吳得峰 劉超

摘 要：殘次林地資源作為耕地后備資源的主要來源，通過對低效殘次林地的開發(fā)，能極大地緩解耕地占補平衡壓力，顯著提高耕地數(shù)量及質(zhì)量。為探索適合于風(fēng)沙草灘區(qū)殘次林地土地整治開發(fā)模式，本研究以靖邊縣龍二村風(fēng)沙地為研究對象，借助砒砂巖和沙復(fù)配成土造田技術(shù)，采取4大工程和耕作管理等手段。結(jié)果表明：通過砒砂巖與沙復(fù)配成土造田工程的實施，能有效改善沙地土壤顆粒配比，改善土壤物理結(jié)構(gòu)，增加耕地面積，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生產(chǎn)效率，提高糧食產(chǎn)量。通過灌溉與排水工程、田間道路工程、農(nóng)田防護與生態(tài)環(huán)境保護工程等配套工程措施，對項目區(qū)種植結(jié)構(gòu)進行合理調(diào)整，改善了當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域自然生態(tài)環(huán)境，將原來的沙荒地打造成為宜耕宜種、收益良好的景觀生態(tài)農(nóng)業(yè)基地，促進美麗鄉(xiāng)村建設(shè)又快又好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：風(fēng)沙草灘區(qū);砒砂巖;沙地;復(fù)配成土;殘次林地

中圖分類號：S28 ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200930019

引言

陜北風(fēng)沙草灘區(qū)，是我國沙漠化嚴重地區(qū)之一[1]，長期以來，該地區(qū)面臨區(qū)域土地沙漠化、生態(tài)退化等嚴重問題，加之隨著“溫室效應(yīng)”日趨明顯和人類活動頻繁，致使土地沙漠化加劇、水土流失、水資源缺乏、土地質(zhì)量下降等綜合問題日益突出[2]。殘次林地資源作為耕地后備資源的主要來源，通過對低效殘次林地的開發(fā)，能極大地緩解耕地占補平衡壓力，顯著提高耕地數(shù)量及質(zhì)量，增加糧食產(chǎn)能[3]，但是，該地區(qū)土壤沙化嚴重，如何有效防治土地沙漠化、改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、協(xié)調(diào)人地關(guān)系，成為國內(nèi)管理界、學(xué)術(shù)界密切關(guān)注的重大現(xiàn)實問題[4]。該區(qū)域廣泛分布著由厚層砂巖、砂頁巖和泥質(zhì)砂巖組成的巖石互層——砒砂巖，砒砂巖無水堅硬如石，遇水則松軟如泥。由于這種巖層自身物理、化學(xué)性質(zhì)和當(dāng)?shù)靥厥獾淖匀?、人文環(huán)境，使得該巖層極易發(fā)生風(fēng)化剝蝕[5]。當(dāng)?shù)厝罕娨暺湮：Χ救缗?，故稱其為“砒砂巖”。如何將砒砂巖與沙通過一定的工程措施按照一定的配比進行結(jié)合，不僅能有效改善土壤保水保肥效能，還能有效提升土壤肥力，增加作物產(chǎn)量，為民增收，已成為當(dāng)前研究的熱點與難點。

砒砂巖與沙復(fù)配成土造田工程技術(shù)的核心內(nèi)容是土體有機重構(gòu)[6]。土體有機重構(gòu)主要通過土壤顆粒重構(gòu)、化學(xué)重構(gòu)、剖面重構(gòu)以及補充生物營養(yǎng)保障4個方面對土體進行再構(gòu)造再形成[7]。砒砂巖與沙按照一定的比例進行配比滿足適宜當(dāng)?shù)刈魑锷L的土壤顆粒級配，并對土體剖面結(jié)構(gòu)進行進一步的優(yōu)化重組[8]，從而構(gòu)建適合于作物生長的耕作層，調(diào)節(jié)土壤各化學(xué)指標(biāo)達到作物生長適宜范圍，通過添加化學(xué)肥料、生物有機肥等方式提升土體養(yǎng)分，達到滿足作物生長需求[9]。

