土地整治項目對渭北臺塬區土壤理化特性的影響

范王濤

[摘要]為探究土地整治項目對土壤理化特性的改良效果，本文以寶雞市隴縣河北鎮蘭家堡村荒草地整治項目為例，對工程實施前、實施后耕作層土壤結構和理化特性的變化進行了分析。結果表明，土地平整工程對耕作層土壤質量的改善具有顯著促進作用。通過開展土地平整工程，土壤pH值顯著降低，土壤耕作層土壤pH值較工程實施前降低了3.81%。整個土壤耕作層0～30cm土層深度范圍內黏粒含量較整治前提高了36.34%，0～30cm土層深度范圍內砂粒含量較整治前降低了5.87%。工程實施對土壤全氮、有效磷、速效鉀以及有機質含量均產生了不同程度的影響，土壤全氮含量較工程實施前提高了51.16%，土壤有效磷和速效鉀在工程實施后分別較之前提高了53.0%和22.97%，有機質含量較之前高出47.72%。

[關鍵詞]渭北臺塬區;荒草地整治;理化特性;影響研究

中圖分類號：S51 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202003

耕地資源是糧食生產和人類活動的重要保障，中央明確要求要切實落實最嚴格的耕地保護政策，確保18億畝耕地紅線不動搖[1-2]。隨著經濟的快速穩定發展，土地資源的重要性日益凸顯[3-4]。因此，繼續加大未利用土地后備資源開發，做好占補平衡工作是我國未來很長一段時間里必須堅持的基本路徑[5]。目前，平原地區的后備資源已面臨枯竭，僅臺塬丘陵區尚存部分未能有效開發利用的后備資源，尤其在渭北臺塬區，大量荒蕪土地未能得到充分利用。研究表明，通過土地整治項目的實施，能有效提高土壤養分，改善作物種植效果[6]。近年來，我國開展了一些土地整治項目，在荒地土壤改良方面取得了一定的進展[7-9]，但對臺塬丘陵區土地整治前后對土壤理化特性的影響連續研究較少。因此本文以典型的臺塬丘陵區隴縣河北鎮蘭家堡村土地整治項目為例，對實施土地整治工程前后土壤理化特性的變化進行了研究，為實現臺塬丘陵區耕地保護和對荒草地的改良利用提供了理論依據。

1 材料與方法

1.1 項目區概況

項目區位于陜西省寶雞市隴縣東北部的河北鎮蘭家堡村，距縣城20km，范圍為106°5910 ”E～107°0149”E、34°5732”N～34°5841”N。項目區地處渭北高原西部邊緣地區（關山東麓），地勢西高東低，最高點海拔2 466m，最低點海拔800.2m。項目區屬黃河水系，主要河流有千河、北河等。屬暖溫帶大陸性季風氣候區，年降水量600mm;年平均積溫達4 000℃，大于10℃的平均積溫達3 400℃;無霜期為200d;年平均日照2 033.3h，日照百分率46%，平均日照時數1 605.5h;年平均氣溫10.7℃。項目區的主要土壤類型為黃土性土，土壤肥沃度受耕作時間、施肥條件、種植作物種類、地形部位和侵蝕程度的影響。一般上層深淳，貧地中壤，質輕口松，滲水透氣，耕性好。有機質氮元素貧乏，較缺磷，嚴重缺鐵、鋅，照力較差，水土流失侵蝕模式大，保水保肥性能差。在加強施肥、管理下，可種植小麥、玉米和各種雜糧。土壤pH平均值為8.01，全氮平均值為0.256g/kg，電導率平均值為1.35ms/cm。總體來看，有機質含量低，土壤肥力不足，且易受風蝕和旱災危害。為使項目實施后農作物產量達到一個較高的水平，該項目主要通過田塊整平翻耕施肥以改良鹽堿土地，項目規模為93.367 5hm2，通過土地平整來消除土壤的微域地形。工程實施后新增耕地面積88.699 2hm2，工程實施前土壤基本理化性質測定結果如表1所示。

1.2 測定項目與方法

在河北鎮蘭家堡村項目范圍內進行土樣選擇，為避免土壤理化特性和微生物性質對數據結果產生影響，選擇12個樣地面積為2 525m的研究小區，按對角線法設調查樣方3個（即3次重復），樣方面積為3m×3m，在12塊標準地的36個樣地內，對工程實施前后的樣地進行取土。每個樣地采用直徑為10cm的土鉆在每個樣方中心位置采樣，采集深度為0～10cm、10～20cm、20～30cm土層深度土壤，取1 000g土樣。土壤樣品在自然資源部退化及未利用土地整治工程重點實驗室進行檢測。

