張剛



摘 要:為積極響應國家推進生態文明建設、有效保護和永續使用自然資源的號召,對北京市門頭溝區開展了耕地質量等級評價工作。基于最新的土地利用現狀圖、土壤類型圖、門頭溝區耕地質量評價圖和數字高程圖等資料,共布設47個樣點,采集0~30cm土層土壤樣品,測定并分析了包括有機質、速效鉀、有效磷等18個評價指標。結果表明:2019年門頭溝區耕地平均質量等級為6.33,大部分耕地質量均在5等及以上,占全區總耕地面積的93.32%,其中主要耕地土壤養分中的有機質、酸堿度、速效鉀和有效磷含量平均值分別為20.72g/kg、8.17、318.95mg/kg、19.74mg/kg。北京市門頭溝區耕地土壤有機質含量在全區范圍內屬于豐富;土壤偏堿性,可適當加入石膏等降低土壤酸堿度,達到改良土壤、培肥地力的效果。
關鍵詞:耕地質量;土壤養分;評價
中圖分類號 F323.211文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2020)20-0119-05
Evaluation and Current Situation Analysis of Cultivated Land Quality Grade in Mentougou District Under Balance Sheet System
ZHANG Gang
(Beijing Mentougou District Agriculture Comprehensive Service Center,Beijing Mentougou)
Abstract:In order to actively respond to the national call of promoting ecological civilization construction,effective protection and sustainable use of natural resources,the grade evaluation of cultivated land quality was carried out in Mentougou District,Beijing. Based on the latest land use status map,soil type map,cultivated land quality evaluation map and digital elevation map of Mentougou district,47 sample points were set up,soil samples of 0-30cm soil layer were collected,and 18 evaluation indexes including organic matter,available potassium and available phosphorus were measured and analyzed. The results showed that in 2019,the average quality grade of cultivated land in Mentougou district of Beijing was 6.33,and most of the cultivated land quality grades were at or above grade 5,accounting for 93.32% of the total cultivated land area of the whole district. Among them,the average contents of organic matter,pH,available potassium and available phosphorus in the main cultivated land nutrients were 20.72g/kg,8.17,318.95mg/kg and 19.74mg/kg,respectively. The content of organic matter in cultivated land in Mentougou District of Beijing is rich within the whole district.Soil alkalinity can be reduced by adding gypsum to improve soil and fertilize soil.
Key words:Cultivated land quality;Soil nutrients;Evaluation
為全面反映北京市門頭溝區耕地質量狀況,推進耕地質量建設,提升農業綜合產能,促進農業可持續發展,根據《農業農村部耕地質量監測保護中心關于印發〈全國耕地質量等級評價指標體系〉的通知》(耕地評價函[2019]87號)、《耕地質量等級》(GB/T 33469-2016)、《耕地地力調查與質量評價技術規程》(NY/T 1634-2008)、《耕地質量調查監測與評價辦法》(農業部令2016年第2號)、《農業部辦公廳關于做好耕地質量等級調查評價工作的通知》(農辦農[2017]18號)、《自然資源資產負債表編制制度(試行)》等要求,北京市門頭溝區開展了2019年耕地質量等級評價工作。此次耕地質量調查摸清了門頭溝區耕地質量“家底”,為建立健全耕地質量調查評價與信息發布制度、自然資源資產負債表和區長離任審計制度提供了依據。
1 材料與方法
1.1 研究區概況 門頭溝區隸屬于北京市,地處華北平原向蒙古高原過渡地帶,地勢西北高,東南低。地理坐標為東經115°25′00″~116°10′07″,北緯39°48′34″~40°10′37″之間。東西長約62km,南北寬約34km,總面積1450.86km2(見圖1);門頭溝區土壤主要分為褐土、棕壤兩大土類,細分為7個亞類;門頭溝區屬中緯度大陸性季風氣候,春季干旱多風,夏季炎熱多雨,秋季涼爽濕潤,冬季寒冷干燥[1]。
