劉光盛，趙樂松，程迎軒，周玉婷，王存越，林涵冰，王紅梅※

（1. 華南農(nóng)業(yè)大學公共管理學院，廣州 510640；2. 廣東省土地調(diào)查規(guī)劃院，廣州 510075；3. 廣東省土地利用與整治重點實驗室，廣州 510640）

0 引 言

新冠肺炎疫情全球暴發(fā)后，一些產(chǎn)糧大國相繼暫?；蛳拗萍Z食出口，導(dǎo)致中國糧食流通產(chǎn)生波動，糧食安全問題凸顯，保障糧食安全成為后疫情時代的一件大事[1]。近年來，中國糧食連年增產(chǎn)，農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，但糧食生產(chǎn)格局錯位問題較為突出。南方雨水充足，糧食種植條件較好，但由于南方地區(qū)二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，種糧效益低，農(nóng)民種糧積極性不高，加之地塊分散，難以機械化經(jīng)營，導(dǎo)致糧食播種面積連年下降。當前，廣東糧食自給率不足30%，福建、浙江不到40%。中國糧食的“十一連增”，主要依靠的是光熱水土條件較差的北方，但北方糧食生產(chǎn)導(dǎo)致的地下水超采已使華北平原20多萬km2范圍內(nèi)成為地球上最大的漏斗[2]，因此北方大規(guī)模糧食生產(chǎn)難以持續(xù)。為保障國家糧食和水資源安全，有必要實施糧食生產(chǎn)“南擴北壓”戰(zhàn)略，而南方農(nóng)業(yè)種植比較效益低，農(nóng)民大多離田務(wù)工，“誰來種田”問題較為突出，對糧食生產(chǎn)“南擴”形成制約。省力型機械成為破解糧食生產(chǎn)“南擴”制約的重要抓手。然而，南方糧食種植機械化面臨兩大困境：一是已經(jīng)實現(xiàn)機械化的環(huán)節(jié)以微耕機為主，存在勞動強度大，勞動生產(chǎn)率低的問題，機械化作用效果不明顯；二是在沒有實現(xiàn)機械化的地方和作業(yè)環(huán)節(jié)，機械化推進艱難緩慢[3]。南方多丘陵山區(qū)，地塊狹小分散且高差較大，道路條件較差，大中型機械在道路與田塊及田塊與田塊之間轉(zhuǎn)移、運輸困難，勞動生產(chǎn)率不高。因此，制約南方丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的核心要素并非農(nóng)業(yè)機械，也非種植模式，而更多是自然（土地）條件[4]。南方丘陵山區(qū)如何突破小機器已飽和，小地塊難施展，小規(guī)模難見效的農(nóng)業(yè)發(fā)展困境，從丘陵山區(qū)占比較大并已實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化的日本、韓國等國家看，科學合理的耕地宜機化整治是突破丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展困境的重要途徑。

