水稻田耕地質量等別評定研究
——以土默特左旗白廟子鎮小丹巴村為例

閆菲，張裕鳳 (內蒙古師范大學地理科學學院，內蒙古 呼和浩特 010000)

水稻田耕地質量等別評定研究
——以土默特左旗白廟子鎮小丹巴村為例

閆菲，張裕鳳
(內蒙古師范大學地理科學學院，內蒙古 呼和浩特 010000)

為建立呼和浩特市水稻田耕地質量等別評定標準，以土默特左旗白廟子鎮小丹巴村的水稻田為評價對象，應用特爾菲法和層次分析法建立水稻田耕地質量等別評定體系及模型，在實地調查法、文獻分析法的基礎上完善相關系數，對土默特左旗白廟子鎮小丹巴村的水稻田耕地質量進行評定。結果表明，小丹巴村水稻田國家級自然質量等別為12等、國家級利用等別為10等、國家級經濟等別為12等。通過實地調查以及與相鄰地塊比較，認為評定結果與實際情況相符，說明針對水稻田耕地質量等別評定所建立的評價體系是切實可行的。

水稻田；耕地質量；等別評定

近年來，由于受水土資源和大環境氣候改變的影響，我國乃至全球性的糧食安全問題都變得日益嚴峻[1]。作為土壤精華的耕地，其數量或質量都不容樂觀[2～4]。因此，為解決糧食安全問題，有效合理地利用耕地、提高耕地的質量有著重要意義，清晰客觀地了解耕地質量等別顯得至關重要。其中，水稻田質量等別是耕地質量等別中的重要組成部分，因而水稻田耕地質量等別評定與解決糧食安全問題有密切關系。

目前，我國耕地質量等別評價方面的理論體系正趨成熟，在制定相關技術規程時，通過綜合考慮土地自然、經濟和社會條件，在全國范圍內構建了標準化的農用地分等技術路線，給出了總體性評價方法與思路。針對水稻田的質量研究主要圍繞如何提高水稻田質量和產量展開。國外對耕地質量的評價主要從土壤質量評價入手，其中美國是世界上最重視土壤保護并在土壤保護中投入資金最多的國家[5]，以此來提高農田地力和質量。此外，美國農業部于1961年提出土地潛力分類系統，將耕地生產潛力作為耕地質量的重要內容[6]。俄羅斯也在相關法律中規定土地所有人、管理者、使用者以及承租者都應該提高土壤的肥力。日本與韓國等以水稻作為主食的國家，對于水稻的研究多針對水稻田所包含的多樣性技能展開，并且注重經濟價值評估。

內蒙古自治區呼和浩特市氣候屬于溫帶大陸性季風氣候。因地理環境條件的限制，2014年以前呼和浩特市沒有種植水稻的耕地，所以一直缺乏對水稻田耕地質量等別評定的評價標準。2014年，土默特左旗白廟子鎮小丹巴村進行土地整治，在土地整治項目區內首次將鹽堿地開墾為水稻田。因此，需要在呼和浩特市建立水稻田耕地質量等別評定標準。為此，筆者以小丹巴村水稻田為例，對水稻田耕地質量等別評定進行研究，以為呼和浩特地區水稻田耕地質量等別評定工作提供參考。

1 項目區概況

1.1 自然地理概況

土默特左旗位于大青山南麓的土默川平原，地理位置為北緯40°26′～40°56′、東經110°47′～110°48′，轄區總面積2779.83km2。土默特左旗地勢為東高西低、北高南低，地貌類型基本可分為山地和平原兩部分。為溫帶大陸性氣候，冬季長而寒冷，夏季短而炎熱，寒暑變化劇烈，降雨量少，蒸發量大，氣候干燥，無霜期短，年平均氣溫7.2℃。

圖1 土默特左旗沙爾營區域服務中心小丹巴村委會耕地儲備庫項目區位圖

1.2 基礎設施狀況

項目區位于土默特左旗白廟子鎮小丹巴村東南(圖1)，面積共 38.68hm2。針對項目區動用大型機械設備進行取土平整、打壟埂。此外，修建水灌設備。項目區使用化糞池(豬糞、牛糞等)內的家禽糞肥灌溉土地，且每公傾施用82.5m3的肥料，這在一定程度上提高了土壤養分。項目區交通條件比較便利，其西側為水泥路與居民點相連接。采取打井取地下水的灌溉方式，新建機井9眼，建井房9座，布設輸水管道7250m，能滿足排灌要求。

2 評定單元的確定及指標的選取

以項目區為分等單元，根據項目區實際情況，應用特爾菲法對評價指標進行確定[7]。指標的確定以人為因素小、指標貢獻大、敏感度高、代表性強等為原則，設置了地形條件、土壤理化性質、土壤養分條件、土壤剖面性狀、灌排條件5個因素共20個因子[8]。邀約內蒙古自治區內長期從事土地資源管理、農業等方面的專家共15位，經過2輪專家咨詢后，構建小丹巴村水稻田耕地質量等別評定的評價體系。

