水田建設(shè)對(duì)渭南市不同類型土壤質(zhì)地的影響

盧垟杰 王健

摘 要：為評(píng)估土地利用方式的改變對(duì)土壤質(zhì)地及顆粒組成影響，以渭南市3種典型土壤類型塿土、新積土、黃綿土為研究對(duì)象，分析了水田建設(shè)對(duì)不同類型土壤質(zhì)地的影響，結(jié)果表明：改水田后，3種類型土壤中新積土的粘粉粒含量上升，砂粒含量下降;塿土的粘粉粒含量下降，砂粒含量上升;黃綿土的粉砂粒含量上升，粘粒含量下降;3種土壤的質(zhì)地變化較小，僅黃綿土表層為粉土，其余皆為粉砂壤土。

關(guān)鍵詞：土地利用方式 顆粒組成 土壤質(zhì)地

土地利用方式即土地用途，是指人類依據(jù)土地自然屬性及其規(guī)律，對(duì)土地進(jìn)行的使用、保護(hù)和改造的活動(dòng)[1]。按照不同土地利用方式將土地分為：農(nóng)用地、建設(shè)用地和未利用地3類，農(nóng)用地的用途一般為耕地、園地、林地、牧草地、水域及其他農(nóng)用地[2～4]。土地利用方式的改變是土壤管理與決策的體現(xiàn)，影響土壤養(yǎng)分的流動(dòng)、轉(zhuǎn)化和土壤發(fā)育過程[5、6]。目前，關(guān)于土地利用方式轉(zhuǎn)變過程中土壤營養(yǎng)庫變化的分析，多集中于退耕還林、退耕還草、長期封育等措施對(duì)土壤的影響[7]，而改水田后土壤動(dòng)態(tài)變化研究尚處于起步階段。

近年來，全球氣候變暖，水資源格局重新分配，加之國內(nèi)多項(xiàng)引水調(diào)配工程的實(shí)施，增加了一些有潛力的旱地和未利用地改造為水田的可能性[8～11]，因此全國多個(gè)省市都開展了水田建設(shè)的嘗試。陜西省渭南市的高標(biāo)準(zhǔn)水田開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目計(jì)劃將改水田后的土地用于水稻種植、蓮藕種植、魚塘養(yǎng)殖等[12]，以充分合理利用水土資源，改善區(qū)域土壤質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境，提高耕地生產(chǎn)力。本研究對(duì)渭南市水田建設(shè)后的土壤質(zhì)地及顆粒組成進(jìn)行研究，為改造后土地資源的可持續(xù)利用提供科學(xué)管理依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 項(xiàng)目區(qū)概況

陜西省渭南市位于黃河中游，關(guān)中平原東部，東經(jīng)108°58′～110°35′和北緯34°13′～35°52′之間。東與山西、河南毗鄰，西與西安、咸陽相接，南依秦嶺與商洛為界，北靠黃龍山、喬山與延安、銅川接壤。渭南屬暖溫帶半濕潤半干旱季風(fēng)氣候，四季分明，光照充足，雨量適宜。年平均氣溫14 ℃，年均降雨量500 mm。

1.2 采樣信息

土地利用方式即土地用途，是指人類依據(jù)土地自然屬性及其規(guī)律，對(duì)土地進(jìn)行的使用、保護(hù)和改造的活動(dòng)[1]。按照不同土地利用方式將土地分為：農(nóng)用地、建設(shè)用地和未利用地3類，農(nóng)用地的用途一般為耕地、園地、林地、牧草地、水域及其他農(nóng)用地[2～4]。土地利用方式的改變是土壤管理與決策的體現(xiàn)，影響土壤養(yǎng)分的流動(dòng)、轉(zhuǎn)化和土壤發(fā)育過程[5、6]。目前，關(guān)于土地利用方式轉(zhuǎn)變過程中土壤營養(yǎng)庫變化的分析，多集中于退耕還林、退耕還草、長期封育等措施對(duì)土壤的影響[7]，而改水田后土壤動(dòng)態(tài)變化研究尚處于起步階段。

近年來，全球氣候變暖，水資源格局重新分配，加之國內(nèi)多項(xiàng)引水調(diào)配工程的實(shí)施，增加了一些有潛力的旱地和未利用地改造為水田的可能性[8～11]，因此全國多個(gè)省市都開展了水田建設(shè)的嘗試。陜西省渭南市的高標(biāo)準(zhǔn)水田開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目計(jì)劃將改水田后的土地用于水稻種植、蓮藕種植、魚塘養(yǎng)殖等[12]，以充分合理利用水土資源，改善區(qū)域土壤質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境，提高耕地生產(chǎn)力。本研究對(duì)渭南市水田建設(shè)后的土壤質(zhì)地及顆粒組成進(jìn)行研究，為改造后土地資源的可持續(xù)利用提供科學(xué)管理依據(jù)。

