何振嘉，賀偉，李劉榮，張俊,4，李河

(1. 陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075； 2. 西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院，陜西 西安 710048； 3. 中交一公局西北工程有限公司，陜西 西安 710199； 4. 陜西地建關(guān)天投資建設(shè)有限公司，陜西 寶雞 721000)

耕地是保障糧食生產(chǎn)和糧食安全的重要資源，而保證耕地?cái)?shù)量不減少和耕地質(zhì)量不降低是中央農(nóng)村工作會(huì)議提出的明確要求.根據(jù)中國耕地質(zhì)量評(píng)定結(jié)果，耕地普遍存在的問題：耕地等別較低、糧食產(chǎn)能較低、土壤有機(jī)質(zhì)不足、基礎(chǔ)地力差，且受到不同程度的農(nóng)業(yè)污染、工業(yè)污染、土壤污染以及地下水污染等，總體耕地質(zhì)量較差.在國家“山、水、林、田、湖、草”一體化背景下，生態(tài)型土地整治項(xiàng)目已成為有效解決荒地、坡耕地水土流失和土壤侵蝕等現(xiàn)象的有效方式，對(duì)于耕地保水保墑和增加作物產(chǎn)量、整合零散破碎的土地資源以及保障中國糧食安全具有重要的推進(jìn)作用.

占補(bǔ)平衡項(xiàng)目通過機(jī)械施工整平未利用土地，有利于消除地形坡度、降低地面徑流；同時(shí)，配合田間管理和保護(hù)性耕種等農(nóng)藝措施，能有效涵養(yǎng)水土，特別是有利于土壤養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)含量提高.此外，通過相應(yīng)的水土保持措施，提高耕地抗侵蝕程度，是保障中國糧食安全的一項(xiàng)重要手段[1-2].通過占補(bǔ)平衡項(xiàng)目增加耕地?cái)?shù)量、提高耕地地力水平，已初步取得成效，以糧食產(chǎn)能為核心的耕地占補(bǔ)平衡新模式也逐漸被推廣.土地整治對(duì)新增耕地質(zhì)量具有顯著影響.謝向向等[3]研究了土地整治項(xiàng)目對(duì)糧食產(chǎn)能的貢獻(xiàn)情況，結(jié)果表明糧食產(chǎn)能隨著新增耕地面積增加而增加，但受投資強(qiáng)度影響，低投入產(chǎn)生的新增耕地質(zhì)量較差，會(huì)對(duì)糧食產(chǎn)能產(chǎn)生負(fù)面影響.蘆艷艷等[4]研究表明，通過土地整治項(xiàng)目實(shí)施，改善了基礎(chǔ)設(shè)施條件，在對(duì)表層土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量以及灌溉保證率提升的基礎(chǔ)上，有效提高了土地自然等別和利用等別.陳正發(fā)等[5]針對(duì)云南坡耕地障礙因子進(jìn)行綜合治理，重點(diǎn)對(duì)田面坡度、土壤有機(jī)質(zhì)、灌溉保證率、有效磷、速效鉀、pH值進(jìn)行針對(duì)性改善，有效提升了耕地質(zhì)量.趙海樂等[6]對(duì)內(nèi)蒙古河套-土默川平原區(qū)耕地整治區(qū)域進(jìn)行劃定，優(yōu)先開展對(duì)土地質(zhì)量提升潛力較高并且集中連片的地塊進(jìn)行整治.邵雅靜等[7]對(duì)寶雞地區(qū)耕地質(zhì)量障礙因子進(jìn)行分析，由土層深度、有機(jī)質(zhì)含量和灌溉保證率等因素限制耕地質(zhì)量提升的土地，超過了寶雞市耕地總面積的66.11%.

新增耕地糧食產(chǎn)能影響因素較多，目前已有較多研究從耕地?cái)?shù)量變化[8]、耕地資源變化[9]以及耕地質(zhì)量變化[10]對(duì)糧食影響方面進(jìn)行了研究，也提出了通過科技投入、生產(chǎn)條件改善和資源配置優(yōu)化等措施[11]提升耕地質(zhì)量的方法和路徑，但其研究多集中于中國東北、華北等糧食生產(chǎn)大省以及平原地區(qū)，對(duì)于旱塬溝壑區(qū)新增耕地對(duì)糧食產(chǎn)能影響因素相關(guān)研究很少.因此，開展旱塬區(qū)糧食產(chǎn)能影響因素研究具有重大意義.文中以典型的旱塬溝壑區(qū)千陽縣2017年耕地占補(bǔ)平衡項(xiàng)目為例，利用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)Logistic回歸模型，從構(gòu)成糧食產(chǎn)能的主要因素出發(fā)，分析不同因素對(duì)糧食產(chǎn)能的影響效果；同時(shí)，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施前后新增耕地土壤理化性質(zhì)變化進(jìn)行分析，為渭北旱塬區(qū)耕地保護(hù)和糧食產(chǎn)能的提高提供一定借鑒.

