水稻田耕地质量等别评定研究
——以土默特左旗白庙子镇小丹巴村为例

闫菲，张裕凤 (内蒙古师范大学地理科学学院，内蒙古 呼和浩特 010000)

水稻田耕地质量等别评定研究
——以土默特左旗白庙子镇小丹巴村为例

闫菲，张裕凤
(内蒙古师范大学地理科学学院，内蒙古 呼和浩特 010000)

为建立呼和浩特市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的水稻田为评价对象，应用特尔菲法和层次分析法建立水稻田耕地质量等别评定体系及模型，在实地调查法、文献分析法的基础上完善相关系数，对土默特左旗白庙子镇小丹巴村的水稻田耕地质量进行评定。结果表明，小丹巴村水稻田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。通过实地调查以及与相邻地块比较，认为评定结果与实际情况相符，说明针对水稻田耕地质量等别评定所建立的评价体系是切实可行的。

水稻田；耕地质量；等别评定

近年来，由于受水土资源和大环境气候改变的影响，我国乃至全球性的粮食安全问题都变得日益严峻[1]。作为土壤精华的耕地，其数量或质量都不容乐观[2～4]。因此，为解决粮食安全问题，有效合理地利用耕地、提高耕地的质量有着重要意义，清晰客观地了解耕地质量等别显得至关重要。其中，水稻田质量等别是耕地质量等别中的重要组成部分，因而水稻田耕地质量等别评定与解决粮食安全问题有密切关系。

目前，我国耕地质量等别评价方面的理论体系正趋成熟，在制定相关技术规程时，通过综合考虑土地自然、经济和社会条件，在全国范围内构建了标准化的农用地分等技术路线，给出了总体性评价方法与思路。针对水稻田的质量研究主要围绕如何提高水稻田质量和产量展开。国外对耕地质量的评价主要从土壤质量评价入手，其中美国是世界上最重视土壤保护并在土壤保护中投入资金最多的国家[5]，以此来提高农田地力和质量。此外，美国农业部于1961年提出土地潜力分类系统，将耕地生产潜力作为耕地质量的重要内容[6]。俄罗斯也在相关法律中规定土地所有人、管理者、使用者以及承租者都应该提高土壤的肥力。日本与韩国等以水稻作为主食的国家，对于水稻的研究多针对水稻田所包含的多样性技能展开，并且注重经济价值评估。

内蒙古自治区呼和浩特市气候属于温带大陆性季风气候。因地理环境条件的限制，2014年以前呼和浩特市没有种植水稻的耕地，所以一直缺乏对水稻田耕地质量等别评定的评价标准。2014年，土默特左旗白庙子镇小丹巴村进行土地整治，在土地整治项目区内首次将盐碱地开垦为水稻田。因此，需要在呼和浩特市建立水稻田耕地质量等别评定标准。为此，笔者以小丹巴村水稻田为例，对水稻田耕地质量等别评定进行研究，以为呼和浩特地区水稻田耕地质量等别评定工作提供参考。

1 项目区概况

1.1 自然地理概况

土默特左旗位于大青山南麓的土默川平原，地理位置为北纬40°26′～40°56′、东经110°47′～110°48′，辖区总面积2779.83km2。土默特左旗地势为东高西低、北高南低，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，冬季长而寒冷，夏季短而炎热，寒暑变化剧烈，降雨量少，蒸发量大，气候干燥，无霜期短，年平均气温7.2℃。

图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

1.2 基础设施状况

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。针对项目区动用大型机械设备进行取土平整、打垄埂。此外，修建水灌设备。项目区使用化粪池(猪粪、牛粪等)内的家禽粪肥灌溉土地，且每公倾施用82.5m3的肥料，这在一定程度上提高了土壤养分。项目区交通条件比较便利，其西侧为水泥路与居民点相连接。采取打井取地下水的灌溉方式，新建机井9眼，建井房9座，布设输水管道7250m，能满足排灌要求。

2 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，应用特尔菲法对评价指标进行确定[7]。指标的确定以人为因素小、指标贡献大、敏感度高、代表性强等为原则，设置了地形条件、土壤理化性质、土壤养分条件、土壤剖面性状、灌排条件5个因素共20个因子[8]。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2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。

