中低产田成因类型划分方法的研究,本文主要内容关键词为:中低产田论文,成因论文,类型论文,方法论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
中图分类号:S155.1文献标识码:A 文章编号:1007 -7588(1999)04-0035-04
开发治理中低产田,充分挖掘耕地资源潜力,是增加农业生产后劲,保持农业持续发展的有效途径,而弄清形成中低产田的主要原因,并正确划分其成因类型,则是科学开发中低产田的重要前提。为此,我们对中低产田的成因类型划分方法作了初步的研究。
1 中低产田的划分标准
中低产田的划分通常是以粮食产量水平为依据。根据国务院办公厅、全国农业区划委员会的通知精神,从1990年开始,在全国范围进行了“四低”、“四荒”资源调查,调查中,中低产田主要以3a的粮食平均标准亩产(将不同作物产量折算成本地代表作物的产量)为计算指标来划分中低产田。 不同的区域有不同的划分标准, 如北方山西省以亩产在150kg以下为低产田,150kg~300kg为中产田; 南方江苏省则以亩产在500kg以下为低产田,501kg~600kg为中产田。
耕地农作物的生长发育和产量水平既受光、热、水、土等自然条件的制约,也受物资投入和科技发展的影响,是由一定区域性和动态性的综合因素作用的结果。中低产田产量水平的划分只反映了一定区域某阶段粮食产量状况,而没有反映出决定产量水平的诸环境因素的状况,有些地方虽考虑到环境因素的影响,但只局限于某些指标的分析,没有对环境因素作一系统的分析,更没有分析环境因素对作物的影响程度。基于此,我们在建立中低产田成因类型参照系的基础上,通过环境因素满足度的计算,提出以形成中低产田的原因为主要依据来划分中低产田,这样既考虑到环境因素对作物的综合影响,从本质上反映了造成中低产田的原因,又从一定角度对中低产田的潜力进行了分析,为开发中低产田提供了科学的依据。
2 中低产田成因类型划分的基本原理
划分中低产田的成因类型首先要分析其相对潜力,再根据木桶法则、相对论和概率统计原理,确定中低产田的主要限制因素,并划分其成因类型。
2.1 相对潜力的划分
受自然条件和经济技术条件的影响,中低产田的开发潜力存在较大差异,有些开发潜力较大,有些潜力较小,开发效果较差,中低产田相对潜力的大小是决定其开发治理重点和先后的重要指标,因此对中低产田相对潜力进行分级是开发治理中很重要的一环。
2.2 主要限制因素的确定
作物的生长状况取决于生活环境对其最适生长的环境因素值的满足程度。根据木桶法则,在一定的技术条件下,中低产田的生产能力由主要影响因素中的关键因素,即主要限制因素来决定。比较各环境因素的满足度,满足度较小的几个因素是影响作物生长的主要限制因素,也是形成中低产田的主要原因。满足度最小的为第一限制因素,即最大限制因素,次之为第二限制因素,依次类推。
2.3 中低产田成因类型的划分
耕地类型复杂多样,中低产田分布又很广泛,形成原因比较复杂,有干旱缺水、水土流失、热量不足、土壤瘠薄、盐碱化、经营管理等多种原因,中低产田的形成多是环境因素综合作用的结果,其中起决定作用的是主要限制因素。因此应根据各区域的主要限制因素,以满足度较小的第1~5个限制因素为主要指标,结合实地考察来划分中低产田。
3 中低产田成因类型的划分方法与步骤
通过对中低产田相对潜力进行分级、计算满足度、确定主要限制因素,最后划分其成因类型。以山西省汾阳县中低产田成因类型的划分为例对该方法进行分析。
汾阳县位于吕梁山东麓、太原盆地西沿,全县监测耕地面积5.16×10[4]hm[2]。地貌类型多样,丘陵、平川和山区面积分别占土地总面积的29.5%、32.8%和37.7%,气候条件区域差异较大。
分析中低产田的成因以生产力水平、自然条件和社会经济条件基本一致的耕地基本单元为基础,可将农业动态监测公里网样点作为一个耕地基本单元来研究,汾阳县共有耕地公里网样点551个。
3.1 划分中低产田相对潜力
理论单产-实际单产
相对潜力计算公式为:相对潜力=──────────
理论单产
理论单产可采用FAO法、迈阿密方法与下垫面(地貌、 土壤等)等多种定量计算与定性分析相结合的方法,按农业生态区来计算。在当前技术条件下,汾阳县平川、丘陵、边山、山区的理论单产分别是6000kg/hm[2]、5250kg/hm[2]、2850kg/hm[2]、1800kg/hm[2]。
