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耕地保护与生态文明建设

水稻田耕地质量等别评定研究

发布时间:2017-06-24 10:41文章来源:bet9官网中国土地公司 打印

水稻田耕地质量等别评定研究---以内蒙古土默特左旗小丹巴村为例

内蒙古师范大学地理科学学院闫菲 张裕凤

    一、项目区概况

内蒙古土默特左旗位于大青山南麓的土默川平原上,地理位置为北纬40°26~40°56′、东经110°47~110°48′,辖区总面积2779.83km2。地貌类型基本可分为山地和平原两部分。为温带大陆性气候,降雨量少,蒸发量大,气候干燥,无霜期短。年平均气温7.2℃。项目区位于土默特左旗白庙子镇小丹巴村东南(图1),面积共 38.68hm2。项目区使用化粪池(猪粪、牛粪等)内的家禽粪肥灌溉土地,一定程度上提高了土壤养分。项目区交通条件比较便利。采取打井取地下水的灌溉方式,能满足排灌要求。

 

1 土默特左旗沙尔营区域服务中心小丹巴村委会耕地储备库项目区位图

     二、评定单元的确定及指标的选取

以项目区为分等单元,根据项目区实际情况,运用特尔菲法对评价指标进行确定[3]。邀约内蒙古自治区内长期从事土地资源管理、农业等方面的专家共15位,经过两轮专家咨询后,构建小丹巴村水稻田耕地质量等别评定的评价体系。

    三、评定因素权重的确定

运用AHP决策分析法确定各因素权重。结果如下所示(表1)。

 

1 小丹巴村水稻田耕地质量等别评定的评价体系及因子权重表

准则层           权重(CI)           评价指标层          权重(AI)          综合权重(CIAI)

地形条件         0.046              地貌类型           0.857               0.039

                                     海拔高度           0.143              0.007

土壤理化性质     0.150               表层质地           0.833              0.125

                                     盐渍化程度         0.167              0.025

土壤养分条件     0.213               有机质含量         0.655              0.140

                              有效磷             0.133             0.028

速效钾             0.212             0.045

土壤剖面性状      0.102               剖面构型          0.167             0.017

                                      耕层厚度          0.833             0.085

灌排条件         0.489                灌溉保证率         0.309             0.151

                                灌溉水源             0.581           0.284

排水条件             0.110           0.054

 

    四、耕地自然质量等别、利用等别和经济等别的确定

    (一)耕地自然质量等别的确定

    1、计算耕地自然质量分

采用加权平均法计算耕地自然质量分,计算公式如下:

CLi=∑(wk·fik/100   (i=12……,pk=12……,m)       1

式中,CLi为耕地自然质量分;Wk为第k个分等因素的权重;i为分等单元编号;k为分等因素编号;p为分等单元数目;m为分等因素的数目;fik为第i个分等单元内第k个分等因素的指标分值。

根据项目区评价指标及其分级标准,确定各项评价指标的等级和分值,结果如下(表2)。

 

2 小丹巴村水稻田耕地自然质量等级评定参评因素分值

参评 地貌 海拔   表层 盐渍化 有机质 有效磷 速效钾 剖面 耕层厚度 灌溉保证 灌溉 排水

因素 类型 高度(km) 质地 程度   含量(%)(mg/kg(mg/kg) 构型 (cm    率(%) 水源   条件

描述 平原  1005    壤土   无盐渍化  1.56     7    219.37  //     75      75     浅层地下水   较畅通

级别   1      1      1     1       4      4      1      2       3       3       2       2

分值  100   100    100    100      40     40    100     90      70      70      90     90

 

 

磷和钾是水稻不可缺少的元素,根据土壤中有效磷和速效钾的含量划分为6个级别并给予相应的分值(表3、表4 )。

 

3 小丹巴村水稻田有效磷指标分级及分值表

含量(mg/kg             级别                   分值

>40                      1                      100

2040                   2                       80

1020                   3                       60

510                   4                       40

35                    5                       20

<3                      6                       10

 

小丹巴村水稻田速效钾指标分级及分值表

含量(mg/kg             级别                   分值

>200                   1                     100

150200                2                      80

100150                3                      60

50100                4                      40

3050                 5                      20

<30                   6                      10

 

根据式(1),计算出土默特左旗小丹巴村水稻田耕地自然质量分为0.793

    2、耕地自然质量等别分析

1)计算产量比系数(β)

指标区指定作物产量比系数为指标区基准作物最大产量/指标区指定作物最大产量,内蒙古自治区基准作物为春小麦,其最大产量为15200kg/hm2,指定作物为水稻,但在内蒙古自治区内没有水稻作为指定作物的最大产量值,因而在确定水稻最大产量值时,参考宁夏回族自治区平罗县水稻最大产量值,具体原因如下:土默特左旗地理位置为东经110°47~110°48′、北纬40°26~40°56′,地处内蒙古高原,地貌类型分为山地和平原两部分,海拔在1000~1100m之间。属于温带大陆性气候,降雨量少,蒸发量大,气候干燥,无霜期短。宁夏回族自治区平罗县位于银川平原北部,东经105°5742~106°582″,北纬38°3618~39°5113″,其中平原位于平罗县中部,是宁夏平原的重要组成部分,海拔在1050~1150m之间。属于大陆性气候,春季干旱多风,升温快;夏季炎热,雨量集中;秋季短暂,降温快;冬季干冷,雨雪稀少。日照充足,温差大,蒸发强烈。因此,平罗县与土默特左旗自然地理综合条件相似,并且在全国标准耕作制度分区中,平罗县属于一级区的内蒙古高原及长城沿线区和二级区的银川平原,而土默特左旗所处的一级区和二级区与平罗县相同,故以平罗县指定作物水稻的最大产量值作为小丹巴村水稻田的最大产量值,取值为12000kg/hm2,通过计算,得出产量比系数(β)为0.79

