西丰县耕地地力评价研究

明亮

摘要：以辽宁省铁岭市西丰县为研究对象，对该区域耕层养分性状、耕层理化性状、立地条件和土壤管理等现状进行调查和分析，并结合“3S”技术，运用层次分析法和特尔菲法对该区域耕地地力进行评价，综合考虑研究区土壤、管理和地形等特征，收集整理各县区相关图件、资料，建立耕地资源数据库，拟选用的基础评价单元为土地利用现状图中的耕地图斑，拟选用的评价因子有地形坡度、坡面构型、岩石露头率、有效土层厚度、土壤质地、排水能力、灌溉保证率、有机质、pH、碱解氮、速效磷、速效钾、有效锌。通过模糊评价法获取单因素指标评语，通过层次分析法获得单因子指标权重，计算耕地地力综合指数，采用累积曲线法将研究区域地力等级分为5级，并绘制耕地地力等级分布图。

关键词：地力评价；层次分析法；特尔菲法；西丰县

中图分类号：S158 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）04-0005-04

1 研究区概况

西丰县隶属于铁岭市，位于辽宁省的东北部，地处东经124°17′—125°06′、北纬42°22′—43°08′之间。东与吉林省东辽、东丰两县相连，南与清原县、西及西南与开原市相毗邻，北与吉林省梨树县相临。全境为低山丘陵，山峰海拔多为500 m左右，个别山峰可达800 m，属辽东山地的一部分，总面积为2 685 km2，属于北温带大陆性季风气候，四季分明，全年日照时数为2 716 h，有效积温2 893 ℃，无霜期132 d，年平均降水量为684.4 mm。现有耕地52 067 hm2，其中高产田29 746 hm2，分布在各个乡镇的山坡地带和河滩地。全县总人口为35.00万人，其中农业人口为28.52万人，占全县总人口的81.5%，农业劳动力10.2万个，按农业人口计算平均每人占有耕地面积0.18 hm2，每个农业劳力平均负担耕地面积0.47 hm2。

2 资料收集和评价单元

2.1 资料收集

本研究资料主要是收集西丰县土壤图、农田水利分区图、地貌类型分区图、土壤养分图、地下水位等值线图、农作物种植分区图等基础图件及土壤志、土种志等相关文字材料。制定地块采样计划，进行土壤采样，并针对县域实际进行相关指标测定与分析，为后期耕地地力评价做好充分、可靠的数据来源准备。

2.2 评价单元

科学确定耕地地力评价单元是做好耕地地力评价的基础。主要应用土壤图、土地利用现状图等基础图件确定评价单元。针对实际生产需要和测土配方施肥的实施，选择1∶10 000大比例尺土地利用现状图中的耕地图斑作为评价单元，其土地利用现状图的地块空间界限及行政隶属关系明确，有准确的面积，地貌类型及土壤类型一致，利用方式及耕作方法基本相同。

3 评价过程

3.1 构建评价指标体系

根据耕地地力评价因子总集（农业部《测土配方施肥技术规范（试行）修订稿》），遵循对耕地地力有较大影响、因子在评价区域内的变异较大、在时间序列上具有相对稳定性、与评价区域的大小有密切关系等原则，集中专家智慧，通过专家技术组会议商议，选取耕地地力评价因子。选择四大类、12个指标作为耕地地力评价的依据，形成了适合西丰县的耕地地力评价指标体系（见表1）。

3.2 确定权重

3.2.1 构造判断矩阵 研究中选用层次分析法（AHP）确定指标权重。判断矩阵元素的值反映了人们对各因素相对重要性（或优劣、偏好、强度等）的认识，采用1～9及其倒数的标度方法。当相互比较因素的重要性能够用具有实际意义的比值说明时，判断矩阵相应元素的值则可以应用这个比值。根据专家比较同一层次各因素对上一层次的相对重要性，给出数量化的评估。专家评估的初步结果经合适的数学处理（包括实际计算的最终结果-组合权重）、反复研究讨论后形成西丰县层次结构模型的判断矩阵（见表2）。

3.2.2 层次单排序及其一致性检验 建立比较矩阵后，就可以求出各个因素的权重值。采用和积法计算出各矩阵的最大特征向量根λmax及其对应的特征向量W，并用CR=CI/RI进行一致性检验。特征向量W就是各个因素的权重值。准则层各指标因素的特征向量为[0.180 2，0.234 2，0.269 8，0.315 7]，其最大特征根为4.000 0，CR=CI/RI= 0.000 004 29<0.1，一致性检验通过，因此判断矩阵的权数分配是合理的。

3.2.3 计算指标权重 通过以上的计算步骤，得出A-B和B-C的权重值（见表3）。分别将A-B和B-C的权重值相乘，得出A-C的权重值（见表4）。

3.3 计算耕地地力综合指数（IFI）

单个评价单元的综合指数采用累加法计算。

式中：IFI为耕地地力综合指数（Integrated Fertility Index）；Fi为第i个因素评语；Ci为第i个因素的组合权重。

4 评价应用

通过综合分析，对西丰县耕地地力进行等级划分应用。

4.1 耕地地力等级划分

通过综合分析，将全区耕地分为5个等级，并对评价的结果进行耕地地力系统分析。根据综合地力指数分布和样点分布的频率，采用累积曲线法确定分级方法议案，划分地力等级，制作耕地地力等级图。西丰县耕地地力综合指数分等标准见表5。

