改善土壤提升地力意思

1.技术流程见图2-3。

图2-3　耕地地力评价技术流程图

2.选择评价指标

（1）选择的原则。耕地地力评价实质是评价地形地貌、土壤理化性状等自然要素对农作物生长限制程度的强弱。选取评价指标时应遵循一下几个原则：

①选取的因子对耕地地力有比较大的影响，如地形因素、土壤因素、灌排条件等等。

②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。如在地形起伏较大的区域，地面坡度对耕地地力有很大影响，必须列入评价项目之中；再如有效土层厚度是影响耕地生产能力的重要因素，在多数地方都应列入评价指标体系，但在冲积平原地区，耕地土壤都是由松软的沉积物发育而成的，有效土层深厚而且比较均一，就可以不作为参评因素。

③选取的评价因素在时间序列上具有相对的稳定性，如土壤的质地、有机质含量等，评价的结果能够有较长的有效期。

④选取评价因素与评价区域的大小有密切的关系。当评价区域很大（国家或省级的耕地地力评价），气候因素（降雨、无霜期等等）就必须作为评价因素。本次调查以县为基本调查单位，在一个县的范围内，气候因素变化较小，在进行县域耕地地力评价时，气候因素可以不作为参评因子。

（2）全国耕地地力调查与质量评价指标体系总集。受气候、地形地貌、成土母质等多种因素的影响，不同地区、不同地貌类型、不同母质发育的土壤，耕地地力差异较大，各项指标对地力贡献的份额在不同地区也有较大的差别，即使在同一个气候区内也难以制定一个统一的地力评价指标体系。

我国根据气候以及地貌的特点，用穷举法建立一个全国共用的地力评价指标体系，对每一个指标的名称、释义、量纲、上下限给出准确、统一的定义并制定统一的规范。全国的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7大类共64项指标。

故城县依据全国的指标体系选定了6个指标作为本区域及所辖乡、镇的评价指标。并聘请有关专家对每个评价指标赋值、标准化和确定其权重。

表2-1　有机质含量

表2-2　有效磷含量

表2-3　速效钾含量

表2-4　农田基础设施

表2-5　排水能力

表2-6　土壤质地

3.评价单元　耕地评价单元是具有专门特征的耕地单元，在评价系统中是用于制图的区域；在生产上用于实际的农事管理，是耕地地力评价的基础。我们用数字化的土壤图、土地利用现状图、行政区划图三图叠加确定划分3530个评价单元。

（1）行政区划图。用乡、村的行政界限为评价单元，更细的可以划分到村民小组。这样划分的优点是行政隶属关系明确，适用于农业及农村经济管理。这样的评价单元内可能有两种或多种土壤类型；土地利用方式、管理方式都可能不一致，不适用于耕地地力的评价。

（2）土壤图。根据土壤类型划分评价单元可以在一定程度上反映耕地地力的差异。这种方法的优点是能充分反映土壤在耕地地力中的主要矛盾，同时能够充分利用土壤普查中的资料，节省大量的野外调查工作量，具有较好的土壤和耕地利用基础，只要将耕地地力评价地区的土壤图连同土壤调查报告收集起来，就可以确定土地评价单元、单元的数量及其位置。这样划分的评价单元主要问题是实地缺乏明显的界线，而且往往和自然田块、行政界线不一致；另外，由于利用方式、耕作管理措施的差异，随着时间的推移，同一种土壤类型耕地地力会发生较大的差异。

（3）土地利用现状图。按土地利用现状图的基础制图单元（自然地块或耕作规划单元）作为耕地评价单元。这样的单元内地形、水利状况基本一致，种植作物的种类、管理水平、常年产量也基本相同。不足之处是评价单元的区域较大，往往跨越乡镇区界，另外同一单元内可能包含多种土壤类型。

（4）基本农田保护区图。基本农田保护区划定的保护块具有明确的空间四至，有准确的面积数据，同一个保护块内的利用方式基本一致，作为耕地地力评价的基础单元，评价结果比较可靠，与我国的农业生产体制比较吻合，不足之处是同一个地块内可能包含两种或多种土壤类型。

综合以上几种基础图的优缺点，推荐用土壤图（土种）与行政区划图以及土壤利用现状图叠加产生的图斑作为耕地地力评价的基本单元，这样形成的评价单元空间界线及行政隶属关系明确，有准确的面积（要注意与当地政府发布的耕地面积一致），地貌类型及土壤类型一致，利用方式及耕作方法基本相同，这样得出的评价结果不仅可应用于农业布局规划等农业决策，还可用于指导生产实际的农事操作，为测土配方施肥及实施精准农业奠定良好的基础。