于2016年6月3日（水田建設(shè)前）、2016年7月8日（水田建設(shè)1個(gè)月后）、2016年9月5日（水田建設(shè)3個(gè)月后），在上表3個(gè)地點(diǎn)中每個(gè)地點(diǎn)分別選取5個(gè)點(diǎn)對(duì)土壤樣品進(jìn)行采集，混合均勻后作為測試土樣[13]，以水田建設(shè)前的土壤顆粒組成作為對(duì)照，每個(gè)點(diǎn)取樣深度為80 cm，分別采集0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm土樣。試驗(yàn)期間各處理采用相同的施肥、管理方式保持一致。

1.3 測試方法及數(shù)據(jù)處理

土壤顆粒組成采用激光粒度法進(jìn)行測定[14];土壤質(zhì)地分級(jí)采用國際制[15]。數(shù)據(jù)分析及繪圖采用Excel 2012軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 新積土顆粒變化情況

水田建設(shè)前，新積土的粘粒含量較低（見圖1），各土層粘粒含量在5.0 %左右波動(dòng)，粘粒含量最小值在20～40 cm土層僅為4.34 %。新積土各土層的粘粒含量隨水田建設(shè)變化一致，均隨水田建設(shè)時(shí)間增加而增大，其中在0～20 cm土層，水田建設(shè)1個(gè)月和3個(gè)月的土壤粘粒含量分別增加了2.55 %和4.31 %，較水田建設(shè)前高79.85 %;在20～40 cm土層，粘粒含量分別增加了2.56 %和7.86 %，較水田建設(shè)前高181.11 %;在40～60 cm土層，土壤粘粒含量分別增加了0.67 %和5.62 %，較水田建設(shè)前高102.93 %;在60～80 cm土層，土壤粘粒含量分別增加了0.79 %和4.68 %，較水田建設(shè)前高78.92 %，水田建成3個(gè)月后新積土土壤粘粒含量明顯增加，較之前高1倍左右。

未改水田時(shí)的新積土60～80 cm的粉粒含量最低，水田建設(shè)后各土層的粉粒含量均有所增加，但變化趨勢不同，在0～20 cm土層，粉粒含量隨時(shí)間先增大后減小，水田建設(shè)1個(gè)月和3個(gè)月的土壤粉粒含量分別增加了5.26 %和1.37 %，較水田建設(shè)前高2.05 %;在20～40 cm土層，粉粒含量隨時(shí)間先減小后增大，減小1.14 %和17.83 %，較水田建設(shè)前高26.53 %;在40～60 cm土層，土壤粉粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加而增大，分別增加了4.77 %和9.07 %，較水田建設(shè)前高13.80 %;在60～80 cm土層，土壤粉粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加而增大，分別增加了9.44 %和15.71 %，較水田建設(shè)前高26.33 %，水田建設(shè)3個(gè)月后0～20 cm土層的粉粒含量變?yōu)楦魍翆幼畹汀?/p>

水田建設(shè)后各土層的砂粒含量均較之前減小，除0～20 cm土層呈先減小后增大的趨勢外，其余土層的砂粒含量均隨改水田時(shí)間增加不斷減小。在0～20 cm土層，水田建設(shè)1個(gè)月和3個(gè)月的土壤砂粒含量分別減小了7.81 %和5.70 %，較水田建設(shè)前低20.49 %;在20～40 cm土層，砂粒含量分別減小了1.42 %和25.69 %，較水田建設(shè)前低90.30 %;在40～60 cm土層，土壤砂粒含量分別減小了5.43 %和14.68 %，較水田建設(shè)前低50.97 %;在60～80 cm土層，土壤砂粒含量分別減小了10.22 %和20.39 %，較水田建設(shè)前低59.26 %。

新積土的各土層在水田建設(shè)前后的土壤質(zhì)地均為粉砂壤土，土壤質(zhì)地未發(fā)生變化。

2.2 塿土顆粒變化情況

如圖2所示，塿土的粘粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加變化趨勢相同，均呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢，其中在0～20 cm土層，水田建設(shè)1個(gè)月和3個(gè)月的土壤粘粒含量分別增加0.53 %、減小4.04 %，較水田建設(shè)前低37.13 %;在20～40 cm土層，粘粒含量分別增加1.45 %、減小5.57 %，較水田建設(shè)前低49.96 %;在40～60 cm土層，土壤粘粒含量分別增加0.67 %、減小6.32 %，較水田建設(shè)前低55.24 %;在60～80 cm土層，土壤粘粒含量分別增加0.45 %、減小6.67 %，較水田建設(shè)前低56.76 %，粘粒含量隨在水田建設(shè)初期有略微上升，但隨水田建設(shè)時(shí)間增加明顯減小。

水田建設(shè)后，塿土的粉粒含量較之前均有所降低，在0～20 cm土層，粉粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加而降低，水田建設(shè)1個(gè)月和3個(gè)月的土壤粉粒含量分別減小了1.20 %和5.62 %，較水田建設(shè)前低7.13 %;在20～40 cm土層，粉粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加而降低，分別減小6.01 %和7.72 %，較水田建設(shè)前減小了9.76 %;在40～60 cm土層，土壤粉粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加先減小后增大，分別降低11.12 %和9.20 %，較水田建設(shè)前減小11.39 %;在60～80 cm土層，土壤粉粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加先增加后減少，分別增加0.50 %、減少12.12 %，較水田建設(shè)前降低15.29 %，雖然變化不同，但塿土各土層的粉粒含量總體呈下降的趨勢。