耕地宜機化整治是耕地質(zhì)量整治的延伸，是指為適應(yīng)農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展需求，通過土地平整、機耕道建設(shè)以及田塊歸并等工程措施提高耕地的大中型農(nóng)業(yè)機械使用率。由于耕地宜機化整治是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門近年來提出的農(nóng)田建設(shè)新目標，學術(shù)上相關(guān)研究尚處于起步階段，而與耕地宜機化整治內(nèi)涵相近的耕地質(zhì)量整治研究較多。其中，耕地質(zhì)量提升潛力及分區(qū)是耕地質(zhì)量整治的關(guān)鍵內(nèi)容。當前耕地質(zhì)量提升潛力研究主要分為3種類型[5]：一是將耕地等別評價成果中的分等因子作為限制因子，以區(qū)域內(nèi)耕地等別最大單元為目標計算耕地質(zhì)量可提升潛力[6-7]。該類研究能有效銜接耕地質(zhì)量等別評價成果，但由于耕地整治要素跟耕地分等因素不銜接，未能完全體現(xiàn)耕地整治對耕地質(zhì)量的提升作用；二是根據(jù)耕地整治工程修正耕地等別評價因子，重新評價耕地整治前后的耕地質(zhì)量變化，該類研究成果可量化耕地整治對耕地質(zhì)量的提升潛力，但工作量較大且不具有全國可比性[8-10]。三是基于耕地整治工程構(gòu)建耕地質(zhì)量評價指標體系，測算耕地質(zhì)量提升潛力[11-12]。該類研究不局限于傳統(tǒng)耕地等別評價因子體系，能更有針對性地反映耕地整治對耕地質(zhì)量提升的影響。耕地質(zhì)量整治分區(qū)則主要根據(jù)耕地質(zhì)量提升潛力，采用自然斷點法[13]、空間相關(guān)法[14-15]從單一維度確定耕地整治分區(qū)。綜合來看，當前耕地質(zhì)量整治評價體系主要以耕地產(chǎn)能為目標，僅考慮土壤立地條件以及灌排等基礎(chǔ)設(shè)施的影響，對于以提高耕地利用效率為目標的宜機化整治現(xiàn)實需求并沒有太多響應(yīng)，導(dǎo)致部分整治耕地產(chǎn)出質(zhì)量確有提升，但利用效率卻不高，甚至出現(xiàn)撂荒。此外，耕地質(zhì)量整治分區(qū)多基于耕地質(zhì)量提升潛力的單一維度劃分，較少將整治難度考慮進來，容易造成優(yōu)先整治的高潛力區(qū)因整治難度大而難以實施的窘境。以宜機化為目標的耕地質(zhì)量整治潛力以及綜合整治潛力和難度的耕地宜機化整治分區(qū)研究仍需進一步探索。

本文以粵北山區(qū)為例，從農(nóng)機可達性和作業(yè)便利性兩個維度構(gòu)建耕地宜機化整治潛力評價指標體系，基于潛力因子可改良程度采用加權(quán)求和法確定耕地宜機化整治潛力，采用改進障礙度模型識別耕地宜機化整治主導(dǎo)限制因子，并據(jù)此確定整治難度，進而基于整治潛力和難度劃定耕地宜機化整治分區(qū)，為分類推進耕地宜機化整治提供科學依據(jù)。

1 區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 區(qū)域概況

廣東省北部（粵北，22°22′～25°31′N，111°03′～116°56′E）主要以山地和丘陵為主，包括韶關(guān)、河源、梅州、清遠、云浮5個地級市（圖1），總面積7.68萬km2，占廣東省的42.9%?；洷钡貐^(qū)地處東亞季風區(qū)，為亞熱帶季風性氣候，具有四季分明、雨熱同季、雨量充足、無霜期較長等特點，是光、熱和水資源較豐富的地區(qū)，主要種植水稻、花生、油菜等農(nóng)作物?；洷钡貐^(qū)地勢起伏較大，低山丘陵占63%，臺地、河谷、盆地占37%，土地資源豐富，類型較多，適耕地較多。根據(jù)2018年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)，粵北地區(qū)耕地總面積為10 028.24 km2，占土地總面積的13.06%。受地形條件限制，粵北地區(qū)耕地分散化和細碎化問題較為突出，土地規(guī)模化利用程度較低，致使其農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展較為落后。2019年，粵北地區(qū)農(nóng)業(yè)機械總動力僅為586萬kW，谷物聯(lián)合收割機僅為1.01萬臺，耕種收綜合機械率為68%，低于珠三角地區(qū)和全國平均水平。農(nóng)業(yè)機械主要以微耕機為主，占比約為55%，大中型機械保有量不高，存在約20%的跨區(qū)作業(yè)服務(wù)面積。由于農(nóng)村勞動力大量外出，而省力型農(nóng)業(yè)機械發(fā)展較為滯后，粵北山區(qū)大量良田出現(xiàn)撂荒，造成耕地資源的極大浪費。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

本文數(shù)據(jù)包括粵北地區(qū)2018年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)、2017年耕地質(zhì)量等別更新評價數(shù)據(jù)、粵北地區(qū)分辨率為30 m的數(shù)字高程影像（DEM）以及粵北地區(qū)村級行政區(qū)劃圖。其中，耕地數(shù)據(jù)取自土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫中的水田、旱地和水澆地，道路分為農(nóng)村道路和公路，取自土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫的農(nóng)村道路和公路圖層。高程數(shù)據(jù)取自DEM，土壤厚度取自耕地質(zhì)量等別更新評價數(shù)據(jù)庫。

