黃土高原丘陵溝壑區(qū)土地整治項(xiàng)目耕地質(zhì)量分析

劉效棟

（陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司延安分公司 陜西延安 716000）

耕地是人類賴以生存的基礎(chǔ)，耕地的質(zhì)量直接影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。為保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，首先要確保耕地的數(shù)量和質(zhì)量。受城鎮(zhèn)化影響，優(yōu)質(zhì)耕地持續(xù)減少，后備資源嚴(yán)重短缺，因此切實(shí)加強(qiáng)保護(hù)和科學(xué)利用耕地，直接影響著當(dāng)今國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康、穩(wěn)定發(fā)展。開展耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)、加強(qiáng)耕地科學(xué)管理和保護(hù)已成為當(dāng)前一項(xiàng)緊迫任務(wù)[1-4]。黃土高原區(qū)有耕地1.70 億畝，占全國(guó)耕地的8.4%，其中0.93 億畝為分布在黃土高原丘陵溝壑區(qū)和長(zhǎng)城沿線風(fēng)蝕灘地區(qū)的七至十等耕地，占比54.76%。

本文依托陜西省延安市治溝造地土地整治重大工程項(xiàng)目子長(zhǎng)縣澗峪岔鎮(zhèn)土地整治項(xiàng)目，通過研究該項(xiàng)目的耕地質(zhì)量等級(jí)，為策劃黃土高原丘陵溝壑區(qū)土地整治項(xiàng)目，保障土地可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

文章研究區(qū)位于延安市子長(zhǎng)縣澗峪岔鎮(zhèn)，共涉及15 個(gè)行政村，26 條干支溝，流域?qū)冱S河三級(jí)支流、無定河二級(jí)支流、淮寧河和大理河一級(jí)支流。項(xiàng)目區(qū)為黃土高原丘陵溝壑梁峁?fàn)顪瞎取Ｔ陂L(zhǎng)期的水蝕作用下，流域內(nèi)梁峁起伏、溝壑縱橫，溝壑密度平均約為2.21km/km2，土壤侵蝕嚴(yán)重，保肥能力低，長(zhǎng)期處于半生土狀態(tài)，多年侵蝕模數(shù)平均為13 500 萬t/km2·a，年產(chǎn)沙455 800 萬t；壩地比較平緩，地面坡度一般為5°～8°。項(xiàng)目區(qū)氣候?yàn)闇睾桶霛駶?rùn)氣候，四季分明，平均年降雨量534 mm，全年平均濕潤(rùn)度為0.48，呈半干旱狀況。項(xiàng)目區(qū)年平均干旱2.92 次，霜凍0.5 次，暴雨3次，冰雹2 次，暴雨、干旱造成的影響最為嚴(yán)重。

2 材料與方法

項(xiàng)目通過合理規(guī)劃，在基本維持原有格局的基礎(chǔ)上，以歸并田土坎為主，部分田塊整形，將小田塊歸并以便于規(guī)模化生產(chǎn)，最終耕地利用方式為旱地；灌溉與排水工程以加強(qiáng)農(nóng)田防洪為主，采用自排水的渠道，主溝道內(nèi)設(shè)置排洪干溝，排洪支溝與干溝相接；田間道路工程以便于農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)進(jìn)行規(guī)劃布局，田間道為砂石路面，生產(chǎn)路為素土路面。在埂坎、壩體、渠道邊坡進(jìn)行灌木、草皮綠化，能夠有效保持生態(tài)環(huán)境，修復(fù)現(xiàn)有淤地壩，保證壩地安全；在較大溝道的上游建設(shè)淤地壩、支溝上游建設(shè)谷坊，能夠攔截泥沙。防洪設(shè)施的完善，使得防洪標(biāo)準(zhǔn)和耕地標(biāo)準(zhǔn)都得到了提升，并且凈增加耕地面積123.45hm2，對(duì)維持區(qū)域耕地占補(bǔ)平衡和保障糧食生產(chǎn)安全起到了很大作用。將未利用地及低產(chǎn)田整理成高產(chǎn)田，使得土地利用率和生產(chǎn)力大幅度提高，對(duì)項(xiàng)目區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及土地綜合利用產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。

2.1 加權(quán)平均法

式中：CLi為評(píng)價(jià)單元指定作物的耕地自然質(zhì)量分；i為指定作物編號(hào)；k為評(píng)價(jià)指標(biāo)編號(hào)；m為評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)目；wk為第k個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重；fik為評(píng)價(jià)單元內(nèi)第i種指定作物第k個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)分值。

