齊燕華 任宏干 張吉寧
摘要:本文在全面分析正寧縣蘋果生產(chǎn)現(xiàn)狀、種植區(qū)氣候、土壤肥力、地形、地貌、水資源等條件基礎(chǔ)上,對照農(nóng)業(yè)部《蘋果優(yōu)勢區(qū)域發(fā)展規(guī)劃》中蘋果生態(tài)適宜指標(biāo),選擇土層厚度、有機質(zhì)含量、有效磷含量、海拔高度等因子,采用模糊評價法和特爾斐法相結(jié)合的方法,建立了該縣蘋果種植適宜性評價模型,評價結(jié)果比較客觀、有效,為不同土壤類型、地貌下蘋果種植評價提供了依據(jù)。評價結(jié)果表明:正寧縣高度適宜蘋果種植的耕地面積為11052.18 hm2,占總耕地面積百分比30.86%;適宜蘋果種植的耕地面積為19142.83 hm2,占總耕地面積百分比53.46%;勉強適宜和不適宜蘋果種植的耕地面積分別為 4366.34 hm2和 1247.42 hm2,分別占總耕地面積12.19%和3.48%;其中適宜蘋果種植的耕地面積總占比為84.32%,只有15.68%的耕地勉強適宜或不適宜蘋果種植。截止目前,該縣蘋果種植面積僅為7 533.3 hm2,適宜蘋果種植的耕地還有較大的潛力和發(fā)展空間,適宜區(qū)主要集中在宮河鎮(zhèn)、榆林子鎮(zhèn)、山河鎮(zhèn)、永和鎮(zhèn)等幾個鄉(xiāng)鎮(zhèn),可以作為該縣蘋果種植的重點發(fā)展區(qū)域。
關(guān)鍵詞:蘋果;種植適宜性;模糊評價法
中圖分類號:S662.9?? ???????????????????????????????????????文獻標(biāo)志碼:A
正寧縣位于甘肅省東部,地處黃土高原西北,地理位置 E107°56′20″~ 108°38′08",N35°14′40"~ 35°6′18",屬于全國蘋果生產(chǎn)優(yōu)勢區(qū)域。全縣總面積1 313.5 km2,其中耕地35808.77 hm2。目前,全縣蘋果栽培面積7 533.33 hm2,占果園面積的96.9%,為該縣第一大支柱產(chǎn)業(yè)。因此,蘋果種植的適宜性評價,對蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)進一步提高至關(guān)重要。
1 正寧縣蘋果基本現(xiàn)狀
1.1 正寧縣蘋果生產(chǎn)現(xiàn)狀
正寧縣地處黃土高原蘋果產(chǎn)業(yè)適宜帶,年日照時數(shù) 2422.7 h,平均氣溫8.3℃,無霜期180 d 左右,年均降雨量630 mm 。境內(nèi)自然植被良好,小環(huán)境氣候濕潤,干濕冷暖分明,雨熱同期。塬面土層深厚,土壤以黑壚土為主,有機質(zhì)含量高,蓄水保肥能力強,無工礦企業(yè)污染,晝夜溫差大,光照充分,有利于糖分積累和光合作用,生產(chǎn)的蘋果以個大、色艷、味美著稱,是蘋果最佳培區(qū)之一,也是國列22個蘋果重點生產(chǎn)縣之一。至2010年,全縣栽培面積7 533.33 hm2,占果園面積的96.9%,已經(jīng)成為該縣第一大支柱產(chǎn)業(yè)。推廣普及了果實套袋、覆草覆膜、配方施肥、改形修剪、陽光樹形、生物防控等10項高新技術(shù),使果園管理走上了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、科學(xué)化的道路。正寧縣生產(chǎn)的“隴蜜牌”蘋果通過了國家級“綠色食品”認(rèn)證,果品質(zhì)量和品牌效應(yīng)進一步提高。
1.2 蘋果種植生態(tài)條件
按照農(nóng)業(yè)部《蘋果優(yōu)勢區(qū)域發(fā)展規(guī)劃》中蘋果生態(tài)適宜指標(biāo)衡量和西北農(nóng)林科技大學(xué)對國內(nèi)外蘋果農(nóng)業(yè)氣候區(qū)的研究,正寧縣的年均溫、年降雨量、1月中旬均溫、年極端最低溫、夏季均溫、大于35℃天數(shù)、夏季平均最低氣溫等7項生態(tài)指標(biāo)均達到最適宜區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。正寧縣屬西北黃土高原蘋果優(yōu)勢帶,為全國蘋果優(yōu)勢區(qū)域之一。
1.3 正寧縣蘋果生產(chǎn)基礎(chǔ)條件