評價基本單元為行政村，剔除無耕地行政村，研究區(qū)行政村共計6 810個。本文利用ArcGIS空間分析功能計算耕地圖斑評價指標，將其匯總到行政村中。為消除各指標不同數(shù)量級和量綱，采用極差法將評價指標進行歸一化處理，計算公式如下：

式中x′為經(jīng)過歸一化處理的正向或負向指標值；xmax，xmin為指標x的最大值和最小值。

2 研究思路與方法

2.1 研究思路

本文可分為3個步驟（圖2）：（1）從耕地宜機化內(nèi)涵出發(fā)，以行政村為評價單元，從農(nóng)機可達性和作業(yè)便利性兩個維度構(gòu)建耕地宜機化潛力評價指標體系，采用GIS空間分析法量化評價指標，通過各評價指標可改良程度的加權(quán)求和，測算耕地宜機化整治潛力；（2）根據(jù)改進障礙度模型，識別耕地宜機化整治主導(dǎo)限制因子，并通過主導(dǎo)限制因子的偏離度和難度系數(shù)測算整治難度；（3）根據(jù)耕地宜機化整治潛力和整治難度，運用四象限法劃定耕地宜機化整治分區(qū)，并據(jù)此提出分區(qū)整治策略。

2.2 研究方法

2.2.1 評價指標選取及權(quán)重確定

耕地宜機化是用來衡量耕地運用大中型機械耕種的適宜性程度，主要體現(xiàn)在農(nóng)機與耕地之間的可達程度和農(nóng)機在耕地上作業(yè)的便利程度2個方面[16]。因此，本文從農(nóng)機可達性和作業(yè)便利性兩個維度構(gòu)建耕地宜機化整治潛力評價指標體系。農(nóng)機能否到達耕地地塊，主要取決于機耕道、農(nóng)機服務(wù)點以及地形條件，距離機耕道較近、道路與耕地之間高差較小以及距離農(nóng)機服務(wù)點較近的耕地地塊的農(nóng)機可達性更好。農(nóng)機作業(yè)是否便利主要取決于耕地的形狀、空間聚集程度[17]、地表障礙[18]以及地塊分割程度等。為避免主觀賦權(quán)的隨意性，采用層次分析法和熵權(quán)法綜合確定指標權(quán)重。

不同區(qū)域耕地宜機化整治的主導(dǎo)限制因子不同，整治的重點建設(shè)內(nèi)容也有所差異，主要包括道路建設(shè)工程、土地平整工程、土壤改良工程等，而不同工程由于建設(shè)所需投入的時間不同，其建設(shè)難度存在較大差異[19]，本文在參考曾吉彬等[20-21]研究成果基礎(chǔ)上，結(jié)合整治工程成本，采用層次分析法確定耕地限制因子整治難度系數(shù)。耕地宜機化潛力評價的指標體系、權(quán)重及難度系數(shù)詳見表1。

表1 耕地宜機化潛力評價指標體系Table 1 Indicator system for evaluating cultivated land suitable mechanization potential

2.2.2 耕地宜機化整治潛力評價模型

耕地宜機化整治潛力取決于耕地宜機化現(xiàn)狀指標值與區(qū)域最優(yōu)值之間的差距，為避免異常值夸大潛力提升能力問題，在去除異常值基礎(chǔ)上，按從大到小選取總評價單元的1%，計算平均值作為區(qū)域最優(yōu)值。耕地宜機化整治潛力為各指標最優(yōu)值與現(xiàn)狀值之間偏離度的加權(quán)求和值，具體計算公式如下

式中CLSMIi為i單元耕地宜機化整治潛力；I?為第j項指標上的區(qū)域最優(yōu)值，取從大到小排序前1%評價單元平均值；Iij為第i個評價單元在第j項指標上的標準化現(xiàn)狀值；Wj為第j項指標權(quán)重值；i為評價單元個數(shù)（i=1,2,3…,m）；j為指標個數(shù)（j=1,2,3…,n）；CLSMIi∈[0，1]，CLSMIi越大，表示評價單位耕地宜機化整治潛力越大。

