土地整治项目对旱塬区土壤理化特性和粮食产能的影响

摘要    为探究土地整治项目对土壤理化特性的改良效果，本文以宝鸡市千阳县张家塬镇柳家塬村土地整治项目为例，对工程实施后耕作层土壤（0～30 cm）土壤结构和理化特性进行了分析，并估算了新增耕地粮食产能。结果表明，土壤耕作层0～30 cm范围内土壤pH值较工程实施前降低了1.33%，土壤电导率降低了4.63%。0～30 cm土层深度范围内黏粒含量较整治前提高了14.46%，砂粒含量较整治前降低了13.71%。工程实施后，全氮、有效磷、速效钾以及有机质含量分别提高了37.61%、54.79%、3.15%和19.23%，通过工程实施增加了粮食产能39.89 t，有利于保障我国粮食安全。

关键词    土地整治;理化性质;粮食产能;旱地;渭北台塬区

中图分类号    S51        文獻标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）21-0200-03                                                开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Effects  of  Land  Remediation  Projects  on  Soil  Physical  and  Chemical  Characteristics  and  Grain  Productivity  in  Dry  Land

JI Yafei

（Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co. Ltd.， Xi′an Shaanxi 710075）

Abstract    In order to explore the improvement effect of the land remediation project on the physical and chemical characteristics of the soil， this paper took the land remediation project of Liujiayuan Village， Zhangjiayuan Town， Qianyang County， Baoji City as an example，the soil structure and physical and chemical characteristics of the tillage layer soil （0-30 cm） after the implementation of the project has been analyzed， and the new grain productivity of cultivated land has been estimated. The results showed that the soil pH value in 0-30 cm of the soil tillage layer was 1.33% lower than that before the project implementation， and the soil electrical conductivity was reduced by 4.63%. In the depth range of 0-30 cm soil layer， the clay content increased by 14.46% compared with that before remediation， and the sand content decreased by 13.71% compared with before remediation. After the implementation of the project， the total nitrogen content， available phosphorus， available potassium and organic matter content were increased by 37.61%， 54.79%， 3.15% and 19.23%， respectively. Through the implementation of the project， 39.89 t of grain productivity was increased， which was conducive to ensuring food security in China.

Keywords    land remediation; physical and chemical characteristic; grain productivity; dry land; Weibei tableland area

耕地是作物生产的基础，是粮食安全的最根本保障，中央农村工作会议提出切实保障“18亿亩耕地红线”范围政策已取得了一定成果[1-2]。社会经济发展的同时，加剧了土地资源供给量不足与生活生产用地不断增大的矛盾[3-4]。一直以来，我国耕地保护渠道主要为通过增加耕地面积以及提高耕地质量，基于此实施了大量占补平衡项目[5]。梯田是我国旱塬区最主要的耕地形式，但由于生产力水平落后以及部分区域尚未得到有力开发，造成了大量现有耕地退化现象。各个县区通过土地整治项目实施，针对性地对当地退化土地资源进行质量提升，能够显著提高土地利用率，并通过物理手段和化学手段提升了耕地基础地力水平和耕地质量，促进了粮食生产水平的提高。研究表明，土地整治措施对于提高土壤养分和改善作物种植效果显著[6]。截至目前，我国已通过土地整治项目的实施实现了部分地区土壤质量改良的目的[7-9]。但是，通过土地整治项目实施对旱塬区土壤质量改善效果和粮食生产能力方面的研究较少，本文以典型的旱塬区千阳县张家塬镇柳家塬村土地整治项目为研究对象，对基于土地整治工程的耕地土壤理化特性变化和粮食生产能力进行探究，以期为旱塬区耕地质量提升提供借鉴。

1    材料与方法

1.1    项目区概况

项目区位于陕西省宝鸡市千阳县北部的张家塬镇柳家塬村，距县城10 km，地理位置为东经107°06′48″～107°08′47″、北纬34°47′08″～34°48′55″。项目区地处渭北高原西部丘陵沟壑区，地形复杂多样。地势北高南低，海拔1 000.0～1 502.1 m，北部横座千山，海拔1 000.0～1 545.5 m。张家塬镇属暖温带半湿润的大陆性季风气候，年降水量677.1 mm，全年太阳总辐射量471.97 kJ/cm2，年日照总时数2 122.2 h，年平均气温10.9 ℃，≥0 ℃的积温3 583～4 312 ℃，≥10 ℃的活动积温为3 462 ℃;无霜期为200 d;项目区的主要土壤类型为黄土，工程实施前土壤基本理化性质测定结果见表1。