正寧縣屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,地處溫和半濕潤氣候區(qū)向溫和半干旱、溫和干旱氣候區(qū)的過渡帶,海拔高度800~ 1475 m,年平均氣溫8.6℃,最冷月(1 月) 日均溫-5.3℃,最熱月(7月)日均溫20.9℃,大于10℃的積溫2 930℃,年均日照時數(shù)2 447.4 h,無霜期180 d 左右,年均降雨量623 mm,蒸發(fā)量1 500 mm[1 ]。該縣是雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū),盛產(chǎn)蘋果、杏、大棗、桃、梨等水果。正寧縣屬典型的黃河上游黃土高原地貌。全縣土壤有黑壚土、黃綿土、潮土、淤積土、紅膠土、山地灰褐土等六大類,其中黑壚土和黃綿土為主要土壤類型,土層厚度50~ 100 m 。黑壚土肥力高,理化性狀良好,主要分布在塬面和川臺地;黃綿土肥力中等,較疏松,透水性強,主要分布在溝壑、山坡、梁峁、塬邊等地。正寧縣地表水主要來自于黃河三級水系涇河水系,縣內(nèi)5 條主要河流,徑流總量為0.60×108 m3,其中四郎河為縣內(nèi)最大河流,總徑流量為0.88×108 m3。全縣耕地大部分屬旱塬地,缺乏必要的灌溉條件。
2 評價方法
2.1 隸屬度評價
評價采用特爾斐法和模糊評價法相結(jié)合,應(yīng)用最小二乘法確定評價指標(biāo)的隸屬度。蘋果生長對光照、溫度、水分、地形、土壤等環(huán)境因子都有相應(yīng)的要求,其中土壤因子是影響蘋果生長重要的因素[2 ]。根據(jù)正寧縣土壤養(yǎng)分狀況及相關(guān)土壤因子對蘋果樹適宜性的影響大小,我們選擇了土層厚度、有機質(zhì)含量、有效磷含量、海拔高度等數(shù)值型數(shù)據(jù),利用模糊評價法、特爾斐法進行評分,利用最小二乘法擬合隸屬函數(shù),相關(guān)指標(biāo)隸屬函數(shù)模型見表1 所列。
對評價指標(biāo)體系中地貌類型和質(zhì)地概念型指標(biāo)隸屬度的確定不需要建立隸屬函數(shù),可依據(jù)這些指標(biāo)對蘋果適宜性的影響直接評分確定隸屬度,詳見表2、3。
2.2 蘋果種植適宜性評價指標(biāo)權(quán)重的確定
海拔高低對蘋果生長發(fā)育及品質(zhì)影響較大,海拔1200~ 1300 m 蘋果長勢最好;就地貌類型來說,塬面最適合蘋果樹生長,川區(qū)不適宜種植;有效磷、有機質(zhì)是蘋果品質(zhì)和產(chǎn)量的關(guān)鍵養(yǎng)分因素,土層厚度和土壤質(zhì)地也對蘋果樹生長和品質(zhì)有重要的影響[3]。因此,選擇土層厚度、土壤質(zhì)地、有效磷含量、有機質(zhì)、海拔、地貌類型等因子,用層次分析法獲得各因子的組合權(quán)重,結(jié)果詳見表4 所列,對蘋果生產(chǎn)貢獻依次為地貌類型>有機質(zhì)>海拔>土壤質(zhì)地>有效磷含量>土層厚度。6082ADD5-E0B6-4BED-A151-861268587491
2.3 蘋果種植適宜性等級劃分
利用累加模型計算來確定適宜性綜合指數(shù),公式為:
IFI=∑Fi×Ci
式中:IFI (Integrated Fertility Index)代表耕地適宜性綜合指數(shù);F =第i個因素評語;Ci=第i個因素的組合權(quán)重。
最終結(jié)果顯示,在耕地資源管理信息系統(tǒng)中,通過“專題評價”模塊中編輯立地條件、物理性狀和化學(xué)性狀的層次分析模型以及各評價因子的隸屬函數(shù)模型,選擇“耕地適宜性評價”功能進行耕地適宜性綜合指數(shù)的計算,將正寧縣蘋果適宜性劃分高度適宜、適宜、勉強適宜、不適宜四個等級[4 ] ,劃分標(biāo)準(zhǔn)詳見表5 所列。
3 結(jié)果與分析
3.1 正寧縣蘋果種植適宜性評價結(jié)果
根據(jù)評價結(jié)果,正寧縣耕地中各適宜等級的蘋果種植面積及占全縣總耕地面積的百分比見表6 所列。從表6 可以看出,正寧縣高度適宜蘋果種植的耕地面積為 11052.18 hm2,占總耕地面積30.86%;適宜蘋果種植的耕地面積為19142.83 hm2,占總耕地面積53.46%;勉強適宜和不適宜蘋果種植的耕地面積分別為4366.34 hm2? 和1 247.42 hm2,分別占總耕地面積12.19%和3.48%;其中適宜蘋果種植的耕地面積總占比為84.32%,可見該縣大部分耕地適宜蘋果種植,只有15.68%的耕地勉強適宜或不適宜蘋果種植。截止目前,該縣蘋果種植面積為7 533.3 hm2,適宜蘋果種植的耕地還有較大的潛力和發(fā)展空間。
3.2 正寧縣蘋果種植適宜性區(qū)域分布
