西北半干旱地区的甜菜种植适宜性区域划分研究

孙长宏，许 静，王 静

(1.甘肃省通渭县农业技术推广中心，甘肃 定西 743000；2.甘肃省凉州区农业技术推广中心，甘肃 武威 730000)

0 前言

甜菜原产于欧洲西部和南部沿海，从瑞典移植到西班牙，1906年中国引进种植糖用甜菜。西北地区甜菜种植主要分布在新疆、内蒙、宁夏、甘肃河西等地，近年来，随着农业种植业结构的大力调整，经济作物发展迅速，黄土高原半干旱区域引进优质甜菜品种，发展糖料作物产业。根据发表文献，郭护团等人发表黄土高原甜菜叶片生长特性及其对块根产量、含糖量的影响，通过摘除不同叶组研究其块根产量、含糖料、显微结构[1]；张启华等发表过陕西黄土高原生态资源及优质高产途径的研究[2]。本文从研究区甜菜发展的实际出发做区域适宜性评价，为全面提升研究区甜菜产业发展和规划作技术支撑。

1 研究区概况

本文以甘肃省通渭县为研究区域，气候属温带半湿润向半干旱过渡，大陆性特征明显，加之境内地势高差悬殊，具有复杂多样的特点。年平均气温7.2℃，极端最高气温33.9℃，极端最低气温-27.1℃；平均无霜期133 d。年光照时数2 200～2 430 h；年蒸发量1 700 mm，年平均降水量400 mm左右，蒸发是降水的4倍。平均风速1.8 m/s，冬季多西北风，夏季多东南风，适宜甜菜生长。研究区耕地面积广阔，土层疏松深厚，区位优势明显，梯田面积不断增多，为推广甜菜良种和开展规模种植有着得天独厚的条件。

2 材料与分析

2.1 研究资料

属性数据包括第二次土壤普查所编撰的土壤志、县乡村基本情况统计以及其它相关文本资料和数据资料。空间数据包括 1∶5万土壤图、地形图以及行政界图、土地利用图等。数据处理和管理软件包括 ACCESS数据库软件、SPSS统计分析软件、ArcGIS地理信息系统软件和县域耕地资源管理信息系统软件。

2.2 技术路线

(1)收集相关数据资料和图件，并按照统一的规范进行分析和处理，建立适宜性评价数据库。(2)选取评价指标，确定单因素权重，即建立隶属函数模型及层次分析模型。(3)利用土壤图、土地利用现状图及行政区划图确定评价单元。提取评价单元属性，包括土壤化验数据，田间调查数据，社会经济要素等评价指标属性。(4)根据建立的评价模型确定评价单元等级，获得各等级耕地面积，编制适宜性分布图等。

2.3 评价方法

在综合考虑了参评因子应对适宜性有较大的影响，在评价区域内的变异较大，便于划分等级，具有相对的稳定性和与生产的密切相关性等原则的前提下，确定有效土层厚度、 质地、CEC、质地构型、有机质、有效磷、 速效钾、降雨量、≥10℃积温、坡度10项评价指标。参评因子赋值采用隶属函数模型，根据模糊数学的理论。用特尔斐法对一组实测值评估出相应的一组隶属度，并根据这两组数据拟合隶属函数。而概念型指标(如质地、质地构型等)与作物适宜性之间是一种非线性的关系，采用特尔菲法直接给出隶属度。

表1 研究区甜菜适宜性评价层次模型

参评因子权重确定采用层次分析模型进行，将研究区10个评价指标通过建立层次结构、构造判断矩阵、层次单元排序及其一致性检验、层次总排序及其一致性检验得出各因子的组合权重，结果见表1-2。

表2 评价因子组合权重表

3 结果与分析

利用模糊评价法计算各因子的隶属度，拟合隶属函数，计算出通渭县甜菜适宜性综合指数后，在耕地资源管理系统中选择累积曲线分级法进行评价，根据曲线斜率的突变点来确定等级的数目和划分综合指数的临界点，将研究区甜菜适宜性划分三个等级：高度适宜、适宜、勉强适宜(见表3、图1)。其中甜菜高度适宜区耕地面积为39 261.8 hm2，占全县耕地面积的29.15%，主要分布在马营镇、华岭乡、陇山乡、北城乡等，其面积分别为：12 215.25 hm2、7 916.94 hm2、5 178.27 hm2、3 655.62 hm2；适宜区耕地面积为79 721.4 hm2，占研究区耕地面积的59.18%，各乡镇均有分布，面积分布较大乡镇有榜罗镇、平襄镇、襄南乡，面积分别为9 575.16 hm2、6 503.83 hm2、6 600.74 hm2，除了华岭乡、陇山乡面积较小，分别为19.23 hm2、947.65 hm2；勉强适宜面积为15 723.38 hm2，占全县耕地面积的11.67%，分布面积较大的乡镇为常河镇、榜罗镇，其面积分别为：4 008.13 hm2、3 636.3 hm2。

表3 研究区甜菜适宜性评价各乡镇面积统计表

图1 研究区甜菜适宜性等级分区图

4 结论与讨论

本次适宜性划分评价，符合实际，布局合理。研究区域甜菜种植适宜性的因子，影响程度从大到小依次为≥10℃积温、年降水量、质地构型、速效钾、有机质、质地、有效磷、有效土层厚度、CEC、坡度。研究区甜菜种植高度适宜面积39 261.8 hm2，占总面积的29.15%，适宜面积79 721.4 hm2，占总面积的59.18%，勉强适宜面积15 723.38 hm2，占耕地总面积的11.67%。该研究结果在量化上更为准确，且专题图形象直观，可直接作为半干旱区域上的发展甜菜种植科学生产区域的依据。