土地整理對土壤容重及孔隙度的影響

王程

摘 要：本文選取渝西潼南區(qū)的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項目作為研究對象，分別對條田整理區(qū)、旱改水整理區(qū)和田塊整形區(qū)三個不同整理區(qū)的田塊進(jìn)行分層采樣，對比分析土壤容重及孔隙度在同一土層深度整理前后變化特征及同一采樣點不同深度土壤剖面垂直方向上的變化特征。結(jié)果表明：①三個不同土地整理區(qū)表現(xiàn)出的共同特征為整理前不同土層深度的容重由表至底呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢；②從三個不同整理區(qū)整理前后同一深度土層的對比來看，條田整理區(qū)0～20cm， 20～40cm整理前后土壤容重變化不顯著，而旱改水整理區(qū)和田塊整形區(qū)都發(fā)生了較為顯著的變化，這說明土地整理會對土壤容重產(chǎn)生一定的影響，結(jié)果會因為整理措施或者力度的不同會產(chǎn)生不同程度的變化。

關(guān)鍵詞：土地整理；土壤容重及孔隙度；變化特征

土地整理是緩解人地矛盾，提高土地生產(chǎn)力，促進(jìn)資源合理配置的有力舉措，土地整理過程實際是土壤重構(gòu)的過程。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)過程中涉及到表土剝離、客土回填、去埂并田，裁彎取直、坡改梯及旱改水等一系列土地整理措施，其實施必然對土壤環(huán)境產(chǎn)生一定影響。土壤容重和孔隙度是反映土壤疏松程度的重要的物理指標(biāo)，在一定范圍內(nèi)，土壤容重越小，表明土質(zhì)越疏松；土壤容重越大，土質(zhì)越板結(jié)。容重的大小直接影響土壤水、肥、氣、熱狀況，從而影響肥力的發(fā)揮和作物的生長。土壤孔隙度也是土壤的重要物理特性之一，其大小直接關(guān)系到土壤的通氣和水分狀況。因此本文以高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)為背景，探討土地整理對土壤容重及孔隙度的影響，進(jìn)而為該地區(qū)的土地資源合理利用及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的順利進(jìn)行提供理論借鑒意義。

一、材料與方法

1.研究區(qū)概況

研究區(qū)位于渝西大足區(qū)崇龕鎮(zhèn)臨江村，屬川中丘陵區(qū)，以沖積平壩地貌為主，地勢北高南低，但總體相對平緩。以崇柏路和王家山邊村道為界，以北（主要包括1、2、8社部分土地）以丘陵為主，多為連續(xù)丘體，相對高差為50m左右。以南至瓊江河岸屬平壩集中區(qū)（主要為3、5、6、7社的全部土地及1、2、4、8部分土地），平壩長2.0km，寬1.4km，沿瓊江河布局，地形坡度在6°以下，面積254 hm2，占項目區(qū)總面積的77%。最高點村西部八社高靈寺，海拔約306.8m，最低點位于村南部沿瓊江河一帶，海拔約249.3m。

2.采樣點介紹

根據(jù)此次整理區(qū)的實際情況，將其分為條田整理區(qū)、旱改水整理區(qū)和田塊整形區(qū)三大類；按照“S”型隨機(jī)原則布設(shè)采樣點，每個采樣點均采集0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm三層土樣，采樣時以取土點為中心，在其附近再采集2或3點形成混合土樣。現(xiàn)場采集土樣時，以鄰近各整理區(qū)未整理地塊代表整理前地塊，其土壤理化性質(zhì)作為整理前的土壤特點。再根據(jù)其各自面積的大小分別進(jìn)行不同樣本數(shù)量的采集，具體采樣點數(shù)量如下：a 條田整理區(qū)：整理前5個土樣，整理后13個土樣，共計18個土樣；b旱改水整理區(qū)：整理前5個土樣，整理后15個土樣，共計20個土樣；C 田塊整形區(qū)：整理前5個土樣，整理后9個土樣，共計14個土樣；三個采樣區(qū)共計52土樣。

3.土壤容重及孔隙度計算方法

①土壤容重

首先將環(huán)刀打入土層深度的土壤剖面，然后用削土刀將環(huán)刀從剖面取出，削去環(huán)刀周圍及兩端多余的土，同將時環(huán)刀裝入環(huán)刀盒中，以防止水分蒸發(fā)。將裝好的環(huán)刀帶回實驗室，進(jìn)行稱重，然后烘干后再進(jìn)行稱重。其計算公式為：

土壤容重（g.cm-3）=（m2-m1）/V（1+m）

式中：m2——環(huán)刀及濕土環(huán)境，g；m1——環(huán)刀環(huán)境，g；V——環(huán)刀容積（100cm3）， m——樣品含水量（環(huán)境含水量），%