1 試驗(yàn)區(qū)概況

千陽縣位于陜西省寶雞市西北部，地形地貌為典型的渭北黃土旱塬，地理坐標(biāo)介于106°56′15″～107°22′31″E，34°34′34″～34°56′56″N，海拔710.0～1 545.5 m.千陽縣氣候?yàn)闇貛Т箨懶约撅L(fēng)區(qū)半濕潤氣候，年均降雨量627.4 mm.耕地總面積236.52 km2，人均耕地面積0.02 hm2，土壤以黃性土、紅土、紫色土和黑壚土的覆蓋面積為大，分別占耕地面積的41.2%，12.8%，10.8%和24.7%.土層厚度為10～20 m，土壤pH值為7～8，0～30 cm耕作層平均土壤容重為1.39 g/cm3；平均有機(jī)質(zhì)、土壤氮素、有效磷和速效鉀質(zhì)量比分別為14.02 g/kg，0.68 g/kg，13.87 mg/kg和165.42 mg/kg；土壤疏松，透水、透氣性好，蓄水保墑能力強(qiáng)，主要種植小麥、玉米等.2017年千陽縣實(shí)施并竣工的耕地占補(bǔ)平衡土地整治項(xiàng)目共3個(gè)，實(shí)施其他草地開發(fā)總面積109.74 hm2，實(shí)現(xiàn)新增耕地103.73 hm2，其中水澆地70.48 hm2，旱地33.25 hm2，新增耕地等別為10～11等.

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及參數(shù)確定

研究中所使用的主要數(shù)據(jù)來源：農(nóng)用地分等數(shù)據(jù)來源于1∶10 000陜西省縣級(jí)耕地質(zhì)量等別年度更新數(shù)據(jù)(耕地質(zhì)量利用等數(shù)據(jù))[12]、千陽縣自然資源局提供的基于《農(nóng)用地質(zhì)量分等規(guī)程》(GB/T 28407—2012)以及《陜西省高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田新增耕地和新增產(chǎn)能工作技術(shù)指南》(試行)[13]的耕地質(zhì)量等別評(píng)定報(bào)告[14]以及2017年項(xiàng)目耕地土壤檢測報(bào)告[15].技術(shù)依據(jù)：《陜西省耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)縣級(jí)技術(shù)手冊》[16]，千陽縣2017年耕地質(zhì)量等別數(shù)據(jù)庫[17]，千陽縣2017年土地利用現(xiàn)狀圖和影像圖[12].依據(jù)《耕地質(zhì)量等級(jí)》(GB/T 33469—2016)，千陽縣屬黃土高原區(qū)—渭北隴東黃土旱塬區(qū)，其標(biāo)準(zhǔn)耕作制度為春玉米和冬小麥，二年三熟.中春玉米光溫生產(chǎn)潛力指數(shù)和氣候生產(chǎn)潛力指數(shù)分別為2 346和1 968，冬小麥光溫生產(chǎn)潛力指數(shù)和氣候生產(chǎn)潛力指數(shù)分別1 077和784，指定作物產(chǎn)量比系數(shù)為1.選取地形坡度、土壤侵蝕度、有效土層厚度、表層土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)含量以及灌溉保證率作為分等因素.

糧食產(chǎn)能計(jì)算式[12]為

Y=Sn(D-Kn)×15×100，

(1)

式中：Y為糧食產(chǎn)能，kg；Sn為新增耕地面積；D為產(chǎn)能計(jì)算常數(shù)，D≤16(當(dāng)產(chǎn)能為0時(shí)，D=16)；Kn為新增耕地平均質(zhì)量等別.

新增耕地平均質(zhì)量等別計(jì)算公式

(2)

式中：Kn為項(xiàng)目區(qū)內(nèi)耕地平均質(zhì)量等別；n為項(xiàng)目區(qū)內(nèi)核定單元總個(gè)數(shù)；Ki為第i個(gè)核定單元的耕地質(zhì)量利用等別；Si為第i個(gè)核定單元的耕地面積.

