楊梅 胡騰勝 吳僭 侯春華

摘要以黔東南州為研究區(qū)域，選取大于10 ℃積溫、剖面構(gòu)型、排水能力、耕層厚度、地形部位、灌溉能力、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、pH、海拔、成土母質(zhì)、抗旱能力這14個因素作為評價指標(biāo)，應(yīng)用ArcGIS軟件，利用各縣土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖確定評價單元，從評價單元中獲取數(shù)據(jù)，計算所選因子權(quán)重，采用累加法等方法對各黔東南州耕地地力進(jìn)行評價。結(jié)果表明：黔東南州耕地總面積425 806.1 hm2，分為8個地力等級，一級地面積16 605.2 hm2，占3.90%；二級地面積37 157.1 hm2，占8.73%；三級地面積57 481.5 hm2，占13.5%；四級地面積81 065.4 hm2，占19.04%；五級地面積94 845.4 hm2，占22.27%；六級地面積941 405 hm2，占14.74%，七級地面積890 504.0 hm2，占13.94%，八級地面積16 524.3 hm2，占3.88%。

關(guān)鍵詞耕地地力評價；影響因素；模糊評價；GIS

中圖分類號文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2017）21-0188-06

Evaluation of Cultivated Land Fertility in Qiandongnan Prefecture

YANG Mei，HU Tengsheng，WU Jian et al

（Qiandongnan Soil and Fertilizer Station，Kaili，Guizhou 556000）

AbstractTook Qiandongnan Prefecture as a research area，choosing the above 10 ℃ accumulated temperature，profile configuration， drainage capacity， tillage thickness， terrain parts， irrigation capacity， organic matter， total nitrogen， available phosphorus， available potassium，the pH， the altitude， the soil parent material， the drought resistance these 14 factors as the evaluation index， by the use of ArcGIS software， the use of the county soil map， land use status and administrative divisions to determine the evaluation unit， from the evaluation unit to obtain data，we calculated the selected factor weight， using the method of accumulation and other methods to evaluate the fertility of cultivated land in Qiandongnan Prefecture.The results showed that the total yield of cultivated land was 425 806.1 hm2， which was divided into eight grades， and the level 1 area was 16 605.2 hm2，accounting for 3.90% of the total cultivated land area； the level 2 area was 37 157.1 hm2， accounting for 8.73% of the total cultivated land area； the level 3 was 57 481.5 hm2， accounting for 13.5% of the total cultivated land area； the level 4 area was 81 065.4 hm2， accounting for 19.04%； level 5 area was 94845.4 hm2， accounting for 22.27%； the level 6 area was 941 405 hm2， accounting for 14.74%；the level 7 area was 890 504.0 hm2， accounting for 13.94%；the level 8 area was 16 524.3 hm2， accounting for 3.88% of the total cultivated land area.

Key wordsEvaluation of cultivated land fertility；Influencing factors；Fuzzy evaluation；GIS

黔東南州自2006年在黃平縣率先實(shí)施測土配方施肥資金補(bǔ)貼項(xiàng)目以來，到2009年全州16個縣（市）相繼進(jìn)行了項(xiàng)目實(shí)施，在全州建設(shè)了14個土肥化驗(yàn)室，總面積0.405 hm2，配備了現(xiàn)代化的檢測儀器設(shè)備220臺（套）；全州各級土肥部門累計采集土樣6.8萬余個，植株樣品0.6萬個，分析化驗(yàn)23萬項(xiàng)次；設(shè)置各類作物“3414”肥效試驗(yàn)311個，同田對比試驗(yàn)和肥料驗(yàn)證試驗(yàn)352個，收集試驗(yàn)參數(shù)4 000余個，完成農(nóng)戶投肥調(diào)查5 467戶（次），基本摸清了全州耕地的養(yǎng)分含量和配肥參數(shù)；累計推廣測土配方施肥825 613.33 hm2，示范面積40 233.33 hm2；項(xiàng)目實(shí)施以來，黔東南州累計新增糧食總產(chǎn)46.39萬t，總增產(chǎn)節(jié)支2.64億元，化肥利用率平均提高了6.8百分點(diǎn)。筆者結(jié)合黔東南州耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評價工作，利用GIS技術(shù)對黔東南州的耕地地力進(jìn)行了研究，為黔東南州耕地地力基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫、耕地地力評價指標(biāo)體系的建立提供科學(xué)依據(jù)[1]。

