治沟造地工程对耕地质量等别影响的研究

雷宁 赵彩云 郝起礼

[摘要]土地整治项目的实施对耕地质量有着十分显著的影响，然而土地整治前后的耕地质量变化评估却相对缺乏。本研究通过采用耕地质量等别计算方法，对土地整治前后的土地质量进行了评价分析。结果表明，土地整治后耕地利用等别有所提升，国家自然等、国家经济等的等别有所提高，46.1%项目的国家自然等提升了1等；30.6%项目的国家经济等提升了1等。农作物预期产量得到了提升，整治前、后每667m2标准量产量提升了98.70kg。治沟造地工程总体上能够提升耕地质量等别，对于保证土地整治工程质量、提升沟道农业生产水平具有重要意义。

[关键词]治沟造地；耕地质量；土地利用等

[中图分类号]S278 [文献标识码]A

土地整治一般指的是为了改变土地利用限制性因素而采取工程技术措施，对土地开展治理的活动，整治范围包括水土流失的土地、盐碱地、沙地、废弃宅基地和荒漠地等。土地整治是改善土地利用条件、提高土地质量的有效措施。在沟壑纵横的黄土高原，沟谷纵横，蕴藏着十分丰富的后备土地资源和粮食增产潜力。开展治沟造地土地整治工程，以小流域为治理单元，通过开展坝系建设、旧坝修复、盐碱地改造、荒沟闲置土地开发利用等一系列工程措施和生态恢复措施，能够实现耕地资源增加、生态环境改善的目的。虽然沟道小流域独特的自然条件适宜农作物生长，但在工程实施过程中，原有的沟道地形、土壤结构、土壤养分等因素发生了巨大变化，对耕地质量、生态环境等将会产生一定的影响。因此，评估治沟造地工程对耕地质量的影响，对于保证土地整治工程质量、提升沟道农业生产水平具有重要意义。

本研究以安塞區（2016年撤县建区）砖窑湾镇和高桥乡西川河土地整治项目为例，综合分析项目实施前后影响耕地质量生产能力的相关因素，对项目区耕地等别进行评定分析，对治沟造地工程实施的效果进行评价。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

陕西省延安市治沟造地土地整治重大工程是是由陕西省人民政府立项、申请，中央财政支持的重大工程项目。项目建设总规模33778.91hm2，新增耕地面积3086.9hm2，建设期5年。其中，安塞区砖窑湾镇和高桥乡西川河土地整治项目于2013年实施，建设规模69.47hm2，新增耕地1.66hm2。项目区地处西北内陆黄土高原腹地，鄂尔多斯盆地边缘处（东经110°06′43″～110°12′14″，北纬36°38′59″～36°42′10″之间，海拔1130～1160m）。

1.2 耕地质量生产能力因素分析

1.2.1 地貌。项目区属于典型的黄土丘陵沟壑区第二副区，涉及圆峁沟、核桃塌坝等12个片，各项目区内沟谷呈树枝状，在长期的水蚀作用下，流域呈现出地形破碎、梁峁起伏、沟壑纵横的黄土丘陵沟壑景观。地貌由梁峁、沟坡、沟床三个单元组成，以梁坡为主，两岸覆盖有大量的黄土，主沟道断面呈“U”形，地势比较开阔。

1.2.2 气候与植被。安塞地处西北内陆黄土高原，属中温带大陆性半干旱季风气候。气候特点是：四季长短不等，干湿分明。春季气候回升较快，变化大，多风沙，有霜冻，雨量少，有春旱；夏季温暖，有伏旱、暴雨、冻雹和阵性大风出现；秋季温凉，气温下降快而有霜冻；冬季寒冷而干燥。多年平均气温8.6℃，最高气温37.6℃，最低气温-22.1℃，≥10℃的年积温为3260℃，无霜期为175d。