本文以殘次林地土地開發(fā)為基礎(chǔ)，通過土地平整工程、灌溉與排水工程、田間道路工程、農(nóng)田防護與生態(tài)環(huán)境保持工程等4大工程手段，將砒砂巖與沙按照一定比例進行復(fù)配結(jié)合，進而達到改善土壤物理結(jié)構(gòu)，增加土壤孔隙度與透氣性，保水保肥，提高作物產(chǎn)量，為該地區(qū)未利用地、殘次林地等土地開發(fā)項目提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)參考。

1 項目概況

項目區(qū)地處陜北黃土高原北部，毛烏素沙漠南緣，地勢南高北低，海拔高程1000～1200m。項目區(qū)屬溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，據(jù)統(tǒng)計年平均降雨量395.4mm，其中7—9月降水量占全年降水量的74.3%。受毛烏素沙漠影響，晝夜溫差懸殊，年平均氣溫7.8℃，極端最高氣溫37.7℃，極端最低氣溫-29.5℃（1975年12月12日）。年蒸發(fā)量1275mm，無霜期146～130d，年日照時數(shù)2768.8h，多年平均干燥指數(shù)為2.3，多年平均相對濕度53.7%。最大風(fēng)力10級，多年平均風(fēng)速3.29m·s-1，風(fēng)向西北，多有沙暴、冰雹災(zāi)害天氣，最大凍土深度1.3m。土壤有機質(zhì)含量2.00g·kg-1，堿解氮含量9mg·kg-1，有效磷含量7.2mg·kg-1，速效鉀含量44mg·kg-1。

2 土地開發(fā)限制性因素

2.1 自然限制因素

項目區(qū)屬溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，干旱少雨;最大風(fēng)力10級，多年平均風(fēng)速3.29m·s-1，易受風(fēng)災(zāi)影響。項目區(qū)黃蒿界鎮(zhèn)五合村地塊表層土壤為風(fēng)積沙土，水分含量少，保水性差，土壤有機質(zhì)、膠體含量少，灌溉保證率、風(fēng)災(zāi)、地形坡度、土壤質(zhì)地等是項目區(qū)自然條件限制因素。設(shè)計將通過新打機井提高灌溉保證率，新建農(nóng)田防護與生態(tài)環(huán)境保持工程以減少風(fēng)災(zāi)損失，進行土壤改良改善土壤質(zhì)地。

2.2 農(nóng)業(yè)設(shè)施限制因素

根據(jù)項目區(qū)交通、排灌設(shè)施、防洪排澇等基礎(chǔ)設(shè)施條件，除馬鞍山地塊田間道路為混凝土路外，其余2個地塊道路均為土路，寬窄不一且缺乏設(shè)計，農(nóng)用機械很難通行，不便于機械化作業(yè)，在一定程度上限制了農(nóng)業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)代化的實現(xiàn)。項目區(qū)3個地塊灌溉水源均沒有保障，灌溉方式落后，灌溉水源不足，水利基礎(chǔ)設(shè)施不完善，灌溉條件較差，使良好的土地資源難以充分利用，在電力設(shè)施，交通、灌溉、防洪排澇、電力設(shè)施等方面存在著不同程度的限制因素。設(shè)計將通過新打機井，鋪設(shè)輸水管網(wǎng)，改變灌溉方式等措施改善項目區(qū)灌溉條件;硬化田間道路和生產(chǎn)道路改善其交通條件;修建田埂等提高防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)。架設(shè)高、低壓線路，配套完善電力設(shè)施。

2.3 其它限制因素

項目區(qū)缺乏科學(xué)統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計，土地得不到合理開發(fā)，集約化利用程度低;機械化作業(yè)條件差，土地產(chǎn)出率低，不能充分利用;土地整治資金投入不足，科技滯后。本次設(shè)計將項目區(qū)3個地塊進行逐一規(guī)劃設(shè)計，增加土地整治資金投入，使項目區(qū)土地得到合理開發(fā)，從而提高土地集約化利用程度，改善機械作業(yè)化條件，提高土地利用科技含量。

