水田建設對渭南市不同類型土壤質地的影響

盧垟杰 王健

摘 要：為評估土地利用方式的改變對土壤質地及顆粒組成影響，以渭南市3種典型土壤類型塿土、新積土、黃綿土為研究對象，分析了水田建設對不同類型土壤質地的影響，結果表明：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種土壤的質地變化較小，僅黃綿土表層為粉土，其余皆為粉砂壤土。

關鍵詞：土地利用方式 顆粒組成 土壤質地

土地利用方式即土地用途，是指人類依據土地自然屬性及其規律，對土地進行的使用、保護和改造的活動[1]。按照不同土地利用方式將土地分為：農用地、建設用地和未利用地3類，農用地的用途一般為耕地、園地、林地、牧草地、水域及其他農用地[2～4]。土地利用方式的改變是土壤管理與決策的體現，影響土壤養分的流動、轉化和土壤發育過程[5、6]。目前，關于土地利用方式轉變過程中土壤營養庫變化的分析，多集中于退耕還林、退耕還草、長期封育等措施對土壤的影響[7]，而改水田后土壤動態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，加之國內多項引水調配工程的實施，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]，因此全國多個省市都開展了水田建設的嘗試。陜西省渭南市的高標準水田開發建設項目計劃將改水田后的土地用于水稻種植、蓮藕種植、魚塘養殖等[12]，以充分合理利用水土資源，改善區域土壤質量和生態環境，提高耕地生產力。本研究對渭南市水田建設后的土壤質地及顆粒組成進行研究，為改造后土地資源的可持續利用提供科學管理依據。

1 材料與方法

1.1 項目區概況

陜西省渭南市位于黃河中游，關中平原東部，東經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，是指人類依據土地自然屬性及其規律，對土地進行的使用、保護和改造的活動[1]。按照不同土地利用方式將土地分為：農用地、建設用地和未利用地3類，農用地的用途一般為耕地、園地、林地、牧草地、水域及其他農用地[2～4]。土地利用方式的改變是土壤管理與決策的體現，影響土壤養分的流動、轉化和土壤發育過程[5、6]。目前，關于土地利用方式轉變過程中土壤營養庫變化的分析，多集中于退耕還林、退耕還草、長期封育等措施對土壤的影響[7]，而改水田后土壤動態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，加之國內多項引水調配工程的實施，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]，因此全國多個省市都開展了水田建設的嘗試。陜西省渭南市的高標準水田開發建設項目計劃將改水田后的土地用于水稻種植、蓮藕種植、魚塘養殖等[12]，以充分合理利用水土資源，改善區域土壤質量和生態環境，提高耕地生產力。本研究對渭南市水田建設后的土壤質地及顆粒組成進行研究，為改造后土地資源的可持續利用提供科學管理依據。

于2016年6月3日（水田建設前）、2016年7月8日（水田建設1個月后）、2016年9月5日（水田建設3個月后），在上表3個地點中每個地點分別選取5個點對土壤樣品進行采集，混合均勻后作為測試土樣[13]，以水田建設前的土壤顆粒組成作為對照，每個點取樣深度為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 測試方法及數據處理

土壤顆粒組成采用激光粒度法進行測定[14];土壤質地分級采用國際制[15]。數據分析及繪圖采用Excel 2012軟件。

2 結果與分析

2.1 新積土顆粒變化情況

水田建設前，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，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變化一致，均隨水田建設時間增加而增大，其中在0～20 cm土層，水田建設1個月和3個月的土壤粘粒含量分別增加了2.55 %和4.31 %，較水田建設前高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 %，較水田建設前高78.92 %，水田建成3個月后新積土土壤粘粒含量明顯增加，較之前高1倍左右。

未改水田時的新積土60～80 cm的粉粒含量最低，水田建設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，粉粒含量隨時間先增大后減小，水田建設1個月和3個月的土壤粉粒含量分別增加了5.26 %和1.37 %，較水田建設前高2.05 %;在20～40 cm土層，粉粒含量隨時間先減小后增大，減小1.14 %和17.83 %，較水田建設前高26.53 %;在40～60 cm土層，土壤粉粒含量隨水田建設時間增加而增大，分別增加了4.77 %和9.07 %，較水田建設前高13.80 %;在60～80 cm土層，土壤粉粒含量隨水田建設時間增加而增大，分別增加了9.44 %和15.71 %，較水田建設前高26.33 %，水田建設3個月后0～20 cm土層的粉粒含量變為各土層最低。