3 评定因素权重的确定

表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

运用AHP决策分析法确定各评定因素的权重。比较各指标之间的相对重要性并赋值，通过建立层次模型结构和相关判断矩阵得到各指标的权重，然后将各准则层与评价指标层对应的权重进行乘积，所得结果即指标层的组合权重值(表1)。

4 耕地自然质量等别、利用等别和经济等别的确定

4.1 耕地自然质量等别的确定

4.1.1 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=1，2,…，p；k=1，2,…，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，按照项目区的评价指标级别分值表，得出评价指标等级及其分值(表2)。

表2 小丹巴村水稻田耕地自然质量等级评定参评因素分值

磷和钾是水稻不可缺少的元素，参考文献[9]，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 )。

表3 小丹巴村水稻田有效磷指标分级及分值表含量/(mg·kg-1)级别分值>40110020～4028010～203605～104403～5520<3610表4 小丹巴村水稻田速效钾指标分级及分值表含量/(mg·kg-1)级别分值>2001100150～200280100～15036050～10044030～50520<30610

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。

4.1.2 耕地自然质量等别分析

1)计算产量比系数 指标区指定作物产量比系数(β)为指标区基准作物最大实际单产/指标区指定作物最大实际单产。内蒙古自治区基准作物为春小麦，其最大产量为15200kg/hm2。由于指定作物为水稻，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，冬季长而寒冷，夏季短而炎热，寒暑变化剧烈，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°57′42″～106°58′2″，北纬38°36′18″～39°51′13″，地貌类型可分为贺兰山区、山前洪积扇区、西大滩碟形洼地、冲积平原区、灵盐台地和河滩区6大地貌单元，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实际单产作为小丹巴村水稻田的最大实际单产，取值为12000kg/hm2(此值也作为自治区指定作物最大实际单产)。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 光温生产潜力指数(α)计算公式[10]如下：

(2)

式中，Qi为生长季内各月总辐射，MJ/m2；D为收获指数；h为单位干物质发热量，kJ/g；E为光能利用率，%；H为植物质中含灰质率，%；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，D取0.43，h取17.794kJ/g，H取0.05。杂交水稻之父袁隆平院士认为“目前，我国水稻单产一般在700～800kg/667m2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，E取1.2%。

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为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)

通过计算，得到土默特左旗小丹巴村水稻田自治区级耕地自然质量等别指数Ri为892.72。

以计算机为辅助工具，根据耕地自然质量等指数，采用等间距划分等别区间，将水稻田自治区级质量等别与国家级水稻田质量等别进行平衡转换，建立自治区级等别与国家级等别的对应关系[11]，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。

4.2 耕地利用等别的确定

2014年，内蒙古禾牧源农牧业科技发展有限公司在项目区小丹巴村试种一百亩(6.7hm2)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(6.7hm2)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。

4.2.1 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为调查获得的样点指定作物实际单产，kg/hm2；Ymax为项目区指定作物最大实际单产，kg/hm2。

通过计算，得到项目区耕地利用系数为0.56。

4.2.2 耕地自治区级利用等别指数

耕地自治区级利用等别指数(Zi)计算公式如下：

Zi=Ri·KL

(5)

通过计算，得到项目区耕地自治区级利用等别指数为499.92。以计算机为辅助工具，根据水稻田自然质量等指数，采用等间距划分等别区间，将水稻田自治区级质量等别与国家级水稻田质量等别进行平衡转换，建立自治区级等别与国家级等别的对应关系[11]，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。

4.3 耕地经济等别的确定

4.3.1 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，W为实际调查获得的样点指定作物实际成本，元/hm2。