2.2.3 耕地宜機化整治難度評價模型

宜機化整治難度根據(jù)主導(dǎo)限制因子難度系數(shù)和偏離度綜合度量。根據(jù)障礙度模型，引用指標偏離度確定每個評價單元偏離理想值的程度，分別計算每個指標偏離貢獻度，按照從大到小的原則對測算得出的偏離貢獻度進行排序，確定評價單元主導(dǎo)限制因子。難度系數(shù)主要依據(jù)曾吉彬等[20]研究成果，結(jié)合實際整治成本確定。主導(dǎo)限制因子整治難度系數(shù)越高，偏離程度越高，則整治難度越大，計算公式如下

式中Hij為第i個評價對象第j個評價指標偏離值；Qij為第i個評價對象第j個評價指標的偏離貢獻度，n為指標個數(shù)，Hi1，Hi2和Hi3為主導(dǎo)限制因子偏離程度，W1，W2，W3為第1、2、3主導(dǎo)限制因子難度系數(shù)。Ki為第i個評價單元建設(shè)難度，Ki值越大，宜機化整治消耗的時間和經(jīng)濟成本越高，對整治的阻礙作用越大。

2.2.4 耕地宜機化整治分區(qū)

耕地宜機化整治分區(qū)是指基于農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展需求，在分析耕地資源本底條件差異基礎(chǔ)上，結(jié)合耕地資源機械化發(fā)展限制因素，揭示耕地宜機化整治的重點和方向。根據(jù)耕地宜機化整治潛力和整治難度的高低，采用四象限法，將評價單元分為重點整治區(qū)、稍加整治區(qū)、全面整治區(qū)和后備整治區(qū)（圖3）。

3 結(jié)果分析

3.1 耕地宜機化整治潛力分析

受地形條件和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施限制，研究區(qū)耕地宜機化整治潛力較大，潛力指數(shù)范圍為[0.15,0.69]。為進一步統(tǒng)計分析研究區(qū)耕地宜機化整治潛力，采用自然斷點法將宜機化整治潛力指數(shù)劃分為4個區(qū)間，潛力等級分別為潛力1級 (0.51,0.69]、潛力2級(0.44,0.51]、潛力3級(0.36,0.44]、潛力4級[0.15,0.36]。如圖4所示，潛力1級行政村共計1 544個，耕地面積1 499.60km2，占研究區(qū)耕地總面積的14.95%，主要分布在梅州市和韶關(guān)市，其中，梅州的興寧市、梅縣區(qū)、大浦縣、豐順縣，韶關(guān)的樂昌市，河源的東源縣、連平縣以及云浮的羅定市分布較為集中。潛力1級所屬區(qū)域山地丘陵面積較大，機耕道建設(shè)不足，農(nóng)機通達性較低。潛力2級行政村共計2 257個，耕地面積3 013.28 km2，占研究區(qū)耕地總面積的30.05%，主要分布在梅州市和河源市，其中，梅州的興寧市、梅縣區(qū)、五華縣、豐順縣，河源的紫金縣、東源縣、龍川縣，云浮的羅定市分布較為集中。潛力2級所屬區(qū)域機耕道建設(shè)不足，田塊較為分散。潛力3級行政村共計1 910個，耕地面積3 219.63 km2，占研究區(qū)耕地總面積的32.11%，主要分布在梅州市、清遠市和河源市，其中，梅州的五華縣、興寧市，清遠的英德市，河源的龍川縣以及云浮的羅定市分布較為集中。潛力3級所屬區(qū)域地塊分散，連片程度差，形狀不規(guī)整，農(nóng)機作業(yè)便利程度較低。潛力4級行政村共計1 099個，耕地面積2 295.73 km2，占研究區(qū)耕地總面積的22.89%，主要分布在河源的龍川縣、清遠的英德市，梅州的五華縣以及韶關(guān)的南雄市。潛力4級所屬區(qū)域地貌主要為盆地，地形較為平坦，路網(wǎng)較為密集，機械可達性較好，可提升空間主要為地塊規(guī)整度和聚集度。