3 項目規(guī)劃內(nèi)容與方案

依據(jù)項目區(qū)現(xiàn)狀地物以及結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶種植作物種植需求等條件分析，土地開發(fā)項目擬從田水路林等幾個角度進行綜合整治。項目區(qū)建成后應(yīng)滿足田間管理和農(nóng)業(yè)機械化、規(guī)?；a(chǎn)需要;合理安排各施工工序，保證各項工程之間的協(xié)調(diào)配合，根據(jù)項目部缺啥補啥的原則，實現(xiàn)田間基礎(chǔ)設(shè)施配套齊全;依據(jù)中華人民共和國國土資源部TD/T1033-1012、TD/T1038-1013、陜西省《土地整治高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)綜合體》（DB 61/T 991.1～991.7-2015）及《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）為標(biāo)準(zhǔn)進行工程設(shè)計。農(nóng)田有效土層達到50cm以上，耕作層厚度達到20cm以上，田間基礎(chǔ)設(shè)施占地率控制在8%以下，田塊滿足機械化作業(yè)要求。土壤有機質(zhì)含量達到12g·kg-1以上，pH值保持在6～8。灌溉保證率大于50%，達到75%，排澇標(biāo)準(zhǔn)達到10a一遇，農(nóng)田防洪標(biāo)準(zhǔn)達到20a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，田間水利工程配套率達100%，灌溉水利用系數(shù)達90%。田間道路、生產(chǎn)道路、電力通達率達到100%。農(nóng)田林網(wǎng)防護面積達到90%。通過對田、土、水、路、林的綜合整治開發(fā)，達到“田成方、林成行、路成網(wǎng)、旱澇保收”機械化作業(yè)水平高，種植科技含量高，管理科學(xué)的農(nóng)田標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 土地平整工程

覆土32724m3，推土機推土19647m3，平地48493m2。土壤翻耕培肥31.66hm2，生物有機肥94.94t。

3.2 灌溉與排水工程

新建浮船式泵站1座，新打機井3眼，新建閘閥井、退水井9座，鋪設(shè)DN125壓力鋼管270m。埋設(shè)輸水管網(wǎng)共4541m，其中Φ140U-PVC管449m，Φ110U-PVC管1743m，Φ90U-PVC管2349m，Φ75PE輔管5006m，PE16滴灌帶356km。架設(shè)10KV輸電線路0.4km，鋪設(shè)380V線路0.68km。安裝S13M-10/0.4-30KVA變壓器1臺，配電房4間。

3.3 田間道路工程

新修田間道路2條，長1.81km;生產(chǎn)道路2條，總長0.7km。

3.4 農(nóng)田防護及生態(tài)環(huán)境保持工程

栽植樟子松3242株，新疆楊1624株;植物護坡0.09hm2，圍網(wǎng)2436m。

4 效益分析

4.1 社會效益

4.1.1 增加耕地面積，提高土地利用率

風(fēng)沙草灘區(qū)，砒砂巖與沙復(fù)配成土造田技術(shù)的實施與推廣有利于保持耕地總量動態(tài)平衡，拓寬建設(shè)用地空間;有利于優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，促進土地集約利用;有利于改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，顯著提高土地利用率，增加可耕地面積，促進農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效，進而有效促進美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。經(jīng)測算，項目實施后，新增耕地31.0440hm2，新增耕地比率達到87.2%。

4.1.2 改善耕地質(zhì)量，提高耕地產(chǎn)出率

砒砂巖與沙復(fù)配成土造田技術(shù)實施后，土地得到平整，田塊規(guī)整成方，土壤特性得到有效改善，水利設(shè)施配套完善，田間道路和農(nóng)田防護林成網(wǎng)，區(qū)內(nèi)所有耕地將成為“旱能灌、澇能排”的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田;再加上大力推廣和使用有機肥料和生物肥料，耕地質(zhì)量將得到全面提高，從而增加耕地產(chǎn)出率。

