基于耕地質量等級的白銀區耕地質量等級評價研究

李曉宏 蔡立群 彭亞敏

摘要：[目的]根據白銀區耕地質量等級的評價結果，分析白銀區耕地存在的問題并為白銀區耕地質量保護和質量等級提升提出建議對策。[方法]綜合運用空間分析、層次分析、模糊數學和綜合指數等方法，利用縣域耕地資源管理信息系統建立白銀區耕地質量等級信息系統數據評價庫，對白銀區耕地質量等級進行綜合評價。[結果]白銀區耕地質量平均等級為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%。白銀區耕地受地貌、地形和水文地質條件影響，等級高低出現了明顯的區域分布規律。全區有機質、有效磷、速效鉀平均為17.10g/kg、28.62mg/kg、225.87mg/kg。[結論]該評價較準確的反映了白銀區耕地質量等級現狀，基于耕地質量問題進行了合理分析，對耕地質量的監測和保護提供了參考依據。

關鍵詞：耕地質量;等級評價;縣域耕地;資源管理信息系統

耕地是人類賴以生存和發展的根基，是不可再生的重要資源[1-2]。耕地質量的好壞和數量的多少，直接影響耕地產出水準高低及農產品質量等農業綜合生產能力強弱[3-5]。因此必須要搞清楚耕地的質量近況和土壤的健康狀況，并進行耕地質量評價[6-7]。根據農業農村部下發的關于《耕地質量調查監測與評價辦法》和《耕地質量等級》（GB/T33469-2016）的要求，本文以白銀區耕地為研究對象，建立耕地質量等級信息系統，對白銀區耕地質量進行綜合評價，旨在摸清白銀區的耕地質量狀況，為提高農業綜合生產能力提供可行性建議[8]。

1 研究區域概況

甘肅省白銀市白銀區位于黃河中上游、甘肅中部腹地，境內丘陵交錯、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，其主要特點是四季分明、光照充足;氣候干燥、多風少雨，年平均氣溫8.3℃，年均降雨量193.7mm，分布不勻，集中在7、8、9三個月，占全年降雨量的66.7%，年均蒸發量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，年均日照時數2 603.4h，日照百分率為58%，≥0℃活動積溫3 483.2℃，≥10℃活動積溫2 920.5℃，無霜期161d左右。土壤類型共分4個土類，12個土種，主要土類是灰鈣土、灌淤土、潮土、紅土（表1）。

2 評價方法與步驟

2.1 資料收集整理

評價收集野外調查、測試化驗分析、基礎圖件、統計等資料。其中，野外調查資料包括地理位置、自然條件、生產條件、土壤剖面性狀等;測試化驗分析資料包括有機質、pH值及土壤大、中、微量元素和重金屬元素等;統計資料包括統計年鑒、農業統計年鑒等;其他資料包括第二次土壤普查、高標準農田建設、水利區劃、耕地質量監測點數據及歷年相關田間試驗等相關資料。采用土壤圖、土地利用現狀圖和行政區劃圖的組合疊置方法劃分評價單元，科學獲取評價單元數據[9]。

2.2 評價指標權重確定

依據《耕地質量等級》（GB/T 33469-2016）規定的指標體系，建立白銀區耕地質量等級評價指標層次結構，共選取地形部位、灌溉能力、排水能力、耕層質地、質地構型、土壤容重、有效土層厚度、有機質、有效磷、速效鉀、海拔、障礙因素、鹽漬化程度、農田林網化、生物多樣性、清潔程度等16個指標（表2）。應用特爾斐法與層次分析法相結合的方法確定指標權重。運用層次分析法[10-11]建立目標層、準則層和指標層的三級層次結構，目標層即耕地質量等級，準則層包括立地條件、剖面性狀、耕層理化性狀、養分狀況、健康狀況和土壤管理六個部分。

2.3 評價因子的標準化處理

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

對其他數值型數據，應用特爾菲法評估各參評指標等級數值對耕地質量及作物生長的影響，確定其對應的隸屬度，在此基礎上繪制各指標兩組數據的散點圖并模擬曲線，得到各參評指標等級數值與隸屬度關系方程，從而構建各參評指標隸屬函數（表12）。

2.4 耕地地力綜合評價

根據《耕地質量等級》（GB/T33469-2016），采用累加法計算各評價單元的耕地質量綜合指數。耕地質量綜合指數計算公式為：P=∑（Fi×Ci）。

式中：P——耕地質量綜合指數;Fi——第i個評價指標的隸屬度;

Ci——第i個評價指標的組合權重。

采用等距離法將耕地質量劃分為十個等級。一等地耕地質量最好，十等地耕地質量最差，按照白銀區耕地質量等級劃分標準，白銀區IFI值在四至十等地之間，通過綜合評價結果，確定白銀區耕地質量等級比例分布圖（圖1）。

