耕地质量等别提升建设模式研究

张坤玲

[摘要]“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”是我国的一项基本国策。耕地是我国最为宝贵的资源之一，尽管我国对耕地实行最严格的保护政策，但在城镇化、工业化的浪潮下，部分优质耕地减少是不争的事实。因此，如何提高现有耕地质量等别与粮食产能关系到我们国家的粮食安全。采用主成分分析法，在分析武冈市现有耕地质量等别基础上，得出主要限制因子，探索出四种不同的耕地质量建设模式。

[关键词]耕地质量等别;建设模式;主成分分析法

[中图分类号]F301.2[文献标识码]A

1 概况

武冈市位于湖南省西南部，雪峰山东麓、南岭北缘，资水贯穿全境，属于中亚热带山地气候。武冈市土地总面积为153937.05hm?，其中耕地面积为49719.07 hm?，下辖4个街道、14个乡镇。2018年，总人口84.5万人，地区生产总值149.8亿元。

2 耕地质量现状

耕地质量等别分为自然等、利用等和经济等，耕地占补平衡等实际应用中，耕地质量等别主要是指利用等，因此，本文所指耕地质量等别均指国家利用等。

武冈市2018年耕地总面积为49719.07 hm?，其中水田面积40075.73 hm?，旱地面积9643.34 hm?。耕地质量等别最高为十一等，最低为十四等。全市十二等地与十三等地面积所占比例最大，共占耕地总面积的83.95%。

3 耕地质量特点

3.1 耕地质量总体较低

武冈市耕地大部分为中高等地，无优等地，尚有部分低等地，且平均等别低于全国平均等别，全市耕地总体质量水平有待进一步提升。

3.2 耕地质量等别提升潜力较大

武冈市现有耕地中，中低等地占比较大，这部分耕地通过质量建设，采取工程措施，测土配方施肥增加土壤有机质含量，能在较短的时间内提升耕地质量等别。因此，耕地等别提升潜力大。

3.3 耕地规模化、集约化经营程度较低

受地形条件制约，武冈市仅资水流域和郝水流域等平原地区土壤较为肥沃，耕地较集中，中东部和东南部等丘陵区的耕地质量相对较差且分布较为零散。同时，由于耕地的承包经营权分散在各个农户手中，实际上加剧了耕地的破碎化经营程度，导致耕地规模化、集约化经营程度较低。

4 耕地质量提升主要限制因子分析

通过分析2013～2017年间实施的湾头桥镇石覃等七个村土地综合整治项目、头堂托坪综合整治项目、邓元泰镇中低产田改造项目、双牌乡滔溪等六个村土地综合整治项目、秦桥乡新民村等十二个村土地综合整治项目等5个具有代表性的耕地质量建设项目，分水田与旱地分别选取5个监测点，采集其评价因子的分值，并运用主成分分析法分析其主要限制性因子。

4.1 指标数据标准化

每个项目分水田、旱地两种地类各选择一个监测点，对应编号为P1、P2、 P3、 P4、P5，采集耕地评价因子信息，并根据各分等因素计分规则，得到各监测点的指标标准化数据（以水田为例）。

4.2 主成分分析法适用性检验

检验方法采用KMO检验法，KMO检验法主要将简单相关系数和偏相关系数相对大小进行对比，若所有變量之间的简单相关系数的平方和远远大于偏相关系数的平方和，则各变量之间的偏相关系数越小。

KMO值介于0～1之间，KMO值越接近1，意味着原始变量数据越适合做主成分分析。经在SPSS软件中运算，得到水田各指标KMO值为0.766，经查询KMO值度量标准表可知，该组指标数据可做主成分分析。

4.3 计算相关系数矩阵

在SPSS 软件中，计算出相关系数矩阵，具体见表2。

4.4 计算相关矩阵的特征根、各主成分的方差贡献率、累积贡献率

在SPSS软件中，求出特征根、各主成分的方差贡献率、累计贡献率，具体见表3。

由表3可知，第一主成分N1、第二主成分N2、第三主成分N3的累计贡献率为97.128%，大于85%，说明这三个主成分己能够反映耕地质量等别评价指标所能提供的绝大部分信息。