本地区植被属典型的干旱草原型植被，建群植物以针茅属的长芝草，蒿属的铁杆蒿、茭蒿，百里香属的百里香，甘草属的甘草为主。

1.2.3 土壤。安塞区有7个土类、14个亚类、24个土属、71个土种。主要土类为黄土性土，包括黄绵土、绵沙土、灰绵土3个亚类，面积达26.07万多hm2，占总土地面积的88.36%，是本区主要耕作土壤。耕种土壤为黄绵土，物理性粘粒含量为25%～30%，粉粒含量为10%～15%，颗粒以粗砂粒为主，占60%左右；有机质含量在1%以下，pH值在8.0%～8.6%之间，土壤呈微碱性，N、P元素严重缺乏，K元素比较丰富，微量元素较为缺乏。

1.2.4 灌排条件。项目区地处陕北黄土高原丘陵沟壑区，现有耕地均为旱地，无田间灌排设施。现有排水渠多为自然形成的冲沟，走向极不规则，沿沟道呈蛇形绵延布局，宽浅不一，遇到暴雨洪水漫流，严重危害两侧耕地。

1.2.5 生态条件。当地生态环境条件总体良好，无工业污染源，亦不存在白色污染。

1.2.6 经济条件。项目区涉及总人口630人，总户数128户，农村劳动力405人。农民生活比较贫困。项目区有关各村社会经济状况详见表2。

1.3 耕地质量等别计算方法

1.3.1 耕地自然质量等指数的计算。耕地自然质量等通过下面的公式计算：

式中：Ri为第i个评定单元的耕地自然质量等指数；Rij为第i个评定单元第j种指定作物的自然质量等指数。Rij的计算方法如下：

其中，αtj为第j种作物的光温（气候）生产潜力指数，可通过《农用地质量分等规程》（GB/T 28407-2012）查询；βj为第j种作物的产量比系数，通过基准作物单产与指定作物单产的比值计算得出。CLij为第i个评定单元内第j种指定作物的耕地自然质量分，通过下式计算：

其中，fijk为第i个评定单元内第j种指定作物第k个分等因素的指标分值，取值为（0～100]；Wk为第k个分等因素的权重。

1.3.2 耕地土地利用等指数的计算。评定单元的耕地质量等指数乘评定单元所在等值区的综合土地利用系数，得到评定单元耕地利用等指数，计算公式如下：

其中，Yi为第i个分等单元的利用等指数；KL为分等单元所在等值区内的综合土地利用系数，通过样点的标准粮实际产量与最大标准粮单产的比值算出。

1.3.3 土地经济等指数的计算。评定单元的耕地利用等指数乘评定单元所在等值区的综合土地经济系数，得到评定单元耕地经济等指数，计算公式如下：

其中，Gi为第i个分等单元的经济等指数；KC为分等单元所在等值区内的综合土地经济系数。

1.3.4 土地经济等指数的计算。利用样点指定作物单产与指定作物陕西省二级分区内最高单产的比值，样点指定作物“产量成本指数”与指定作物“产量成本指数”的陕西省二级分区内最大值的比值，分别计算土地利用、经济系数。计算综合土地利用系数的一般方法如下：

首先，计算样点的标准粮实际产量：

1.4 土地整治的措施

治溝造地工程针对项目区的地形、土壤、灌溉排水、生态等情况特点，有针对性的开展土体有机重构、灌排工程、道路工程、林网工程等系列工程。其中土体有机重构工程对土体结构进行优化、增加土面平整度、提升土壤肥力等；在支沟和主沟道沟头合理布设淤地坝、土挡墙、卧管和溢洪道、沿沟道走向布设排洪渠等，完成灌溉排水设施配套；在边坡防护方面有针对性的进行了削坡工程，布设截水沟及排水沟等坡面水系工程；同时，采取穴播种草和平台栽植乔木的植物护坡措施进行边坡防护。