1數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1研究區(qū)概況

黔東南州位于貴州省東南部，長江水系與珠江水系分水嶺，貴州、廣西、湖南交界處，東與湖南省懷化市毗鄰，南與廣西壯族自治區(qū)柳州市接壤，西連黔南布依族苗族自治州，北抵遵義、銅仁2市。黔東南州地屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，具有冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，雨熱同季的特點(diǎn)。全州年平均氣溫14～18 ℃，最冷月1月平均氣溫5～8 ℃；最熱月7月平均氣溫24～28 ℃。年日照時數(shù)為1 068～1 296 h，無霜期270～330 d，年降雨量1 000～1 500 mm，平均相對濕度為78%～84%。由于地理位置和地勢的不同，各地氣溫有一定差異，總體趨勢是：南部氣溫高于北部，東部氣溫高于西部，南部降雨多余北部。黔東南州地處云貴高原向湘桂丘陵盆地過渡地帶，境內(nèi)可劃分為巖溶地貌區(qū)和剝蝕、侵蝕地貌區(qū)。州境總體地勢是北、西、南3面高而東部低。黔東南州有耕地面積425 806.1 hm2，其中水田258 063.3 hm2，旱地167 742.9 hm2，分別占耕地面積的60.61%和39.39%。全州土壤有紅壤、黃壤、黃紅壤、紅色石灰土、黑色石灰土、紫色土、粗骨土、沼澤土、潮土、山地草甸土、水稻土11個土類，25個亞類，68個土屬，222個土種，分屬7個土綱[2]。

1.2數(shù)據(jù)來源

耕地地力評價收集獲取的資料主要包括：①基礎(chǔ)及專題圖件資料。包括最新的行政區(qū)劃圖（鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃圖和村級行政區(qū)劃圖）、土地利用現(xiàn)狀圖、二次土壤普查的縣土壤圖和地形圖（1∶5萬比例尺）等。②野外調(diào)查資料。通過野外調(diào)查和遙感數(shù)據(jù)，獲取地理位置、地貌類型、地形部位、地面坡度、田面坡度、坡向、通常地下水位、最高地下水位、最深地下水位、常年降雨量、常年有效積溫、常年無霜期、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施、排水能力、灌溉能力、水源條件、輸水方式、灌溉方式、熟制、典型種植制度、常年產(chǎn)量水平、土壤類型、成土母質(zhì)、剖面構(gòu)型、土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)、障礙因素、侵蝕程度、耕層厚度、采樣深度、肥力等級等資料。同時開展農(nóng)戶施肥情況調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括作物名稱、品種名稱、播種時間、收獲時間、產(chǎn)量水平，作物生長季節(jié)降水、灌溉、災(zāi)害及施肥情況等。③室內(nèi)化驗(yàn)分析資料。包括大、中、微量元素養(yǎng)分和pH，大量元素包括有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、緩效鉀、速效鉀，中量元素包括交換性鈣鎂、有效硫、有效硅，微量元素包括銅、鋅、鐵、錳、有效硼[3]。

1.3研究方法

1.3.1評價原理。利用累加模型計算耕地地力綜合指數(shù)（IFI），即對應(yīng)于每個單元的綜合評語[3]。

IFI=Fi×Ci（i=1，2，3，…）

式中，IFI代表耕地地力指數(shù)；Fi代表第i個因素的評價評語；Ci代表第i個因素的組合權(quán)重。計算參評因子的隸屬度進(jìn)行加權(quán)組合得到每個評價單元的綜合評價分值，以其大小表示耕地地力的優(yōu)劣。

1.3.2評價因素的選取。

根據(jù)黔東南州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況及耕地資源特點(diǎn)及前人的研究成果，選取大于10 ℃積溫、剖面構(gòu)型、排水能力、耕層厚度、地形部位、灌溉能力、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、pH、海拔、成土母質(zhì)、抗旱能力這14個因素作為評價指標(biāo)[4]。