4.2 各等级地力分述

1） 一等地，综合地力指数为≥0.80，耕地面积

5 504.18 hm2，占西丰县耕地总面积不到10.00%，主要分布在陶然乡、安民镇、平岗镇和房木镇，这些地区处在丘陵缓坡地带，土层较深（几乎都在100 cm以上），地势平整，土壤熟化度和养分含量都很高。质地为壤土、砂土和黏土，结构为保水、保肥、宜耕性强的团粒。这一级别的土壤属于水、肥、气、热协调性好的没有障碍因素的土壤。土壤pH值大多在4.91～6.01之间，平均为5.31；土壤有机质在21.90～39.63 g/kg之间，平均为31.68 g/kg；土壤碱解氮最小值为94.17 mg/kg，最大值为188.71 mg/kg，平均为148.93

mg/kg；土壤速效磷最大值为103.88 mg/kg，最小值为44.57 mg/kg，平均为71.39 mg/kg；土壤速效钾最大值为198.38 mg/kg，最小值为83.20 mg/kg，平均为123.49 mg/kg。该区域主要种植玉米和水稻，且产量很高，其灌溉和排涝条件都很好，是西丰县重要的高产耕地。此级土壤在日后利用中应注意改善水肥条件，培肥土壤，增加灌排设施，促进土壤生态系统的良性循环。在施大量氮夺高产基础上，增施有机肥料，实行轮作倒茬措施，合理施用磷、钾肥，以调整氮磷钾比例，也是一项重要的增产措施。

2） 二等地，综合地力指数为0.73～0.80，耕地面积19 386.94 hm2，占西丰县耕地总面积的31.60%。主要分布在天德镇、郜家店镇、平岗镇、安民镇大部和房木镇大部等。这一级别农田特点是土层深厚，养分含量较高，土壤pH值一般在4.87～6.00之间，平均为5.28；土壤有机质在19.44～39.93 g/kg之间，平均为30.20 g/kg；土壤碱解氮最大值为213.28 mg/kg，最小值为91.78 mg/kg，平均为144.42 mg/kg；土壤速效磷最大值为106.16 mg/kg，最小值为37.60 mg/kg，平均为69.15 mg/kg；土壤速效钾最大值为187.79 mg/kg，最小值为80.04 mg/kg，平均为123.47 mg/kg。这一级别是比较优质的土地，虽然存在排水能力差、少量漏水漏肥等限制因子，但总的来说肥力相对较好，灌溉和排涝能力较高。

3） 三等地，综合地力指数为0.64～0.72，耕地面积22 394.37 hm2，占西丰县耕地总面积的33.33%以上。三等地零星分布于整个西丰县，集中在郜家店镇、西丰镇、平岗镇、安民镇、天德镇、房木镇、金星满族乡、柏榆乡、陶然乡、德兴满族乡等地。土壤pH值一般在4.86～5.95之间，平均为5.28；土壤有机质最大值为40.29 g/kg，最小值为18.22 g/kg，平均为28.97

g/kg；土壤碱解氮最大值为219.23 mg/kg，最小值为89.19 mg/kg，平均为138.20 mg/kg；土壤有效磷最大值为98.63 mg/kg，最小值为29.07 mg/kg，平均为66.18 mg/kg；土壤速效钾最大值为193.99 mg/kg，最小值为78.41 mg/kg，平均为116.33 mg/kg。这一级别的土壤地势平坦，有少量灌溉，肥力中等水平，存在对农业生产影响较大的障碍因子。

4） 四等地，综合地力指数为 0.57～0.64，耕地面积9 117.42 hm2，占西丰县耕地总面积的14.86%，主要分布在东部丘陵区和平原区，集中在房木镇大部、振兴镇大部、成平满族乡大部、郜家店镇大部，柏榆乡大部、金星满族乡和安民镇西部等。土壤pH值最大值为5.96，最小值为4.91，平均为5.27；土壤有机质在19.04～40.30 g/kg之间，平均为29.50 g/kg；水解性氮最大值为204.10 mg/kg，最小值为89.60 mg/kg，平均为140.75 mg/kg；土壤速效磷最大值为105.59

mg/kg，最小值为28.76 mg/kg，平均为65.24 mg/kg；土壤速效钾最大值为192.96 mg/kg，最小值为78.30 mg/kg，平均为118.57 mg/kg。这一级别土壤养分较为贫瘠，灌溉条件极差，田面坡度大，质地较差，土壤中各种障碍因素对农业生产影响较重。

5） 五等地，综合地力指数为<0.57，耕地面积

4 940.02 hm2，占西丰县耕地总面积的8.05%。呈零星分布在房木镇、郜家店镇、西丰镇、和隆满族乡、成平满族乡、明德满族乡和更刻乡等地。土壤pH值一般在4.88～5.90之间，平均为5.28；土壤水解性氮最大值为193.74 mg/kg，最小值为88.81 mg/kg，平均为132.00 mg/kg；土壤有机质最大值为37.82 g/kg ，最小值为18.38 g/kg平均为27.57 g/kg；土壤速效磷最大值为100.02 mg/kg，最小值为34.19 mg/kg，平均为63.06 mg/kg；土壤速效钾最大值为178.57 mg/kg，最小值为78.33 mg/kg，平均为109.54 mg/kg。这一级别土壤养分极为匮乏，土层浅、没有灌溉条件甚至没有水源、岩石裸露、大坡度田面、砾石结构为主等障碍因子严重影响正常的农业生产，使作物产量持续走低。开垦时首要完成田间水利工程等基础性工作，兼顾改良土壤措施。

参考文献

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