1.5 等指数转换计算

依据国家级等指数平衡转换方法，将1.3部分计算出的评定单元的省级自然等指数、利用等指数、经济等指数分别转换为对应的国家级等指数。公式如下：

国家级自然等指数=省级自然等指数×1.2736+5.76；

国家级利用等指数=省级利用等指数×0.8850+125.57；

国家级经济等指数=省级经济等指数×1.0960+321.56。

1.6 分等单元的划分及因素值确定

对新增耕地类项目以新增耕地地块为评定单元，质量提升类项目以动工范围内的原耕地图斑为评定单元。评定单元其内部评价因素相近或一致，当相差较大时进行了分割。项目区共划分435个分等单元。

外业调查获得的资料信息，对划分的分等单元逐个进行有效土层厚度（㎝）、表层土壤质地、土壤有机质含量 （g/kg）、地形坡度、灌溉保证率和土壤侵蚀程度等因素的属性值及生态等评价指标值，完成安塞区2015年度高桥镇高桥沟治沟造地项目耕地质量等别评定单元信息表的填写。

通过对项目区近三年来的粮食产量的调查、近3年来粮食作物的售价进行调查，根据1.3部分的土地利用系数、土地经济系数计算方法，参考《安塞区耕地质量等别数据库》（2014年），确定春玉米和谷子的土地利用系数、土地经济系数。

2 项目区耕地等别评定结果分析

2.1 耕地质量等别评定结果

经过土地整治，项目区耕地质量等别在总体上得到了一定程度的提升（图1）。

首先，国家自然等、国家经济等的等别有所提高。在所有193个整治项目中，46.1%项目的国家自然等提升了1等；30.6%项目的国家经济等提升了1等。其次，耕地等别变化幅度较小。国家自然等等别从14等提高到13等；国家经济等等别从13等提高到12等；国家利用等等别仅2.1%的项目降低1等，其他97.9%的项目等别无变化。总的说来，三种评定等别变化幅度最大为1个等次。第三，土地自然等等别的提高是由于通过土地整治，耕地地形坡度发生了变化，较整治前平坦，地形坡度因子取值较整治前高所致。国家利用等指数和国家经济等指数通过所在村的土地利用系数和土地经济系数来确定，所以利用等指数和经济等指数较整理前高。虽然等别指数整体上有所提高，但除自然等外，利用等、经济等没有达到调级的变化程度。

2.2 粮食产量提升分析

根据《陕西省农用地分等与试点县定级估价研究》，将土地利用等别（陕西省）、平均利用等指数、以及平均标准量产量对应关系整理，采用内插法作图，见图2。其中，陕西省土地利用等别通过1.5部分的公式由国家等换算而来。根据计算得到的指数，确定整治前、后每667m2标准量产量分别为：264.06kg、362.76kg，平均每667m2产量提升98.70kg。根据陕北黄土丘陵沟壑区中谷子、春玉米的产量比系数，折算出整治后谷子产量将平均提升131.60kg/667m2、春玉米产量将提升164.50kg/667m2。

3 讨论与结论

耕地质量的提升主要是通过减少或者消除不利因素、合理设置田块、提高土地平整度、增加耕作便利程度、增加配套设施等方式进行。本研究通过耕地质量等别计算系列方法对土地整治后的耕地质量等指数进行了评估，结果表明，通过土地整治，耕地质量得到了提升。主要原因是对田块进行了合理的设置，整治后降低了坡度变化，增加了土地平整度，有利于农业机械的使用，从而在一定程度上增加了耕作的便利性。

耕地质量等级与农作物产量具有良好的相关性。随着利用等指数的下降，标准产量也随之降低。对于新整治的土地，由于项目往往没有进行试种，或者即便试种但产量偏低，不能够准确反映实际稳定种植期的产量，因而直接计算综合土地利用系数不切合实际。本研究在对安塞区项目分析的基础上，评估了耕地质量对作物产量的影响。

根据本文可以得出项目实施后，耕地质量得到了提升，谷子平均产量将提升131.60kg/667m2、春玉米平均产量将提升164.50kg/667m2，所以“制定作物的土地综合利用系数可以参照项目区周边已有的耕地的综合土地利用系数”来确定是不合适的。

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