②土壤孔隙度

計算公式為：孔隙度（%）=（1—dv/ds）100%

式中：dv—土壤容重（g/cm3）；ds—土壤比重，一般值為2.65g/cm3。

二、結(jié)果與分析

通過土壤容重及孔隙度的計算方法將不同土地整理區(qū)的土壤容重及孔隙度計算出來，統(tǒng)計結(jié)果見表1：

據(jù)表1可知，條田整理區(qū)：（1）從整理前和整理后的各自土壤垂直剖面來看，整理前由上到下土壤容重呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢，依次為1.47、1.56和1.62，且經(jīng)方差分析及顯著性檢驗可知差異顯著；整理后田塊土壤容重并未呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢，且變化不顯著，土壤剖面由上到下容重均值依次為1.52、1.53和1.50，也就是說底層相對于表層來說，容重有所降低，這說明了土地整理對土壤剖面產(chǎn)生了擾動作用，削弱了土壤深度對于容重的影響。（2）從整理前后各層土壤對比來看，0～20cm 和20～40cm整理前后變化并不顯著，而40～60cm 變化較為顯著，這說明隨著土壤深度的增加，土地整理措施對土壤容重的影響也在增大；0～20cm土壤容重由整理前的1.47變?yōu)檎砗蟮?.52，增加了3.4%，而20～40cm，40～60cm容重均有所減小，分別減少了2%和7%，這可能與土地整理過程中，機(jī)械化操作對表層耕作土的壓實作用有關(guān)。

旱改水整理區(qū) ：（1）與條田整理區(qū)相比，旱改水整理區(qū)土壤容重整體有所增大，尤其體現(xiàn)在整理前，從土壤垂直剖面上看，整理前與整理后的0～20cm與20～40cm、20～40cm與40～60cm經(jīng)方差分析顯示變化并不顯著，但0～20cm與40～60cm卻變化顯著，這說明相鄰兩層之間差異并不顯著，但隨著這種差異的累積致使表層與底層土壤容重呈現(xiàn)出顯著變化。（2）通過整理前后相同土壤深度之間的比較可以看出，各個土層的土壤容重較整理前均發(fā)生了顯著變化，且呈現(xiàn)出一致的降低趨勢，這可能土地整理措施力度及與土地利用方式有密切關(guān)系，因為旱改水之后，主要種植的農(nóng)作物變?yōu)樗?，耕作方式也會對土壤的容重產(chǎn)生相應(yīng)的影響。

田塊整形區(qū)：（1）從整理前和整理后的各自土壤垂直剖面來看，整理前由上到下土壤容重呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢，依次為1.40、1.50和1.65，且經(jīng)方差分析及顯著性檢驗可知差異顯著；整理后田塊土壤容重并未呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢，且變化不顯著，土壤剖面由上到下容重均值依次為1.60、1.60和1.62，這也間接反映土地整理對土壤剖面產(chǎn)生的擾動作用，削弱了土壤深度對于容重的影響。（2）從整理前后各層土壤對比來看，0～20cm 和20～40cm整理后土壤容重分別增加了14%和6%，整理前后變化較為顯著，而40～60cm 整理后土壤容重降低了2%，變化不顯著，這說明隨著土壤深度的增加，土地整理措施對土壤容重的影響逐漸減小，出現(xiàn)表層增加底層減小的情況，可能與土地整理過程中機(jī)械化操作對表層耕作土的壓實作用有關(guān)。

三個不同整理區(qū)表現(xiàn)出的共同特征為整理前不同土層深度的容重由表至底呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢，且各層深度之間變化顯著，與之相對應(yīng)的整理后的田塊，不同土層深度土壤容重變化不顯著，且并未呈現(xiàn)由表至底逐漸增大的趨勢。其原因主要是土地整理前人類耕作活動主要集中在土壤表層，而底層由于長期未進(jìn)行翻耕，導(dǎo)致容重增大，孔隙度變小，土地整理后，在各種整理措施的實施作用下打破了其原有的變化規(guī)律；（2）從三個不同土地整理區(qū)整理前后對比來看，條田整理區(qū)0～20cm，20～40cm的土壤容重變化不顯著，而旱改水整理區(qū)和田塊整形區(qū)變化較為顯著，這說明各種土地整理會對土壤容重產(chǎn)生一定的影響，結(jié)果會因為整理措施或者力度的不同會產(chǎn)生不同程度的變化。

土壤孔隙度是在土壤容重的基礎(chǔ)上計算而來，其變化特征與容重相反。

三、結(jié)論

土地整理對土壤容重和孔隙度產(chǎn)生了一定的影響，主要體現(xiàn)在整理后土壤垂直剖面上不同深度土層之間的土壤容重和孔隙度統(tǒng)計值更加均勻，這也間接反映出土地整理各種措施實施對于土壤的擾動作用；不同整理區(qū)整理前后變化有所不同，這主要與整理措施不同及實施力度有關(guān)。

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