3 評價結果及分析

3.1 白銀區耕地質量等級分析

對本次白銀區評價涉及的各鄉鎮耕地質量等級情況分述如下：四等地大面積分布在水川鎮、四龍鎮，面積分別為790.08、330.11 hm2。五等地主要分布在水川鎮、四龍鎮，面積分別為589.14、172.57hm2。六等地分布在強灣鄉、水川鎮、四龍鎮、王峴鎮，面積分別為181.69、287.67、192.62、13.04 hm2。七等地分布在強灣鄉、水川鎮、四龍鎮、王峴鎮、武川鄉，面積分別為1 595.02、260.75、252.01、1 178.56、3 073.04 hm2。八等地分布在強灣鄉、水川鎮、四龍鎮、王峴鎮、武川鄉，面積分別為608.47、261.55、494.57、272.52、661.08 hm2。九等地分布在強灣鄉、水川鎮、四龍鎮、王峴鎮、武川鄉，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，面積為0.62hm2（表13）。

3.2 白銀區耕地主要養分空間分布特征分析

3.2.1 白銀區耕地不同地力等級的主要養分特征分析

白銀區耕地土壤有機質平均為17.10g/kg。從土壤類型看，潮土的土壤有機質含量最高，平均

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

白銀區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57.71%（表15）。

白銀區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48.15%（表16）。

白銀區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區間，面積占比達58.91%（表17）。

白銀區土壤有效鐵平均為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區間，面積占比達56.43%（表18）。

白銀區土壤有效錳平均為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區間，占比為82.29%（表19）。

白銀區土壤有效鋅平均為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區間（表20）。

白銀區土壤有效銅平均為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區間，面積占比達63.32%（表21）。

白銀區土壤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。

4 結論與建議

從白銀區耕地地力評價結果可知，其土壤環境因素大多存在一種或幾種障礙因子，影響了土壤生產能力發揮，從而導致農作物產量低而不穩?？偨Y當地農民群眾因土耕作、因土種植、因土施肥、因土改良利用等方面的經驗，提出針對白銀區不同耕地質量及其障礙因子，通過發展灌溉、坡地梯改、保護性耕作、平衡施肥等技術措施，消除或減輕限制農業產量提高的各種障礙的因素，提高耕地基礎地力。

（1）發展灌溉，開展綜合治理。發展旱地灌溉是解決降水的時空分布不均，解決旱災的根本措施。實驗數據表明：小麥旱地改為可灌溉農田后可增產40%-112%，玉米可增產35%-60%，可見發展旱地灌溉增產增收的效果顯著[14]。因此加強農田水利建設，有條件的地方要大力發展噴灌、微灌和滲灌等先進的灌水技術。

（2）增施有機肥，適當發展綠肥。白銀區的土壤質地多為輕壤，增施腐熟有機肥，可明顯改善土壤理化性狀，增加土壤有機質含量，增強土壤保肥保水能力，促進增產增收。種植綠肥可以改土固砂，改善土壤理化性質，提高土壤有機質含量，是種地養地，改良低產土壤的有效途徑。

（3）秸稈還田，提高土壤有機質。在作物秸稈產量較大且不影響農村飼料及燃料的地區，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）實施測土配方施肥，促進肥效發揮。測土配方施肥以土壤測試和肥料田間試驗為基礎，根據作物需肥規律、土壤供肥性能和肥料效應，在合理施用有機肥的基礎上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用數量、施肥時期和施用方法。測土配方施肥技術的核心是調節和解決作物需肥與土壤供肥之間的矛盾。

參考文獻

[1] 壽思華.推進工業化城鎮化要科學合理有效利用土地[J].學術論壇，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].農業經濟，2004（4）：22-23.

[3] 肖碧林，陳印軍，盧布，等.當前我國耕地質量評價類型與問題分析[J].資源與產業，2008（4）：58-61.

[4] 郭珍，吳宇哲.耕地保護制度執行過程中的“目標替代”——基于多任務代理模型的研究[J].經濟學家，2016（6）：58-65.

[5] 李輝.基于GIS的鄂州市地力調查與質量評價及鄉鎮農田速效養分評價與應用[D].武漢：華中農業大學，2004.

[6] 李婷，吳克寧.基于遙感技術的耕地質量評價研究進展與展望[J].江蘇農業科學，2018，46（15）：5-9.

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

[8] 韓連貴，李鐵君，劉春生，等.農村土地基本經營監督管理體制改革完善、農業生產經營建設土地占用與補充平衡方略規程[J].經濟研究參考，2017（57）：18-33.

[9] 查海涅，汪建飛，張振國，等.基于GIS的蚌埠市淮上區耕地地力等級評價[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方法改進與實例分析[J].情報理論與實踐，2009，32（3）：68-71.

[12] 王良杰，趙玉國，郭敏，等.基于GIS與模糊數學的縣級耕地地力質量評價研究[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價[J].中國農業資源與區劃，2019，40（8）：64-73.

[14] 黨安榮，閻守邕，吳宏歧，等.基于GIS的中國土地生產潛力研究[J].生態學報，2020，20（6）：910-915.