3.2 耕地宜機化整治難度分析

3.2.1 主導(dǎo)限制因子分析

根據(jù)改進障礙度模型，計算研究區(qū)各行政村的限制程度較大的因子，利用統(tǒng)計軟件匯總研究區(qū)限制因子類型。研究區(qū)耕地宜機化整治的第一主導(dǎo)限制因子主要為路網(wǎng)密度、聚集度、通達度、規(guī)整度和土壤厚度（圖5a）。研究區(qū)山地丘陵面積占比較大，地形崎嶇，機耕道建設(shè)難度較大，建設(shè)數(shù)量不足，受機耕道密度的限制最為明顯，共計4 106個行政村第一限制因子為路網(wǎng)密度，涉及耕地面積6 300.89 km2，占研究區(qū)耕地總面積的62.83%，分散分布于各市，其中，梅州的五華縣、興寧市、梅縣區(qū)、豐順縣、大埔縣，河源的龍川縣、紫金縣、東源縣、和平縣，清遠的英德市，韶關(guān)的南雄市以及云浮的羅定市分布較為集中。其次，由于地形破碎，研究區(qū)耕地較為分散，“巴掌田”“雞窩地”較為常見，第一限制因子為聚集度的行政村共計1 199個，涉及耕地總面積805.83 km2，占研究區(qū)耕地總面積的8.04%，主要分布于梅州市、云浮市和河源市，其中，梅州的興寧市、梅縣區(qū)，云浮的新興縣、郁南縣，河源的東源縣分布較為集中。此外，部分區(qū)域耕地宜機化整治受地塊通達度、規(guī)整度和土壤厚度的限制，其中，第一限制因子為通達度行政村共計718個，在清遠的陽山縣、英德市，梅州的大埔縣，河源的和平縣，韶關(guān)的樂昌市、南雄市，云浮的羅定市和郁南縣分布較為集中。該類區(qū)域由于機耕道建設(shè)滯后，較大比例耕地距離機耕道較遠，農(nóng)機到達田塊需要穿行其他耕地，而農(nóng)作物種植類型多樣，農(nóng)機穿行存在一定困難，農(nóng)機通達性較差。第一限制因子為規(guī)整度的行政村共計470個，在韶關(guān)的翁源縣、南雄市，清遠的清新區(qū)、英德市、連州市以及云浮的羅定市分布較為集中。該類區(qū)域地塊不規(guī)整，“角田”較多，農(nóng)機作業(yè)效率較低。第一限制因子為土壤厚度的行政村共計243個，在河源的連平縣、龍川縣，梅州的五華縣、平遠縣以及韶關(guān)的新豐縣分布較為集中。該類區(qū)域土壤厚度較大，如果排水不暢，易出現(xiàn)“深泥田”，質(zhì)量較大的農(nóng)機易陷入泥潭，難以行走。

研究區(qū)第二限制因子主要為聚集度、規(guī)整度和通達度（圖5b），其中，第二限制因子為聚集度行政村共計2 369個，涉及耕地面積2 037.25 km2，在梅州市和河源市分布較為集中；第二限制因子為規(guī)整度的行政村共計1 701個，涉及耕地面積3 113.82 km2，主要集中于韶關(guān)市；第二限制因子為通達度的行政村共計1 416個，涉及耕地面積2 599.21 km2，主要集中于梅州和清遠市。

研究區(qū)第三限制因子主要為規(guī)整度、聚集度、通達度和土壤厚度（圖5c），其中，第三限制因子為規(guī)整度的行政村共計2 309個，涉及耕地面積2 751.94 km2，在梅州市和河源市分布較為集中。第三限制因子為聚集度的行政村共計1 449個，涉及耕地面積2 162.23 km2，也主要分布于梅州市和河源市。第三限制因子為通達度的行政村共計1 341個，涉及耕地面積2 197.68 km2，在梅州市分布較為集中。第三限制因子為土壤厚度的行政村共計1 164個，涉及耕地面積2 166.26 km2，分散分布于各市。

