耕地質量等別提升建設模式研究

張坤玲

[摘要]“十分珍惜、合理利用土地和切實保護耕地”是我國的一項基本國策。耕地是我國最為寶貴的資源之一，盡管我國對耕地實行最嚴格的保護政策，但在城鎮化、工業化的浪潮下，部分優質耕地減少是不爭的事實。因此，如何提高現有耕地質量等別與糧食產能關系到我們國家的糧食安全。采用主成分分析法，在分析武岡市現有耕地質量等別基礎上，得出主要限制因子，探索出四種不同的耕地質量建設模式。

[關鍵詞]耕地質量等別;建設模式;主成分分析法

[中圖分類號]F301.2[文獻標識碼]A

1 概況

武岡市位于湖南省西南部，雪峰山東麓、南嶺北緣，資水貫穿全境，屬于中亞熱帶山地氣候。武岡市土地總面積為153937.05hm?，其中耕地面積為49719.07 hm?，下轄4個街道、14個鄉鎮。2018年，總人口84.5萬人，地區生產總值149.8億元。

2 耕地質量現狀

耕地質量等別分為自然等、利用等和經濟等，耕地占補平衡等實際應用中，耕地質量等別主要是指利用等，因此，本文所指耕地質量等別均指國家利用等。

武岡市2018年耕地總面積為49719.07 hm?，其中水田面積40075.73 hm?，旱地面積9643.34 hm?。耕地質量等別最高為十一等，最低為十四等。全市十二等地與十三等地面積所占比例最大，共占耕地總面積的83.95%。

3 耕地質量特點

3.1 耕地質量總體較低

武岡市耕地大部分為中高等地，無優等地，尚有部分低等地，且平均等別低于全國平均等別，全市耕地總體質量水平有待進一步提升。

3.2 耕地質量等別提升潛力較大

武岡市現有耕地中，中低等地占比較大，這部分耕地通過質量建設，采取工程措施，測土配方施肥增加土壤有機質含量，能在較短的時間內提升耕地質量等別。因此，耕地等別提升潛力大。

3.3 耕地規模化、集約化經營程度較低

受地形條件制約，武岡市僅資水流域和郝水流域等平原地區土壤較為肥沃，耕地較集中，中東部和東南部等丘陵區的耕地質量相對較差且分布較為零散。同時，由于耕地的承包經營權分散在各個農戶手中，實際上加劇了耕地的破碎化經營程度，導致耕地規模化、集約化經營程度較低。

4 耕地質量提升主要限制因子分析

通過分析2013～2017年間實施的灣頭橋鎮石覃等七個村土地綜合整治項目、頭堂托坪綜合整治項目、鄧元泰鎮中低產田改造項目、雙牌鄉滔溪等六個村土地綜合整治項目、秦橋鄉新民村等十二個村土地綜合整治項目等5個具有代表性的耕地質量建設項目，分水田與旱地分別選取5個監測點，采集其評價因子的分值，并運用主成分分析法分析其主要限制性因子。

4.1 指標數據標準化

每個項目分水田、旱地兩種地類各選擇一個監測點，對應編號為P1、P2、 P3、 P4、P5，采集耕地評價因子信息，并根據各分等因素計分規則，得到各監測點的指標標準化數據（以水田為例）。

4.2 主成分分析法適用性檢驗

檢驗方法采用KMO檢驗法，KMO檢驗法主要將簡單相關系數和偏相關系數相對大小進行對比，若所有變量之間的簡單相關系數的平方和遠遠大于偏相關系數的平方和，則各變量之間的偏相關系數越小。

KMO值介于0～1之間，KMO值越接近1，意味著原始變量數據越適合做主成分分析。經在SPSS軟件中運算，得到水田各指標KMO值為0.766，經查詢KMO值度量標準表可知，該組指標數據可做主成分分析。

4.3 計算相關系數矩陣

在SPSS 軟件中，計算出相關系數矩陣，具體見表2。

4.4 計算相關矩陣的特征根、各主成分的方差貢獻率、累積貢獻率

在SPSS軟件中，求出特征根、各主成分的方差貢獻率、累計貢獻率，具體見表3。

由表3可知，第一主成分N1、第二主成分N2、第三主成分N3的累計貢獻率為97.128%，大于85%，說明這三個主成分己能夠反映耕地質量等別評價指標所能提供的絕大部分信息。