2結(jié)果與分析

2.1指標(biāo)權(quán)重對各層次進(jìn)行總排序，并進(jìn)行一次性檢驗(yàn)，結(jié)果具有滿意的一致性。同時，由于層次總排序結(jié)果即為評價因子的組合權(quán)重的排序，所以計算得到的組合權(quán)重即為耕地地力評價因子的權(quán)重（表1）。對各評價因子權(quán)重進(jìn)行排序，從中可以看出，各評價因子對地力的影響程度由小到大綜合排序如下：排水能力、全氮、抗旱能力、pH、有效磷、耕層厚度、海拔、速效鉀、灌溉能力、剖面構(gòu)型、成土母質(zhì)、地形部位、有機(jī)質(zhì)、大于10 ℃積溫。根據(jù)專家意見，大于10 ℃積溫對黔東南州耕地地力影響最大。

2.2黔東南州耕地地力評價結(jié)果

按照“1.3.1”的評價原理，根據(jù)評價指標(biāo)，應(yīng)用ArcGIS軟件，利用各縣土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖確定評價單元，從評價單元中獲取數(shù)據(jù)，計算所選因子權(quán)重，采用累加法等方法對各單元進(jìn)行評價，得出各單元評價結(jié)果數(shù)據(jù)，對各單元數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析就得出了耕地地力評價結(jié)果[4]，黔東南州耕地地力被劃分為8個等級，各地力等級面積和比例見表2。

2.3評價結(jié)果分析

2.3.1空間分布情況。從行政區(qū)域看，黔東南州的耕地地力呈東南高、西北低的總體趨勢，這與黔東南州大于10 ℃積溫、海拔、成土母質(zhì)和地形地貌存在較大的相關(guān)性[5]，這也決定了土壤類型的分布和土壤理化性狀的差異。表3對黔東南州16個縣市不同地力等級耕地面積以及不同地力等級面積占全州同等級面積比例進(jìn)行了詳細(xì)的統(tǒng)計。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2017年

2.3.2耕地資源情況。 由表4可知，黔東南州有耕地面積425 806.1 hm2，占全州土地總面積的14.04%，耕地中水田258 063.3 hm2，旱地167742.8 hm2，分別占耕地面積的6061%和39.39%。耕地面積最大的是黃平縣，為46 285.4 hm2，占全州耕地總面積的10.87%，耕地面積最小的是臺江縣，為11 395.1hm2，僅占全州耕地總面積的268%。水田面積最大的是黎平縣，為37 873.3 hm2，占全州水田面積14.68%，占本縣耕地面積的86.95%，水田面積最小的是臺江縣，為8 073.6 hm2，占全州水田面積3.13%，占本縣耕地面積的70.85%。旱地面積最大的是黃平縣，為20 459.0 hm2，占全州旱地面積的12.2%，占本縣耕地面積的44.2%，旱地面積最小的是臺江縣，為3 321.5 hm2，占全州旱地面積的1.98%，占本縣耕地面積的29.15%。州內(nèi)西部及西北部，成土母質(zhì)以白云巖、石灰?guī)r風(fēng)化物為主的凱里、麻

江、施秉、鎮(zhèn)遠(yuǎn)、三穗等地的旱地比例較大，旱地面積均占本

縣耕地面積的50%以上，其中以凱里市比例最高，接近60%；在州內(nèi)南部及東南部，成土母質(zhì)以砂頁巖、泥頁巖為主的黎平、榕江、從江等地的水田比例較大，均占本縣耕地面積的70%以上，其中黎平縣接近80%[6]。全州耕地保有量379 500.0 hm2，保有率89.12%。耕地中基本農(nóng)田面積322 953.3 hm2，占耕地總面積的75.85%。