根据相对潜力值,结合实地考察,对中低产田进行分级。汾阳县高潜力和中潜力的中低产田相对潜力下限值分别确定为0.75和0.55,并据此对中低产田进行相对潜力分级,全县高潜力中低产田面积1.3×10[4]hm[2],中潜力中低产田面积2.63×10[4]hm[2], 分别占耕地总面积的25.69%和50.82%。
3.2 计算环境因素的满足度
环境因素的满足度是相对于作物生长所要求的环境因素理想值,即作物生长的最适环境因素值而言。其计算公式为:
某因素的实际指标值
某因素的满足度=────────────
作物对某因素要求的理想值
3.2.1 确定理想值 环境因素的理想值因不同作物、 不同品种以及不同区域而不同。因此在某一区域,应根据当地大宗作物、主要品种从宏观上确定。农作物生长对环境因素要求的理想值,可通过查阅当地有关试验资料和专家咨询等方法来确定。
理想值既可用定量值来表示,如积温用“度”表示,无霜期用“天”表示;也可用分值来表示,一般用满分(10或100)来表示。 理想值以分值表示时,应根据当地实际情况将理想值划分几个层次作为各指标的分层值,实际值按照分层情况给予打分。
汾阳县环境因素的理想值以分值表示,为10分,根据当地实际,将耕层厚度、经营水平等指标的理想值划分为3个层次, 土壤有机质含量、磷含量、钾含量等指标的理想值划分为4个层次, 有效积温等指标的理想值划分为2个层次。实际值按照分层情况给予打分。 耕层厚度>1m时为10分,1m~0.5m时为8分,<0.5m时为5分;经营水平划分为10、 5、3三个层次;土壤有机质含量>1.5时为10分,1.5~1的为8分,1~0.8时为4分,<0.8的为1分;有效积温>3480°时为10分,3480°~3000°时为8分,3000°~2500°时为4分。
3.2.2 建立中低产田成因类型分析参照系
各环境因素的理想值组成中低产田成因类型分析参照系。综合作物生长的自然条件和社会条件,构成中低产田成因类型分析参照系的指标主要有:有效积温、作物生长平均气温、无霜期、供水状况、土壤质地、土体构型、耕层厚度、土壤酸碱度、田面坡度、土壤有机质含量、速效钾含量、速效磷含量、经营水平等,这些指标能较全面地反映影响农作物生长的环境因素状况。
3.3 分析主要限制因素
计算得到环境因素满足度后,一般重点分析满足度较小的前5 个因素。并根据差异显著性原理检验它们之间的差异性,将第一限制因素与第二限制因素相比较,若两者差异显著,则中低产田的成因以第一限制因素为主要分析指标;若两者差异不显著,则第一、第二限制因素均要考虑。在考虑第二限制因素的同时,将第二限制因素与第三限制因素比较,差异显著,则不考虑第三限制因素;差异不显著,则要考虑第三限制因素。同样方法分析第四和第五限制因素。
表1 汾阳县中低产田基本单元限制因素分析举例
Table 1 Case analysis of limiting factors to basic unitof medium-low yield farmland in Fenyang Country
样点第一限制因素第二限制因素
号名 称 满足度 名 称 满足度
36
速磷含量 0.10
供水状况 0.20
195
供水状况 0.20
生长期平均气温
0.20
245
钾含量
0.20
速磷含量 0.30
348
速磷含量 0.10
供水状况 0.20
363
供水状况 0.20
速磷含量 0.30
383
钾含量
0.10
供水状况 0.20
1048
土壤酸碱度
0.10
供水状况 0.20
1111
速磷含量 0.30
土壤酸碱度
0.50
1157
土体构型 0.33
供水状况 0.40
1173
供水状况 0.40
土体构型 0.50
样点
第三限制因素
号
名 称
满足度
36
生长期平均气温
0.20
195
钾含量
0.30
245
经营水平 0.30
348
有机质含量
0.30
363
经营水平 0.50
383
生长期平均气温
0.20
1048
速磷含量 0.30
1111
经营水平 0.60
1157
土壤质地 0.50
1173
土壤酸碱度
0.70
3.4 对中低产田成因类型进行命名
