土地整治项目对渭北台塬区土壤理化特性的影响

范王涛

[摘要]为探究土地整治项目对土壤理化特性的改良效果，本文以宝鸡市陇县河北镇兰家堡村荒草地整治项目为例，对工程实施前、实施后耕作层土壤结构和理化特性的变化进行了分析。结果表明，土地平整工程对耕作层土壤质量的改善具有显著促进作用。通过开展土地平整工程，土壤pH值显著降低，土壤耕作层土壤pH值较工程实施前降低了3.81%。整个土壤耕作层0～30cm土层深度范围内黏粒含量较整治前提高了36.34%，0～30cm土层深度范围内砂粒含量较整治前降低了5.87%。工程实施对土壤全氮、有效磷、速效钾以及有机质含量均产生了不同程度的影响，土壤全氮含量较工程实施前提高了51.16%，土壤有效磷和速效钾在工程实施后分别较之前提高了53.0%和22.97%，有机质含量较之前高出47.72%。

[关键词]渭北台塬区;荒草地整治;理化特性;影响研究

中图分类号：S51 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202003

耕地资源是粮食生产和人类活动的重要保障，中央明确要求要切实落实最严格的耕地保护政策，确保18亿亩耕地红线不动摇[1-2]。随着经济的快速稳定发展，土地资源的重要性日益凸显[3-4]。因此，继续加大未利用土地后备资源开发，做好占补平衡工作是我国未来很长一段时间里必须坚持的基本路径[5]。目前，平原地区的后备资源已面临枯竭，仅台塬丘陵区尚存部分未能有效开发利用的后备资源，尤其在渭北台塬区，大量荒芜土地未能得到充分利用。研究表明，通过土地整治项目的实施，能有效提高土壤养分，改善作物种植效果[6]。近年来，我国开展了一些土地整治项目，在荒地土壤改良方面取得了一定的进展[7-9]，但对台塬丘陵区土地整治前后对土壤理化特性的影响连续研究较少。因此本文以典型的台塬丘陵区陇县河北镇兰家堡村土地整治项目为例，对实施土地整治工程前后土壤理化特性的变化进行了研究，为实现台塬丘陵区耕地保护和对荒草地的改良利用提供了理论依据。

1 材料与方法

1.1 项目区概况

项目区位于陕西省宝鸡市陇县东北部的河北镇兰家堡村，距县城20km，范围为106°5910 ”E～107°0149”E、34°5732”N～34°5841”N。项目区地处渭北高原西部边缘地区（关山东麓），地势西高东低，最高点海拔2 466m，最低点海拔800.2m。项目区属黄河水系，主要河流有千河、北河等。属暖温带大陆性季风气候区，年降水量600mm;年平均积温达4 000℃，大于10℃的平均积温达3 400℃;无霜期为200d;年平均日照2 033.3h，日照百分率46%，平均日照时数1 605.5h;年平均气温10.7℃。项目区的主要土壤类型为黄土性土，土壤肥沃度受耕作时间、施肥条件、种植作物种类、地形部位和侵蚀程度的影响。一般上层深淳，贫地中壤，质轻口松，渗水透气，耕性好。有机质氮元素贫乏，较缺磷，严重缺铁、锌，照力较差，水土流失侵蚀模式大，保水保肥性能差。在加强施肥、管理下，可种植小麦、玉米和各种杂粮。土壤pH平均值为8.01，全氮平均值为0.256g/kg，电导率平均值为1.35ms/cm。总体来看，有机质含量低，土壤肥力不足，且易受风蚀和旱灾危害。为使项目实施后农作物产量达到一个较高的水平，该项目主要通过田块整平翻耕施肥以改良盐碱土地，项目规模为93.367 5hm2，通过土地平整来消除土壤的微域地形。工程实施后新增耕地面积88.699 2hm2，工程实施前土壤基本理化性质测定结果如表1所示。

1.2 测定项目与方法

在河北镇兰家堡村项目范围内进行土样选择，为避免土壤理化特性和微生物性质对数据结果产生影响，选择12个样地面积为2 525m的研究小区，按对角线法设调查样方3个（即3次重复），样方面积为3m×3m，在12块标准地的36个样地内，对工程实施前后的样地进行取土。每个样地采用直径为10cm的土钻在每个样方中心位置采样，采集深度为0～10cm、10～20cm、20～30cm土层深度土壤，取1 000g土样。土壤样品在自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室进行检测。

土壤pH值采用电位法测定，土壤土水比为1∶5;土壤粒度及微团聚体采用激光粒径分析仪;全氮采用半微量凯氏法测定;土壤有效磷采用紫外可见分光光度计测定;速效钾用乙酸铵提取-速效钾用火焰光度计法测定;有机质采用重铬酸钾氧化外加热法测定。

