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摘要：
為了保證國家糧食安全，使經濟社會發展與農業持續高效發展相協調，低標準農業用地提升為高標準農業用地就日益迫切，高標準基本農田建設工作成為其必然選擇。在此背景下，本研究通過文獻資料法，結合多年來高標準農業用地整治的技術經驗，首先探討了高標準農業用地整治工程的概念內涵及目標，并對高標準農業用地整治工程的技術要點做以總結，最后展望中國未來開展高標準農業用地工程技術的發展趨勢。該研究為中國高標準基本農田建設提供方法借鑒和參考，同時，對推進農業現代化與高標準基本農田建設具有重要意義。
關鍵詞：
低標準農業用地；高標準農業用地；提升；技術要點；發展趨勢
0引言
低標準農業用地是目前土地資源管理及利用粗放模式下形成的產物，是由于規劃滯后、區域管理措施不利、違法占用、搬遷等原因所形成的一類農用地，這類農用地具體特征為：土地利用率低下、集約程度不高、配套滯后、產業結構規劃不合理、污染嚴重等[1]。隨著社會經濟發展和城市化進程的加快，建設用地的需求量日益增大，耕地數量和質量均面臨著嚴重的挑戰[2]。為了保證國家糧食安全，使經濟社會發展與農業持續高效發展相協調，低標準農業用地變為高標準農業用地就顯得日益迫切，高標準基本農田建設正是這個需求的產物。將低標準農業用地變為高標準農業用地將有利于土地資源優化配置和合理利用，同時促進了土地由外延擴展向內涵挖潛的方向轉化以及走節約集約利用土地的道路，具有重要的理論價值與現實意義[3]。高標準基本農田建設是在中國通過長時間基礎性的中低產田改造和農田基礎設施建設后具備了基本產出功能做出的重大決策，是中國經濟結構、經濟總量及糧食生產水平發生了質的變化的情況下，為滿足農業現代化發展需求而對中國糧食主產區土地產出模式做出的重大變革[4]。王洪波等[5]認為，目前中國耕地平均等別偏低，根據基本農田高保護率的實際情況劃定的基本農田不可能全都是優、高等地，只有通過高標準基本農田建設等土地整治工程，才能使大部分耕地滿足高產穩產的要求。建設高標準基本農田是目前耕地保護研究的重點，是推動農業可持續發展的重大舉措，是新形勢下為確保糧食安全、加快現代農業發展和推進新農村建設重要的系統工程，同時也是功在當代、利在千秋的民生工程和基礎性工程[6]。據統計，1999—2010年，全國通過土地整治建設高標準基本農田0.13億hm2，補充耕地約340萬hm2，農田產出率提高了10%~20%，農業生產條件明顯得到改善[7]。高標準農田目前是中國學術界關注的一個新領域，許多學者在基本農田保護、農地整治等領域做了大量的研究，其成果對高標準農田建設提供了理論支持和方法上的借鑒[8]。根據中國高標準基本農田整治的特點，目前高標準基本農田整治的基礎理論研究主要著重于指導其發展方向上[9]，對于具有技術性指導的基礎理論研究仍然比較缺乏。針對實踐中出現的問題，加強高標準基本農田建設工程的基礎理論研究，建立和完善建設高標準基本農田的工程技術支持體系，對發展中國高標準基本農田整治事業具有重要意義。因此，本研究加強對高標準基本農田整治基礎理論的研究，以期對高標準基本農田整治技術方面的研究提供方法上的借鑒。
1高標準農業用地整治工程的內涵
1.1高標準農業用地內涵
高標準農業用地內涵是指通過對農村土地的整治，在一定時期內建設的節水高效、高產穩產、抗災能力強、生態良好、設施配套、與現代農業經營方式和生產相適應的農業用地。高標準農業用地建設的目標包括增加有效耕地面積，改善耕地質量及提升土壤肥力；完善田間灌排溝渠及機井、節水灌溉、小型集雨蓄水、積肥設施等基礎設施建設，穩步提高糧食綜合生產能力；加強農田防護林及生態環境建設，發揮生產、生態、景觀的綜合功能，確保好地用好，和諧共存。高標準基本農田建設是建設高標準農業用地的集中體現，是推動中國耕地保護由數量保護為主轉到數量、質量、生態防護和效益并重方向轉變的重要措施及方法[10-11]，同時也是新形勢下對耕地保護制度的一個創新，為確保國家糧食安全奠定堅實基礎。一直以來，黨中央和國務院對高標準農業用地建設方面非常重視[12-13]，《中華人民共和國第十二個國民經濟和社會發展五年規劃綱要》中明確指出要大規模建設旱澇保收高標準基本農田，根據“十二五”期間（2011—2015年）全國土地整治規劃，中國要建設0.267億hm2旱澇保收高標準基本農田，到2020年將要建設0.533億hm2旱澇保收高標準基本農田。建設高標準基本農田、加強基本農田保護是黨中央、國務院的戰略部署。
