渭北土石山区土地整治前后土壤质量的变化

董起广 陈田庆

[摘要]为探讨渭北土石山区土地整治工程对于土壤质量的影响，对一典型土地整治项目区在整治前后土壤的基本理化性质进行了测定分析。结果表明，土地整治工程在一定程度上减小了土壤中粘粒的含量；对于土壤酸碱度不产生影响，但会在一定程度降低土壤盐分含量，使得土壤EC值略有降低；区内土地整治对于土壤养分含量有较大影响，使得有机质和全氮显著降低。在今后的土地整治过程中，应注意加强对土壤结构及其养分的调节作用。

[关键词]土石山区；土地整治；土壤质量

[中图分类号]S156 [文献标识码]A

随着城镇化进程加快，中国对建设用地需求与日剧增，导致耕地大幅减少，为保证国家粮食安全，中国实行土地整治制度。土地整治是对“田、水、路、林、村”的综合整治。土地是不可再生的资源和资产，是人类赖以生存、社会进步和经济持续发展的最基本的物质条件。切实保护耕地、实现耕地占补平衡是关系后代生存发展的重大问题，也是《中华人民共和国土地管理法》、《中华人民共和国土地管理法实施条例》确定的一项保护耕地的重要制度。在陕西省渭北台塬区与黄土高原交错地带存在有典型的土石山区，可作为该地区的耕地后备资源进行开发利用。然而，渭北土石山区土层较薄、裸岩多，且土层中含有大量的料姜石和风化岩，少部分地区居民将其开垦为旱地，但耕地质量低下、水土流失严重。为提高该地区土壤质量、增加当地耕地面积、改善区域生态环境，通过土地整治工程，利用土体重构技术，以表土剥离、客土覆土等方式对其进行了整治。

土壤质量是一种指示土壤条件动态变化最敏感的表示方法，它既能反映土壤管理的变化，也能反映土壤恢复退化的能力。许多自然和人为的生态过程如气候波动、植被演替、土地利用变化等都显著影响土壤质量的时空演变，土地整治工程实施的目的主要是通过各种工程技术措施改善土壤环境、提高土壤质量。本文通过研究渭北土石山区土地整治前后土壤质量的变化情况，探讨此工程对于该地区土壤质量的影响状况，为区域土地资源开发、土壤质量提升提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

项目区位于陕西省铜川市耀州区北部的瑶曲镇，地处关中平原与渭北高原接壤地带，属乔山山脉南支，鄂尔多斯台地南部边缘。项目区属于残塬丘陵区，海拔1100～1400 m，山坡有岩石裸露，项目区气候属暖温带大陆性半干旱半湿润气候区，四季冷暖干湿分明，冬季寒冷干燥少雨雪，春季常发生干旱、寒潮和霜冻，夏季雨量大而集中，初秋阴雨多而晚秋晴朗。年均气温8.3 ℃～12.3 ℃，极端最高气温40 ℃，极端最低气温-16 ℃，年均降水量545 mm，无霜期207天左右。自然灾害主要有干旱、连阴雨、冰雹、大风、暴雨、霜冻、干热风、地震等，尤其是干旱、暴雨、霜冻几乎每两年一次，是影响当地农业生产的主要灾害。

1.2 研究方法

1.2.1 样品的采集。研究区域在实施土地整治前，于2016年7月进行采样，当年11月份土地整治工程竣工，2017年5月初开始种植黑豆，同时，对项目区土样进行采集。采样方式为：在项目区内随机取3组土样，每组土样根据“S”型选定5个点，采集深度为0～20 cm、20～40 cm土层的混合土样，采集完成后装于自封袋内，带回实验室进行测试分析。

1.2.2 测定方法。样品采集后，经自然风干，然后过筛，并分别测定土样的pH、电导率、粒度、有机质、全氮、有效磷、速效钾7个指标。土壤样品有机质采用重铬酸钾法测定，全氮采用凯氏定氮法测定，速效钾采用中性乙酸铵溶液浸提、火焰光度计法测定，有效磷使用紫外分光光度计测定。