2.2 樣品采集和數(shù)據(jù)計(jì)算

在千陽縣2017年3個(gè)占補(bǔ)平衡項(xiàng)目(分別記為A1，A2，A3)范圍內(nèi)進(jìn)行土樣采集；分別采集項(xiàng)目實(shí)施前、后以及項(xiàng)目實(shí)施1 a后和3 a后的土壤數(shù)據(jù).利用直徑6 cm的土鉆按對(duì)角線法設(shè)在面積為1 m×1 m的樣方內(nèi)分層取土樣3個(gè)，取土樣深度為0～30 cm，每層為10 cm，試驗(yàn)做3次重復(fù).土壤粒度及微團(tuán)聚體采用MS3000型粒度分析儀測定.土壤氮素含量采用UDK129型凱氏定氮儀測定；有機(jī)質(zhì)含量采用DU-30G油鍋法測定；有效磷含量采用752N紫外可見分光光度計(jì)測定；速效鉀含量采用M420火焰光度計(jì)測定[18].

土壤分散系數(shù)計(jì)算公式[19]為

(3)

式中：M為土壤分散系數(shù)，%；a為土壤微團(tuán)聚體分析黏粒含量；b為土壤機(jī)械分析黏粒含量.

土壤結(jié)構(gòu)系數(shù)計(jì)算公式[19]為

N=(1-M)×100%，

(4)

式中：N為結(jié)構(gòu)系數(shù)，%.

土壤結(jié)構(gòu)破壞率計(jì)算公式[19]為

P=[(mf-mw)/mf]×100%，

(5)

式中：P為結(jié)構(gòu)破壞率，%；mf，mw分別為>0.25 mm粒度的力穩(wěn)性團(tuán)聚體和水穩(wěn)性團(tuán)聚體的質(zhì)量，g.

采用環(huán)刀法測定土壤容重及孔隙度，土壤總孔隙度計(jì)算公式[20]為

Q=[(ds-rs)/ds]×100%，

(6)

式中：Q為總孔隙度，%；ds為土粒密度，g/cm3；rs為土壤容重，g/cm3.

水穩(wěn)性團(tuán)聚體按照濕篩法測定，采用2 000，250和53 μm的分樣篩，分別獲得>2 000，(250，2 000]，(53,250]和≤53 μm的土壤團(tuán)聚體和黏粉粒含量.稱取土樣50 g，在室溫下將土樣放在2 000 μm的套篩上，使桶內(nèi)的去離子水量剛好淹沒土樣，保持浸泡5 min；利用自動(dòng)篩分儀上下振動(dòng)篩分，每次振動(dòng)幅度為3 cm，頻率為30次/min，上下振蕩5 min.分別將2 000，250和53 μm篩子上的部分用去離子水沖洗到已烘干稱重的鋁盒中；篩分2 000，(250,2 000]，(53,250] μm土壤團(tuán)聚體時(shí)，去掉水表面漂浮的植物殘?bào)w等，于60 °C下烘干至恒重；≤53 μm部分則在4 000 r/min下使用離心機(jī)離心5 min后收集，將樣品烘干后稱重，記錄各粒級(jí)團(tuán)聚體質(zhì)量，再分別計(jì)算各粒級(jí)土壤團(tuán)聚體質(zhì)量所占比例.其中：>2 000和(250,2 000] μm為水穩(wěn)性大團(tuán)聚體，(53,250]和≤53 μm為水穩(wěn)性微團(tuán)聚體.

2.3 研究方法

為綜合考慮耕地占補(bǔ)平衡對(duì)糧食產(chǎn)能的影響，以千陽縣主要作物冬小麥和夏玉米作為量化標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)千陽縣耕地占補(bǔ)平衡新增耕地的糧食產(chǎn)能.新增耕地平均耕地等別采用項(xiàng)目區(qū)所在千陽縣2017年度耕地質(zhì)量等別年度更新評(píng)價(jià)相關(guān)參數(shù)，以新增耕地面積、新增耕地等別、新增耕地基礎(chǔ)設(shè)施(含道路條件、灌排設(shè)施等)、新增耕地單位面積投資、新增耕地年限等為新增耕地糧食產(chǎn)能影響因素.

利用Logistic回歸模型分析各因素對(duì)糧食產(chǎn)能的影響，計(jì)算式為

(7)

因變量為新增耕地產(chǎn)能Y；自變量即影響因素：新增耕地面積X1、新增耕地等別X2、新增耕地基礎(chǔ)設(shè)施X3、新增耕地單位面積投資X4、新增耕地年限X5.各變量含義及賦值情況見表1，預(yù)期影響“+”表示因變量和自變量間存在正向關(guān)系.