2.3.3不同耕地地力等級立地條件情況。

2.3.3.1大于10 ℃積溫。由表5可知，一級地和二級地都沒有積溫小于4 400 ℃的耕地，大多都超過4 800 ℃；三級地和四級地的有效積溫主要集中在>4 800～5 400 ℃；五級地和六級地的有效積溫主要集中在>4 600～5 200 ℃；七級地和八級地的有效積溫主要集中在>4 400～4 800 ℃。

2.3.3.2海拔。由表6可知，一級地的海拔高度主要集中在>600～800 m，面積117 162 hm2，占本級耕地面積的47.04%，海拔超過1 000 m的一級地分布很少，面積只占本級耕地的0.25%；二級地、三級地和四級地在各個海拔段的分布大致相同，主要集中在>400～800 m，分別占本級耕地面積的69.95%、66.66%和65.92%；五級地、六級地和七級地主要集中在>600～1 000 m，分別占本級耕地面積的7053%、73.83%和68.52%；八級地主要集中在>800～1 200 m，占本級耕地面積的81.24%。總體上看，隨著海拔的升高，耕地等級呈下降趨勢。

2.3.3.3地形部位。由表7可知，壩地中分布的一級地、二級地和三級地比較多，這3個等級的耕地占到了壩地面積的55.1%，說明黔東南州的好田好土主要集中在壩地上，這對于保護(hù)與開發(fā)壩地提供了重要的理論依據(jù)；低山是黔東南州耕地比較集中的地形，各級耕地均廣泛分布，以四級地、五級地和八級地居多[7]，分別占本級耕地面積的72.38%、72.90%和72.99%；在中山地形上，六級地和七級地所占的比例較高，分別占本級耕地面積的39.68%和44.38%。

2.3.3.4成土母質(zhì)。由表8可知，一級地的成土母質(zhì)主要由泥頁巖發(fā)育而來[8]，占本級耕地面積的68.00%，在此等級耕地上，沒有白云巖和砂巖發(fā)育的母質(zhì)，石灰?guī)r和紫色巖也非常少，僅占本級耕地面積的0.43%；二級地和三級地的成土母質(zhì)也主要由泥頁巖發(fā)育而來，分別占本級耕地面積的61.59%和50.22%，也沒有砂巖發(fā)育的母質(zhì)，白云巖和石灰?guī)r發(fā)育的母質(zhì)所占比例也較小，分別占本級耕地面積的196%和7.72%；四級地到七級地主要由泥頁巖和砂頁巖發(fā)育而來[9]，分別占本級耕地面積的72.66%、82.53%、8438%和56.33%；八級地主要由白云巖發(fā)育而來，面積占本級耕地面積的78.13%。

2.3.4不同耕地地力等級土壤理化性狀。一級地的土壤有機(jī)質(zhì)含量主要集中在≥40 g/kg，有效磷主要集中在20～40 mg/kg，二級地的土壤有機(jī)質(zhì)含量主要集中在≥30 g/kg，有效磷主要集中在10～40 mg/kg，三級地、四級地、五級地、六級地和七級地的土壤有機(jī)質(zhì)主要集中在20～40 g/kg，土壤有效磷主要集中在10～20 mg/kg，一級地、二級地、三級地、四級地和五級地土壤全氮含量主要集中在≥2.0 g/kg，面積分別為15 290.7、29 487.4、42 594.4、54 364.5和53 244.7 hm2，一級地、二級地、三級地、四級地、五級地、六級地的土壤速效鉀都主要集中在50～150 mg/kg，面積分別為6 742.1、17 416.9、24 116.8、29 107.2、30 662.1、17 605.3 hm2。黔東南州沒有強(qiáng)堿性的耕地，一級地至六級地的土壤pH主要集中在4.5～5.5。

3結(jié)論與討論

3.1結(jié)論黔東南州耕地總面積425 806.1 hm2，分為8個等級，一級地面積16 605.2 hm2，占3.90%；二級地面積37 157.1 hm2，占8.73%；三級地面積57 481.5 hm2，占135%；四級地面積81 065.4 hm2，占19.04%；五級地面積94 845.4 hm2，占22.27%；六級地面積941 405 hm2，占1474%，七級地面積890 504.0 hm2，占13.94%，八級地面積16 524.3 hm2，占3.88%。