2 结果与分析

2.1 土壤质地的变化

土壤质地是反映土壤物理特性的一个综合指标，是影响土壤肥力的一个极其重要的因素，它和土壤性质与肥力有着密切的关系。 表1反映了土地整治工程实施前后不同深度下土壤粒度的变化情况。从表中可以看出，在土地整治过程实施后，0～20 cm土层深处土壤粒度在整治后粘粒含量有所下降，由原来的13.55%下降到11.06%，下降了2.49%，粉粒含量由原来的76.78%增加到79.24%，增加了2.46%，砂粒含量基本不变；20～40 cm土层深处土壤粒度表现出类似的趋势，粘粒含量由14.49%下降到11.79%，粉粒含量由73.65%增加到79.84%，不同的是砂粒含量也由11.86%减少至8.37%。造成土壤粘粒含量降低的原因可能是由于前期研究区内含有大量的风化泥质页岩碎石，其中粘粒组成含量相对偏高，但在土地整治后，客土覆土使得泥质页岩被填埋在较深处，所测得的土壤成分主要以客土土壤為主，粘粒含量会有所下降。整体上，不管是整治前还是整治后，土壤粘粒含量在20～40 cm处均高于0～20 cm 处，这说明表层土壤粘粒会随着水分向下迁移。

2.2 土壤酸碱度及盐分含量的变化

土壤酸碱度及EC值对土壤肥力及植物生长具有较大的影响。表2反映了土壤研究区土地整治前后土壤pH及EC值的动态变化。从表中可以看出，无论是0～20 cm土壤还是20～40 cm 土壤，其pH值在整治前后均未发生改变；两者的EC值发生了不同程度的降低，0～20 cm土壤从18.6 ms/m下降到16.7 ms/m，比整治前下降了10.2%，20～40 cm土壤从16.9下降到14.7，下降了13.0%。说明研究区土地整治工程的实施对于土壤酸碱度并未产生影响，但是对土壤EC值产生了一定的作用，使其较之前有所降低。这有可能是土地整治过程中外来土源的加入造成的，或是由于机械作用破坏了原土壤结构，使得土壤变得松散，易引起水分的下渗，从而促使盐分随之向下运移。

2.3 土壤养分含量的变化

土壤肥力高低取决于土壤养分状况，直接影响了作物产量。从表3可以看出，土地整治后土壤中有机质、全氮含量均发生了明显的降低。在0～20 cm土层中有机质由原来的12.6g/kg下降到7.35g/kg，全氮由原来的1.7g/kg下降到0.59g/kg，分别下降了41.7%和65.3%；20～40 cm土层中有机质由原来的10.7g/kg下降到5.81g/kg，全氮由原来的2.61g/kg下降到0.29g/kg，分别下降了45.7%和88.9%。有效磷含量则均表现出明显的增加，0～20 cm土层与20～40 cm土层有效磷分别增加了1.5倍和4.3倍。速效钾的变化趋势没有明显规律，0～20 cm速效钾在整治后比整治前增加了76.1%，20～40cm速效钾则减少了23.3%。

以上结果说明土地整治工程实施过程中对土壤表层破坏较大，致使土壤有机质和全氮含量显著降低。土壤中这两个指标最能反映土壤肥力大小，表明了其可供给作物生长的碳、氮的能力。整治后土壤有效磷显著增加是由于前期调研发现研究区土壤中磷含量匮乏，因此在整治过程中采取了加施磷肥的方法而引起的。对于速效钾，其本身就具有较强的空间变异性，且易从肥料中获取，容易随水分发生迁移。

3 结论

（1）研究区土地整治对土壤质地产生了一定的影响，在一定程度上减小了土壤中粘粒的含量，这主要是由于覆土后将粘粒含量相对较高的泥质页岩掩埋引起的。

（2）研究区内土地整治对于土壤酸碱度不产生影响，但会在一定程度降低土壤盐分含量，使得土壤EC值略有降低。

（3）区内土地整治对于土壤养分含量有较大影响，使得有机质和全氮显著降低，同时，磷肥的施入有效增加了土壤中有效磷的含量。

（4）针对以上研究结论，在类似区域的土地整治过程中，应注意对土壤物理结构及其养分的调节，已达到整体提高土壤质量、增加作物产量的目的。

[参考文献]

[1] 王军，钟莉娜.中国土地整治文献分析与研究进展[J].中国土地科学，2016，30（04）：88-97.

[2] 郧宛琪，朱道林，汤怀志.中国土地整治战略重塑与创新[J].农业工程学报，2016，32（04）：1-8.

[3] 张正峰.土地整治可持续性的标准与评估[J].农业工程学报，2012，28（07）：1-7.

[4] 张勇，汪应宏，包婷婷，等.土地整治研究进展综述与展望[J].上海国土资源，2014，35（03）：15-20.

[5] 谷晓坤，刘静，张正峰，等.大都市郊区景观生态型土地整治模式设计[J].农业工程学报，2014，30（06）：205-211.

[6] 董起广，赵磊，贺普春.渭北土石山区土体有机重构技术研究与工程实践——以陕西省铜川市耀州区瑶曲镇土地整治项目为例[J].西部大开发（土地开发工程研究），2017，2（01）：24-29.