3 評定因素權重的確定

表1 小丹巴村水稻田耕地質量等別評定的評價體系及因子權重表

運用AHP決策分析法確定各評定因素的權重。比較各指標之間的相對重要性并賦值，通過建立層次模型結構和相關判斷矩陣得到各指標的權重，然后將各準則層與評價指標層對應的權重進行乘積，所得結果即指標層的組合權重值(表1)。

4 耕地自然質量等別、利用等別和經濟等別的確定

4.1 耕地自然質量等別的確定

4.1.1 計算耕地自然質量分

采用加權平均法計算耕地自然質量分，計算公式如下：

CLi=∑(wk·fik)/100 (i=1，2,…，p；k=1，2,…，m)

(1)

式中,CLi為耕地自然質量分；Wk為第k個分等因素的權重；i為分等單元編號；k為分等因素編號；p為分等單元數目；m為分等因素的數目；fik為第i個分等單元內第k個分等因素的指標分值。

根據項目區評價指標及其分級標準，確定各項評價指標的等級，按照項目區的評價指標級別分值表，得出評價指標等級及其分值(表2)。

表2 小丹巴村水稻田耕地自然質量等級評定參評因素分值

磷和鉀是水稻不可缺少的元素，參考文獻[9]，根據土壤中有效磷和速效鉀的含量劃分為6個級別并給予相應的分值(表3、表4 )。

表3 小丹巴村水稻田有效磷指標分級及分值表含量/(mg·kg-1)級別分值>40110020～4028010～203605～104403～5520<3610表4 小丹巴村水稻田速效鉀指標分級及分值表含量/(mg·kg-1)級別分值>2001100150～200280100～15036050～10044030～50520<30610

根據式(1)，計算出土默特左旗小丹巴村水稻田耕地自然質量分為0.793。

4.1.2 耕地自然質量等別分析

1)計算產量比系數 指標區指定作物產量比系數(β)為指標區基準作物最大實際單產/指標區指定作物最大實際單產。內蒙古自治區基準作物為春小麥，其最大產量為15200kg/hm2。由于指定作物為水稻，但在內蒙古自治區內沒有水稻作為指定作物的最大產量值，因而在確定水稻最大產量值時，參考寧夏回族自治區平羅縣水稻最大產量值，具體原因如下：土默特左旗地理位置為東經110°47′～110°48′、北緯40°26′～40°56′，地處內蒙古高原，地貌類型分為山地和平原兩部分，海拔在1000～1100m之間。屬于溫帶大陸性氣候，冬季長而寒冷，夏季短而炎熱，寒暑變化劇烈，降雨量少，蒸發量大，氣候干燥，無霜期短。寧夏回族自治區平羅縣位于銀川平原北部，東經105°57′42″～106°58′2″，北緯38°36′18″～39°51′13″，地貌類型可分為賀蘭山區、山前洪積扇區、西大灘碟形洼地、沖積平原區、靈鹽臺地和河灘區6大地貌單元，其中平原位于平羅縣中部，是寧夏平原的重要組成部分，海拔在1050～1150m之間。屬于大陸性氣候，春季干旱多風，升溫快；夏季炎熱，雨量集中；秋季短暫，降溫快；冬季干冷，雨雪稀少。日照充足，溫差大，蒸發強烈。因此，平羅縣與土默特左旗自然地理綜合條件相似，并且在全國標準耕作制度分區中，平羅縣屬于一級區的內蒙古高原及長城沿線區和二級區的銀川平原，而土默特左旗所處的一級區和二級區與平羅縣相同，故以平羅縣指定作物水稻的最大實際單產作為小丹巴村水稻田的最大實際單產，取值為12000kg/hm2(此值也作為自治區指定作物最大實際單產)。通過計算，得出產量比系數β為0.79。

2)計算光溫生產潛力指數 光溫生產潛力指數(α)計算公式[10]如下：

(2)

式中，Qi為生長季內各月總輻射，MJ/m2；D為收獲指數；h為單位干物質發熱量，kJ/g；E為光能利用率，%；H為植物質中含灰質率，%；f(Ti)為各月溫度影響函數；K為換算系數。

由于指定作物為水稻，D取0.43，h取17.794kJ/g，H取0.05。雜交水稻之父袁隆平院士認為“目前，我國水稻單產一般在700～800kg/667m2水平時，光能利用率不到 1.5%”。考慮到土默特左旗的水稻產量，E取1.2%。

通過計算，得到土默特左旗小丹巴村指定作物水稻對應的光溫生產潛力指數α為1425。

3)計算自治區級耕地自然質量等別指數 自治區級耕地自然質量等別指數(Ri)公式如下：

Ri=α·CLi·β

(3)

通過計算，得到土默特左旗小丹巴村水稻田自治區級耕地自然質量等別指數Ri為892.72。

以計算機為輔助工具，根據耕地自然質量等指數，采用等間距劃分等別區間，將水稻田自治區級質量等別與國家級水稻田質量等別進行平衡轉換，建立自治區級等別與國家級等別的對應關系[11]，確定最終土默特左旗小丹巴村項目區水稻田國家級自然質量等別為12等。

