1、耕地地力评价方法与应用1 相关概念1.1 土壤质量(健康) 土壤在生态系统的范围内，维持生物的生产力、保护环境质量以及促进动植物健康的能力，土壤具有不同等级的质量，这是与土壤的各种形成因素以及土壤耕作引起的动态变化有关的一种固有的土壤属性。它是土壤的许多物理、化学和生物学性质，以及形成这些性质的一些重要过程的综合体。简言之，即“土壤运行能力” 。单一的土壤性质无法定量表达土壤 质量状况，土壤质量评价工作是根据已知的土壤外部性质对土壤的内在属性进行量化表达。常用评价方法是指数和评分法，简称指数法。1.2 耕地地力在当前管理水平下，由土壤本身特性、自然背景条件和基础设施水平等要素综合构成的耕地生产
2、能力。2 耕地地力评价方法2.1 耕地地力评价方法 耕地地力评价大体可分为以产量为依据的耕地当前生产能力评价和以自然要素为主的生产潜力评价。本次耕地地力评价是指耕地用于一定生产方式下，在各种自然要素相互作用下所表现出来的潜在生产能力。生产潜力评价又可分为以气候要素为主的潜力评价和以土壤要素为主的潜力评价。在一个较小的区域范围内（县域），气候要素相对一致，耕地地力评价可以根据所在地的地形地貌、成土母质、土壤理化性状、农田基础设施等要素相互作用表现出来的综合特征，揭示耕地潜在生物生产力的高低。耕地地力评价结果表达方法一：指数法IFI= b1X1+b2X2+bnXn式中： IFI耕地地力指数 ;Xi
3、耕地自然属性(参评因素);bi该属性对 耕地地力的贡献率(层次分析方法或专家直接评估求得)。耕地地力评价结果表达方法二： 回归模型法Y=b0+b1X1+b2X2+bnXn式中：Y单位面积产 量;Xi耕地自然属性(参评因素);bi该属性对 耕地地力的贡献率( 解多元回归方程求得) 。2.2 评价内容耕地地力评价实质是评价立地条件、土壤理化性状、障碍因素等要素对作物生长限制的强弱。由于影响耕地地力的因子间普遍存在着相关性，甚至信息彼此重叠，因此进行耕地地力评价时没有必要将所有因子都考虑进去。筛选能全面反映当地耕地地力的主导评价因子并计算出各评价因子的权重是着手耕地地力评价的关键环节。2.3 评价因
4、子确定原则 主导性原则。选取的因子对耕地地力有比较大的影响。如地形、土壤、灌排等； 差异性原则。选取的因子在评价区域内的变异较大，便于划分耕地地力的等级。如坡度、有效土层厚度等； 稳定性原则。选取的评价因子在时间序列上具有相对的稳定性。如土壤质地、有机质等，评价的结果能够有较长的有效期； 现实性原则。选取评价因素与评价区域的大小有密切的关系如气候因素等。 2.4 耕地地力评价技术流程图建立县域耕地资源基础数据库确定评价单元选择评价要素评价单元获取数据建立县域耕地资源管理信息系统计算单因素评价评语确定田间调查取样点位土肥历史资料，本次测土施肥外业调查、化验数据与田间试验等数据省专家组全国指标体系
5、中筛选土壤图与土地利用现状图叠加Kirging空间插值法与专家经验法属性提取空间与属性数据库、专家知识库指数法、模型综合评判法3 耕地地力评价指标体系3.1 全国耕地地力评价指标体系根据全国气候、地形地貌、成土母质等成土因素的差异特点，农业部多次召集专家研讨全国耕地地力评价指标体系，最后建立了一个全国共用的地力评价指标体系，并出版了县域耕地资源管理信息系统数据字典，该字典对每一个指标的名称、释义、量纲、上下限给出了准确、统一的定义。这一指标体系中包含了气候、立地条件、剖面性状、耕层土壤理化性状、耕层土壤养分状况、障碍因素、土壤管理七大类共 64 个指标。计算单因素权重确定地力综合指数分级方案
6、计算耕地地力综合指数归入国家地力等级体系评价成果层次分析法累加法、累乘法及二法相结合等距法、累计频率曲线法电子图件、表格及报告全国耕地类型区、耕地地力等级划分NY/T309-1996标准全国耕地地力评价因子总集3.2 湖南省耕地地力评价指标体系1气象0 0积温、 10 0积温、年降雨量、全年日照时数、光能辐射总量、无霜期、干燥度等7个因子2立地条件经度、纬度、海拔、地貌类型、地形部位、坡度、坡向、土壤侵蚀类型、土壤侵蚀程度、成土母质、地面破碎情况、地表岩石露头状况、地表砾石度、林地覆盖率、田面坡度等15个因子3剖面性状剖面构型、质地构型、有效土层厚度、耕层厚度、腐殖层厚度、田间持水量、冬季地下
7、水位、潜水埋深、水型等9个因子4耕层理化性状 质地、容重、pH、CEC等4个因子5耕层养分状况有机质、全氮、有效磷、速效钾、缓效钾、有效锌、水溶态硼、有效钼、有效铜、有效硅、有效锰、有效铁、交换性钙、交换性镁等14个因子6障碍因素障碍层类型、障碍层出现位置、障碍层厚度、耕层含盐量、一类土层含盐量、盐化类型、地下水矿化度等7个因子7土壤管理灌溉保证率、灌溉模数、抗旱能力、排涝能力、排涝模数、轮作制度、梯田化水平、蔬菜用地设施类型等8个因子背景：2002 年 ，省土肥站在 组织宁乡县农业局开展耕地地力调查与质量评价项目试点工作期间，邀请省内土肥、环保、地质、国土等部门的专家在长沙召开了湖南省耕地地