4.5 主成分荷載分析

在SPSS中，計算出各主成分的荷載，具體見表4。

由表4可知，第一主成分受指標灌溉保證率影響較大，第二主成分受指土壤有機質含量影響較大，第三主成分受剖面構型影響較大。

因此，影響武岡市水田質量的主要限制性因子為灌溉保證率、土壤有機質含量和剖面構型。同理，可得影響旱地質量的主要限制性因子為灌溉保證率、土壤有機質含量和地形坡度。

通過分析灣頭橋鎮石覃等七個村土地綜合整治項目等五個耕地質量建設項目，其主要是通過工程措施改善了灌溉條件，提高了灌溉保證率;同時通過表土培肥等措施提高了土壤有機質含量。因此，主成分分析法得出的限制性因子與耕地質量建設實踐契合。

5 耕地質量提升建設模式

根據分析結果，水田質量主要限制性因子灌溉保證率、土壤有機質含量和剖面構型;旱地質量的主要限制性因子為灌溉保證率、土壤有機質含量和地形坡度。其中，坡面構型和地形坡度特征響應時間都是以102年為一個單位計算的，相對而言，土壤有機質含量、灌溉保證率特征響應時間較短，在1～10年左右。

綜上所述，對全市所有耕地，選擇土壤有機質含量和灌溉保證率作為主導限制性因素劃分耕地類型。結合武岡市耕地現有情況，按照一定的分類標準，對全市耕地的灌溉保證率及土壤有機質含量空間分布分析，將全市耕地質量建設模式劃分為基礎設施改善型、土壤肥力投入型、綜合投入型和持續發展保護型。具體見表5。

5.1 基礎設施改善型

主要是指灌溉條件較差而其他條件較好的耕地，全市此類耕地共有5937.39 hm?。此類模式主要是提升和改善現有耕地的灌溉條件，提高灌溉保證率，從而提升耕地質量等別。

一是新建灌溉渠道。通過整合國土、農業、農開項目，結合田塊布局、地形條件、水文地質情況，新建灌溉工程;二是整修既有田間灌溉渠系。通過土地平整、擴大田塊耕作規模，達到降低田間灌排渠系數量、提高渠系利用率的目的;通過渠道清淤、整修山塘，提高現有灌溉設施的利用水平，滿足農業生產需要。

5.2 土壤肥力提升型

主要是指土壤有機質含量較低而其他條件較好的耕地，全市共有此類耕地16867.73 hm?。此類建設模式主要是提高土壤有機質含量，從而提升耕地質量等別。

一是合理培肥。在現有測土配方施肥等土肥技術基礎上，針對不同作物，制定不同的綜合培肥技術;擴大綠肥種植面積，推廣秸稈還田，鼓勵施用有機肥。

二是科學耕種。對于水土保持條件較差的坡耕地，在采用生物措施治理的同時，安排季節性或年度休耕、輪作制度，蓄積土壤肥力，提高土壤有機質含量;通過采取現代生物技術，開展土壤有機質含量保持與培育工作。

三是生態修復。對由土地退化、污染引起的耕地有機質含量降低，綜合采取生物、農藝、工程等措施進行修復和治理。

5.3 綜合投入型

主要是指灌溉條件和土壤肥力都較差的耕地，全市共有此類耕地21975.99 hm?。此類模式耕地質量較差，需要多管齊下，提升耕地質量等別。

對此類型耕地，需綜合采取提升土壤肥力與改善灌溉條件工程措施，結合土地綜合整治項目、測土配方施肥項目，綜合治理，達到提升耕地質量的目的。

5.4 持續發展保護型

持續發展保護型主要是針對耕地質量較好的耕地，全市共有此類耕地5010.38 hm?，此類模式中耕地條件較好、質量較高，主要任務是保護好現有耕地質量，防止耕地質量下降和建設無序占用。

一是加強農業灌溉用水管理。加強對農田灌溉水源的管理，嚴禁受污染的農業用水或工業污水用于農田灌溉;二是加強田間管理。各級農技部門應加強對農民田間管理技術指導，科學管理耕地，有針對性的提高耕地質量;三是劃定永久基本農田。按照永久基本農田劃定的技術要求，將此類建設模式的耕地盡可能多的優先劃定為永久基本，嚴禁非農建設占用，嚴禁破壞耕地質量，為耕地質量保護提供法律支持。

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