土壤pH值采用電位法測定，土壤土水比為1∶5;土壤粒度及微團聚體采用激光粒徑分析儀;全氮采用半微量凱氏法測定;土壤有效磷采用紫外可見分光光度計測定;速效鉀用乙酸銨提取-速效鉀用火焰光度計法測定;有機質采用重鉻酸鉀氧化外加熱法測定。

2 結果分析

2.1 土地平整工程對土壤物理性質的影響

土壤pH值過高會引起土壤中水溶性營養物質的有效性降低，嚴重阻礙作物正常生長發育，進而影響產量。如表2所示，為土地整治工程實施后土壤pH值和土壤粒徑組成情況。從表2可以看出，經過土地平整工程施工后，土壤pH值得到顯著降低，并表現出0～10cm土壤pH值較低，10～20cm土壤pH值較高，20～30 cm土壤pH值又降低的分布規律，土壤耕作層pH值較實施前降低了3.81%，土地平整工程能有效改善表層土壤pH值。通過土地平整工程施工，使土壤中的黏粒含量顯著增大，而降低了土壤中砂粒含量，有利于土壤團聚體的形成。經過土地整治，0～10cm土壤黏粒含量較整治前提高39.84%，10～20cm土壤黏粒含量較整治前提高53.27%，20～30cm土壤黏粒含量較整治前提高51.22%，可見10～20cm范圍內土層黏粒含量提高最多。而整個土壤耕作層0～30cm土層深度范圍內黏粒含量較整治前提高了36.34%，0～30cm土層深度范圍內砂粒含量較整治前降低了5.87%。

2.2 土地平整工程對土壤化學性質的影響

如表3所示，為工程實施后0～30cm土層深度范圍內土壤養分情況。由此可以看出，工程實施對土壤全氮、有效磷、速效鉀以及有機質含量均有不同程度的影響，全氮含量和有效磷含量均表現為表層低，并隨著土層深度的增加表現為先增大后減小的變化規律;速效鉀含量和有機質含量均表現為淺層最大，隨著土層深度的增加而降低。

工程實施后，伴隨著土壤翻耕和施肥行為，土壤全氮含量得到了顯著提高，較工程實施前提高了51.16%，尤其在土壤耕作層10～20cm范圍內，達到極值2.06g/kg，這是由于在種植過程中的土壤培肥、翻耕等措施，提高了土壤中全氮含量。土壤有效磷和速效鉀在工程實施后較實施前分別提高了53.0%和22.97%，經過土地平整和土壤施肥等措施，土壤有效磷和速效鉀含量得到顯著改善，且有效磷含量增加幅度顯著大于速效鉀增加幅度。土壤有機質含量的高低對土壤肥力的提高和土壤保墑保肥效果的提升以及土壤通氣性的增加具有重要影響，可以作為土壤肥力的綜合反映。土地平整和土壤培肥等工程的實施，有利于土壤有機質的提高，從總量上來看，0～30cm范圍內有機質含量平均值11.11g/kg，較工程實施前高出47.72%，這主要是由于根據土壤養分狀況針對性的施加一定量的有機肥來提升土壤肥力，隨著土壤翻耕等行為的進行，為土壤微生物群落聚集提供了較好的活動場所和氧氣供應，加劇了土壤有機質含量的轉化效率，因此經過工程實施后的土壤有機質含量值逐漸增大。

3 結 論

本文以典型的臺塬丘陵區隴縣河北鎮蘭家堡村土地整治項目為例，對土地平整工程實施前后0～30 cm土層深度范圍內土壤理化特性的變化進行研究。結果表明，土地平整工程的實施對耕作層土壤質量的改善具有顯著促進作用。通過土地平整工程實施，土壤pH值得到顯著降低，且土壤pH值表現出表層較低，深層較高的分布規律，土壤耕作層（0～20cm）范圍內土壤較工程實施前降低了3.81%。整個土壤耕作層0～30cm土層深度范圍內黏粒含量較整治前提高了36.34%，0～30cm土層深度范圍內砂粒含量較整治前降低了5.87%。工程實施對土壤全氮、有效磷、速效鉀以及有機質含量均有不同程度的影響，土壤全氮含量較工程實施前提高了51.16%，土壤有效磷和速效鉀在工程實施后較實施前分別提高了53.0%和22.97%，有機質含量較工程實施前高出47.72%。因此，土地平整工程的實施，對原有荒草地土壤理化特性的改善效果顯著。

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