4.田间调查点数量与调查点设置

（1）调查点数量。取样点设置的原则是取样点位图转换分布图后能真实地反应耕地地力的变化，采样点数量应按照《全国耕地地力调查与质量评价技术规程》的要求进行综合分析，我们选取1512个采样点用于耕地地力评价。

（2）调查点设置。调查目的和调查区域内评价要素空间变异情况，参考二次土壤普查采样点位分布图，事先在地图上确定调查点的数量和位置，田间调查人员根据图上确定的点位结合田间实际情况进行调整，并在田间应用GPS定位取样。采用Kirging空间插值法和专家经验法确定取样点位。

5.评价单元获取数据

基本评价单元图的每个图斑都必须有参与评价指标的属性数据。我们舍弃直接从键盘输入参评因子值的传统方式，采取将评价单元与各专业图件叠加采集各参评因素的信息，具体的做法是：按唯一标识原则为评价单元编号；生成评价信息空间库和属性数据库；从图形库中调出评价因子的专题图，与评价单元图进行叠加；保持评价单元几何形状不变，直接对叠加后形成的图形属性库进行操作，以评价单元为基本统计单位，按面积加权平均汇总评价单元各评价因素的值。由此，得到图形与属性相连的，以评价单元为基本单元的评价信息，为后续耕地地力的评价奠定了基础。

根据不同类型数据的特点，可采用以下几种途径为评价单元获取数据：

（1）点位数据。对于点分布图，先进行插值形成栅格图，与评价单元图叠加后采用加权统计的方法给评价单元赋值。如土壤有效磷点位图、速效钾点位图等。

（2）矢量图。对于矢量图，直接与评价单元图叠加，再采用加权统计的方法为评价单元赋值。对于土壤质地、容重等较稳定的土壤理化性状，可用一个乡镇范围内同一个土种的平均值直接为评价单元赋值。

（3）等值线图。对于等值线图，先采用地面高程模型生成栅格图，再与评价单元图叠加后采用分区统计的方法给评价单元赋值。如等高线、积温、降雨等。

6.计算单因素评价评语（模糊评价法）

（1）模糊评价法基本原理。耕地是在自然因素和人为因素共同作用下形成的一种复杂的自然综合体，它受时间、空间因子的制约。在现阶段，这些制约因子的作用还难以用精确的数字来表达。同时，耕地质量本身在“好”与“不好”之间也无截然界限，这类界限具有模糊性，因此，可以用模糊评价法来计算单因素评价评语。

（2）SPSS统计分析软件简介。SPSS（Statistical　Package　for　the　Social　Science'社会科学统计分析软件包）是世界上著名的统计分析软件之一。该软件名为社会科学软件包，实际上已广泛应用于经济学、医疗卫生、农业等各个领域。SPSS　for　Windows是SPSS软件的Windows版本。它用Windows的窗口方式展示各种管理和分析数据的功能，使用对话框展示出各种功能选择项。只要掌握一定的Windows操作技能，粗通统计分析原理，就可以使用该软件为实际工作服务（参考文献：《SPSS　for　Windows从入门到精通》，卢纹岱等编著，电子工业出版社）。

7.计算单因素权重　计算单元因素权重可以有多种方法，如主成分分析、多元回归分析、逐步回归分析、灰色关联分析、层次分析等。本书推荐耕地地力评价单因素权重的计算主要应用层次分析法。

（1）层次分析法基本原理。层次分析方法的基本原理是把复杂问题中的各个因素按照相互之间的隶属关系排成从高到低的若干层次，根据对一定客观现实的判断就同一层次相对重要性相互比较的结果，决定该层次各元素重要性先后次序。