1.2    测定项目与方法

在张家塬镇柳家塬村土地整治项目范围内取土，采用直径为5 cm的土钻取样，取土深度为30 cm，隔10 cm分层取样，分别对土壤pH值、土壤电导率、土壤粒径、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量以及有机质含量进行测定。

2    结果与分析

2.1    土地平整工程对土壤物理性质的影响

土壤pH值对土壤水溶性营养物质有效性具有显著影响，由表2可以看出，土地整治工程实施后，土壤pH值显著降低，土壤耕作层pH值较实施前平均降低了1.33%，土地平整工程能有效改善表层土壤pH值。此外，土地平整对土壤电导率有显著的调节效果，土壤电导率变化规律同土壤pH值相似，随着土层深度表现为先增大后降低的趋势，土壤耕作层电导率较实施前平均降低了4.63%。可以看出，通過土地平整工程的施工，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，土壤耕作层0～30 cm范围内土壤黏粒含量较整治前提高了14.46%，0～30 cm土层深度范围内砂粒含量较整治前降低了13.71%。

2.2    土地平整工程对土壤化学性质的影响

土地平整工程实施后土壤耕作层0～30 cm范围内土壤养分情况见表3。可以看出，工程实施对土壤中营养成分表现为不同程度的影响。工程实施完成后，在土壤翻耕和土壤培肥等措施的调节下，显著提高了土壤全氮、有效磷和速效钾含量，平均较土地平整工程实施前提高了37.61%、54.79%和3.15%，土壤全氮含量于20 cm处达到极值（1.85 g/kg），速效钾含量增加幅度显著小于有效磷含量增加幅度。土壤有机质含量对于促进土壤肥力提升以及增加作物产量具有重要影响，工程实施完成后，土壤耕作层0～30 cm范围内有机质含量平均值27.22 g/kg，较工程实施前高出19.23%，这是由于工程实施后，一方面针对土壤养分状况施加了有机肥，另一方面在农业生产活动中，通过秸秆还田、犁旋地等措施增加了土壤中氧气供应，促进了土壤微生物活动和提高了有机质转化率，有利于土壤有机质含量的提升。

2.3    土地平整工程对粮食产能的影响

土地平整工程的实施，改善了土壤理化性质，提升了耕地生产能力，根据柳家塬村现有耕地利用情况得出，将项目区的未利用土地开发为耕地是完全适宜的。项目建成后，新增耕地平均等别为11等，新增耕地面积为79.788 4 hm2，均为水浇地。

粮食产能（kg）=新增耕地面积×（D-新增耕地平均质量等别）×15×100

式中，D为产能计算常数，D≤16（当产能为0时，D=16）。

通过计算可以得出，千阳县张家塬镇柳家塬村土地整治项目可提高粮食生产量39.89 t，极大地促进了粮食产能的提高，对于保障粮食安全起到了重要的作用。

3    结论

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（0～30 cm）范围内土壤较工程实施前降低了1.33%，土壤电导率降低了4.63%。整个土壤耕作层0～30 cm土层深度范围内黏粒含量较整治前提高了14.46%，0～30 cm土层深度范围内砂粒含量较整治前降低了13.71%。工程实施后土壤全氮含量、有效磷、速效钾以及有机质含量平均较土地平整工程实施前分别提高了37.61%、54.79%、3.15%、19.23%。土地平整工程的实施，对原有荒草地土壤理化特性的改善效果显著。

通过工程实施，新增耕地面积79.788 4 hm2，增加粮食产能39.89 t，土地整治工程能够显著提高粮食产能，有利于保障我国粮食安全。

4    参考文献

[1] 赵晓丽，张增祥，汪潇，等.中国近30 a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，焦云腾，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.

作者简介   吉亚飞（1988—），男，山西运城人，硕士，工程师，从事土地工程方面的研究工作。

收稿日期   2020-06-08