采用Excel 2007處理數(shù)據(jù)，對(duì)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行Pearson相關(guān)檢驗(yàn)，當(dāng)顯著性低于0.05時(shí)，認(rèn)為存在顯著相關(guān)關(guān)系.

表1 變量含義及賦值情況Tab.1 Variable meaning and assignment

3 結(jié)果分析

3.1 千陽縣2017年新增耕地等別和糧食產(chǎn)能計(jì)算

表2為2017年千陽縣內(nèi)新增耕地糧食產(chǎn)能Y變化(A為耕地面積，B為平均耕地等別)，2017年實(shí)施的3個(gè)耕地占補(bǔ)平衡項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的耕地面積分別為：A1項(xiàng)目(63.830 6 hm2：其中水澆地60.976 1 hm2，旱地2.854 5 hm2)、A2項(xiàng)目(水澆地9.509 5 hm2)以及A3項(xiàng)目(旱地33.253 8 hm2).分析可知，新增耕地等別和面積對(duì)糧食產(chǎn)能具有較大影響.A1，A2及A3項(xiàng)目的糧食產(chǎn)能分別為570.19，85.58以及249.40 t，可以看出糧食產(chǎn)能隨新增耕地面積增大而增大，但受新增耕地地類影響較大.水澆地項(xiàng)目的糧食產(chǎn)能顯著高于旱地項(xiàng)目的糧食產(chǎn)能，A1項(xiàng)目中，新增水澆地面積占比為新增耕地的95.53%，而創(chuàng)造的糧食產(chǎn)能占比為96.25%.由項(xiàng)目A2和A3比較分析可知，新增水澆地單位面積糧食產(chǎn)能為9.0 t/hm2，而新增旱地單位面積上糧食產(chǎn)能為7.5 t/hm2，單位面積上水澆地較旱地的糧食產(chǎn)能增加率提高25%.這是由于通過占補(bǔ)平衡項(xiàng)目的實(shí)施，增加了資金和技術(shù)投入，改善了原有土地土壤、水源以及生產(chǎn)條件，促進(jìn)了新增耕地等別的提高，新增耕地土壤地力條件不斷加強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)了新增耕地產(chǎn)能的提升.

表2 千陽縣2017年占補(bǔ)平衡項(xiàng)目糧食產(chǎn)能計(jì)算Tab.2 Calculation of grain production capacity of Qianyang County′s 2017 complementary balance project

3.2 占補(bǔ)平衡項(xiàng)目對(duì)新增耕地土壤理化性質(zhì)的影響

項(xiàng)目實(shí)施完成后項(xiàng)目區(qū)種植冬小麥和夏玉米，兩年三熟制.表3為占補(bǔ)平衡項(xiàng)目實(shí)施不同年限后，新增耕地土壤物理性質(zhì)變化情況，表中物理量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω、土壤分散系數(shù)M、土壤結(jié)構(gòu)系數(shù)N、土壤結(jié)構(gòu)破壞率P.分析可知，土壤總孔隙度、大團(tuán)聚體、水穩(wěn)性團(tuán)聚體和微團(tuán)聚體均隨著項(xiàng)目實(shí)施年限增加而顯著變大(P<0.05)，土壤結(jié)構(gòu)破壞率顯著降低(P<0.05)，抗侵蝕能力得到顯著提高(P<0.05).土壤總孔隙度表征土壤疏松程度，可為微生物提供良好的生產(chǎn)環(huán)境，有利于促進(jìn)作物根系生長發(fā)育.

表3 占補(bǔ)平衡項(xiàng)目對(duì)新增耕地土壤物理性質(zhì)的影響Tab.3 Impact of complementary balance project on soil physical properties of newly increased cultivated land

