土地整理對煙田耕作層土壤基本肥力的影響

譚思思，黃銀章，單雪華，向鵬華

（1. 廣東中煙工業(yè)有限責任公司，廣東 廣州510000；2. 湖南省煙草公司衡陽市公司，湖南 衡陽421001）

良好的土壤環(huán)境是實現烤煙穩(wěn)產優(yōu)質的必要條件[1]，土壤肥力是土壤各方面特性的綜合反映[2]，而土壤養(yǎng)分狀況是土壤肥力的重要物質基礎，其豐缺狀況直接影響作物的產量高低和品質優(yōu)劣[3]。近年來，隨著全國范圍內煙田土地整理的開展，大批現代煙草農業(yè)基地單元已建立并實現了規(guī)模化生產，對促進煙葉標準化生產和現代化生產起著顯著作用。然而，對植煙土壤進行翻壓和客土填埋，導致土壤結構、土壤肥力和土壤生態(tài)環(huán)境都發(fā)生了較大變化[4]。因此，掌握土地整理區(qū)土壤養(yǎng)分特征其及土壤肥力狀況已成為快速培肥煙田土壤和提升土壤質量首要解決的問題。研究以衡南煙區(qū)寶蓋鎮(zhèn)車陂村土地整理煙田為對象，通過實地采樣，就土地整理未干擾區(qū)和干擾區(qū)土壤的理化性狀進行對比分析，掌握土地整理后煙田土壤基本養(yǎng)分狀況，為提升該區(qū)土壤整體質量，并培肥植煙土壤提供了資料。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗區(qū)為湖南省現代煙草農業(yè)試點項目——寶蓋鎮(zhèn)項目區(qū)煙田綜合整治試點，該區(qū)于2013年開始進行土地整理，整地后2015年開始種植煙草。寶蓋鎮(zhèn)位于衡南縣東南部，東界安仁縣，西接冠市鎮(zhèn)，南毗耒陽市，北鄰衡東縣，地理坐標為東經113°，北緯26°，東西長17 km，南北寬26 km，全鎮(zhèn)面積176.5 km2；屬典型中亞熱帶大陸季風濕潤氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，光照充足，雨量充沛；年平均氣溫17.4℃，年日照時數1 593 h，無霜期280 d，年降雨量1 355 mm；土壤類型主要為紫色土[5]；試驗區(qū)光、熱、水資源基本同步，與優(yōu)質煙葉生長發(fā)育規(guī)律較吻合，有利于優(yōu)質煙葉生長。

1.2 研究方法

1.2.1 樣品采集 于2014年11月12～16日進行集中采樣，選擇耕作管理制度、地形地貌特征一致的煙田，利用土鉆按梅花5 點法同時采集土地整理未干擾區(qū)煙田和干擾區(qū)煙田0～20 cm 處的表層土壤。每一地塊取10～15個土樣點，制成1.0 kg 左右的混合土樣。對土樣進行田間登記編號，用GPS 采集取樣點地理坐標（包括經度和緯度）。土樣經過預處理（風干、混勻、磨細、過篩等）后裝瓶備測。共采集土地整理未干擾和干擾耕作層土壤農化樣各32個。

1.2.2 分析方法 將采集的土壤樣品風干、去雜，分別過60 和100 目篩，然后進行土壤養(yǎng)分指標分析，分析方法均采用常規(guī)分析法[6]，土壤養(yǎng)分分級標準參照全國第二次土壤普查數據[7]，見表1。采用Excel 2010和SPSS13.0 軟件對試驗數據進行整理和分析。

2 結果與分析

2.1 土壤酸堿性

表1 土壤肥力指標分級標準

寶蓋鎮(zhèn)土地整理區(qū)未干擾和干擾土壤的pH 值分布如表2 和圖1。未干擾土壤pH 值范圍在5.00～7.78之間，干擾土壤pH 值為5.05～8.04；均值分別為5.85和5.80，變異系數分別為12.67%、11.45%，這說明土地整理后土壤pH 值整體降低，變異程度較小。