（2）层次分析法的基本步骤。建立层次结构模型；构造判断矩阵；层次单排序及其一致性检验；层次总排序；层次总排序的一致性检验。

层次分析报告

模型名称：故城县层次分析模型

构造层次模型

目标层判别矩阵原始资料：

1.0000　1.1111

0.9000　1.0000

特征向量：［0.5263，0.4737］

最大特征根为：2.0000

CI=-5.00001250003379E-06

RI=0

CR=CI/RI=0.00000000＜0.1

一致性检验通过！

准则层（1）判别矩阵原始资料：

1.0000　1.1111

0.9000　1.0000

特征向量：［0.5263，0.4737］

最大特征根为：2.0000

CI=-5.00001250003379E-06

RI=0

CR=CI/RI=0.00000000＜0.1

一致性检验通过！

准则层（2）判别矩阵原始资料：

1.0000　1.1111　1.2500

0.9000　1.0000　1.1111

0.8000　0.9000　1.0000

特征向量：［0.3704，0.3320，0.2976］

最大特征根为：3.0000

CI=5.25372965642923E-06

RI=，58

CR=CI/RI=0.00000906＜0.1

一致性检验通过！

层次总排序一致性检验：

CI=-1.42963959968882E-07

RI=0.274737565100758

CR=CI/RI=0.00000052＜0.1

总排序一致性检验通过！

层次分析结果表

本报告由《县域耕地资源管理信息系统V3.2》分析提供

8.计算耕地地力综合指数（IFI）

（1）加法模型。

IFI=ΣFi×Ci（i=1，2，3…n）

式中：IFI为耕地地力指数；

Fi为第i个因素的评价评语；

Ci为第i个因素的组合权重。

（2）乘法模型。

IFI=M1×M2×M3×…Mn

式中：M1=F1×C1；M2=F2×C2；…Mn=Fn×Cn

9.确定耕地地力综合指数分级方案

（1）等距法。见表2-7。

表2-7　耕地地力分等

（2）累积频率曲线法。用样点数与耕地地力综合指数制作累积频率曲线图，根据样点分布的频率，分别用耕地地力综合指数＜0.68，0.69～0.84，0.85～0.87，≥0.88将耕地进行分级。用累计曲线的拐点处作为每一等级的起始分值。

10.评价结果检验　耕地地力评价涉及相互关联的许多自然要素和部分人为因素（如灌溉与排水能力），这些要素有些是可以定量的，如耕层厚度、土壤有效磷含量等。有些要素是概念型的，如地貌类型、土壤质地等等。在评价时，概念型因素的描述一般是通过专家的经验或应用某种数量化方法转换为定量的描述。在确定每个要素对地力的贡献时，也依赖于专家的经验。由于专家认识程度的分歧以及数学方法的局限，第一轮评价结果与耕地的实际生产能力难免会发生一定的偏差。第一轮评价工作完成后，应邀请参与制定隶属函数和层次分析判断矩阵的专家依据概念性产量对评价结果进行评估。如两者相差太大，则必须重新拟合隶属函数和评估各个要素对耕地地力的权重。如此经过若干个回合，直至绝大多数专家对评价结果满意为止。

11.评价结果归入全国地力等级体系　以上根据自然要素评价的是耕地生产潜力，评价结果可以很清楚地表明不同等级耕地中存在的主导障碍因素。这样的评价结果可直接应用于指导实际的农业生产，如针对障碍因素，开展中低产土壤改良；依据土壤的特性，安排种植最适宜生长的作物类型；根据土壤养分的丰缺状况，指导农民进行配方施肥等。

对于一个具体的田块而言，农民的经济能力、文化水平以及采用的技术措施都对耕地的实际产量起着重要影响，适当的栽培措施能够在低产土壤上获得较高的产量；反之，不恰当的人为因素可能会限制耕地地力的发挥，收获较低的产量。甚至同一个田块，分给两个农户种植后，由于种田水平的差异，产量也会发生较大的差异。加一方面，从宏观上来说，在一个指定的范围内（如一个村、一个乡或某一个特定的土壤类型），调查的平均产量确实能够在一定程度上反映这个范围内耕地的生产能力。根据统计学原理，当调查点达到一定数量时或调查的范围超过某一临界值时，调查产量的统计值将逐渐趋近于某一个指定的辖区或某一个特定的土壤类型平均地力等级，可以将它定义为概念性产量。

综上所述，在应用耕地自然要素评价的耕地地力等级在指导实际的农业生产时具有重要作用；对于一个地区或国家的决策者，用平均产量或概念性产量描述的地力等级在进行宏观规划时具有重要作用。这里仅推荐一种做法将耕地地力综合指数转换为概念性产量：在依据自然要素评价的每一个地力等级内随机选取10%的管理单元，调查近三年实际的年平均产量，经济作物统一折算为谷类作物产量，将这两组数据进行相关分析，根据其对应关系，建立起综合地力指数与粮食产量的回归方程，将用自然要素评价的耕地地力分别归入相应的概念性产量表示的地力等级体系。