由表3可以看出，在項(xiàng)目實(shí)施后，土壤總孔隙度首先出現(xiàn)了一定程度的下降，降幅為1.56%，而在項(xiàng)目實(shí)施1 a和3 a后，出現(xiàn)顯著提高(P<0.05)，分別較項(xiàng)目實(shí)施前提高8.19%和9.36%.這主要是由于項(xiàng)目實(shí)施過程中對(duì)地塊進(jìn)行了機(jī)械壓實(shí)，休耕時(shí)期在降雨作用下增強(qiáng)了土壤緊實(shí)度.而隨著耕種和土壤翻耕等農(nóng)業(yè)措施的進(jìn)行，導(dǎo)致耕作層土壤質(zhì)地疏松，總孔隙度變大.土壤團(tuán)聚體是構(gòu)成土壤結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，其數(shù)量和穩(wěn)定性也是土壤熟化程度的重要表現(xiàn)之一.分析可知，土壤大團(tuán)聚體與項(xiàng)目實(shí)施年限呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，而微團(tuán)聚體與項(xiàng)目實(shí)施年限呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，且均為項(xiàng)目實(shí)施后變化幅度最大，項(xiàng)目實(shí)施1 a和3 a后變化幅度較低.經(jīng)過長期耕種、施肥等措施，水穩(wěn)性團(tuán)聚體隨項(xiàng)目實(shí)施年限的增加顯著增加(P<0.05)，與項(xiàng)目實(shí)施前相比，各年度增幅分別達(dá)到0.48%，5.71%和7.18%，說明土壤養(yǎng)分狀況也不斷得到改善.土壤結(jié)構(gòu)系數(shù)是指參與團(tuán)聚化的黏粒與黏?？偭康谋戎?，結(jié)構(gòu)系數(shù)越大，微團(tuán)聚體的水穩(wěn)性越強(qiáng)，土壤結(jié)構(gòu)的養(yǎng)分狀況也越好.分析可知，在項(xiàng)目實(shí)施前后，土壤結(jié)構(gòu)系數(shù)表現(xiàn)為先降低后增加規(guī)律，在項(xiàng)目實(shí)施3 a后達(dá)到最大，為19.13%；土壤分散系數(shù)則表現(xiàn)為相反的變化規(guī)律.結(jié)合土壤結(jié)構(gòu)破壞率觀察，土壤耕作年限越久、土壤熟化程度越高，土壤結(jié)構(gòu)破壞率也越低，這主要由于土壤翻耕和水肥施入使得土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分不斷積累，促進(jìn)了土壤顆粒團(tuán)聚作用.與項(xiàng)目實(shí)施前相比，土壤結(jié)構(gòu)破壞率僅在項(xiàng)目實(shí)施后出現(xiàn)了一定程度的增大，在項(xiàng)目實(shí)施1 a和3 a后顯著降低(P<0.05)，分別較項(xiàng)目實(shí)施前降低0.89%和1.44%，土壤抗侵蝕能力得到顯著改善.

3.3 占補(bǔ)平衡項(xiàng)目對(duì)新增耕地土壤養(yǎng)分的影響

項(xiàng)目實(shí)施后，通過旋耕施加生物有機(jī)肥進(jìn)行土壤培肥，施肥量為3 000 kg/hm2.表4為項(xiàng)目實(shí)施后不同年份新增耕地土壤養(yǎng)分變化情況，表中ρ為質(zhì)量比.分析可知，經(jīng)過占補(bǔ)平衡項(xiàng)目實(shí)施，土壤養(yǎng)分含量整體呈良性變化，均在項(xiàng)目實(shí)施3 a后達(dá)到較高水平.土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比在項(xiàng)目實(shí)施后顯著提高(P<0.05)，較項(xiàng)目實(shí)施前提高10.20%，這主要是由于項(xiàng)目實(shí)施完成后，會(huì)通過客土培肥等措施增大有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比，而隨著耕種、施肥行為的開展和持續(xù)進(jìn)行，土壤熟化程度不斷提升，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比逐漸增大，在實(shí)施3 a后達(dá)到最大值15.78 g/kg，但增加幅度逐漸趨于緩和.全氮質(zhì)量比是土壤氮素供應(yīng)能力的重要體現(xiàn)，隨著項(xiàng)目實(shí)施年限增加，土壤全氮質(zhì)量比也逐年增加，并于項(xiàng)目實(shí)施3 a后達(dá)到最大值0.92 g/kg.與項(xiàng)目實(shí)施前相比，全氮質(zhì)量比在項(xiàng)目完成各階段增幅分別為19.11%，3.70%和3.57%，項(xiàng)目實(shí)施完成后增量最大，這主要是由于項(xiàng)目實(shí)施完成后，會(huì)通過客土培肥等措施補(bǔ)充氮素，且項(xiàng)目實(shí)施后普遍會(huì)存在一定的休耕期，使得土壤氮素得到一定積累，分析可知，全氮質(zhì)量比變化規(guī)律與有機(jī)質(zhì)變化規(guī)律相似.土壤有效磷質(zhì)量比在項(xiàng)目實(shí)施后出現(xiàn)一定程度的降低，較項(xiàng)目實(shí)施前降低4.47%，而實(shí)施1 a和3 a后得到逐步提升，分別較項(xiàng)目實(shí)施前提高10.45%和13.05%，這主要是由于項(xiàng)目實(shí)施中所采用的培肥材料一般為尿素和生物有機(jī)肥，其中所含磷肥較低，且隨著土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量比增加，加劇了土壤微生物活動(dòng)強(qiáng)度，肥料中的部分磷肥被吸附固定.另外，由于項(xiàng)目區(qū)土質(zhì)為黃綿土，土壤中較高的碳酸鈣含量也會(huì)對(duì)施入磷肥產(chǎn)生一定固定作用，而隨著耕種和土壤翻耕的田間管理措施的介入，土壤中有效磷質(zhì)量比逐漸得到顯著提高(P<0.05).整體上，土壤速效鉀質(zhì)量比變化在項(xiàng)目實(shí)施后有所提高，較項(xiàng)目實(shí)施前提高5.59%(P<0.05)，但隨著實(shí)施年限提升，速效鉀質(zhì)量比雖略有提高，但均處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，占補(bǔ)平衡項(xiàng)目的實(shí)施可有效改善土壤養(yǎng)分狀況.