4.1.3 促進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加農(nóng)民收入

砒砂巖與沙復(fù)配成土造田技術(shù)實施后，將形成完善的田間道路系統(tǒng)和灌排系統(tǒng)，有利于推進規(guī)?；蛯I(yè)化經(jīng)營，使其區(qū)位優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，促進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。同時，項目實施后，農(nóng)民可充分利用完善的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施，發(fā)展多種經(jīng)營，降低生產(chǎn)成本和風(fēng)險，從而增加收入。

4.1.4 增強合理利用土地，切實保護耕地的意識

經(jīng)過田、水、路、林的綜合整治開發(fā)，將增強項目涉及村鎮(zhèn)廣大人民群眾、各級政府和國土管理部門合理利用土地、切實保護耕地的意識。

4.2 生態(tài)效益

砒砂巖與沙復(fù)配成土造田技術(shù)的實施，將大大改善項目區(qū)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。通過道路兩側(cè)建設(shè)防護林，形成有效的防護林網(wǎng)，提高防風(fēng)固沙能力，有效保護項目區(qū)免遭風(fēng)沙和洪水危害，起到防治荒漠化、調(diào)節(jié)氣候條件，涵養(yǎng)水源、美化環(huán)境的作用，使項目區(qū)的抗災(zāi)能力大大提高，同時也有利于周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護和改善。工程建設(shè)擾動土地的治理率可達96.8%，水土流失面積的治理度達到88.7%。建設(shè)項目完成后，隨著新植林帶的成長及農(nóng)作物的種植，植物恢復(fù)系數(shù)可達96.7%，林草覆蓋率達70.0%，項目區(qū)將變成“田成方、樹成網(wǎng)、路相通、澇能排、旱能灌”的生態(tài)農(nóng)業(yè)基地。農(nóng)田生態(tài)林體系建成，可維持生態(tài)平衡，凈化土壤空氣，調(diào)節(jié)氣候。適時、適量和有針對性地施用肥料，使耕地的投入、產(chǎn)出趨于平衡，土壤的水、氣、熱得以協(xié)調(diào)，維護農(nóng)田生態(tài)平衡，減少環(huán)境污染。隨著農(nóng)業(yè)集約化程度的提高，農(nóng)民居住相對集中，生活條件逐步改善，管理進一步科學(xué)，將降低人為因素對生態(tài)環(huán)境的破壞，有效防止水土流失等，保障農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收，使原來脆弱的生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。

4.3 經(jīng)濟效益

分析砒砂巖與沙復(fù)配成土造田技術(shù)實施過程中的經(jīng)濟投入與整理后項目區(qū)產(chǎn)值、凈產(chǎn)值、凈增長效益的關(guān)系，以及土地開發(fā)整治后對項目區(qū)居民經(jīng)濟收入的影響程度;計算凈效益、靜態(tài)投資回收期等評價指標(biāo)。工程竣工以后，將大大改善項目區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高土地的適宜性，開發(fā)整治后，種植結(jié)構(gòu)可隨市場需求狀況及時調(diào)整，提高土地產(chǎn)出率，提高土地綜合效益。

4.3.1 費用計算

工程費用包括固定資產(chǎn)投資（工程總投資）和年運行費。固定資產(chǎn)投資（工程總投資）420.4萬元;年運行費主要包括年維修費、年管理費，工程正常運行所發(fā)生的年運行費總計為7.2萬元。

年維修費按總投資的1.0%計算420.2×0.01=4.2萬元;年管理費按項目區(qū)已成工程管理經(jīng)驗結(jié)合管理人員市場工資計算，每個片區(qū)配備1個管理員，每個管理員年工資1.0萬元，項目區(qū)共4個片區(qū)，年管理費總計3.0萬元。

