土地整理对烟稻轮作田土壤理化性状、重金属含量和微生物量的影响

张久权; 张瀛; 黄一兰; 陈德鑫; 林建麒

doi:10.19303/j.issn.1008-0384.2017.06.017

土地整理对烟稻轮作田土壤理化性状、重金属含量和微生物量的影响

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.06.017

1.
中国农业科学院烟草研究所, 山东青岛 266101
2.
福建省烟草公司三明市分公司, 福建三明 365000

基金项目:

中国烟草总公司面上项目 2013-149

详细信息

作者简介:
张久权(1965-), 男, 副研究员, 主要从事烟草栽培和烟草信息方面研究(E-mail:zhangjiuquan@caas.cn)

通讯作者:
林建麒(1973-), 男, 农艺师, 主要从事烟草栽培方面研究(E-mail:ljq0108@163.com)

中图分类号: S158
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出版历程
- 收稿日期: 2016-12-09
- 修回日期: 2017-02-25
- 刊出日期: 2017-06-28

Changes on Nutrients, Physical Properties, Heavy Metals and Microbes in Soil After Land Consolidation

1.
Tobacco Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Science, Qingdao, Shandong 266101, China
2.
Sanming Tobacco Company of Fujian Province, Sanming, Fujian 365000, China

摘要

摘要: 为了解南方烟区土地整理后土壤肥力、土壤物理和微生物变化情况，对福建三明烟区整理前后烟田进行定点采样和室内检测，发现土地整理后土壤活性有机质、碱解N、有效P、速效K、重金属Pb、Cr含量等显著下降。土壤活性有机质、有效Cu、Zn含量在种植一季水稻后恢复到整理前的水平；碱解N、有效P、Fe含量在种植一季水稻和烤烟后（2年）能恢复到整理前的含量水平；速效K含量在种植烤烟后大幅度增加；重金属Pb、Cr含量在种植一季水稻后恢复到整理前的水平。土壤微生物数量及其多样性指数显著下降，细菌总量在一年后能恢复到整理前水平；真菌、放线菌和多样性指数在3年内没能恢复到整理前水平。水稳性团聚体含量显著下降，粒径大于1 mm团聚体含量能较快地恢复到整理前水平；而小粒径团聚体恢复更慢。土壤容重显著增加，最大持水量、非毛管孔隙度、土壤通气度、排水能力等显著下降。总之，土地整理后要有针对性地进行土壤改良，尽快恢复土壤理化性状和微生物生态。
- 土地整理 /
- 土壤养分 /
- 土壤物理性状 /
- 微生物 /
- 烤烟 /
- 三明
Abstract: Soil samples from selected locations at tobacco fields in Sanming, Fujian were collected for a study on the effects on the fertility, physical properties, and microbes in the soil after a land consolidation. The results showed that the contents of labile organic matters and available N, P and K, as well as active Pb and Cr, decreased significantly after the consolidation. The contents of labile organic matters and available Cu and Zn in the soil were rejuvenated to their original levels followed by a rice planting. The contents of available N, P and Fe would recover after two years with a rice and a tobacco planting. Available K increased largely after a season of tobacco planting, while active Pb and Cr took one rice planting for a recovery. The microbial population and diversity index of the soil decreased upon a land consolidation. The count on bacteria recuperated in a year; but, for fungi and actinomycetes, their numbers did not recover in 3 years. The percentage of the moisture-holding-aggregates in the soil decreased significantly, particularly for those with a diameter of 1 mm or larger but not for the smaller ones. The bulk density of the soil significantly increased, while the maximum moisture capacity and other physical characteristics decreased. In conclusion, after a land consolidation timely and adequate adjustments on the soil should be implemented to ensure a healthy recovery of the field for future planting.
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- soil nutrient /
- soil physical properties /
- microbes /
- tobacco /
- Sanming

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图 1 土地整理前后土壤水稳性团聚体含量

注：同一条曲线上大写字母不同表示1%差异极显著。

Figure 1. Changes on proportion of moisture-holding-aggregates in soil after land consolidation

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表 1 土地整理前后土壤pH值和活性有机质含量变化

Table 1. Changes on pH and labile organic matters in soil after land consolidation

取样时期	pH值	活性有机质含量/(g·kg^-1)
取样时期	pH值	低活性	中活性	高活性
整理前	5.31±0.18 aA	2.12±0.58 cC	2.42±1.19 aA	1.04±0.25 aA
整理地栽水稻前	5.32±0.56 aA	1.53±0.50 cC	1.31±0.27 bA	0.62±0.17 bB
整理地收水稻后	5.33±0.14 aA	3.19±0.85bcC	2.21±0.66 abAB	1.06±0.25 aA
整理地收烤烟后	5.10±0.27 aA	6.66±4.15 aA	2.73±1.01 aA	0.91±0.23 aA
第二次收水稻后	5.29±0.44 aA	4.10±1.63 bB	2.28±1.07 abAB	0.84±0.17 abAB
注：所有数值为10个样品的均值±标准差；均值后小写字母不同表示差异显著(P＜0.05)；大写字母不同表示差异极显著(P＜0.01)，下同。