表4 占補(bǔ)平衡項(xiàng)目對(duì)新增耕地土壤養(yǎng)分的影響Tab.4 Impact of complementary balance project on soil nutrients of newly increased cultivated land

3.4 新增耕地糧食產(chǎn)能影響因素

根據(jù)構(gòu)成影響糧食產(chǎn)能的重要因素，對(duì)新增耕地面積、新增耕地單位面積投資、新增耕地年限、新增耕地等別以及新增耕地基礎(chǔ)設(shè)施等進(jìn)行Logistic回歸模型驗(yàn)證.表5為不同因素對(duì)新增耕地糧食產(chǎn)能的影響情況，表中Wald值表示卡方值，OR值表示優(yōu)勢比.通過計(jì)算，平行線檢驗(yàn)中卡方為29.6，顯著性為0.253，大于0.05，說明Logistic回歸模型可進(jìn)行各因素對(duì)糧食產(chǎn)能的影響模擬，通過似然比檢驗(yàn)，模型具有較高的精度.

表5 新增耕地糧食產(chǎn)能影響因素分析Tab.5 Analysis of factors affecting grain production capacity of newly increased cultivated land

新增耕地面積與糧食產(chǎn)能之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，顯著性水平為0.013，影響系數(shù)為0.134，說明新增耕地面積越大所創(chuàng)造的糧食產(chǎn)能也越高.但值得注意的是，單位耕地面積上的糧食產(chǎn)量是有限的，由于糧食產(chǎn)量受耕地面積或?qū)嶋H播種面積影響較大，因此，在實(shí)際糧食產(chǎn)能的估算中要做好后期移交管護(hù)工作，確保新增耕地不出現(xiàn)撂荒等現(xiàn)象，切實(shí)保證新增耕地糧食產(chǎn)能提高.新增耕地單位面積投資額的高低綜合體現(xiàn)了耕地開發(fā)難度和投入程度，一般而言，單位面積投資的提高主要是由于提高耕地基礎(chǔ)地力(例如土壤翻耕和土壤培肥等)、配套完善田間灌排系統(tǒng)，增大水澆地開發(fā)面積，因此有利于產(chǎn)能提高.從分析結(jié)果觀察，糧食產(chǎn)能隨新增耕地單位面積投資提高而增大，影響系數(shù)為0.183，高于新增耕地面積影響系數(shù)，且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05).新增耕地年限與糧食產(chǎn)能成正向影響(P<0.05)，這是由于新增耕地土壤熟化程度不高，且土壤中有機(jī)質(zhì)和其他營養(yǎng)元素缺乏，但隨著年限增加，土壤地力條件得到改善，會(huì)逐漸促進(jìn)糧食產(chǎn)能提高.