中低产田主要限制因素确定以后,其命名应将满足度最小的第一限制因素名称放在最前,第二限制因素的名称放在其后,最后是第三、第四、第五限制因素。如某块中低产田的供水状况满足度最小,为第一限制因素,土壤养分和温度的满足度较大,分别为第二限制因素和第三限制因素,且两者差异较显著,则这块中低产田可命名为:缺水—瘠薄型中低产田;若中低产田田面坡度较大,满足度最小,为第一限制因素,供水状况和土壤养分的满足度较大,分别为第二和第三限制因素,且两者差异不显著,则这块中低产田可命名为坡地-干旱-瘠薄型中低产田。为了更确切地表示中低产田成因类型分布的位置,还可在成因类型前面加上该地的地名。
3.5 中低产田成因类型分析
分析中低产田的成因要根据主要限制因素,结合各地自然条件和社会经济条件,对一定区域中低产田的成因类型加以分类。
汾阳县中低产田地貌类型多样,气候差异较大,分析其主要限制因素,其成因可分为瘠薄型、干旱缺水与渍涝型、盐碱型、坡地型、不良夹层型、过沙过粘与风沙型、高寒型、经营型等8种类型。 对汾阳县中低产田的成因类型进行分析,结果见表2。
表2 汾阳县中低产田成因类型分析
Table 2 Analysis of causes types of medium- low yieldfarmland (个·hm[2])
内容中产田
低产田
类型样点数面积
样点数面积
瘠薄型80 7453.33
16015046.67
干旱缺水与渍涝型 60 5593.3389 8373.33
盐碱型 1 100.00 3 280.00
坡地型 007 653.33
不良夹层型 00
15 940.00
过沙过粘与风沙型
001
93.33
高寒型 005 473.33
经营型 005 473.33
内容 合计
类型样点数面积
瘠薄型
24022500.00
干旱缺水与溃涝型 14913966.67
盐碱型 4 380.00
坡地型 7 653.33
不良夹层型15 940.00
过沙过粘与风沙型
1
93.33
高寒型 5 473.33
经营型 5 473.33
由表2可知, 汾阳县中产田的主要限制因素是土壤瘠薄和干旱缺水,分别占中产田面积的56.70%和42.55%;其次为盐碱型,面积约占0.76%。低产田的主要限制因素是土壤瘠薄和干旱缺水,分别占低产田的57.14%和31.80%;其次还有盐碱、坡地、不良夹层、过沙过粘、高寒、经营等,面积约占11.06%。因此, 形成汾阳县中低产田的主要原因是土壤瘠薄和干旱缺水,其次还有盐碱化、坡地等原因。
3.6 中低产田的成因类型划分
通过成因类型分析,结合当地实际,对中低产田进行成因类型划分。汾阳县的中低产田可划分为:①杏花、三泉片缺水—瘠薄型中低产田。该类型区耕地面积为2600hm[2],供水状况较差,氮、磷、 钾等土壤养分缺乏,地下水资源比较丰富。 ②宋家庄片缺水—瘠薄型中低产田。该类型区耕地面积4533.3hm[2],形成中低产田的主要原因是缺水、 缺肥、土地瘠薄、地下资源贫乏。 ③南偏城片缺水—瘠薄—盐碱型中低产田。该类型区耕地面积5600hm[2],地形起伏较大, 水土流失较严重,干旱缺水,土壤瘠薄。 ④演武、见喜片缺水—瘠薄型中低产田。该类型区耕地面积12666.7hm[2],主要问题是干旱缺水、土壤盐碱、瘠薄。 ⑤峪道河、宋家庄片缺水型中低产田。该类型区耕地面积6000hm[2],地形起伏较大,干旱缺水,改造难度较大。 ⑥七支渠盐碱型中低产田。该类型区耕地面积4000hm[2], 形成中低产田的主要原因是盐碱化。 ⑦西部山区缺水—瘠薄型中低产田。该类型区耕地面积1000hm[2],形成中低产田的主要原因是坡度陡、干旱缺水、土壤瘠薄、水土流失严重。⑧汾离公路两侧缺水—瘠薄型中低产田。 该类型区耕地面积6666.7hm[2]。农业生产的主要限制因素是干旱缺水、土壤瘠薄、 耕作粗放、管理水平差。 ⑨城子、肖家庄片缺水型中低产田。该类型区耕地面积8000hm[2],地下水、地表水较丰富,但开发利用不够, 形成中低产田的主要原因是干旱缺水。
4 小结
(1)
本文提出的中低产田主要限制因素的定量分析方法和成因类型划分方法,对中低产田的改造具有一定的针对性和可操作性。
(2) 该方法在实际应用中,因区域条件差异较大, 不只局限于上述8种成因类型,应根据实际情况,进行合理的分析, 正确划分中低产田,从而制订合理的开发改造措施。
收稿日期:1998—01—07;收到修改稿日期:1998—07—09