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表 2 土地整理前后土壤有效养分含量变化

Table 2. Changes on contents of available nutrients in soil after land consolidation

[单位/(mg·kg^-1)]
取样时期	碱解N	速效P	速效K	交换性Ca	交换性Mg	有效Fe	有效Mn	有效Cu	有效Zn
整理前	126.10±22.09 abAB	17.68±4.12 bcBC	72.50±17.58 bB	228.00±65.36 bB	11.21±2.33 cC	30.19±10.75 bB	9.52±5.15 cC	0.31±0.09 aA	2.42±0.60 bcBC
整理地栽水稻前	90.66±24.95 cC	6.76±2.70 dD	39.38± 9.41 bB	341.51±61.15 aA	14.38±2.44 bB	11.33±5.72 cC	13.75±4.47 bcBC	0.21±0.06 bA	1.57±0.62 cC
整理地收水稻后	102.11±18.22 bcBC	12.49±5.31 cC	70.70±21.53 bB	314.63±44.95 aA	13.48±2.53 bcBC	25.33±12.73 bB	18.66±4.68 bAB	0.28±0.05 abA	3.39±0.85 abAB
整理地收烤烟后	136.48±21.58 aA	26.54±8.48 aA	199.30±48.20 aA	330.33±29.14 aA	36.01±5.35 aA	23.91±5.84 bB	23.49±7.00 aA	0.29±0.04 aA	3.84±1.12 aA
第二次收水稻后	127.77±21.80 abAB	23.88±9.75 abAB	193.67±86.15 aA	371.94±38.76 aA	36.38±4.26 aA	43.10±10.17 aA	22.19±8.06 aA	0.34±0.03 aA	3.79±0.60 aA

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表 3 土地整理前后土壤微生物数量和多样性指数变化

Table 3. Changes on microbial count and diversity index of soil after land consolidation

取样时期	细菌/ (10⁵cfu·g^-1)	真菌/ (cfu·g^-1)	放线菌/ (cfu·g^-1)	总量/ (10⁵cfu·g^-1)	多样性指数 ×10^-3
整理前	147.78±60.24 aA	695.15±386.70 aA	4545.88±4798.84 aA	147.83±60.19 aA	4.5±5.3
整理地栽水稻前	115.43±42.01 aA	210.43±127.90 bB	2645.79±2155.19 abAB	115.46±42.04 aA	2.2±0.8
整理地收水稻后	70.51±55.30 bB	122.51±112.57 bB	1003.86±899.03 bB	70.52±55.30 bB	3.4±4.9
整理地收烤烟后	147.55±45.16 aA	315.65±219.39 bB	1492.51±1470.62 bB	147.56±45.15 aA	1.4±0.9
第二次收水稻后	125.89±55.51 aA	215.44±170.69 bB	2085.50±1911.73 abAB	125.91±55.51 aA	2.0±1.4

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表 4 土地整理前后土壤水分-物理性状变化

Table 4. Changes on moisture content and physical properties of soil after land consolidation

取样阶段	土壤容重/ (g·cm^-3)	最大持水量/ (g·kg^-1)	田间持水量/ (g·kg^-1)	非毛管孔隙 /%	总孔隙 /%	土壤通气度 /%	排水能力 /mm
整理前	1.20±0.07 bB	390.32±24.37 aA	181.41±49.26	14.60±3.61 aA	46.92±0.81 aA	21.02±5.06 aA	50.05±12.17 aA
整理后	1.34±0.05 aA	312.76±26.02 bA	209.99±21.82	5.38±1.79 bB	41.77±2.18 bB	9.79±3.29 bB	27.48±4.13 bA

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表 5 土壤重金属活性含量变化

Table 5. Changes on contents of active Pb and Cr in soil after land consolidation

[单位/(mg·kg^-1)]
取样时期	活性Pb	活性Cr
整理前	4.95±1.83 bcBC	0.14±0.12 bB
整理地栽水稻前	2.79±1.35 cC	0.06±0.08 bB
整理地收水稻后	5.67±2.33 abAB	0.32±0.07 aA
整理地收烤烟后	6.29±1.61 abAB	0.28±0.07 aA
第二次收水稻后	7.23±1.99 aA	0.28±0.07 aA

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