3.2討論黔東南州山地切割破碎，山高坡陡，相對高差大，中低產(chǎn)田土面積較大，占全州總耕地面積的73.87%，且耕地土壤酸、黏、瘦、薄，全州耕地耕層土壤pH<5.5（酸性、強(qiáng)酸性）的面積245 800.0 hm2，占全州總耕地面積的57.73%，全州耕層土壤質(zhì)地為黏土的耕地面積180 794.7 hm2，占全州總耕地面積的42.46%，全州較瘦的耕地面積7 000 hm2（水稻土有機(jī)質(zhì)<20 g/kg、旱地有機(jī)質(zhì)<15 g/kg面積之和），占全州總耕地面積的1.64%。全州耕地耕層厚度<15 cm的面積為139 733.3 hm2，占全州總耕地面積的32.81%。全州水田耕層土壤全氮含量<2.0 g/kg面積為111 266.7 hm2，占全州水田面積的43.11%，旱地耕層土壤全氮含量<1.5 g/kg面積為44 200 hm2，占全州旱地面積的26.36%。土壤養(yǎng)分不平衡也是一個較大的特點(diǎn)，全州水田耕層土壤全氮含量<2 g/kg面積為111 266.7 hm2，占全州水田面積的43.11%，旱地耕層土壤全氮含量<1.5 g/kg面積為44 200.0 hm2，占全州旱地面積的26.36%。全州耕地耕層土壤有效磷含量<10 mg/kg的耕地面積90 266.7 hm2，占全州總耕地面積的21.19%。全州耕地耕層土壤速效鉀含量<100 mg/kg的耕地面積190 066.7 hm2，占全州總耕地面積的44.64%。針對上述特點(diǎn)，黔東東南州要利用好國家實(shí)施的耕地保護(hù)與質(zhì)量提升、測土配方施肥、節(jié)水農(nóng)業(yè)、保護(hù)性耕作、控污修復(fù)、治理酸性土壤、有機(jī)肥增施工程等項(xiàng)目，圍繞耕地質(zhì)量建設(shè)，普遍提高耕地地力等級，實(shí)施集約化耕作，確保在減少化肥投入的同時，提高種植科技含量，提高耕地單位產(chǎn)出水平，在一定程度上彌補(bǔ)耕地數(shù)量的不足。

該研究未選擇土壤質(zhì)地和坡度作為參評指標(biāo)，并不是其對耕地地力的影響力不大，而是在黔東南州的特定區(qū)域中，黔東南州土壤質(zhì)地在重壤至輕黏級別的耕地占到耕地總面積的72.7%，坡度15°以上的耕地占耕地總面積近80%，其指標(biāo)過于集中，差異性不大，不符合差異性的原則。

參考文獻(xiàn)

[1]

高雪，劉文鋒，胡騰勝.黔東南耕地[M].貴陽：貴州科技出版社，2016.

[2] 高雪，龍勝碧.錦屏耕地[M].貴陽：貴州科技出版社，2013.

[3] 張冬明，卓奐福，譚麗霞，等.海南省瓊中縣耕地地力評價研究[J].中國土壤與肥料，2014（1）：11-14.

[4] 譚克均，劉文峰，胡騰勝，等.貴州省黔東南州耕地地力評價[J].耕作與栽培，2015（4）：36-39.

[5] 黔東南地區(qū)綜合農(nóng)業(yè)區(qū)劃編寫組.黔東南地區(qū)綜合農(nóng)業(yè)區(qū)[M].貴陽：貴州人民出版社，1989.

[6] 黔東南苗族侗族自治州地方志編纂委員會. 黔東南苗族侗族自治州志：農(nóng)業(yè)志[M].貴陽：貴州人民出版社，1993.

[7] 汪遠(yuǎn)品，高雪.貴州土種志新編[M].貴陽：貴州科技出版社，2013.

[8] 熊毅，李慶奎.中國土壤[M].2版.北京：科技出版社，1987.

[9] 趙麗莉，盛建東，武紅旗，等.博湖縣耕地地力評價及其影響因素分析[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，50（10）：1954-1960.