根據(jù)蘋果樹生長發(fā)育過程中對熱量、水分、光照和土壤養(yǎng)分條件的綜合分析,按照重要性原則、差異性原則、穩(wěn)定性原則、易獲取性原則、必要性原則和精簡性原則為依據(jù),同時結(jié)合正寧縣氣候、土壤資源等條件,使用特爾斐法,選取了有效土層厚度、質(zhì)地、海拔、有效磷、有機質(zhì)、地貌類型等評價因子,通過累加模型對正寧縣蘋果種植適宜性的行政區(qū)域分布情況進行統(tǒng)計,結(jié)果詳見表7 所列。
從表中可以看出,蘋果高度適宜區(qū)主要分布在宮河鎮(zhèn)和榆林子鎮(zhèn)。該區(qū)域地貌類型主要是塬面。耕層土壤有機質(zhì)含量11.0~ 16.2 g/kg;耕層土壤有效磷含量14.7~ 19.8 ppm。
蘋果適宜區(qū)主要分布在山河鎮(zhèn)和永和鎮(zhèn)。該區(qū)域地貌類型主要是坡地。耕層土壤有機質(zhì)含量10.9~ 16.1 g/kg;耕層土壤有效磷含量14.4~ 21.1 ppm。
蘋果勉強適宜面積4 366.34 hm2,占總耕地面積的12.19%,主要分布在西坡鄉(xiāng)。該區(qū)域地貌類型主要是坡地和山地。耕層土壤有機質(zhì)含量10.6~ 16.0 g/kg,耕層土壤有效磷含量14.8~ 19.2 ppm。
蘋果不適宜區(qū)主要分布在三嘉鄉(xiāng)等地。該區(qū)域地貌類型主要是川區(qū)。耕層土壤有機質(zhì)含量10.9~ 16.1 g/kg,耕層土壤有效磷含量14.8~ 21.1 ppm。
4 討論與結(jié)論
4.1 討論
本文關(guān)于蘋果種植適宜性評價的評價因子分級是根據(jù)正寧縣的調(diào)查和采樣情況參照了程振龍等[5]的研究方法。在數(shù)據(jù)調(diào)查過程中,由于數(shù)據(jù)的有限性和實際情況復(fù)雜性,在評價指標(biāo)的權(quán)重賦值方面可能存在主觀因素的影響;另外,隨著蘋果種植技術(shù)、品質(zhì)需求等標(biāo)準(zhǔn)的變化,評價的指標(biāo)分級情況會隨蘋果種植的不同發(fā)生相應(yīng)變化。不同等級種植區(qū)域蘋果種植面臨的問題不同,所采取增加蘋果產(chǎn)量、品質(zhì)的措施也有所不同。對于高度適宜區(qū)域,作為蘋果種植的核心區(qū)域,要增加種植面積,加強保護,完善蘋果種植栽培管理措施,建成高標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范化種植園區(qū)。對于適宜種植區(qū),應(yīng)穩(wěn)步增加種植面積,結(jié)合適宜當(dāng)?shù)氐氖┓始夹g(shù)[6],采用規(guī)范化的高產(chǎn)高質(zhì)種植技術(shù),不斷提高蘋果種植的經(jīng)濟效益,促進農(nóng)民增收。對于勉強適宜和不適宜種植區(qū)域,建議減少蘋果種植面積,調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)。為了提高正寧縣蘋果的產(chǎn)品質(zhì)量,在果園土壤管理上,建議可以增施有機肥、種植綠肥、秸稈還田等措施提高土壤有機質(zhì),不斷提高土壤供肥能力,同時在有灌溉條件的地方,推廣水肥一體化技術(shù),提高該縣蘋果的適宜性水平。
本研究選取了有效土層厚度、質(zhì)地、有效磷、有機質(zhì)、海拔、地貌類型等6 個評價因子,可以比較客觀地反映正寧縣蘋果種植適宜性,為今后該縣蘋果種植布局提供了科學(xué)依據(jù)。
4.2 結(jié)論
本研究以正寧縣耕地為評價單元,基于有效土層厚度、質(zhì)地、有效磷、有機質(zhì)、海拔、地貌類型等因子,采用模糊評價法和特爾斐法相結(jié)合的方法,建立了該縣蘋果種植適宜性評價模型,評價結(jié)果比較客觀、有效,為不同土壤類型、地貌下蘋果種植評價提供了依據(jù)。
正寧縣適宜蘋果種植耕地總面積為30195.01 hm2,占總耕地面積的84.32%。該縣已種植蘋果耕地面積為7 533.3 hm2,僅占適宜蘋果種植耕地面積的24.5%,蘋果產(chǎn)業(yè)未來有較大的發(fā)展?jié)摿?。最適宜種植的區(qū)域集中在宮河鎮(zhèn)、榆林子鎮(zhèn)、山河鎮(zhèn)、永和鎮(zhèn)等幾個鄉(xiāng)鎮(zhèn),可以作為該縣蘋果種植的重點發(fā)展區(qū)域。
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