3.2.2 整治難度分析

對宜機化整治的三個主導(dǎo)限制因子的限制程度與難度系數(shù)進行加權(quán)求和，求取研究區(qū)耕地宜機化整治難度，利用自然斷點法將研究區(qū)整治難度分為四級。由圖6可見，研究區(qū)整治難度在空間地域上分異明顯。整體上，整治難度與整治潛力呈現(xiàn)出一定對應(yīng)關(guān)系，整治潛力越大，整治難度越高。但兩者并不是空間上的一一對應(yīng)關(guān)系。整治難度1級行政村共計937個，涉及耕地面積1 289.66 km2，占研究區(qū)耕地總面積的12.86%，分散分布于各市，其中，梅州的大埔縣、平遠縣，清遠的連南縣、陽山縣，韶關(guān)的樂昌市、曲江區(qū)和乳源縣分布較為集中。該類區(qū)域機耕道建設(shè)較少，田塊較為細碎，整治難度較大。整治難度2級行政村共計2 044個，涉及耕地面積3 017.81 km2，占研究區(qū)耕地總面積的30.09%，主要分布在梅州市和河源市，其中，梅州的五華縣、興寧市、梅縣區(qū)，河源的龍川縣以及云浮的羅定市分布較為集中。該類區(qū)域主要受機耕地建設(shè)制約，整治難度次之。整治難度3級行政村共計2 051個，涉及耕地面積2 997.48 km2，占研究區(qū)耕地總面積的29.89%，集中分布于梅州的興寧市、五華縣、梅縣區(qū)以及河源的紫金縣、東源縣。該類區(qū)域主要受田塊分散、田塊形狀不規(guī)則制約，整治難度較小。整治難度4級行政村共計1 778個，涉及耕地面積2 723.29 km2，占研究區(qū)耕地總面積的27.16%，集中分布于梅州的興寧市，清遠的英德市，河源的龍川縣以及云浮的羅定市。該類區(qū)域機耕道較為完善，田塊較為集中，整治難度最小。

3.3 耕地宜機化整治分區(qū)

根據(jù)耕地宜機化整治潛力和整治難度高低，運用四象限法將研究區(qū)耕地劃分為4類整治區(qū)：優(yōu)先整治區(qū)、稍加整治區(qū)、全面整治區(qū)和后備整治區(qū)。如圖7所示，優(yōu)選整治區(qū)行政村共計1 147個，涉及耕地面積1 050.85 km2，占研究區(qū)耕地總面積的10.48%；稍加整治區(qū)行政村共計2 682個，涉及耕地面積4 669.92 km2，占研究區(qū)耕地總面積的46.57%；全面整治區(qū)行政村共計2 654個，涉及耕地面積3 462.03 km2，占研究區(qū)耕地總面積的34.52%；后備整治區(qū)行政村共計327個，涉及耕地面積84.54 km2，占研究區(qū)耕地總面積的4.80%。

優(yōu)先整治區(qū)整治潛力大，難度小，分散分布于各市，在梅州的興寧市、梅縣區(qū)，河源的紫金縣、東源縣分布較為集中。該區(qū)耕地宜機化整治潛力較大，主要受耕地規(guī)整度和聚集度限制，地塊小且不連片，形狀不規(guī)整，存在機械作業(yè)場地狹窄，農(nóng)機搬運轉(zhuǎn)場困難等問題。土地整治中，可通過零星田塊合并、短變長、彎變直等工程措施將既有耕地整治為集中連片，適宜機械化耕種的長條形地塊，整體投入較小，整治后成效相對較為明顯，應(yīng)納入近期整治范圍。

稍加整治區(qū)整治潛力和難度均較小，分布較為分散，在梅州的五華縣、興寧市，韶關(guān)的南雄市，清遠的英德市、清新區(qū)，河源的龍川縣、和平縣，云浮的羅定市、新興縣分布較為集中。該區(qū)耕地宜機化程度較高，耕地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較好，主要受耕地規(guī)整度、聚集度、土壤厚度和通達度限制，但限制程度不高，通過簡單土地平整工程和道路修建工程，即可提高耕地的宜機化程度，應(yīng)納入近期整治范圍。

全面整治區(qū)的整治潛力和難度均較大，在研究區(qū)東北方向分布較為集中，如梅州的興寧市、梅縣區(qū)、大埔縣、五華縣，河源的龍川縣，東源縣和紫金縣。該區(qū)耕地宜機化整治潛力較大，主要受路網(wǎng)密度和道路通達性限制。由于修建機耕道涉及工程量較大，整治成本較高，因而其相應(yīng)整治難度也較大，需要較大投資，進行全方位整治方能提高此類型區(qū)域耕地宜機化水平，應(yīng)納入中期整治范圍。