8、力评价指标体系研讨会，该会重点研究了全国共用的耕地地力评价指标体系框架，针对 湖南省耕地土壤资源的特点，选择了 21 个评价因子作为湖南省耕地地力评价指标体系。湖南省耕地地力评价指标体系框架图湖南省县域耕地地力评价指标体系形成过程自 2002 年以来，省土壤肥料工作站先后组织宁乡(2002 年)，1气象 10 0C积温1 个因子2耕层理化性状质地、 pH 2个因子3耕层养分状况4立地条件有机质、有效磷、缓效钾3个因子海拔、地貌类型、地形部位、坡度、成土母质5个因子5剖面性状 剖面构型、有效土层厚度、耕层厚度、冬季地下水位4个因子6障碍因素 障碍层类型、障碍层厚度、 障碍层出现位置3个因子7土壤
9、管理 排涝能力、灌溉保证率、 轮作制度3个因子沅江(2003 年) ，汉寿、衡 东(2004 年)， 涟源、湘阴(2005 年)等 6 个县实施了农业部下达的耕地地力调查与质量评价项目。在项目实施过程中，通过专家研讨，各项目县从湖南省耕地地力评价 21个指标体系中选择 10-13 个不等评价因子作为各自耕地地力评价指标。表 1 湖南省县域耕地地力评价指标体系4 湖南省县域耕地地力评价要素层次结构描述与打分表筛选测土配方施肥项目县 10%的有代表性的采样点（800 个左右），即骨干样点进行县域耕地地力评价，要求项目实施第一年采回来所有耕地评价的骨干样点，骨干样点要覆盖全县所有的乡（镇），土种和耕
10、作制度。表 2 湖南省县域耕地地力评价指标体系专家打分表A 层 B 层 C 层 宁乡 沅江 汉寿 衡东地形部位 Y Y Y Y地貌类型 Y N N N成土母质 Y N N N立地条件障碍层类型 Y Y Y Y质地 Y Y Y YpH Y Y N N有机质 Y Y Y Y有效磷 Y Y Y Y理化性状缓效钾 Y Y Y Y排涝能力 Y Y Y Y土壤管理 灌溉保证率 Y Y Y Y剖面构型 Y Y Y Y耕 地 地 力剖面性状 耕层厚度 Y Y Y Y得分统计A 层目标层B 层基准层C 层指标层 在本大类指标该层次的排名 分值立地条件（B 1）理化性状（B 2）土壤管理（B 3）剖面性状(B 4
11、)地形部位(C 1)立地条件障碍层状况(C 2)质地(C 3)有机质(C 4)有效磷(C 5)理化性状缓效钾(C 6)排涝能力(C 7)土壤管理灌溉保证率(C 8)剖面构型(C 9)耕地地力剖面性状耕层厚度(C 10)耕地地力评价指标体系专家打分表的说明（1）请专家比较同一层次各因素对上一层次的相对重要性，并给出数量化的评分（分数从 1-10 分）。将 专家打分结果经数学处理后反馈给各位专家，请专家重新修改或确认。（2）分数等级说明7-10 分表明该指标是本大 类指标中最重要的指标; 5-7 分表明该指标是本大 类指标中重要的指标; 3-5 分表明该指标是本大 类指标中较重要的指标; 2-3
12、分表明该指标是本大 类指标中一般重要的指标; 1-2 分表明该指标是本大 类指标中一般的指标; 二个因素打分可以一样 ，也可以不一 样。表 3 地形部位隶属度及其描述描 述 高岸田 二排田 梯田上部 梯田中部 梯田下部 冲田上部 冲 田中 部隶属度描 述 冲田下部 冲田出口 垅 田 上 部 垅田中部 垅田下部 垅田出口 山间峡谷隶属度描 述 碟形田 低洼田 河流一级阶地 河流二级 阶 地 台地 丘间缓坡 地 丘 间平 地隶属度描 述 高湖田 平湖田上 部 平湖田中 部 平湖田下 部 低湖田 湖心滩 河心滩隶属度描 述 丘顶部 山坡上部 山坡中部 坡 麓 低位河漫滩 中 位 河 漫 滩 高位河漫
13、 滩隶属度说明：1、山间峡谷、冲田、垅田划分指标。山 间峡谷：谷宽100m；冲田：冲宽 100m1000m；垅田：垅宽 1000m4000m；2、碟形地：专指石灰岩地区漏斗（天坑）中的水田和旱土，以四周高，中 间低平为主要特征。表 4 障碍层状况隶属度及其描述障碍层状 况高位强度障 碍高位中度障 碍高位轻度障 碍中位强度障 碍全层障碍隶属度障碍层状 况中位中度障 碍中位轻度障 碍低位强度障 碍低位中度障 碍无障碍层隶属度说明：高位指 30cm 以上，中位指 3060cm，低位指 60cm 以下。表 5 耕层质地隶属度及其描述描 述 轻粘土 中粘土 重粘土 重壤 中壤 轻壤 砂壤 松砂土 紧砂土
14、隶属度表 6 有机质隶属函数拟合专家评估打分表（质地为粘土 中壤）有机质含量（g/kg）35 33 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11专 家评估值表 7 有机质隶属函数拟合专家评估打分表（质地为轻壤 砂土）有机质含量（g/kg）30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6专 家评估值表 8 有效磷隶属函数拟合专家评估打分表（质地为粘土 -中壤）有效磷（mg/kg）28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2专 家评估值表 9 有效磷隶属函数拟合专家评估打分表（质地为轻壤 砂土）有效磷（ mg/kg） 20.5 19.0 17.5 16.0 14.5 13.0 11.5 10.0 8.5 7.0 5.5 4.0 2.5 1.0
