區(qū)耕地總面積36.97%；高產(chǎn)田所占面積為3 437 hm2，占比為32.63%；2019 年總項(xiàng)目區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)分布處在1～6 等地，耕地大多為3 等地，面積達(dá)到4 405 hm2。2019 年全區(qū)新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的耕地質(zhì)量平均等級(jí)為2.93。其中，一等地占總項(xiàng)目區(qū)耕地面積的13.37%，二等地占總項(xiàng)目區(qū)耕地面積的14.22%，三等地占總項(xiàng)目區(qū)耕地面積的41.82%，高產(chǎn)田面積占比提升至69.41%。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)中、高產(chǎn)田面積顯著提升，低產(chǎn)田完全消除。

表3 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后總項(xiàng)目區(qū)不同耕地質(zhì)量等級(jí)面積及占比Table 3 Area and proportion of different cultivated land quality grade in the total project area before and after high-standard farmland construction

在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)中，各指標(biāo)提升對(duì)耕地質(zhì)量影響與指標(biāo)權(quán)重有關(guān)，指標(biāo)權(quán)重如表4 所示。根據(jù)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)實(shí)施內(nèi)容和耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，由表4 數(shù)據(jù)可知，各指標(biāo)權(quán)重由大到小依次為灌溉能力＞耕層質(zhì)地＞質(zhì)地構(gòu)型＞有機(jī)質(zhì)＞地形部位＞鹽漬化程度＞排水能力＞有效磷＞速效鉀＞pH＞有效土層厚度＞土壤容重＞地下水埋深＞障礙因素＞耕層厚度＞農(nóng)田林網(wǎng)化＞生物多樣性＞清潔程度。其中灌排能力提升對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田耕地質(zhì)量提升具有重要影響。

表4 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)各指標(biāo)權(quán)重Table 4 The indicator weight of high-standard quality grade of farmland

2.2 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后各指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)提升的影響

2.2.1 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)對(duì)灌溉指標(biāo)影響

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)現(xiàn)有部分蓄水塘，但總面積較小，蓄水能力不高，地表水難以得到有效利用。項(xiàng)目區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)的灌溉均以自然降水為主，但現(xiàn)有灌溉設(shè)備多為農(nóng)戶自有柴油動(dòng)力機(jī)配備水泵及輸水管道，動(dòng)力不足，設(shè)備日趨老化，管道損毀現(xiàn)象較為普遍，同時(shí)缺乏集約化管理，旱季不能發(fā)揮灌溉作用。

針對(duì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)實(shí)際情況，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)進(jìn)行普通機(jī)井工程與高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)，達(dá)到《高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（NY∕T 2148—2012）的要求，灌溉設(shè)施建成后，灌溉保證率達(dá)到75%，井灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)0.80。

對(duì)泗縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后的耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)的灌溉指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，得到評(píng)價(jià)結(jié)果見圖3、表5。2018 年總項(xiàng)目區(qū)灌溉能力為充分滿足的耕地面積為2 119 hm2，占整個(gè)項(xiàng)目區(qū)耕地總面積的20.12%，灌溉能力為滿足的耕地面積為4 431 hm2，占比為42.07%，灌溉能力為基本滿足的耕地面積為3 983 hm2，占比為37.81%。2019年總項(xiàng)目區(qū)灌溉能力為充分滿足的面積達(dá)到2 953 hm2，占整個(gè)項(xiàng)目區(qū)耕地總面積的28.03%；灌溉能力為滿足的耕地面積為6 500 hm2，占比為61.71%；灌溉能力為基本滿足的耕地面積為1 080 hm2，占比為10.26%。綜合對(duì)比2018 年和2019 年高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后灌溉能力面積變化可知，2019 年高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后總項(xiàng)目區(qū)灌溉能力為滿足和充分滿足的耕地面積顯著提升，其中灌溉能力為充分滿足的耕地增加了834 hm2，占比增加7.91 個(gè)百分點(diǎn)；灌溉能力為滿足的耕地增加了2 069 hm2，占比增加19.64個(gè)百分點(diǎn)。

圖3 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后總項(xiàng)目區(qū)灌溉能力分布Figure 3 Distribution of irrigation capacity in the total project area before and after high-standard farmland construction

表5 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后總項(xiàng)目區(qū)灌溉能力面積及占比Table 5 Irrigation capacity area and proportion of total project area before and after high-standard farmland construction

若默認(rèn)理想狀態(tài)下項(xiàng)目區(qū)內(nèi)灌溉指標(biāo)全部提升，計(jì)算QG灌溉得到判斷矩陣，如表6所示。由判斷矩陣綜合計(jì)算得出實(shí)際情況下QG灌溉=0.25，說(shuō)明項(xiàng)目區(qū)內(nèi)灌溉能力的提升使耕地質(zhì)量綜合等級(jí)提升0.25。

表6 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后灌溉能力（QG灌溉）判斷矩陣Table 6 Judgment matrix of irrigation capacity on farmland quality grade before and after high-standard farmland construction