4.2 耕地利用等別的確定

2014年，內蒙古禾牧源農牧業科技發展有限公司在項目區小丹巴村試種一百畝(6.7hm2)稻田獲得成功。2015年，在育苗、插秧、以及田間管理到最后的收割完成后，一百畝(6.7hm2)水稻田耕地共收獲水稻45000kg，因而指定作物水稻的實際單產為6750kg/hm2。

4.2.1 計算耕地利用系數

耕地利用系數(KL)計算公式如下：

KL=Y/Ymax

(4)

式中，Y為調查獲得的樣點指定作物實際單產，kg/hm2；Ymax為項目區指定作物最大實際單產，kg/hm2。

通過計算，得到項目區耕地利用系數為0.56。

4.2.2 耕地自治區級利用等別指數

耕地自治區級利用等別指數(Zi)計算公式如下：

Zi=Ri·KL

(5)

通過計算，得到項目區耕地自治區級利用等別指數為499.92。以計算機為輔助工具，根據水稻田自然質量等指數，采用等間距劃分等別區間，將水稻田自治區級質量等別與國家級水稻田質量等別進行平衡轉換，建立自治區級等別與國家級等別的對應關系[11]，最終確定土默特左旗小丹巴村項目區水稻田國家級利用等別為10等。

4.3 耕地經濟等別的確定

4.3.1 計算指定作物“產量—成本”指數

指定作物水稻的“產量—成本”指數(a)計算公式如下：

a=Y/W

(6)

式中，W為實際調查獲得的樣點指定作物實際成本，元/hm2。

指定作物水稻的實際單產為6750kg/hm2，指定作物水稻的實際成本如下：育苗階段，購買水稻種子、農家肥及其他材料、在棚內40天育苗期的管理人員的管理費(平均每天2人)共30000元；插秧前期，水稻田平整、打壟埂、修建水罐設備，動用裝載車8d，拖拉機翻耕3d，小型平地機16d，購買牛糞豬糞550m3，一百畝(6.7m2)共計費用28000元；插秧階段，動用小型汽車運秧苗1輛共7d，插秧工人13人共7d，一百畝(6.7m2)共計費用13950元；水稻生長中期，田間管理用工40人，共計費用5200元；水稻成型期，田間管理用工32人，使用小型汽車2d，一百畝(6.7m2)共計費用4500元；水稻收割階段，動用收割機一臺用時2d，人工50人，脫粒階段用工39人，電費660元，共計費用12060元。綜上所述，指定作物水稻的實際成本為14056.5元/hm2。經計算，得到指定作物水稻“產量—成本”指數a為0.48。

4.3.2 計算耕地經濟系數

耕地經濟系數(Bc)計算公式如下：

Bc=a/A

(7)

式中，A為指定作物最大“產量—成本”指數，kg/元。

指定作物最大“產量—成本”指數為指定作物最大實際單產/指定作物最小實際成本。由于內蒙古自治區指定作物水稻的最大實際單產為12000kg/hm2，而指定作物水稻的最小實際成本為10500元/hm2[12]，因而指定作物水稻的最大“產量—成本”指數為1.14。經計算，得出耕地經濟系數Bc為0.42。

4.3.3 計算耕地經濟系數

耕地自治區級經濟等別指數(Gi)計算公式如下：

Gi=Zi·Bc

(8)

通過計算，得到項目區耕地自治區級利用等別指數Gi為209.97。

以計算機為輔助工具，根據耕地自治區級利用等別指數，采用等間距劃分等別區間，將水稻田自治區級質量等別與國家級水稻田質量等別進行平衡轉換，建立自治區級等別與國家級等別的對應關系[11]，最終確定土默特左旗小丹巴村項目區水稻田國家級經濟等別為12等。

5 結語

為制定呼和浩特市建立水稻田耕地質量等別評定標準，以土默特左旗白廟子鎮小丹巴村為例，對水稻田耕地質量等別評定進行研究，結果表明，小丹巴村水稻田耕地國家級自然質量等別為12等，國家級利用等別為10等，國家級經濟等別為12等。通過實地調查，認為小丹巴村水稻田耕地自然質量等別比周邊村鎮耕地自然質量等別略低，耕地利用等別比周邊地塊周邊村鎮耕地利用等別略高，這是項目區大量使用農家肥，并且針對堿性土的化學特質使用電廠脫硫石膏和煤場粉煤灰進行鹽堿地改良的結果。

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[12]文楓.內蒙古鄂爾多斯市水稻產業發展情況[EB/OL].http://www.xinnong.net/news/20140916/1202639.html,2014-09-16.

[編輯] 李啟棟

2016-10-21

閆菲(1992-)，女，碩士生,研究方向為土地經濟與不動產經營。通信作者:張裕鳳,zhangyufeng@imnu.edu.cn。

F323.211

A

1673-1409(2017)06-0072-05

[引著格式]閆菲，張裕鳳.水稻田耕地質量等別評定研究——以土默特左旗白廟子鎮小丹巴村為例[J].長江大學學報(自科版)，2017，14(6)：72～76.