2 结果分析

2.1 土地平整工程对土壤物理性质的影响

土壤pH值过高会引起土壤中水溶性营养物质的有效性降低，严重阻碍作物正常生长发育，进而影响产量。如表2所示，为土地整治工程实施后土壤pH值和土壤粒径组成情况。从表2可以看出，经过土地平整工程施工后，土壤pH值得到显著降低，并表现出0～10cm土壤pH值较低，10～20cm土壤pH值較高，20～30 cm土壤pH值又降低的分布规律，土壤耕作层pH值较实施前降低了3.81%，土地平整工程能有效改善表层土壤pH值。通过土地平整工程施工，使土壤中的黏粒含量显著增大，而降低了土壤中砂粒含量，有利于土壤团聚体的形成。经过土地整治，0～10cm土壤黏粒含量较整治前提高39.84%，10～20cm土壤黏粒含量较整治前提高53.27%，20～30cm土壤黏粒含量较整治前提高51.22%，可见10～20cm范围内土层黏粒含量提高最多。而整个土壤耕作层0～30cm土层深度范围内黏粒含量较整治前提高了36.34%，0～30cm土层深度范围内砂粒含量较整治前降低了5.87%。

2.2 土地平整工程对土壤化学性质的影响

如表3所示，为工程实施后0～30cm土层深度范围内土壤养分情况。由此可以看出，工程实施对土壤全氮、有效磷、速效钾以及有机质含量均有不同程度的影响，全氮含量和有效磷含量均表现为表层低，并随着土层深度的增加表现为先增大后减小的变化规律;速效钾含量和有机质含量均表现为浅层最大，随着土层深度的增加而降低。

工程实施后，伴随着土壤翻耕和施肥行为，土壤全氮含量得到了显著提高，较工程实施前提高了51.16%，尤其在土壤耕作层10～20cm范围内，达到极值2.06g/kg，这是由于在种植过程中的土壤培肥、翻耕等措施，提高了土壤中全氮含量。土壤有效磷和速效钾在工程实施后较实施前分别提高了53.0%和22.97%，经过土地平整和土壤施肥等措施，土壤有效磷和速效钾含量得到显著改善，且有效磷含量增加幅度显著大于速效钾增加幅度。土壤有机质含量的高低对土壤肥力的提高和土壤保墒保肥效果的提升以及土壤通气性的增加具有重要影响，可以作为土壤肥力的综合反映。土地平整和土壤培肥等工程的实施，有利于土壤有机质的提高，从总量上来看，0～30cm范围内有机质含量平均值11.11g/kg，较工程实施前高出47.72%，这主要是由于根据土壤养分状况针对性的施加一定量的有机肥来提升土壤肥力，随着土壤翻耕等行为的进行，为土壤微生物群落聚集提供了较好的活动场所和氧气供应，加剧了土壤有机质含量的转化效率，因此经过工程实施后的土壤有机质含量值逐渐增大。

3 结 论

本文以典型的台塬丘陵区陇县河北镇兰家堡村土地整治项目为例，对土地平整工程实施前后0～30 cm土层深度范围内土壤理化特性的变化进行研究。结果表明，土地平整工程的实施对耕作层土壤质量的改善具有显著促进作用。通过土地平整工程实施，土壤pH值得到显著降低，且土壤pH值表现出表层较低，深层较高的分布规律，土壤耕作层（0～20cm）范围内土壤较工程实施前降低了3.81%。整个土壤耕作层0～30cm土层深度范围内黏粒含量较整治前提高了36.34%，0～30cm土层深度范围内砂粒含量较整治前降低了5.87%。工程实施对土壤全氮、有效磷、速效钾以及有机质含量均有不同程度的影响，土壤全氮含量较工程实施前提高了51.16%，土壤有效磷和速效钾在工程实施后较实施前分别提高了53.0%和22.97%，有机质含量较工程实施前高出47.72%。因此，土地平整工程的實施，对原有荒草地土壤理化特性的改善效果显著。

参考文献

[1] 赵晓丽，张增祥，汪潇，等.中国近30年耕地变化时空特征及其主要原因分析[J].农业工程学报，2014（3）：1-11.

[2] 段亚明，周洪，刘秀华，等.中国耕地撂荒的研究进展与展望[J].江苏农业科学，2018，46（13）：13-17.

[3] 田畅，师晨迪，刘洋洋.陕西西北部土地整理对盐渍化土壤养分和酶活性的影响[J].西部大开发（土地开发工程研究）， 2019，4（5）：28-34.

[4] 宁松瑞，韩霁昌，郝起礼，等.新增耕地土壤盐渍化调查及改良措施分析[J].北方园艺，2017（8）：172-178.

[5] 郭玉双，庄玉成，曹永亮.耕地后备资源利用应考虑多重属性——以哈尔滨市为例[J].中国土地，2016（1）：51-52.

[6] 刘涓，杜静，魏朝富，等.紫色土区土地整理年限对土壤理化特性的影响[J].农业工程学报，2015（10）：254-261.

[7] 魏彬萌，李忠徽，王益权.渭北果园土壤紧实化改良效果初探[J].干旱地区农业研究，2019，37（5）：165-170.

[8] 唐正灵，焦云，马鹏强，等.基于模糊综合评价法的土地整治对耕地质量的影响评价——以华池县怀安乡土地整治项目为例[J].中国集体经济，2019（12）：69-71.

[9] 钱凤魁，张琳琳，边振兴，等.高标准基本农田建设中的耕地质量与立地条件评价研究[J].土壤通报，2015（5）：1049-1055.