由圖1 可知，未干擾和干擾土壤pH 值呈堿性的比例分別占9.66%和5.60%，而呈強酸性的比例分別為5.27%和7.24%，說明土地整理后強酸性土壤比例增加，堿性土壤比例減少；未干擾和干擾土壤酸性為二級的比例分別為69.92%和77.07%，表明寶蓋鎮(zhèn)土地整理后土壤以酸性至弱酸性為主。

表2 寶蓋鎮(zhèn)土地整理未干擾區(qū)和干擾去土壤基本肥力指標特征

圖1 土壤pH 值分布特征

2.2 土壤有機質

土壤有機質是反映土壤肥力的重要指標之一[8]，土地整理直接影響土壤有機質的分布及分解[9]。從表2中可以看出，未干擾區(qū)土壤有機質含量在16.50～48.74 g/kg 之間，干擾區(qū)土壤有機質含量為8.38～44.31 g/kg；均值分別為24.33 和13.92 g/kg，這表明土地整理使得土壤有機質含量顯著下降；變異系數分別為13.98%和17.29%，屬于中等變異[10]，其中土地整理未干擾區(qū)的土壤有機質含量變異系數小，說明未干擾區(qū)的土壤有機質含量相對集中，變異性趨勢小。

由圖2 可知，在土地整理未干擾區(qū)，土壤有機質含量達三級及以上水平的煙田樣本占全部樣本的48.71%，達四級水平的占51.29%，無極低水平；這表明寶蓋鎮(zhèn)土地整理前，土壤有機質含量屬于中等以上水平。而在干擾區(qū)，土壤有機質含量達一、二級水平的僅占3.12%、8.68%，達適宜等級的也僅有11.05%，而表示有機質缺乏的四、五級水平的分別有36.74%和40.41%；這表明寶蓋鎮(zhèn)土地整理后土壤有機質含量普遍不高，有機質缺乏土壤所占比例較大，同時由于土地整理，土壤有機質含量虧缺的比例增加。

圖2 土壤有機質含量分布特征

2.3 土壤氮素

土壤全氮和堿解氮通常作為土壤供氮能力與水平評估的指標[11]。從表2 中可以看出，土地整理未干擾區(qū)土壤全氮含量變化在0.81～3.42 g/kg 之間，平均值為1.51 g/kg，屬于二級水平；變異系數為39.07%，屬于中等變異；而干擾區(qū)土壤全氮含量變化范圍為0.34～2.38 g/kg，平均值為1.95 g/kg，屬于四級水平；變異系數為43.63%，屬于中等變異；上述結果表明，土地整理干擾區(qū)土壤全氮含量較低，且變異程度相對較大。

從全氮含量分布特征（圖3）來看，土地整理未干擾區(qū)土壤全氮含量為一、二、三級水平的分別有38.13%、4.27%、28.53%，四和五級水平分別有23.72%和5.34%；而干擾區(qū)土壤全氮含量為一、二、三級水平的分別有6.51%、26.62%、46.15%，四和五級水平分別有11.05%和9.67%；與未干擾區(qū)相比，土地整理后土壤全氮含量明顯下降，尤其是一級水平的比例顯著降低，三級水平的比例有所增加，五、六級水平的比例顯著增加，這說明土地整理后土壤全氮含量相對降低。

圖3 土壤全氮含量分布特征

由表2 可知，寶蓋鎮(zhèn)土地整理未干擾區(qū)土壤堿解氮含量在63.37～248.40 mg/kg 之間，平均值為102.20 mg/kg，屬于三級水平，變異系數為35.91%，屬于中等變異；而干擾區(qū)土壤堿解氮含量為57.70～227.80 mg/kg，平均值為79.28 mg/kg，屬于四級水平，變異系數為47.69%，相對于未干擾區(qū)變異程度有所增加，這說明土地整理后，土壤堿解氮含量有所降低，且不同田塊土壤堿解氮含量的變異性較大。