水田建設(shè)后，塿土各土層的砂粒含量較未建設(shè)前增加較多，呈現(xiàn)出隨水田建設(shè)時(shí)間增加而增加的趨勢。其中，在0～20 cm土層，水田建設(shè)1個(gè)月和3個(gè)月的土壤砂粒含量分別增加了0.67 %和9.66 %，較水田建設(shè)前高93.79 %;在20～40 cm土層，砂粒含量分別增加了4.57 %和13.30 %，較水田建設(shè)前高136.27 %;在40～60 cm土層，土壤砂粒含量分別增加了10.45 %和15.53 %，較水田建設(shè)前高199.61 %;在60～80 cm土層，土壤砂粒含量分別減小0.95 %、增加18.79 %，較水田建設(shè)前高209.01%，塿土各土層的砂粒含量增加基本都在1倍以上，變化明顯。

水田建設(shè)前后塿土的各土層的土壤質(zhì)地均為粉砂壤土，土壤質(zhì)地同樣未發(fā)生變化。

2.3 黃綿土顆粒變化情況

如圖3，水田建設(shè)前后的黃綿土各土層的土壤顆粒含量變化趨勢各不相同，差別較大。

黃綿土0～20 cm土層的粘粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加而增大，增加了2.75 %，較水田建設(shè)前升高27.07 %;0～20 cm土層的粉粒含量同樣隨水田建設(shè)時(shí)間增加而增大，增加了12.65 %，較水田建設(shè)前升高18.11 %;0～20 cm土層的砂粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加而減小，減少了15.39 %，較水田建設(shè)前降低77.03 %。隨水田建設(shè)時(shí)間增加，土壤質(zhì)地先由粉砂壤土變?yōu)榉廴劳粒笞優(yōu)榉弁?，土壤質(zhì)地變化較大。

黃綿土20～40 cm土層的粘粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加而增大，增加了2.75 %，較水田建設(shè)前升高27.07 %;20～40 cm土層的粉粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加先增加后減小，最終減少了3.24 %，較水田建設(shè)前降低21.28 %;20～40 cm土層的砂粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加先減小后增加，最終增加了17.04 %，較水田建設(shè)前升高83.90 %。隨水田建設(shè)時(shí)間增加，土壤質(zhì)地先由粉砂壤土變?yōu)榉廴劳粒笥肿優(yōu)榉凵叭劳痢?/p>

黃綿土40～60 cm土層的粘粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加先減小后增大，最終減少了6.88 %，較水田建設(shè)前減小65.40 %;40～60 cm土層的粉粒含量同樣隨水田建設(shè)時(shí)間增加先減小后增大，最終減少了40.42 %，較水田建設(shè)前降低57.95 %;40～60 cm土層的砂粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加先增大后減小，最終增加了46.97 %，較水田建設(shè)前升高234.15 %。隨水田建設(shè)時(shí)間增加，土壤質(zhì)地先由粉砂壤土變?yōu)槿郎巴粒笥肿優(yōu)榉凵叭劳痢?/p>

黃綿土60～80 cm土層的顆粒含量變化趨勢與40～60 cm土層相同，其中粘粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加先減小后增大，最終減少了6.53 %，較水田建設(shè)前減小60.02 %;60～80 cm土層的粉粒含量同樣隨水田建設(shè)時(shí)間增加先減小后增大，最終減少了35.31 %，較水田建設(shè)前降低50.28 %;60～80 cm土層的砂粒含量隨水田建設(shè)時(shí)間增加先增大后減小，最終增加了40.85 %，較水田建設(shè)前升高205.38 %。隨水田建設(shè)時(shí)間增加，土壤質(zhì)地先由粉砂壤土變?yōu)榉凵巴粒笥肿優(yōu)榉凵叭劳痢?/p>

3 結(jié)論與討論

水田建設(shè)后，新積土各土層的的粘粒與粉粒含量增加，砂粒含量則有所下降，但并不影響新積土各土層的土壤質(zhì)地;塿土各土層的的粘粒與粉粒含量較水田建設(shè)前有所下降，砂粒含量明顯上升，同樣未影響各土層的土壤質(zhì)地;黃綿土各土層的土壤顆粒含量變化較大，表現(xiàn)為0～20 cm土層，粘、粉粒含量上升，砂粒含量下降，其余土層粘、粉粒含量下降，砂粒含量上升，變化過程波動(dòng)較大，影響了黃綿土的土壤質(zhì)地。

水田建設(shè)對(duì)新積土、塿土的土壤質(zhì)地沒有產(chǎn)生影響，對(duì)黃綿土的土壤質(zhì)地有影響，但影響較小。因此，水田建設(shè)并不會(huì)顯著改變地區(qū)的土壤質(zhì)地，但會(huì)影響當(dāng)?shù)赝寥赖念w粒組成。

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