后備整治區(qū)的整治潛力小，難度大，在清遠的陽山縣和英德市，梅州的五華縣，河源的龍川縣分布較為集中。該區(qū)耕地宜機化整治潛力較小，有一定的機械化耕作條件，但仍有進一步完善空間，主要受路網(wǎng)密度限制，整治難度較大，應(yīng)納入遠期整治范圍。

4 討 論

中國丘陵山區(qū)的耕地整治自90年代中后期開始實行，其最初目標是維護國家糧食安全，增加耕地面積，彌補因城鎮(zhèn)建設(shè)而占用的耕地。隨著耕地整治工作的開展，以數(shù)量為導(dǎo)向的耕地整治出現(xiàn)了質(zhì)量不平衡問題，進而出現(xiàn)數(shù)量質(zhì)量并重的耕地整治。然而由于耕地整治主管部門職能不同，耕地質(zhì)量整治的內(nèi)涵存在一定差異。2019年全國行政事業(yè)單位改革前，耕地整治主要由自然資源部門和水利部門負責，其質(zhì)量整治的重點在于“田水路”，其中，溝渠等水利設(shè)施的建設(shè)和改造成效最為顯著，規(guī)劃建設(shè)較多溝渠，基本實現(xiàn)了溝渠硬底化，農(nóng)田灌溉排水條件得到了較大改善。2019年耕地整治工作歸屬于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門，其在自然資源部門質(zhì)量整治的基礎(chǔ)上，針對農(nóng)村勞動力外出、空心村、耕地大規(guī)模撂荒等現(xiàn)實問題，提出了以農(nóng)業(yè)機械化為目標的耕地宜機化整治。當前丘陵山區(qū)耕地宜機化整治受到國家高度重視，并寫入全國十四五規(guī)劃綱要[22]。

雖然耕地宜機化整治已在重慶等丘陵山區(qū)開展工程實踐，但理論上的研究總體較少。已有研究認為制約丘陵山區(qū)耕地機械發(fā)展的主要因素為自然條件和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施[3-4]。丘陵山區(qū)的耕地狹小零碎分散且存在一定高差，導(dǎo)致農(nóng)機田間轉(zhuǎn)移困難，作業(yè)效率低。此外，由于地形崎嶇，道路建設(shè)成本較高，機耕道建設(shè)滯后，限制了大中型農(nóng)業(yè)機械的使用。但上述觀點主要來自于定性的經(jīng)驗總結(jié)，缺乏定量的數(shù)據(jù)驗證和空間指引。在農(nóng)村勞動力大量轉(zhuǎn)移的背景下，機械化成為農(nóng)民的必然選擇[23]。而北方平原地區(qū)大中型農(nóng)業(yè)機械難以在丘陵山區(qū)有用武之地，需要根據(jù)丘陵山區(qū)特點研制質(zhì)量輕、動力大、適應(yīng)性強的農(nóng)業(yè)機械，更需要大力推行耕地宜機化整治，改地適機[24]。然而，已有研究仍以傳統(tǒng)耕地質(zhì)量整治為研究重點，缺乏對耕地宜機化整治的響應(yīng)，難以支撐丘陵山區(qū)耕地宜機化整治。本文提出的分析框架在一定程度上豐富了耕地宜機化整治的內(nèi)涵，從農(nóng)機可達性和作業(yè)便利性兩個維度提出的宜機化潛力評價框架可為耕地宜機化整治潛力研究提供一定參考。此外，丘陵山區(qū)耕地規(guī)模較大，需要整治的耕地數(shù)量較多，難以做到完全整治，因此合理確定整治潛力及分區(qū)成為當前亟待解決的科學問題。整治潛力評價方面，本文提出了基于限制因子改良程度的潛力評價方法，可改良程度越大，則整治的潛力越大。相比采用適宜性評價確定的整治潛力[25-26]，更具針對性，適用性更強。此外，本文認為基于最大值的可改良程度測算會導(dǎo)致潛力結(jié)果偏大，創(chuàng)設(shè)性地提出以基于排序的最優(yōu)值計算方法，避免了極端異常值對整治潛力的影響。整治分區(qū)上，傳統(tǒng)的耕地整治分區(qū)多基于單一維度[27-28]，采用自然斷點法進行，忽視了不同維度因素對耕地整治的影響。本文將整治難度納入整治分區(qū)中，提出了基于整治潛力和整治難度的四象限分區(qū)法，得出的分區(qū)更具指導(dǎo)性。但值得說明的是，本文的評價指標主要依據(jù)耕地宜機化內(nèi)涵，參考相關(guān)文獻構(gòu)建，其實踐應(yīng)用價值有待進一步檢驗。此外，本文的評價單位為行政村，耕地圖斑數(shù)據(jù)匯總到行政村過程中可能會存在數(shù)據(jù)損失，難以對具體宜機化整治項目的選址和時序安排提供具體指導(dǎo)。