從圖4 中可以看出，未干擾區(qū)土壤堿解氮含量達一級水平的田塊占38.33%，二、三、四級水平的分別占17.67%、33.19%、10.81%，無低等級水平土壤；而干擾區(qū)土壤堿解氮含量達一級水平的僅11.11%，達二級水平的有28.19%，三、四、五級水平分別有24.15%、31.54%、5.02%。這說明未干擾區(qū)土壤堿解氮含量均屬適宜等級以上水平，而干擾區(qū)土壤堿解氮含量達高等級的比例較小，低等級比例較多，有部分田塊土壤堿解氮處于較缺乏狀態(tài)。相對于未干擾區(qū)土壤，土地整理后土壤堿解氮含量處于較低水平。

2.4 土壤磷素

土壤磷素含量水平一定程度反映了土壤中磷素的貯量和供應能力。由表2 可知，土地整理未干擾區(qū)和干擾區(qū)土壤全磷含量變化分別在0.40～1.03 和0.27～1.16 g/kg 之間，平均值分別為0.73 和0.65 g/kg，均屬三級水平，變異系數為分別為35.27%和41.14%，屬于中等變異。這說明土地整理區(qū)全磷含量整體適中，干擾區(qū)土壤全磷含量變異系數相對較大，變異程度相對較高。

從全磷含量分布特征（圖5）來看，土地整理未干擾區(qū)和干擾區(qū)土壤全磷含量均處于一級和五級之間，全磷含量為三級以上水平的，未干擾區(qū)有49.28%，而干擾區(qū)有61.25%；四級含量水平較普遍，未干擾區(qū)有43.77%，干擾區(qū)有34.44%；五級含量水平，未干擾區(qū)和干擾區(qū)土壤分別占6.75%和4.31%。這表明寶蓋鎮(zhèn)土地整理區(qū)，未干擾區(qū)土壤全磷水平整體低于干擾區(qū)的。

從表2 中可以看出，土地整理未干擾區(qū)與干擾區(qū)的土壤有效磷含量變化分別在21.30～48.80 和14.80～42.90 mg/kg 之間，平均值分別為34.13 和28.20 mg/kg，均屬于二級水平，變異系數為分別為28.71%和35.89%，屬于中等變異，干擾區(qū)土壤有效磷含量變異程度相對較高。

圖4 土壤堿解氮含量分布特征

從有效磷含量分布特征（圖6）來看，未干擾區(qū)土壤有效磷含量達一、二級水平的分別占40.41%和59.59%；干擾區(qū)土壤有效磷含量分別處于一至三級水平，其中一、二、三級分別占16.13%、28.31%、55.56%。這說明土地整理區(qū)的有效磷含量整體水平較高，其中干擾區(qū)土壤有效磷含量水平低于未干擾區(qū)。另外，土地整理后，有55.56%的田塊土壤有效磷含量降低至三級水平，也說明土地整理導致部分土壤有效磷含量降低。

2.5 土壤鉀素

全鉀以礦物鉀為主體，其含量受成土母質和耕作管理等人類生產活動影響較大[12]。由表2 可知，土地整理未干擾區(qū)和干擾區(qū)的土壤全鉀含量分別為7.43～31.95 和5.48～28.72 g/kg 之間，平均值分別為14.81 和15.07 g/kg，均屬于三級水平，變異系數分別為53.99%和47.94%，屬于中等變異。這說明土地整理區(qū)全鉀含量整體適中，但由于受土地整理活動的影響，干擾區(qū)的土壤全鉀含量變異程度較大。

從全鉀含量分布特征（圖7）來看，未干擾區(qū)和干擾區(qū)土壤全鉀含量處于三級以上水平的分別有52.58%和60.25%；但以較低水平（四級，10～15 g/kg）所占比例最大，未干擾區(qū)和干擾區(qū)分別占45.37%和31.15%；而五級水平所占比例最小，未干擾區(qū)和干擾區(qū)分別占2.05%和8.60%。這說明土地整理活動整體上降低了土壤的鉀含量，使全鉀含量過低的土壤比例有所增加。

土壤速效鉀含量水平一定程度反映了土壤中鉀素的供應能力。由表2 可知，土地整理未干擾區(qū)與干擾區(qū)土壤速效鉀含量分別在45.90～215.20 和67.80～195.50 mg/kg 之間，平均值分別為129.45 和80.44 mg/kg，均屬四級水平，變異系數分別為44.57%和53.50%，屬于中等變異。這說明土地整理區(qū)速效鉀含量整體偏低，干擾區(qū)土壤速效鉀含量變異系數相對較大，變異程度相對較高。