1.2高標準農業用地建設內容
高標準農業用地建設內容包括土地平整工程、田間灌排溝渠及節水灌溉工程、農田道路及田間基礎設施建設工程、農田防護與生態環境保護工程等[1]。高標準農業用地建設要求應該科學合理開展各項工程建設，合理布置耕作田塊，實現田間基礎設施配套齊全（占地率不高于8%），滿足田間管理和農業機械化、規?；a需要。農用地建成后的基礎設施使用年限應不小于15年，且質量等別應達到所在縣的較高等別[14-15]。
2低標準農業用地提升為高標準農業用地工程技術
低標準農業用地提升為高標準農業用地工程就是對農村土地進行田、路、林、山、水的綜合整治，使整治區的田間配套基礎設施得到全面的提高和改善，達到或基本達到發展現代農業的基本要求，即：田間種植規范化，耕作機械化，施肥配方化，秸稈還田化，種子良種化，農產品無公害化，水源覆蓋方田化，灌溉節水化，田間道路沙石化，農田林網網格化[1]。
2.1土地平整工程
土地平整工程是高標準農業用地建設中的主要工程，是為滿足高產穩產、旱澇保收現代農田耕作、防護、灌排需要而進行的地力保持和田塊修筑等工程措施，包括耕作層地力保持工程和耕作田塊修筑工程（田塊長度、寬度、方向、形狀、高差等達到一定的標準）等[16]。應對田塊進行合理規劃、布局，使耕作田塊能夠相對集中連片，以便于灌溉及機械化操作。通過對高標準農田建設標準的分析，得出自然因素、社會經濟因素和土壤的理化性狀等影響土地平整工程，具體指標包括有效土層厚度、表層土壤質地、土壤有機質含量、土壤pH、坡度、梯地等狀況；與之相關的社會經濟因素指標包括土地利用率、田塊規整度、田塊破碎化程度[17]。
2.1.1水田平整
水田平整的影響因素有土層厚度、田面高差、條田修筑和田坎歸并等。田坎歸并主要指對同一臺面相鄰田塊的田坎進行截彎取直、修補、削坎還田及田塊歸并。水平梯田原則上只對同一臺面相鄰田塊進行歸并翻耕，對水田不做大規模田塊平整，主要措施是對田坎進行裁彎取直，對垮塌的田坎進行修補，對占地較寬的田坎進行削坎還田，對邊角地和小田塊進行歸并[18]。若項目區水田面積較大，田面高差不大，且以平壩為主，土層厚度適中，則宜采用條田形式，有利于田間機械作業和農作物生長發育，其他田塊可適當合并田土坎；若水田以沖田為主，水田部分只進行田土坎歸并，使小田塊合并為大田塊，不適宜進行大規模條田的修筑；若項目區水田面積不足耕地面積的15%，則對水田部分只需配套基礎設施，改善耕地生產條件，保證水田格田內田面高差小于±3cm，不需要進行平整。條田修筑主要是對水田田面高差≤1.5m的田塊進行歸并，工程實施前需將30cm的耕作層進行剝離，從而保護耕作層。受地形地貌影響較大的條田可順地形布置，主要方向以長邊為南北向最佳；條田內部配以溝渠保證田塊排灌要求，并以道路網絡充當田埂為界，10cm為路面高出格田臺面的最佳范圍，生產路寬度1.2~2m為宜，田間道寬度3.5~4m為宜，溝渠寬度0.6~1m為宜，溝渠深度0.8~1.2m為宜，倒梯形斷面為最佳的穩固性；條田的外緣主坎對條田起到保護作用，對外緣主坎進行加固修復，以上坎為主，當田坎高度≥1.2m時，采用砌石修筑田坎。
2.1.2其他農用地平整
