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(zé)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(xiàn)烤煙穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)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(zhì)基礎(chǔ)，其豐缺狀況直接影響作物的產(chǎn)量高低和品質(zhì)優(yōu)劣[3]。近年來，隨著全國范圍內(nèi)煙田土地整理的開展，大批現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)基地單元已建立并實現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，對促進(jìn)煙葉標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和現(xiàn)代化生產(chǎn)起著顯著作用。然而，對植煙土壤進(jìn)行翻壓和客土填埋，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)、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(zhì)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(jìn)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(zhì)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(xiàn)代煙草農(nóng)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(jìn)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(biāo)為東經(jīng)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(fēng)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(shù)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(zhì)煙葉生長發(fā)育規(guī)律較吻合，有利于優(yōu)質(zhì)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(jìn)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(jìn)行田間登記編號，用GPS 采集取樣點地理坐標(biāo)（包括經(jīng)度和緯度）。土樣經(jīng)過預(yù)處理（風(fēng)干、混勻、磨細(xì)、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(nóng)化樣各32個。

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

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤酸堿性

表1 土壤肥力指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)

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(shù)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(qiáng)酸性的比例分別為5.27%和7.24%，說明土地整理后強(qiáng)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(biāo)特征

圖1 土壤pH 值分布特征

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)是反映土壤肥力的重要指標(biāo)之一[8]，土地整理直接影響土壤有機(jī)質(zhì)的分布及分解[9]。從表2中可以看出，未干擾區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量在16.50～48.74 g/kg 之間，干擾區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)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(jī)質(zhì)含量顯著下降；變異系數(shù)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(jī)質(zhì)含量變異系數(shù)小，說明未干擾區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)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(jī)質(zhì)含量達(dá)三級及以上水平的煙田樣本占全部樣本的48.71%，達(dá)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(jī)質(zhì)含量屬于中等以上水平。而在干擾區(qū)，土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)一、二級水平的僅占3.12%、8.68%，達(dá)適宜等級的也僅有11.05%，而表示有機(jī)質(zhì)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(jī)質(zhì)含量普遍不高，有機(jī)質(zhì)缺乏土壤所占比例較大，同時由于土地整理，土壤有機(jī)質(zhì)含量虧缺的比例增加。

圖2 土壤有機(jī)質(zhì)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(biāo)[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(shù)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(shù)為43.63%，屬于中等變異；上述結(jié)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(shù)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(shù)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(dá)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(dá)一級水平的僅11.11%，達(dá)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(dá)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(yīng)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(shù)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(shù)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(shù)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(dá)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(dǎo)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(zhì)和耕作管理等人類生產(chǎn)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(shù)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(yīng)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(shù)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(shù)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(dǎo)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(jié)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(biāo)的對比分析，結(jié)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(qiáng)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(jī)質(zhì)含量普遍下降，有機(jī)質(zhì)缺乏土壤所占比例較大，同時由于土地整理干擾，土壤有機(jī)質(zhì)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(dǎo)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(biāo)變異系數(shù)均屬中等變異；總體來看，土地整理導(dǎo)致土壤pH 值、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、全鉀和速效鉀含量的變異系數(shù)變大，全鉀含量的變異系數(shù)變小。

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