衢州市上方鎮土地綜合整治土壤快速培肥效應分析

張志剛 吳錫昌

（1. 華東勘測設計研究院有限公司，浙江杭州 311122；2. 浙江百昌科技發展有限公司，浙江杭州 310015）

隨著時代和經濟的發展，耕地數量減少和耕地質量下降成為現階段亟待解決的問題[1]。但由于土地整理過程中熟化的耕層土壤剝離，以及機械的碾壓作用，不可避免地會造成土壤緊實度增加、容重增加、土壤結構破壞、土壤肥力水平下降等一系列問題[2]。因此，快速提升新墾土地的土壤肥力和生產力，構建耕作層非常重要。土壤有機質主要包括土壤中各種動植物的殘體、微生物體及其分解和合成后的各種含碳有機物質[3]。提高土壤有機質的方法主要包括添加腐殖酸、生物炭、有機肥以及種植綠肥、秸稈還田等。通過不同有機物的綜合施用，可以實現貧瘠土壤的沃土化[4]。

浙江省衢州市衢江區上方鎮擁有幾百年的石灰開發歷史，目前遺留了較多裸露廢棄礦山礦口窯址，存在地質環境危害與地質災害隱患，同時壓占大量土地。根據新時代發展需要，上方鎮政府為深入貫徹落實“綠水青山就是金山銀山” 重要思想和“創新、協調、綠色、開發、共享” 新發展理念，正在對廢棄礦山礦地進行綜合整治，在恢復廢棄礦山壓占土地復墾利用的同時，最大限度提高未利用土地復墾利用率與提質增效，增加高標準農田指標。

1 材料與方法

1.1 研究區概況 上方鎮位于衢州市北部，衢江東北與建德、淳安接壤，西與灰坪、廟前鄉毗連，南接峽川鎮，處于千里崗山脈中部。浙江省衢州市衢江區上方鎮全域土地綜合整治及生態修復工程界首區塊建設項目地處衢州市衢江區上方鎮境內，一期和二期綜合治理位于龍祥村蔥口自然村附近，建筑面積30.6 hm2，新增耕地（水田）14.3 hm2，旱改水1.68 hm2，建設用地復墾11.6 hm2。

在土地培肥前，于2019 年9 月9 日采集項目區表層10 ～20 cm 的土壤。根據土壤檢測結果分析，土地整理前土壤有機質含量為3.83 ～5.11 g/kg，處于較低值；pH 值為8.31 ～8.36，屬于堿性土壤。農殘和重金屬均未超標。

1.2 土壤樣品采集和分析 在土地整理后，于2020 年1 月13-14 日在一期工程項目區共采集86 個土壤樣點，具體空間分布見圖1。用直徑38 mm 的土鉆采集10 ～20 cm 深度的土壤，然后帶回室內，風干研磨過篩，供pH 和土壤有機質等關鍵性指標分析測定。

圖1 衢州市上方鎮龍祥村全域土地綜合整治區土壤采集樣點空間分布圖

1.3 測定指標及方法 稱量通過0.25 mm 篩子的土壤樣品0.5 g，采用重鉻酸鉀外加熱法測定土壤有機質含量。土壤pH 采用無CO2水浸提，用pH 計測定[5]。

1.4 數據統計分析 采用Excel 2016 和SPSS 25.0 軟件對數據進行統計分析，利用Arcgis 10.3 和Origin 2016 軟件作圖。

2 結果分析

2.1 土壤培肥目標和方案

2.1.1 土壤培肥目標 項目工程施工的總體質量要求：符合國家、行業及地方現行相關規定，施工質量滿足農田墾造、水利、市政等相關規范要求，工程質量評定為合格，其中耕地質量的等級為8 ～9 等。

地力提升的具體指標：從土壤質地來看，新整土地主要為黏壤土或壤土，因此土壤有機質提升目標為達到26 g/kg以上；其中地力提升工程包含種植紫云英或油菜；土壤pH 值要求在5.0 ～8.0；要求地力提升后，土壤檢測指標2 a 內保持上述水平。

2.1.2 土壤培肥綜合技術方案 結合項目區的土壤有機質、pH 等基礎肥力情況，采用腐殖酸、有機肥進行培肥，輔助采用“種植綠肥- 油菜”“秸稈還田” 等技術來提高土壤的有機質含量和肥力，包括有機質、N、P、K 及鈣、鎂、鋅、鐵等各種微量元素；采用土壤調理劑和硫酸亞鐵來調整土壤的pH 值?！巴寥勒{理劑” 是一種新型高活性生物發酵螯合黃腐酸鉀、氨基酸、微量元素微生物菌肥。不同物料的具體用量見表1。

表1 土壤培肥綜合技術方案

2.2 土壤培肥效果評價 衢江區上方鎮龍祥村的全域土地綜合整治區土壤采集樣點空間分布見圖1。土地通過培肥及改良措施整治后土壤pH 和有機質含量見表2。根據全國土壤養分含量分級標準，將土壤的有機含量分為6 個等級，詳見表3。

2.2.1 土壤pH pH 是反映土壤酸堿強度的重要指標，對土壤養分的有效性和供應能力有重要影響[6]，因此研究土壤肥力情況首先要了解土壤pH 值情況及其響應特性。一般而言，在pH 接近6 ～8 時，大多數土壤養分都有較高的有效性。整治區域86 個樣點的數據統計分析結果如表2 所示，經改良劑修復后土壤整體呈中性，為6.99±0.18，達到5.0 ～8.0 的改良目標，表明其具有良好的土壤養分供應環境。整治后的土壤pH 為6.56 ～7.35（圖2），變異系數為2.6%，呈弱變異性（變異系數＜10%）[7]，說明土壤pH 的空間變異非常小，均勻性非常好。土壤pH 變化直方圖呈現出較為對稱的分布。

表2 土地整治后土壤pH、有機質的統計分析

圖2 土壤pH 變化直方圖

2.2.2 土壤有機質 土壤有機質是土壤的重要組成物質，對改善土壤理化性質以及促進植物的生長起著重要的作用，是土壤肥力質量的重要指標，并且在農田質量和農業可持續發展方面起著至關重要的作用[8]。經有機培肥后，整治區域的土壤有機質含量范圍為25.00 ～42.00 g/kg，平均含量高達32.24±4.72 g/kg，處于“豐富” 水平，整體實現有機質含量提升目標（＞26 g/kg）。相較于土壤pH 的變異系數而言，土壤有機質含量變異系數更大（14.63%），呈現中等變異性（變異系數10% ～100%），表明土地經初步有機培肥整治后土壤有機質含量的均勻性較好。土壤有機質含量變化直方圖也呈現出較好的正態分布曲線，如圖3 所示。從整治區域的土壤有機質含量分布狀況來看（表3），均達到“中等” 等級及以上水平，“中等”等級的土壤有機質占38.37%，“豐富”和“很豐富” 等級分別占54.65%、6.98%。

圖3 土壤有機質含量變化直方圖

表3 土壤有機質等級分布（按全國土壤養分含量分級標準）

3 結論

針對上方鎮全域土地綜合整治區的土壤肥力現狀，采用土壤培肥綜合技術方案來改善土壤肥力，取得較好的效果。通過實施該培肥方案，土壤有機質含量大幅提升（平均值32.24±4.72 g/kg），pH 也明顯降低（平均值6.99±0.18）。土壤pH 和有機質的空間變異性均較小，說明培肥方案在不同地塊的實施效果基本一致，均達到了國家和浙江省的相關標準要求。