耕地等別是氣候、地貌、土壤、植被、水文等以及與耕地利用有關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的綜合反映，對(duì)新增耕地糧食產(chǎn)能的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01).以耕地等別9級(jí)為參照，可以看出，10級(jí)=2的優(yōu)勢比OR值為0.169，11級(jí)=1的優(yōu)勢比OR值為0.127，呈顯著降低趨勢，說明新增耕地等別越高，糧食產(chǎn)能也越大.由于耕地等別能綜合反映宏觀尺度上的耕地質(zhì)量，可直接與糧食產(chǎn)能相掛鉤，因此，現(xiàn)有自然資源系統(tǒng)對(duì)于糧食產(chǎn)能的計(jì)算均以單位面積上的新增耕地等別為依據(jù)，估算精度也較高.

新增耕地基礎(chǔ)設(shè)施完善情況是提高糧食產(chǎn)能的有力保障.由于千陽縣地處旱塬丘陵地帶，可開發(fā)后備資源分布環(huán)境較差，水源保障率低，交通不便，尤其是田間道路基礎(chǔ)較差，不僅難以滿足耕作，更易增加各種耕種材料運(yùn)輸成本，極大地阻礙了機(jī)械化進(jìn)程和當(dāng)?shù)厝罕姷母饕庠?因此，新增耕地基礎(chǔ)設(shè)施的配套完善也是促進(jìn)糧食產(chǎn)能提高的重要影響因素.從結(jié)果可見，基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)糧食產(chǎn)能的影響系數(shù)為負(fù)值，新增耕地基礎(chǔ)設(shè)施與糧食產(chǎn)能產(chǎn)生負(fù)向影響，且隨著基礎(chǔ)設(shè)施完善程度的提高，其影響系數(shù)逐漸增大，說明道路條件和灌排設(shè)施完善程度與新增耕地糧食產(chǎn)能呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05).綜合分析，各因素對(duì)新增耕地糧食產(chǎn)能影響程度由大到小依次是等別，面積，基礎(chǔ)設(shè)施，年限和單位面積投資.通過占補(bǔ)平衡項(xiàng)目實(shí)施可使耕地等別提升1～2等.

4 討 論

糧食產(chǎn)能高低是新增耕地質(zhì)量各因素綜合作用的結(jié)果，由于糧食產(chǎn)能是單產(chǎn)與其對(duì)應(yīng)耕地面積的乘積，因此各新增耕地面積的大小對(duì)糧食產(chǎn)能大小有著重要的影響.在各外部影響因素相同的情況下，新增耕地糧食產(chǎn)能隨新增耕地面積增加而增大，但由于不同占補(bǔ)平衡項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域存在的問題以及針對(duì)不同情況進(jìn)行土地整治的模式有所不同，導(dǎo)致各區(qū)域提高新增耕地糧食產(chǎn)能的途徑也有所不同.根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域的土壤理化特性、土壤剖面構(gòu)型、地形坡度、水源情況以及道路通達(dá)情況等條件的不同，對(duì)有效提高耕地糧食產(chǎn)能的途徑主要有通過改造、消除耕作中的限制因素以提高耕地生產(chǎn)能力，通過完善基礎(chǔ)設(shè)施提高耕地生產(chǎn)能力，以及通過增加對(duì)新增耕地的投入引導(dǎo)農(nóng)戶對(duì)耕地的投入、經(jīng)營以提高耕地生產(chǎn)能力.惡劣的土壤條件是限制作物增產(chǎn)、提高生產(chǎn)能力最重要的因素，例如有效耕作土層較薄、土壤有機(jī)質(zhì)含量不足、氮磷鉀等營養(yǎng)成分較少，以及土壤存在侵蝕度較高和鹽堿化等情況，均會(huì)對(duì)糧食產(chǎn)能的提高產(chǎn)生不利影響，因此要根據(jù)不同區(qū)域的土壤情況，進(jìn)行針對(duì)性的土壤翻耕、培肥等措施以提高其土地生產(chǎn)能力.新增耕地農(nóng)田水利灌溉排水設(shè)施對(duì)新增耕地糧食產(chǎn)能的提高具有顯著影響，水利設(shè)施完善，可提高農(nóng)田灌溉保證率，既有利于增加水澆地面積，又能通過配套的田間水利工程以及水土保持措施提高新增耕地抗旱、固沙以及減少水土流失的能力，極大地降低了新增耕地減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn).而道路通達(dá)情況，有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械集約化、規(guī)?；a(chǎn)，也便于提高土地的經(jīng)營管理和集中流轉(zhuǎn).