其他農用地包含旱地、水澆地，這類地的平整包括降坡和筑坎，其臺面在長期耕作過程中基本已形成，根據基本農田、蔬菜基地、標準果園種植要求，適度進行降坡和筑坎，可實現田面平整[19]。地面坡度為5°—25°的坡耕地適宜修建梯田，梯田化率應達到90%及以上。水澆地畦田內田面高差小于±5cm，以利于灌溉及機械化操作。根據實際氣候條件，旱地坡度為6°—15°，凈耕地系數偏低，可切割形成平壩水田。6°—10°旱地降坡為水平梯田，發展蔬菜基地；10°—15°旱地降坡至6°，發展標準農田；若旱地坡度為6°—25°，且集中成片，發展高標準農田和標準果園較適合，6°—15°旱地降坡方案與上面一致，15°—25°旱地降坡至10°，作為標準農田和標準果園；>25°旱地實施退耕還林；若旱地坡度分布為15°—25°，且占耕地面積較大，則對旱地實施坡改梯技術，或者是在區域內選擇典型區建設標準果園[12]。
2.1.3耕作層質量保持
保持耕作層質量，應進行土壤改良、地力培肥和養分平衡等一系列措施，防止耕地退化，提高耕地基礎地力和產出能力。若區域石灰巖土類較多，以粗骨黃泥土為主，此類土壤肥力水平中等偏下，在農業生產中常出現營養元素缺失的情況，應采取增施有機肥、秸稈還田和平衡施肥等土壤改良方式為主，以深耕深松、必要的田間灌排設施為輔，增加土壤有機質，提升耕作層肥力。若區域土壤屬于粘土類，且存在排水不暢，土壤通透性差，耕作困難，土壤pH較低，出現不同程度的偏差，可采用保護性耕作、客土法、種植綠肥、增施有機肥、建設田間排灌設施等土壤改良措施加以改善[20]。
2.2灌溉與排水工程的提高以及灌區自動化的實現
灌溉與排水工程是指為消除水旱災害、調節農田水分狀況和地區水情變化、防治農田漬和鹽堿災害等采取的各種工程措施。根據項目區農業生產的需要建設農田水利設施，包括灌溉工程、水源設施工程、噴/微灌工程、排水工程、渠道及田間建筑物工程、泵站及輸配電工程。灌溉與排水工程和灌溉規模、水文條件、地形地貌、土壤類型等有關。由于蓄水、引水方式、灌排方式不同，應根據實際需要采取蓄、引、提、集相結合的方式。對于水資源的利用應嚴格控制深層地下水的開采，對未經處理的污水禁止用來進行灌溉，地表水應為水資源主要的利用方式，地下水為輔?；诟邩藴兽r田建設標準分析，和灌溉與排水工程有關的指標包括灌溉保證率和排澇設施通達指數[21]。丘陵山區灌溉與排水工程是建設高標準農田的關鍵措施之一[22]。丘陵山區灌溉與排水工程應設計水庫、水井、蓄水池、山坪塘等集雨設施，水田的灌溉主要是通過集雨設施經輸水管道的路徑進行灌溉，部分區域可修建囤水田進行儲水，排水溝渠主要起到排去田間積水的作用，采用“干-支-斗-農”的方式縱橫布設，溝渠設置進水口和出水口，并根據因地制宜原則，依據地形設計跌水；旱地灌溉與排水工程主要通過“溝-凼-池”的方式進行建設，從而保證旱地的排水和灌溉，該系統通過沿山溝（背溝、截水溝、山間邊溝等）將勢能較大的、紊亂的流水攔截至排水溝內，經沉沙山將流水泥沙沉積后，使流水蓄積最終入于各級排水溝末端，地形開闊及低洼處的蓄水池，實現高水高蓄高用、低水低蓄低用，從而可為旱地用水和澇季排水做準備。
2.3田間道路工程的提高
田間道路工程使居民生活及生產得到了方便，主要作用是連通田間和田間、居民點和田間的道路。田間道路工程對于維修現有道路起主要作用，其次是為了利用新建道路連接斷頭路及完善道路體系，道路呈現出“主-干-支”網絡縱橫布設，主要分為生產路和田間路。農業作業需求決定了田間路寬度，路基寬度4~5m為宜，路面寬度3.5~4.5m為宜，為方便未來耕作田塊合并，路面材料一般采用泥結碎石，根據需要可提高路面材料級別，如混凝土路面。田間道路配套路基排水系統，并與周邊的溝、渠、林相結合，起到保護邊坡及路基穩定性的作用（圖1）；生產路路基的寬度1.5~3m為宜，路面寬度為1.5~2.5m，生產路為橫向時，間距在100~300m間為宜，生產路為縱向時，間距在200~500m為宜，一般采用素土路面[23]。通過對高標準農田建設標準的分析，發現影響田間道路工程的主要指標是田間道路通達指數，即指當耕作田塊集中連片時，田間道路直通達的田塊數在田塊總數中所占的比率，對于平原地區應達到100%，丘陵地區≥90%，合理確定田間道路密度，滿足農業機械化和生產生活便利的需要[24]。
2.4農田防護工程的提高