2.2 作物自然質(zhì)量等指數(shù)

式中：Ri為分等單元第i種指定作物的自然質(zhì)量等指數(shù)；αti為分等單元第i種指定作物的光溫（或氣候）生產(chǎn)潛力指數(shù)，項(xiàng)目區(qū)無灌溉條件，采用氣候生產(chǎn)潛力指數(shù)；CLi為分等單元內(nèi)第i種指定作物的農(nóng)用地自然質(zhì)量分；βi為第i種作物的產(chǎn)量比系數(shù)。

2.3 作物土地利用系數(shù)

式中：Kli為評(píng)價(jià)單元第i種指定作物的土地利用系數(shù)；Yi為評(píng)價(jià)單元第i種指定作物單產(chǎn)；Yi,max為評(píng)價(jià)單元第i種指定作物省內(nèi)指標(biāo)區(qū)最高單產(chǎn)。

2.4 作物利用等指數(shù)

式中：Gi為第i種指定作物的利用等指數(shù)；Yi為第i種指定作物的農(nóng)用地自然等指數(shù)；KCi為第i種指定作物的土地利用系數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 農(nóng)用地分等參數(shù)的確定

3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)耕作制度的確定

項(xiàng)目區(qū)位于陜北黃土丘陵溝壑區(qū)，根據(jù)《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》[5]附錄B，確定該區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)耕作制度為春玉米/谷子（復(fù)種），復(fù)種類型一年一熟。基準(zhǔn)作物為冬小麥，指定作物為春玉米、谷子。項(xiàng)目區(qū)標(biāo)準(zhǔn)耕作制度見表1。

表1 項(xiàng)目區(qū)標(biāo)準(zhǔn)耕作制度表

3.1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)選取及權(quán)重和指標(biāo)量化

根據(jù)《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》[5]和2009年出版的《中國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查與評(píng)定（陜西卷）》[6]進(jìn)行分析，項(xiàng)目區(qū)土壤指標(biāo)分級(jí)參評(píng)因素包括6 種，分別為有效土層厚度、表層土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)含量、地形坡度、灌溉保證率、土壤侵蝕程度，指定作物分等因素及權(quán)重見表2。

表2 項(xiàng)目區(qū)指定作物分等因素及權(quán)重表

3.1.3 “指定作物-分等因素-自然質(zhì)量分”記分規(guī)則

根據(jù)《中國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查與評(píng)定（陜西卷）》確定，確定結(jié)果詳見表3。

表3 項(xiàng)目區(qū)“春玉米-分等因素-自然質(zhì)量分”記分規(guī)則表

項(xiàng)目區(qū)通過實(shí)施土地平整工程后，增加了有效土層厚度，改善了土壤質(zhì)地，地形變平緩，平整度達(dá)到0.3%。通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增加了土壤有機(jī)質(zhì)，進(jìn)而改善了土壤理化性質(zhì)；通過建設(shè)并加強(qiáng)項(xiàng)目區(qū)各地塊的防護(hù)與生態(tài)環(huán)境保持，提高了灌溉保證率，降低了土壤侵蝕程度，項(xiàng)目實(shí)施后各分等因素參考值見表4。

3.1.4 農(nóng)用地分等基本參數(shù)的確定

本研究主要通過基準(zhǔn)作物、指定作物的光溫（氣候）生產(chǎn)潛力、指定作物的最大產(chǎn)量、最大產(chǎn)量比系數(shù)、最大“產(chǎn)量-成本”指數(shù)等確定農(nóng)用地分等基本參數(shù)，前兩項(xiàng)參數(shù)根據(jù)《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》附錄D 確定；后三項(xiàng)參數(shù)根據(jù)《中國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)調(diào)查與評(píng)定（陜西卷）》確定，農(nóng)用地分等基本參數(shù)見表5。

表4 項(xiàng)目區(qū)整治后各分等因素參考值

3.2 分等計(jì)算及等別劃分

3.2.1 確定分等單元自然質(zhì)量等別

將表2、表4的數(shù)值代入式（1）得出，項(xiàng)目區(qū)指定作物春玉米的耕地自然質(zhì)量分為0.626，指定作物谷子的耕地自然質(zhì)量分為0.628，計(jì)算結(jié)果詳見表6。