從速效鉀含量分布特征（圖8）來看，未干擾區(qū)土壤速效鉀含量分布較散，處于一級水平的有11.27%，處于五級水平的有7.13%，而干擾區(qū)土壤速效鉀含量分布相對集中，均處于四級以上水平，無速效鉀缺乏土壤。這表明土地整理導致速效鉀極高和較低含量水平的土壤比例降低，含量變化范圍縮小。

圖5 土壤全磷含量分布特征

圖6 土壤有效磷含量分布特征

圖7 土壤全鉀含量分布特征

圖8 土壤速效鉀含量分布特征

3 結論

通過對寶蓋鎮(zhèn)土地整理未干擾區(qū)與干擾區(qū)土壤基本肥力指標的對比分析，結果表明，該鎮(zhèn)土地整理區(qū)土壤以酸性至弱酸性為主，土地整理后強酸性土壤比例增加，堿性土壤比例減少；土地整理后土壤有機質含量普遍下降，有機質缺乏土壤所占比例較大，同時由于土地整理干擾，土壤有機質含量虧缺的比例增加。與未干擾區(qū)土壤相比，干擾區(qū)土壤全氮處于一級水平的比例顯著降低，處于三級水平的比例有所增加，而處于五、六級水平的比例顯著增加，土壤全氮含量相對降低；干擾區(qū)土壤堿解氮含量處于較低水平，而未干擾區(qū)土壤堿解氮含量相對較高；土地整理區(qū)全磷含量適中，有效磷含量整體水平較高，其中未干擾區(qū)土壤有效磷含量高于干擾區(qū)的；土壤全鉀含量整體適中，但土地整理導致速效鉀極高和較低含量水平的土壤比例降低，變化范圍縮小。另外，土地整理區(qū)土壤肥力指標變異系數均屬中等變異；總體來看，土地整理導致土壤pH 值、有機質、全氮、堿解氮、有效磷、全鉀和速效鉀含量的變異系數變大，全鉀含量的變異系數變小。

[1]楊義三.玉溪烤煙土壤管理與施肥[M].昆明：云南科學技術出版社，2008.

[2]朱祖祥.中國農業(yè)百科全書—土壤卷[M].北京：農業(yè)出版社，1996.

[3]張楊珠，黃運湘，王翠紅，等.菜園土壤肥力特征與蔬菜硝酸鹽污染的控制技術[J].湖南農業(yè)大學學報（自然科學版），2004，30（3）：229-232.

[4]徐大兵，鄧建強，劉冬碧，等.整治區(qū)植煙土壤養(yǎng)分空間變異及肥力適宜性等級評價[J].應用生態(tài)學報，2014，25（3）：790-796.

[5]衡南縣土壤普查辦公室.衡南縣土壤志[M].長沙：湖南出版社，1982.

[6]鮑士旦.土壤農化分析（第三版）[M].北京：中國農業(yè)出版社，2000.

[7]全國土壤普查辦公室.中國土壤[M].北京：中國農業(yè)出版社，2002.

[8]張 翔，皇普湘榮，范藝寬，等.河南煙區(qū)土壤有機質和氮的含量及施肥技術[J].土壤肥料，2004，（4）：44-46.

[9]于慶濤，廖超林，劉丁林，等.金稱市鎮(zhèn)土地整理對墾復煙田耕作層土壤主要養(yǎng)分含量變化的影響[J].湖南農業(yè)科學，2013，（9）：50-54.

[10]雷志棟，楊詩秀，許志榮，等.土壤特性空間變異性初步研究[J].水利學報，1985，（9）：10-21.

[11]阮 松，方 圓，溫翠平，等.三亞耕地土壤養(yǎng)分肥力狀況及其時間變異[J].熱帶農業(yè)科學，2012，32（5）：26-30.

[12]胡玉福，鄧良基，張世熔，等.川中丘陵區(qū)不同利用方式的土壤養(yǎng)分特征研究[J].水土保持學報，2006，20（6）：75-78.