農田防護工程是為了保護耕作區免受自然災害而進行的生態保護工程，與土壤、地形、地貌等自然條件有關，主要工程措施為修建護堤、坡面修截水溝和栽植防護林等[25]。護堤工程主要指河谷川道易受河水沖刷而修建的保護農田的堤防工程，以舊堤改造、堤防加固為主。通過加固維修，將堤防的防洪標準提高到20年一遇設計洪水，30年一遇校核洪水，主要工程類型有均質土堤、干砌石堤和漿砌石堤。河水流速小于2m/s時，可采用土堤防護；河水流速為2~3m/s時，可采用干砌石堤；河水流速大于4m/s時，宜采用漿砌石或混凝土堤防護截水溝主要適用于溝坡地，可減緩坡底徑流對農田的沖刷，超過50m以上坡長的坡面應設截水溝，間距一般20~30m，分為蓄水型和排水型。防御暴雨標準按20年一遇24h最大降雨量，一般均沿等高線布設，且坡底要保持一定的坡度[26]。當耕地的坡度不小于25°時應實施退耕還林，從而使地表徑流減少，保護土壤耕作層，同時滲入土體的水量增加，起到涵養水源的作用。當耕地的坡度不小于15°時應實施植樹種草，道路旁邊建設防護林，山腰使用果林和樹林相結合的方式，山頂采用喬木，行株距均2m為宜。在耕地坡度<15°的區域，以路旁和田間防護林為主，主要造林帶建設在陡坡陡坎處，行株距均2m為宜。選擇適宜當地種植優質樹種，做到方田間隔之間選用不同的樹種栽植，實現一條路栽植一種樹木，主干路栽雙行，一般分引渠邊、田間生產路栽單行，從而形成混交林網，防止農田病蟲害成片發生。苗木地莖在3cm以上，稈高3m，做到開槽低植，及時灌水保墑[27]。
3低標準農業用地提升為高標準農業用地工程發展趨勢
3.1精細化土地平整工程技術發展趨勢
針對高標準基本農田土地平整要求，精細化土地平整工程技術將研究不同優化田塊的土地平整技術要求，建立不同優化田塊的平整高程設計方法，確定精細化土地平整的工藝流程和方法；土地平整工程將研究表土剝離和熟土回填的工藝流程和方法[28]。高標準農業用地土地平整工程技術將研制精細化平整的鏟土機、推土機等，解決目前采用大型建筑機械平整農田帶來的土壤壓實和板結現象；針對水稻作物區，研究薄露灌溉的激光平整技術[29]，研制與精細化平整推土機相結合的激光探頭儀；建立精細化農田平整實用的機械設備生產基地[30]。
3.2高標準基本農田整治新材料研發與施工技術發展趨勢
針對目前田間道路缺乏高強度、生態化材料和設計施工標準的狀況，研究不同工程類型區田間道路的設計、施工和驗收規范；研制田間道路的生態化材料、田間道路的生態化設計技術和施工方法[31-32]。針對溝渠工程材料強度低、使用年限短、節水或排水能力差等問題，新材料方面將研制高強、防滲、環保的渠道材料以及成品技術和成品機械，研究不同氣候類型區的適用材料和材料使用的生命周期，施工技術將研究具有生態型渠道的形式和構造，建立路溝渠材料及成品的生產基地[33]。
3.3高標準基本農田保育工程技術發展趨勢
針對部分基本農田保水性差、次生鹽漬化和新增耕地熟化程度低等問題，高標準基本農田保育工程技術將研制能調節土壤水肥功能的土壤保水劑、保濕劑、高吸水性樹脂，研究暗管改堿、節水節地等工程技術，研發適用于不同微差異類型區土壤熟化、農田景觀綠化可降解新材料和新工藝[34-35]。高標準基本農田保育工程技術將篩選適應農田生態保育的植物、品種和培育方法，提出優化的工藝流程和土地保育方案，建設高標準基本農田保育工程的試驗基地和生產基地，包括材料、成品、試劑設備，整體提升中國高標準農田的保育能力，增強高標準農田的可持續利用性[36-37]。
3.4高標準基本農田精細化規劃與工程設計技術發展趨勢
針對不同土壤類型、微地貌、田面高差、土壤條件的微差異化條件，高標準基本農田精細化規劃將研究高標準基本農田整治區工程條件微差異化的分區技術[38-39]，微差異化農田整治基礎屬性數據庫建立的方法，基于微差異化分區技術的田塊優化規劃與工程設計技術，建立結合機械設備使用效率、日照方位影響、灌排順暢的正交化溝渠路布設優化模型[40-41]。
作者：張海歐 韓霽昌 王歡元 張揚 單位：陜西省土地工程建設集團/陜西省土地整治工程技術研究中心/國土資源部退化及未利用土地整治工程重點實驗室 西安理工大學水利水電學院
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