本文的研究方法可為分析耕地宜機化現(xiàn)狀，識別耕地宜機化整治潛力提供科學參考，提出的耕地宜機化整治分區(qū)可為制定丘陵山區(qū)耕地宜機化整治規(guī)劃，確定耕地整治重點區(qū)域提供參考。根據(jù)不同分區(qū)內(nèi)的宜機化整治限制因子分析，提出不同整治策略。首先，針對機耕道限制區(qū)域，宜加強機耕道建設(shè)力度，科學分析現(xiàn)有道路的機械通行能力，通過加寬、加固、延伸等手段改造現(xiàn)有道路。同時，應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，打造涵蓋公路、鄉(xiāng)村道路、機耕干道、機耕支道、田間道等在內(nèi)的多級機耕道路體系，明確各級道路建設(shè)主體，將機耕道納入鄉(xiāng)村道路管護中，解決機耕道“沒人管、無錢養(yǎng)”的問題[29]。同時應(yīng)科學制定機耕道寬度、轉(zhuǎn)彎半徑等技術(shù)標準。其次，針對地塊條件限制區(qū)域，應(yīng)結(jié)合高標準基本農(nóng)田建設(shè)，通過聯(lián)通地塊、消除死角、并小為大、優(yōu)化布局、貫通渠道等方式，將一定區(qū)域內(nèi)的“巴掌田”、“雞窩地”且有高差的地塊，因地制宜，建設(shè)為互聯(lián)互通地塊、水平條田、水平梯田、緩坡旱地、梯臺旱地等不同類型的宜機化耕地[30]。

5 結(jié) 論

本文從機械可達和作業(yè)便利性兩個維度出發(fā)，構(gòu)建耕地宜機化評價指標體系，并在耕地宜機化整治提升潛力基礎(chǔ)上，按照不同限制因子偏離度貢獻率識別主導(dǎo)限制因子，從行政村尺度分析耕地宜機化整治的空間格局、主導(dǎo)限制因子以及整治方向和對策，主要得出以下結(jié)論：

1）基于限制因子可改良程度的耕地宜機化整治潛力評價相比傳統(tǒng)適宜性評價更具針對性，適用性更強。通過評價可知研究區(qū)耕地宜機化程度較低，整治潛力較大。潛力較大區(qū)域主要集中于丘陵山地占比較大的區(qū)域，潛力較低區(qū)域主要分布于地形較為平坦的盆地。

2）研究區(qū)耕地宜機化主要受機耕道不足、地塊零碎分散、形狀不規(guī)整限制。受地形條件限制，研究區(qū)機耕道建設(shè)不足，路網(wǎng)密度較低，道路狹窄，限制了大中型農(nóng)機使用。此外，研究區(qū)耕地自然稟賦條件差，地塊小且不連片，形狀不規(guī)整，存在機械作業(yè)場地狹窄，農(nóng)機搬運轉(zhuǎn)場困難、農(nóng)機作業(yè)效率低等問題。

3）基于整治潛力和整治難度劃分的耕地宜機化整治分區(qū)可實施性更強。重點整治區(qū)和稍加整治區(qū)空間分布較為分散，均可納入近期整治范圍；全面整治區(qū)集中于研究區(qū)東北方向，后備整治區(qū)在梅州的五華縣，河源的龍川縣分布較為集中，兩者應(yīng)納入中遠期整治范圍。

4）應(yīng)大力推進丘陵山區(qū)宜機化整治，制定耕地宜機化整治專項規(guī)劃，出臺耕地宜機化整治相關(guān)技術(shù)標準，按照整治潛力、整治難度以及限制因子，因地制宜，建設(shè)為互聯(lián)互通地塊、水平條田、水平梯田、緩坡旱地、梯臺旱地等不同類型的宜機化耕地。