4.5 主成分荷载分析

在SPSS中，计算出各主成分的荷载，具体见表4。

由表4可知，第一主成分受指标灌溉保证率影响较大，第二主成分受指土壤有机质含量影响较大，第三主成分受剖面构型影响较大。

因此，影响武冈市水田质量的主要限制性因子为灌溉保证率、土壤有机质含量和剖面构型。同理，可得影响旱地质量的主要限制性因子为灌溉保证率、土壤有机质含量和地形坡度。

通过分析湾头桥镇石覃等七个村土地综合整治项目等五个耕地质量建设项目，其主要是通过工程措施改善了灌溉条件，提高了灌溉保证率;同时通过表土培肥等措施提高了土壤有机质含量。因此，主成分分析法得出的限制性因子与耕地质量建设实践契合。

5 耕地质量提升建设模式

根据分析结果，水田质量主要限制性因子灌溉保证率、土壤有机质含量和剖面构型;旱地质量的主要限制性因子为灌溉保证率、土壤有机质含量和地形坡度。其中，坡面构型和地形坡度特征响应时间都是以102年为一个单位计算的，相对而言，土壤有机质含量、灌溉保证率特征响应时间较短，在1～10年左右。

综上所述，对全市所有耕地，选择土壤有机质含量和灌溉保证率作为主导限制性因素划分耕地类型。结合武冈市耕地现有情况，按照一定的分类标准，对全市耕地的灌溉保证率及土壤有机质含量空间分布分析，将全市耕地质量建设模式划分为基础设施改善型、土壤肥力投入型、综合投入型和持续发展保护型。具体见表5。

5.1 基础设施改善型

主要是指灌溉条件较差而其他条件较好的耕地，全市此类耕地共有5937.39 hm?。此类模式主要是提升和改善现有耕地的灌溉条件，提高灌溉保证率，从而提升耕地质量等别。

一是新建灌溉渠道。通过整合国土、农业、农开项目，结合田块布局、地形条件、水文地质情况，新建灌溉工程;二是整修既有田间灌溉渠系。通过土地平整、扩大田块耕作规模，达到降低田间灌排渠系数量、提高渠系利用率的目的;通过渠道清淤、整修山塘，提高现有灌溉设施的利用水平，满足农业生产需要。

5.2 土壤肥力提升型

主要是指土壤有机质含量较低而其他条件较好的耕地，全市共有此类耕地16867.73 hm?。此类建设模式主要是提高土壤有机质含量，从而提升耕地质量等别。

一是合理培肥。在现有测土配方施肥等土肥技术基础上，针对不同作物，制定不同的综合培肥技术;扩大绿肥种植面积，推广秸秆还田，鼓励施用有机肥。

二是科学耕种。对于水土保持条件较差的坡耕地，在采用生物措施治理的同时，安排季节性或年度休耕、轮作制度，蓄积土壤肥力，提高土壤有机质含量;通过采取现代生物技术，开展土壤有机质含量保持与培育工作。

三是生态修复。对由土地退化、污染引起的耕地有机质含量降低，综合采取生物、农艺、工程等措施进行修复和治理。

5.3 综合投入型

主要是指灌溉条件和土壤肥力都较差的耕地，全市共有此类耕地21975.99 hm?。此类模式耕地质量较差，需要多管齐下，提升耕地质量等别。

对此类型耕地，需综合采取提升土壤肥力与改善灌溉条件工程措施，结合土地综合整治项目、测土配方施肥项目，综合治理，达到提升耕地质量的目的。

5.4 持续发展保护型

持续发展保护型主要是针对耕地质量较好的耕地，全市共有此类耕地5010.38 hm?，此类模式中耕地条件较好、质量较高，主要任务是保护好现有耕地质量，防止耕地質量下降和建设无序占用。

一是加强农业灌溉用水管理。加强对农田灌溉水源的管理，严禁受污染的农业用水或工业污水用于农田灌溉;二是加强田间管理。各级农技部门应加强对农民田间管理技术指导，科学管理耕地，有针对性的提高耕地质量;三是划定永久基本农田。按照永久基本农田划定的技术要求，将此类建设模式的耕地尽可能多的优先划定为永久基本，严禁非农建设占用，严禁破坏耕地质量，为耕地质量保护提供法律支持。

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