2)计算光温生产潜力指数(α)

根据袁天凤对邱维理提供的国家光温生产潜力指数计算模型的整理,光温生产潜力指数计算公式[5]如下:

α=K?D?E·Qi[h(1-H)]-1 f(Ti)                       2

式中,Qi为生长季内各月总辐射(单位为MJ/m2),D为收获指数,h为单位干物质发热量(单位为kJ/g),E为光能利用率(单位为%),H为植物质中含灰质率(单位为%),f(Ti)为各月温度影响函数,K为换算系数。

由于指定作物为水稻,D0.43h17.794kJ/gH0.05。杂交水稻之父袁隆平院士认为“目前,我国水稻亩产一般在700800kg水平时,光能利用率不到 1.5%”。考虑到土默特左旗的水稻产量,E1.2%

通过计算,得到土默特左旗小丹巴村指定作物水稻对应的光温生产潜力指数α=1425

3)计算自治区级耕地自然质量等别指数

自治区级耕地自然质量等别指数(Ri)公式如下:

Ri=α· CLi·β                               3

式中,α为指定作物的光温生产潜力指数,CLi为第i个分等单元指定作物的耕地自然质量分,β为指定作物的产量比系数。

通过计算,得到小丹巴村水稻田自治区级耕地自然质量等别指数为892.72。确定最终土默特左旗小丹巴村项目区水稻田国家级自然质量等别为12等。

    (二)耕地利用等别的确定

项目区在2014年,由内蒙古禾牧源农牧业科技发展有限公司承担并试种百亩稻田获得成功。2015年,在育苗、插秧、以及田间管理到最后的收割完成后,一百亩水稻田耕地共收获水稻45000kg,因而指定作物水稻的实际单产为6750kg/hm2

    1、计算耕地利用系数

耕地利用系数(KL)计算公式如下:

KL=Y/Ymax                                                             4                                                                      

式中,Y为实际调查获得的样点指定作物单产,单位:千克/公顷,Ymax为自治区指定作物最大单产,单位:千克/公顷。

通过计算,得到项目区耕地利用系数为0.56

    2、耕地自治区级利用等别指数

耕地自治区级利用等别指数公式如下:

Zi= Ri·KL=499.92                               5

式中,Ri为第i个分等单元指定作物的耕地自然质量等指数,KL为指定作物的耕地利用系数。

通过计算,得到项目区耕地自治区级利用等别指数为499.92。最终确定土默特左旗小丹巴村项目区水稻田国家级利用等别为10等。

    (三)耕地经济等别的确定

    1、计算指定作物“产量-成本”指数

指定作物水稻的“产量-成本”指数(a)计算公式如下:

a=Y/W                                                  6                                                                                                            

式中,Y为实际调查获得的样点指定作物实际单产,单位:千克/公顷,W为实际调查获得的样点指定作物实际成本,单位:元/公顷。

指定作物水稻的实际单产为6750kg/hm2,指定作物水稻的实际成本为14056.5/hm2。经计算,指定作物水稻的“产量-成本”指数为0.48

    2、计算耕地经济系数

   耕地经济系数Kc计算公式如下:

Bc=a/A                                                                 7

式中,a为样点的指定作物“产量-成本”指数,单位:千克/元,A为指定作物自治区最大“产量-成本”指数,单位:千克/元。

最大“产量-成本”指数为区内指定作物最大实际单产/区内指定作物最小实际成本。内蒙古自治区指定作物水稻的最大产量为12000kg/hm2。根据新农网对鄂尔多斯市水稻产业发展的报道[6],水稻成本为10500/hm2,这是目前内蒙古种植水稻成本最低的,并且与宁夏北部平原农业区指定作物水稻的最小成本(10500/hm2)相同,故内蒙古自治区指定作物水稻的最小成本取值为10500/hm2。因此,得出内蒙古自治区指定作物为水稻的最大“产量-成本”指数为1.14。经计算,得出耕地经济系数为0.42

    3、计算耕地经济系数

耕地自治区级经济等别指数计算公式如下:

Gi =Zi·Bc= 209.97            8

式中,Zi为第i个分等单元指定作物耕地利用等别指数,Bc为指定作物耕地经济系数。

通过计算,得到项目区耕地自治区级利用等别指数为499.92。最终确定土默特左旗小丹巴村项目区水稻田国家级经济等别为12等。

    结语

为制定呼和浩特市建立水稻田耕地质量等别评定标准,以土默特左旗白庙子镇小丹巴村为例,对水稻田耕地质量等别评定进行研究,结果表明,小丹巴村水稻田耕地国家级自然质量等别为12等,国家级利用等别为10等,国家级经济等别为12等。通过实地调查,认为小丹巴村水稻田耕地自然质量等别比周边村镇耕地自然质量等别略低,耕地利用等别比周边地块周边村镇耕地利用等别略高,这是项目区进行盐碱地改良的结果。

                                                    

 

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