1.2 數據來源 采用ArcGIS軟件進行布點設計,布設采樣點前需準備最新的土地利用現狀圖、土壤類型圖、門頭溝區耕地質量評價圖和數字高程圖等[2-3]。利用網格布點和分層抽樣相結合的方法布設采樣點,最終共布設47個點位,具體布設點位如圖2所示。采樣時使用全球定位系統(Global Position Systems,GPS)進行精確定位,在向當地農戶了解種植情況后,找具有代表性的地塊進行采樣。根據取樣地塊的大小和形狀可以采用梅花法、“S”法、棋盤法等,隨機采取10個樣點的混合樣,取樣深度為0~20cm,取樣重量為2kg左右,測定微量元素的土樣采集推薦使用不銹鋼、木、竹或塑料工具[4-6]。有機質含量的測定采用重鉻酸鉀法;堿解氮含量的測定采用堿解擴散法;有效磷含量的測定采用碳酸氫鈉提取——鉬銻抗比色法;速效鉀含量的測定采用醋酸銨提取——火焰光度計法;土壤有效微量元素鐵、錳、鋅、銅的測定采用二乙烯三胺五乙酸浸提-原子吸收光譜法;全氮在加速劑的參與下用濃硫酸消煮后用酸標準溶液滴定,求出土壤全氮含量[7-8]。
1.3 評價指標選取與權重確定 根據耕地評價函[2019]87號文、《耕地質量等級》(GB/T 33469-2016)標準、參考《耕地地力調查與質量評價技術規程》(NY/T 1634-2008)、《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準》(GB 15618-2018)等國家及行業標準,基于模糊數學理論、單因子及綜合因子指數法,對門頭溝區耕地質量等級進行評定。最終生成如表1所示的評價指標權重表。
1.4 指標隸屬度確定與隸屬函數構建 采用《全國耕地質量等級評價指標體系》黃淮海區燕山太行山山麓平原農業區評價指標體系確定各評價指標隸屬度賦值方式。最終概念型指標隸屬度如表2所示,數值型指標隸屬度函數如表3所示。
1.5 耕地質量等級劃分 確定各指標權重及隸屬度后,對門頭溝區耕地質量等級進行評價。采用累加法計算耕地質量綜合指數[9]。
[P=Ci×Fi] (1)
式中:
P—耕地質量綜合指數(Integrated Fertility Index);
Ci—第i個評價指標的組合權重;
Fi—第i個評價指標的隸屬度。
根據《全國耕地質量等級評價指標體系》黃淮海區燕山太行山山麓平原農業區評價指標體系等級劃分指數確定各等級間斷點,從而將耕地質量劃分為10個耕地質量等級。1等地耕地質量最高,10等地耕地質量最低。具體等級劃分見表4。
2 結果與分析
2.1 土壤養分指標空間分布
2.1.1 土壤有效磷 全區耕地土壤有效磷的平均值為19.74mg/kg;耕地土壤有效磷含量最大值為56.80mg/kg,位于清水鎮李家莊村;最小值為1.20mg/kg,位于清水鎮張家鋪村。全區耕地大部分區域有效磷等級為2級,其中有效磷等級為1級的耕地主要集中在全區的西南區域,等級為二級的耕地分布在全區的南部以及中部地區。具體如圖3a所示。
2.1.2 土壤速效鉀 全區耕地土壤速效鉀含量的平均值為318.95mg/kg;耕地土壤速效鉀含量最大值為960.00mg/kg,位于清水鎮椴木溝村;耕地土壤速效鉀含量最小值為121.00mg/kg,位于東辛齋堂鎮西齋堂村。全區耕地土壤速效鉀分為1個等級,100%的耕地土壤速效鉀等級為1級,面積為993.50hm2,具體見圖3d所示。
2.1.3 土壤酸堿度 全區耕地土壤pH的平均值為8.17,耕地土壤酸堿度呈弱堿性;耕地土壤pH最大值為8.55,位于雁翅鎮淤白村;最小值為7.66,位于清水鎮椴木溝村。全區土壤pH全部集中在8~8.5,面積為993.50hm2,占全區總耕地面積的100%。具體見圖3c所示。
2.1.4 土壤有機質 全區耕地土壤有機質的平均值為20.72g/kg;耕地土壤有機質含量最大值為41.80g/kg,位于軍莊鎮東楊坨村;最小值為5.92g/kg,位于齋堂鎮西齋堂村;全區耕地土壤有機質只有1個等級,100%的耕地土壤有機質等級為1級,所占面積為993.50hm2。具體見圖3d所示。
2.2 耕地質量評價結果
2.2.1 耕地質量等級劃分 門頭溝區2019年耕地平均質量等級為6.33。其中,龍泉鎮耕地質量最好,耕地質量等級為5.34;城子街道耕地質量最差,耕地質量等級為8.53。全區耕地質量等級無1~3等,大部分耕地質量等級在5等及以上,占全區總耕地面積的93.32%;其中5等面積占比最大,占全區總耕地面積的32.55%;其次是6等、7等、8等和9等,其耕地面積占比分別為21.71%、14.00%、11.74%和11.49%;4等和10等在全區各等級中面積占比低,在全區總耕地面積的占比均分別為6.8%和1.71%,全區耕地質量狀況一般。具體如圖4所示。
2.2.2 耕地質量等級驗證 基于采樣調查獲得的產量數據,選擇種植作物為小麥的點位,對其所在地塊耕地質量等級與產量進行線性擬合,分析產量與耕地質量等級之間的關系,根據分析結果,驗證耕地質量等級劃分結果的準確性。一般情況下,耕地質量越好的土地,作物產量越高[10-11]。由圖5可知,耕地質量等級與小麥產量呈正相關,R2大于0.8,擬合程度較高,耕地質量越好,小麥產量越高。擬合結果表明耕地質量等級劃分結果符合實際情況,準確度高。
3 結論
本次耕地質量調查結果表明,門頭溝區全區耕地質量等級無1~3等地,大部分耕地質量等級在五等及以上,全區耕地質量狀況一般。其中土壤有機質、酸堿度、有效磷和速效鉀平均含量分別為20.72g/kg、8.17、19.74mg/kg和318.95mg/kg,其中有機質含量在全區范圍內屬于豐富;土壤偏堿性,可適當加入石膏等降低土壤酸堿度,達到改良土壤、培肥地力的效果。
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(責編:張宏民)