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如下：育苗阶段，购买水稻种子、农家肥及其他材料、在棚内40天育苗期的管理人员的管理费(平均每天2人)共30000元；插秧前期，水稻田平整、打垄埂、修建水罐设备，动用装载车8d，拖拉机翻耕3d，小型平地机16d，购买牛粪猪粪550m3，一百亩(6.7m2)共计费用28000元；插秧阶段，动用小型汽车运秧苗1辆共7d，插秧工人13人共7d，一百亩(6.7m2)共计费用13950元；水稻生长中期，田间管理用工40人，共计费用5200元；水稻成型期，田间管理用工32人，使用小型汽车2d，一百亩(6.7m2)共计费用4500元；水稻收割阶段，动用收割机一台用时2d，人工50人，脱粒阶段用工39人，电费660元，共计费用12060元。综上所述，指定作物水稻的实际成本为14056.5元/hm2。经计算，得到指定作物水稻“产量—成本”指数a为0.48。

4.3.2 计算耕地经济系数

耕地经济系数(Bc)计算公式如下：

Bc=a/A

(7)

式中，A为指定作物最大“产量—成本”指数，kg/元。

指定作物最大“产量—成本”指数为指定作物最大实际单产/指定作物最小实际成本。由于内蒙古自治区指定作物水稻的最大实际单产为12000kg/hm2，而指定作物水稻的最小实际成本为10500元/hm2[12]，因而指定作物水稻的最大“产量—成本”指数为1.14。经计算，得出耕地经济系数Bc为0.42。

4.3.3 计算耕地经济系数

耕地自治区级经济等别指数(Gi)计算公式如下：

Gi=Zi·Bc

(8)

通过计算，得到项目区耕地自治区级利用等别指数Gi为209.97。

以计算机为辅助工具，根据耕地自治区级利用等别指数，采用等间距划分等别区间，将水稻田自治区级质量等别与国家级水稻田质量等别进行平衡转换，建立自治区级等别与国家级等别的对应关系[11]，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。

5 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，这是项目区大量使用农家肥，并且针对碱性土的化学特质使用电厂脱硫石膏和煤场粉煤灰进行盐碱地改良的结果。

[1]马晓晓,张祥会,甘思传.开平市水稻田地力评价及土壤改良措施[J].安徽农业科学, 2015,43(16):113～115.

[2]白玮,邱爱军,张秋平.黄淮海地区水土资源粮食安全价值核算[J]中国人口·资源与环境,2010, 20(1):66～70.

[3]王秀红,申建秀.中国生态退耕重要阶段耕地面积时空变化分析[J].中国农学通报,2013, 29(29):133～137.

[4]陈秧分,刘彦随.基于农户生产决策视角的耕地保护经济补偿的标准测算[J].中国土地科学, 2010,24(4):4～8.

[5]王俊,国外农业土壤质量管理对中国农田地力补偿的启示[J].世界农业,2014，(2):59～62.

[6]Steenwerth K,Belina K.Cover crops enhance soil organic matter,carbon dynamics and microbiological function in a vineyard agroecosystem[J].Applied Soil Ecology,2008,40:359～369.

[7]赵阳,陈文,邬惊雷.医院绩效评价研究——复旦大学附属医院案例分析[J].中国医院管理, 2008,28(8):18～19.

[8]陶崇鑫,刘新平,吴贵亮.阿勒泰市耕地质量影响因素分析[J].新疆农业科学,2012, 49(7):1353～1359.

[9]王冠男，郝尚华,刘林贵.呼和浩特市耕地地力变化趋势分析[J].农业经济,2012，(11):107～111.

[10]袁天凤,张孝成,邱道持，等. 农用地分等中最大自然质量等指数可比性探讨[J].资源科学,2007,29(1):48～54.

[11]罗华艳.浅谈新增耕地质量等别评定研究——以钦州灵山县土地开垦项目为例[J].大众科技,2015, 17(11):127～129.

[12]文枫.内蒙古鄂尔多斯市水稻产业发展情况[EB/OL].http://www.xinnong.net/news/20140916/1202639.html,2014-09-16.

[编辑] 李启栋

2016-10-21

闫菲(1992-)，女，硕士生,研究方向为土地经济与不动产经营。通信作者:张裕凤,zhangyufeng@imnu.edu.cn。

F323.211

A

1673-1409(2017)06-0072-05

[引著格式]闫菲，张裕凤.水稻田耕地质量等别评定研究——以土默特左旗白庙子镇小丹巴村为例[J].长江大学学报(自科版)，2017，14(6)：72～76.