2.2.2 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)對(duì)排水指標(biāo)影響

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)水系發(fā)達(dá)，全縣范圍均有河流流經(jīng)，但因溝渠年久失修，現(xiàn)已雜草叢生，淤積嚴(yán)重。同時(shí)區(qū)內(nèi)田間斗、農(nóng)溝數(shù)量較多，但因缺乏整治和管理，多數(shù)存在不同程度的淤積，且缺少橋涵等設(shè)施，導(dǎo)致暴雨季節(jié)內(nèi)澇嚴(yán)重。因而針對(duì)整個(gè)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的排水大、中、小溝進(jìn)行治理，以提高項(xiàng)目區(qū)的排水能力，同時(shí)解決農(nóng)村水系環(huán)境問(wèn)題，達(dá)到5 年一遇的排澇標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)泗縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后的耕地排水能力進(jìn)行對(duì)比分析，得到評(píng)價(jià)結(jié)果見圖4、表7。2018年總項(xiàng)目區(qū)排水能力為充分滿足的耕地面積為2 113 hm2，占整個(gè)項(xiàng)目區(qū)耕地總面積的20.06%；排水能力為滿足的耕地面積為1 440 hm2，占比為13.67%；排水能力為基本滿足的耕地面積為6 980 hm2，占比為66.26%。2019 年總項(xiàng)目區(qū)排水能力為充分滿足的耕地面積達(dá)到5 813 hm2，占整個(gè)項(xiàng)目區(qū)耕地總面積的55.19%，排水能力為滿足的耕地面積為4 319 hm2，占比為41.00%，排水能力為基本滿足的耕地面積為401 hm2，占比為3.81%。綜合對(duì)比2018 年和2019 年高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后排水能力面積變化，2019年高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后總項(xiàng)目區(qū)排水能力為滿足和充分滿足的耕地面積顯著提升，其中排水能力為充分滿足的耕地增加了3 700 hm2，占比增加35.13 個(gè)百分點(diǎn)；排水能力為滿足的耕地增加了2 879 hm2，占比增加了27.33 個(gè)百分點(diǎn)。

圖4 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后總項(xiàng)目區(qū)排水能力分布Figure 4 Distribution of drainage capacity in the total project area before and after construction of the high-standard farmland construction

表7 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后總項(xiàng)目區(qū)排水能力面積及占比Table 7 Drainage capacity area and proportion of total project area before and after construction of high-standard farmland

若默認(rèn)理想狀態(tài)下項(xiàng)目區(qū)內(nèi)排水指標(biāo)全部提升，計(jì)算排水能力各隸屬度QG排水得到判斷矩陣，如表8所示。由判斷矩陣綜合計(jì)算得出實(shí)際情況下QG排水=0.31，說(shuō)明項(xiàng)目區(qū)內(nèi)排水能力的提升使耕地質(zhì)量綜合等級(jí)提升0.31。

表8 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后排水能力（QG排水）判斷矩陣Table 8 The judgment matrix of the drainage capacity on the farmland quality grade before and after construction of high-standard farmland

綜上，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后耕地質(zhì)量等級(jí)提升了1.08，其中灌排能力提升使耕地質(zhì)量等級(jí)提升0.56，即灌排指標(biāo)貢獻(xiàn)率為51.85%。

2.2.3 耕地質(zhì)量提升顯著區(qū)域灌排能力貢獻(xiàn)分析

由表2可知，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)草溝鎮(zhèn)、丁湖鎮(zhèn)、黑塔鎮(zhèn)三個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)區(qū)域的耕地質(zhì)量等級(jí)改變最為顯著。對(duì)三個(gè)區(qū)域高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后耕地質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行對(duì)比分析，得到評(píng)價(jià)結(jié)果見圖5。由圖5可明顯看出，三個(gè)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)耕地質(zhì)量在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后顯著提升。

圖5 耕地質(zhì)量提升顯著區(qū)域高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后等級(jí)變化Figure 5 Grade changes before and after high-standard farmland construction with significantly improved quality of cultivated land

通過(guò)計(jì)算三個(gè)耕地質(zhì)量提升顯著區(qū)域高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后的灌溉、排水指標(biāo)QG值，得出高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后耕地質(zhì)量等級(jí)提升顯著區(qū)域灌溉、排水指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)的影響，結(jié)果見表9。由表9可知，在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后耕地質(zhì)量等級(jí)提升較大的三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，丁湖鎮(zhèn)、黑塔鎮(zhèn)灌排指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)提升的貢獻(xiàn)率超過(guò)50%，分別為58.30%和72.64%，草溝鎮(zhèn)灌排指標(biāo)的貢獻(xiàn)率為33.21%。

表9 耕地質(zhì)量等級(jí)提升顯著區(qū)域灌排指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)的影響Table 9 Influences of irrigation and drainage indicators on the quality grade of cultivated land significantly improved

2.2.4 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)中其他各指標(biāo)影響

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中除水利設(shè)施建設(shè)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)中灌溉能力、排水能力指標(biāo)有較大影響以外，林業(yè)、農(nóng)業(yè)等措施的實(shí)施對(duì)土壤容重、鹽漬化程度、農(nóng)田林網(wǎng)化指標(biāo)也產(chǎn)生影響。

由耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中各指標(biāo)權(quán)重計(jì)算高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中各主要影響指標(biāo)使耕地質(zhì)量提升的理論最大值，如表10所示。由表10數(shù)據(jù)可知，理論上對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田耕地質(zhì)量提升作用最明顯的兩項(xiàng)指標(biāo)分別為灌溉能力和排水能力，即各指標(biāo)由隸屬度最低提升至隸屬度最高的情況下，對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的影響較大。具體情況需根據(jù)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)實(shí)際情況進(jìn)行分析。

表10 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中各主要影響指標(biāo)使耕地質(zhì)量提升的理論最大值Table 10 Theoretical maximum of the main influence indexes in the construction of high-standard farmland

3 討論

本研究通過(guò)綜合計(jì)算項(xiàng)目區(qū)內(nèi)各指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)提升的影響，得出灌排指標(biāo)的提升對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)提升的貢獻(xiàn)率為51.85%，灌排指標(biāo)是高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后對(duì)耕地質(zhì)量提升貢獻(xiàn)最大的指標(biāo)。

夏敏峰等[24]基于生態(tài)位理論對(duì)鄱陽(yáng)湖平原區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田障礙因子進(jìn)行診斷，精準(zhǔn)識(shí)別出研究區(qū)的耕地障礙度現(xiàn)狀；李子杰等[25]基于Moran′sI對(duì)耕地質(zhì)量時(shí)空變化進(jìn)行分析，進(jìn)而分析了項(xiàng)目區(qū)耕地質(zhì)量等級(jí)的時(shí)空變化情況；張合兵等[26]基于耦合協(xié)調(diào)度模型對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)區(qū)域進(jìn)行優(yōu)選，指出灌排能力是高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)的主要影響指標(biāo)。有研究表明灌排能力也是高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田區(qū)域劃定[27]、空間穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[28]、綜合效益評(píng)價(jià)[29]的重要參考指標(biāo)。李瑞等[30]使用AHP 模糊綜合評(píng)價(jià)法，對(duì)土壤改良、土地平整工程、農(nóng)田水利工程、田間道路工程等高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)耕地質(zhì)量影響因素評(píng)價(jià)中農(nóng)田水利工程評(píng)價(jià)分值變化最大，為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)措施中對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)影響最大的因素。白美健等[31]、王文浩等[32]對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水利工程建設(shè)的研究也得出了相似的結(jié)論，與本研究結(jié)果一致。但在前人研究中，大多依據(jù)多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，少有針對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)體系中單項(xiàng)指標(biāo)對(duì)整體項(xiàng)目區(qū)內(nèi)耕地質(zhì)量等級(jí)影響進(jìn)行分析。

續(xù)圖5 耕地質(zhì)量提升顯著區(qū)域高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后等級(jí)變化Contined figure 5 Grade changes before and after high-standard farmland construction with significantly improved quality of cultivated land

高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)與區(qū)域性常規(guī)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)應(yīng)有所差異，可在耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的特點(diǎn)增加評(píng)價(jià)指標(biāo)，如道路通達(dá)度、耕地年產(chǎn)量等，同時(shí)將指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)，增加相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)相關(guān)隸屬度，使高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)更加完善，具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立有待制定統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范。

4 結(jié)論

本研究通過(guò)分析高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)前后耕地質(zhì)量及各指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)提升的影響，得到以下結(jié)論：

（1）高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)使耕地質(zhì)量等級(jí)大幅提升。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目區(qū)建設(shè)前平均耕地質(zhì)量等級(jí)為4.01，建設(shè)后平均耕地質(zhì)量等級(jí)提升至2.93。建設(shè)完成后，二等地面積占比增加7.91個(gè)百分點(diǎn)，三等地面積占比增加28.87個(gè)百分點(diǎn)，四等地面積占比增加11.16個(gè)百分點(diǎn)；中、高產(chǎn)田面積顯著提升，低產(chǎn)田完全消除，高產(chǎn)田在項(xiàng)目區(qū)耕地中面積占比增加36.78個(gè)百分點(diǎn)。

（2）高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后灌溉能力為充分滿足的耕地面積占比增加7.91個(gè)百分點(diǎn)，灌溉能力為滿足的耕地面積占比增加19.64 個(gè)百分點(diǎn)，灌溉能力為基本滿足的耕地面積占比從37.81%減少到10.26%，灌溉能力提升使耕地質(zhì)量綜合等級(jí)提升0.25。

（3）高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)后排水能力為充分滿足的耕地面積占比增加35.13 個(gè)百分點(diǎn)，排水能力為滿足的耕地面積占比提升27.33 個(gè)百分點(diǎn)，排水能力為基本滿足的耕地面積占比減少62.45 個(gè)百分點(diǎn)，排水能力提升使耕地質(zhì)量綜合等級(jí)提升0.31。

（4）在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中，灌排指標(biāo)對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)提升的貢獻(xiàn)率達(dá)51.85%，是高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中對(duì)耕地質(zhì)量等級(jí)提升影響最大的因素。