水田建設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間增加不斷減小。在0～20 cm土層，水田建設1個月和3個月的土壤砂粒含量分別減小了7.81 %和5.70 %，較水田建設前低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 %，較水田建設前低59.26 %。

新積土的各土層在水田建設前后的土壤質地均為粉砂壤土，土壤質地未發生變化。

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時間增加變化趨勢相同，均呈現出先增加后減小的趨勢，其中在0～20 cm土層，水田建設1個月和3個月的土壤粘粒含量分別增加0.53 %、減小4.04 %，較水田建設前低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 %，較水田建設前低56.76 %，粘粒含量隨在水田建設初期有略微上升，但隨水田建設時間增加明顯減小。

水田建設后，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時間增加而降低，水田建設1個月和3個月的土壤粉粒含量分別減小了1.20 %和5.62 %，較水田建設前低7.13 %;在20～40 cm土層，粉粒含量隨水田建設時間增加而降低，分別減小6.01 %和7.72 %，較水田建設前減小了9.76 %;在40～60 cm土層，土壤粉粒含量隨水田建設時間增加先減小后增大，分別降低11.12 %和9.20 %，較水田建設前減小11.39 %;在60～80 cm土層，土壤粉粒含量隨水田建設時間增加先增加后減少，分別增加0.50 %、減少12.12 %，較水田建設前降低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。

水田建設后，塿土各土層的砂粒含量較未建設前增加較多，呈現出隨水田建設時間增加而增加的趨勢。其中，在0～20 cm土層，水田建設1個月和3個月的土壤砂粒含量分別增加了0.67 %和9.66 %，較水田建設前高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。

水田建設前后塿土的各土層的土壤質地均為粉砂壤土，土壤質地同樣未發生變化。

2.3 黃綿土顆粒變化情況

如圖3，水田建設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時間增加而增大，增加了2.75 %，較水田建設前升高27.07 %;0～20 cm土層的粉粒含量同樣隨水田建設時間增加而增大，增加了12.65 %，較水田建設前升高18.11 %;0～20 cm土層的砂粒含量隨水田建設時間增加而減小，減少了15.39 %，較水田建設前降低77.03 %。隨水田建設時間增加，土壤質地先由粉砂壤土變為粉壤土，后變為粉土，土壤質地變化較大。

黃綿土20～40 cm土層的粘粒含量隨水田建設時間增加而增大，增加了2.75 %，較水田建設前升高27.07 %;20～40 cm土層的粉粒含量隨水田建設時間增加先增加后減小，最終減少了3.24 %，較水田建設前降低21.28 %;20～40 cm土層的砂粒含量隨水田建設時間增加先減小后增加，最終增加了17.04 %，較水田建設前升高83.90 %。隨水田建設時間增加，土壤質地先由粉砂壤土變為粉壤土，后又變為粉砂壤土。

黃綿土40～60 cm土層的粘粒含量隨水田建設時間增加先減小后增大，最終減少了6.88 %，較水田建設前減小65.40 %;40～60 cm土層的粉粒含量同樣隨水田建設時間增加先減小后增大，最終減少了40.42 %，較水田建設前降低57.95 %;40～60 cm土層的砂粒含量隨水田建設時間增加先增大后減小，最終增加了46.97 %，較水田建設前升高234.15 %。隨水田建設時間增加，土壤質地先由粉砂壤土變為壤砂土，后又變為粉砂壤土。

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時間增加先減小后增大，最終減少了6.53 %，較水田建設前減小60.02 %;60～80 cm土層的粉粒含量同樣隨水田建設時間增加先減小后增大，最終減少了35.31 %，較水田建設前降低50.28 %;60～80 cm土層的砂粒含量隨水田建設時間增加先增大后減小，最終增加了40.85 %，較水田建設前升高205.38 %。隨水田建設時間增加，土壤質地先由粉砂壤土變為粉砂土，后又變為粉砂壤土。

3 結論與討論

水田建設后，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地;塿土各土層的的粘粒與粉粒含量較水田建設前有所下降，砂粒含量明顯上升，同樣未影響各土層的土壤質地;黃綿土各土層的土壤顆粒含量變化較大，表現為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，變化過程波動較大，影響了黃綿土的土壤質地。

水田建設對新積土、塿土的土壤質地沒有產生影響，對黃綿土的土壤質地有影響，但影響較小。因此，水田建設并不會顯著改變地區的土壤質地，但會影響當地土壤的顆粒組成。

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