表5 項(xiàng)目區(qū)農(nóng)用地分等基本參數(shù)確定表

表6 指定作物自然質(zhì)量分計(jì)算結(jié)果表

3.2.2 計(jì)算指定作物自然質(zhì)量等指數(shù)

將表5、表6的數(shù)據(jù)代入式（2）得出指定作物自然質(zhì)量等指數(shù)，結(jié)果見表7。

表7 指定作物自然質(zhì)量等指數(shù)計(jì)算結(jié)果表

3.2.3 綜合自然質(zhì)量等指數(shù)

綜合自然質(zhì)量等指數(shù)為各個(gè)指定作物自然等指數(shù)之和，則項(xiàng)目區(qū)耕地綜合自然質(zhì)量等指數(shù)=936.75+596.29 =1 533.03。

3.2.4 土地利用系數(shù)計(jì)算

項(xiàng)目區(qū)通過整治后，作物產(chǎn)量可提高10%～20%，整治前項(xiàng)目區(qū)旱地年單產(chǎn)春玉米6 000 kg/ hm2（400 千克/畝），谷子2 400 kg / hm2（160 千克/畝）；整治后項(xiàng)目區(qū)旱地年單產(chǎn)春玉米7 350 kg/ hm2（490 千克/畝），谷子2 880 kg/ hm2（192 千克/畝）。指定作物省內(nèi)指標(biāo)區(qū)最高單產(chǎn)從表5中查詢，將數(shù)值代入式（3）得出指定作物土地利用系數(shù)：春玉米為0.98，谷子為0.48，詳見表8。

表8 指定作物土地利用系數(shù)計(jì)算成果表

3.2.5 計(jì)算指定作物利用等指數(shù)

將數(shù)據(jù)代入式（4）得指定作物的利用等指數(shù)為：春玉米918.02，谷子286.23，詳見表9。

表9 指定作物利用等指數(shù)計(jì)算結(jié)果表

3.2.6 計(jì)算綜合利用等指數(shù)

一年一熟地區(qū)綜合利用等指數(shù)為各個(gè)指定作物利用等指數(shù)之和，由此確定項(xiàng)目區(qū)綜合利用等指數(shù)為1 204.25。通過以上計(jì)算，確定項(xiàng)目區(qū)省級(jí)分等計(jì)算結(jié)果為：綜合自然質(zhì)量等指數(shù)1 533.03，綜合利用等指數(shù)1 204.25。根據(jù)省級(jí)等指數(shù)轉(zhuǎn)換為國(guó)家級(jí)等指數(shù)的規(guī)則[6]計(jì)算可得：項(xiàng)目區(qū)國(guó)家級(jí)自然質(zhì)量等指數(shù)=1 743.09×1.273 6+5.76 =1 958.23；項(xiàng)目區(qū)國(guó)家級(jí)利用等指數(shù)=1 366.41×0.885 0+125.57 =1 191.33。

3.3 耕地產(chǎn)能

根據(jù)國(guó)家等別區(qū)間劃分，整治后耕地的國(guó)家級(jí)自然質(zhì)量等別為12 等，國(guó)家級(jí)利用等別為11 等，相對(duì)于整治前，國(guó)家級(jí)利用等別提高了1 等，提高了土地的利用率和產(chǎn)出率，進(jìn)一步釋放了糧食生產(chǎn)潛力。經(jīng)分析計(jì)算，糧食產(chǎn)能由整治前的818.56 噸/年提高到1 502.49 噸/年，年凈增糧食產(chǎn)能683.93 噸，增幅達(dá)到83.55%。整治前后糧食產(chǎn)能見表10。

表10 整治后耕地產(chǎn)能計(jì)算結(jié)果表

4 討論與結(jié)論

土地整治項(xiàng)目通過科學(xué)的規(guī)劃、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)施，改善了項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提升了糧食產(chǎn)能。另外，要通過加強(qiáng)管理，堅(jiān)決杜絕“重建輕管”和“靠天種、靠天收”的思想觀念。由于當(dāng)?shù)乇┯甑葮O端天氣較多，極易造成水土流失，破壞田坎、排水、壩體等設(shè)施，建議當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)項(xiàng)目后期管理，保水保土、蓄積養(yǎng)分，提升耕地質(zhì)量。同時(shí)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)，改良生產(chǎn)方式，最終提升耕地質(zhì)量和糧食產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。