4.3.2 效益計算

砒砂巖與沙復(fù)配成土造田技術(shù)實施后，新增耕地面積31.0440hm2。通過土壤改良、農(nóng)田水利設(shè)施、道路、林網(wǎng)等工程建設(shè)，經(jīng)過幾年耕種后，土地生產(chǎn)力可大幅度提高。依據(jù)有關(guān)資料及現(xiàn)場調(diào)查，項目區(qū)開發(fā)整治后作物種植結(jié)構(gòu)和種植面積及增產(chǎn)情況見表1;開發(fā)整治前后收益情況見表2。開發(fā)整治后，項目區(qū)農(nóng)業(yè)年產(chǎn)值達到114.55萬元，種植生產(chǎn)成本為33.34萬元，年運行管理費為7.2萬元，整治后項目區(qū)生產(chǎn)總成本為40.55萬元，則項目區(qū)耕地總凈收益為74.01萬元。

4.3.3 靜態(tài)投資回收期

該技術(shù)實施預(yù)算總投資420.4萬元，按整理規(guī)模35.6022hm2計算，投入量約為11.81萬元·hm-2?？紤]土地整治屬于財政投資工程項目，在計算投資回收期時采用靜態(tài)投資回收期計算公式計算，則靜態(tài)投資回收期：

T=K/（△P-C）=420.2/（81.21-7.2）≈6a

即該項目靜態(tài)回收期為6a，經(jīng)濟效益好。

4.3.4 單位功能投資分析

項目單位面積投資=項目總投資÷項目建設(shè)規(guī)模=420.2÷35.6022=11.81萬元·hm-2

新增耕地單位面積投資=項目總投資÷項目新增耕地面積=420.2÷31.0440=13.54萬元·hm-2

投資新增耕地數(shù)量=項目新增耕地面積÷項目總投資=31.0440÷420.2=0.0738hm2·萬元-1

4.3.5 靜態(tài)評價指標(biāo)

本次砒砂巖與沙復(fù)配成土造田技術(shù)實施總投資420.4萬元，按項目區(qū)建設(shè)規(guī)模35.6022hm2計算，平均土地投資量為7872元·hm-2，開發(fā)整治后耕地面積為31.0440hm2，平均耕地投資量為9028元·hm-2。項目實施后，每年凈收益為74.01萬元，靜態(tài)回收期為6a。所以本項目運行經(jīng)濟可行，具有較好的盈利能力。而且項目實施后可促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)鏈的升級，將使本項目的經(jīng)濟效益更為可觀。

5 結(jié)論

砒砂巖與沙復(fù)配成土造田技術(shù)，能顯著提高土地利用率和耕地產(chǎn)出率;增加有效耕地面積，在一定程度上緩解靖邊縣的人地矛盾，有力地保障耕地總量動態(tài)平衡目標(biāo)的實現(xiàn)。通過工程和生物措施，提高了項目區(qū)耕地土壤物理結(jié)構(gòu)及顆粒組成，提高了土地利用綜合效益，增加農(nóng)民收入，為小城鎮(zhèn)建設(shè)和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

以砒砂巖與沙復(fù)配成土造田技術(shù)為契機，依靠當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)科研技術(shù)力量，推進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，提高人們生活質(zhì)量;通過路、水利等基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)，提高項目區(qū)整體定位，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展;通過砒砂巖與沙復(fù)配成土造田技術(shù)，建立農(nóng)業(yè)科研和技術(shù)推廣的應(yīng)用平臺，發(fā)揮科技是第一生產(chǎn)力的作用，使項目區(qū)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)走生態(tài)型農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，帶動當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平上檔次，促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，提高人們生活質(zhì)量;有利于優(yōu)化城鄉(xiāng)用地結(jié)構(gòu)，采用砒砂巖與沙復(fù)配成土造田技術(shù)，將農(nóng)村殘次林地進行開發(fā)，極大調(diào)動了當(dāng)?shù)厝罕姷姆e極性;通過土地開發(fā)打通了統(tǒng)籌城鄉(xiāng)建設(shè)用地的通道，突破了城鎮(zhèn)建設(shè)用地的瓶頸，開辟出經(jīng)濟發(fā)展的空間，大大緩解了用地矛盾，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)。

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（責(zé)任編輯 ?李媛媛）