占補(bǔ)平衡項(xiàng)目實(shí)施前后，會(huì)有大量的資金和技術(shù)等投入到新增耕地建設(shè)中.而隨著新增耕地單位面積投資的提高，原有的土壤條件、水源條件以及其他生產(chǎn)條件均能得到很大的改善，形成了良好的耕地基礎(chǔ)，并通過向完成項(xiàng)目的鎮(zhèn)、村移交等工作，明確權(quán)屬和后期管護(hù)責(zé)任，促進(jìn)了土地所有人對(duì)新增耕地的重視程度，能有效影響其增加對(duì)耕地的投入和集約經(jīng)營.此外，通過土地整治能顯著提高耕地質(zhì)量，且隨著土地整治年限的延長，土壤理化特性和生物性特性均會(huì)顯著改善，土壤抗蝕性能也可得到顯著提高.耕地自然屬性的重點(diǎn)在于土壤質(zhì)量，而社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性包括耕地的管護(hù)質(zhì)量和土地利用質(zhì)量.耕地自然屬性受作物種植區(qū)域水文氣候條件、地形地貌條件、土壤理化性質(zhì)和土壤養(yǎng)分等影響，但更重要的是，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入、耕地利用方式、田間灌排設(shè)施、道路通達(dá)程度、農(nóng)業(yè)科技投入以及后期管護(hù)等措施，均會(huì)對(duì)耕地的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性產(chǎn)生重要影響，進(jìn)而對(duì)糧食產(chǎn)能的提升產(chǎn)生顯著推進(jìn)作用.中國現(xiàn)有耕地資源約1.28億hm2，但其中仍有70%以上屬于中低產(chǎn)田，為耕地資源保護(hù)和糧食安全保障帶來了巨大壓力.耕地質(zhì)量對(duì)糧食產(chǎn)量的提高具有決定性影響，因此要在符合實(shí)際情況的前提下，通過土壤翻耕、培肥等基礎(chǔ)地力提升措施改善土壤條件，通過提高單位面積投資，配套完善田間水利設(shè)施等方式，盡可能通過水利設(shè)施建設(shè)來提升灌溉保證率以提高糧食產(chǎn)能.

耕地等別雖對(duì)糧食產(chǎn)能的影響最大，但由于單位耕地面積上的糧食產(chǎn)量是有限的，因此實(shí)際耕作面積是制約糧食產(chǎn)能提高的一項(xiàng)重要因素.另外，新增耕地在建設(shè)完成初期，理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均會(huì)處于相對(duì)較低水平，是否能隨著耕作年限的延長得到有效保護(hù)和利用將是提高糧食產(chǎn)能的關(guān)鍵，因此要在做好工程措施提高耕地等別的基礎(chǔ)上，切實(shí)落實(shí)好項(xiàng)目后期管護(hù)工作，并加大政策扶持，避免出現(xiàn)新增耕地撂荒現(xiàn)象，提高新增耕地利用效率.

5 結(jié) 論

以典型的黃土旱塬丘陵溝壑區(qū)千陽縣2017年占補(bǔ)平衡項(xiàng)目為例，以冬小麥和夏玉米為量化標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)新增耕地糧食產(chǎn)能的影響因素了進(jìn)行分析，并利用Logistic回歸模型分析了新增耕地各因素對(duì)糧食產(chǎn)能的影響.得到以下主要結(jié)論.

通過占補(bǔ)平衡項(xiàng)目實(shí)施可使耕地等別提升1～2等,且新增耕地中的水澆地面積占比越大，新增耕地等別越高；水澆地項(xiàng)目的糧食產(chǎn)能顯著高于旱地項(xiàng)目的糧食產(chǎn)能，單位面積上水澆地較旱地的糧食產(chǎn)能增加率提高25%.土壤總孔隙度、大團(tuán)聚體、水穩(wěn)性團(tuán)聚體和微團(tuán)聚體均隨著項(xiàng)目實(shí)施年限增加而顯著變大(P<0.05)，土壤結(jié)構(gòu)破壞率顯著減小(P<0.05)，抗侵蝕能力得到顯著提高(P<0.05).土壤耕作年限越久、土壤熟化程度越高，土壤結(jié)構(gòu)破壞率也越低，土壤抗侵蝕能力得到有效改善.通過項(xiàng)目實(shí)施，土壤有機(jī)質(zhì)和土壤養(yǎng)分含量較項(xiàng)目實(shí)施前不斷改善.整體而言，文中試驗(yàn)條件下，對(duì)新增耕地糧食產(chǎn)能影響程度按因素排序由大到小表現(xiàn)為新增耕地等別，新增耕地面積，新增耕地基礎(chǔ)設(shè)施，新增耕地年限，新增耕地單位面積投資.