莫升
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摘要：水田的机械化作业程度相对较高，能够保证经济效益，因此农民生产积极性较高，也无形当中推动了旱改水项目的发展，这一特点可能对农田的生态系统以及空间格局产生巨大影响。旱改水能够影响农田土壤的理化性状，还能改变微生物群落，影响土壤的碳循环。下文针对旱改水整治措施运用对于农田的土壤环境产生的短期影响进行分析，通过实验总结结论，期待通过旱改水的整治将土地生产的潜力激发出来。
关键词：旱改水；整治；土壤环境；影响
引言：
为了打造高标农田，响应“占优补优”和“占水田补水田”等原则，在土地整治方面，普遍存在旱田更改为水田的现象，这样的状态可能导致区域农田环境、土壤物理性状以及化学性质受到影响，进而导致农田生态系统的碳循环受到影响。通过研究旱改水对于农田的土壤环境产生的影响，有助于指导土地整治相关工作的开展，改善生态的同时，建设更多高标准农田。
一、实验过程
实验之前，收集和土地整治以及碳循环相关研究，寻找旱改水农田的土壤性状和土地整治关系影响之间关系。通过实地调查和访谈，收集土地整治以后由于耕种方式变化导致农田生态发生的变化信息，为后续研究提供依据。模拟旱改水农田环境，选择玉米旱田，选取选择长度2m，宽度2m的旱地土壤，厚度为20cm的土壤，放置在聚乙烯桶当中，定期进行浇水灌溉，模拟水田盆栽种植实验。通过上述方式将旱田改为水田，并种植水稻，水稻成熟以后采集土壤样品，采集范围在0~20cm的耕层表土，利用土壤、环境和管理等学科等领域知识深入分析[1]。
二、旱改水整治对于农田土壤环境的短期影响分析
（一）理化性质
在旱改水的整治工作开展过程，不同管理措施的运用能够改变土壤的理化性状，比如平整措施、地块合并和田间管理等差异都会导致旱改水后土壤形状差异显著。和整地以前对比，土壤的pH、有机质含量、有效磷、电导率和氨态氮等均发生显著变化，其中对于土壤的电导率和pH产生的影响相对较大，旱改水以后水田的电导率有明显提升，并且土壤的酸性增强，土壤当中有机质的含量显出降低，但是土壤的电导率增加，和旱田相差44.6%。旱改水以后，短期之内，土壤内部5项指标存在减小的趋势，一是pH，二是硝态氮，三是有效磷，四是氨态氮，五是速效钾。除了铵态氮以外，水田的各项指标均比旱田低，可知，旱改水以后土壤形状各项指标呈现出良好的均匀性，并且短期内能够抑制土壤的理化性质，表1是旱改水以后土壤的理化性状变化信息统计表：
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通过上表可以看出，在旱改水实施以后，旱田的pH范围处于8.42~8.75之间，和整治以后水田pH之间相差相对较大，而稻田内部通常会产生大量甲烷或二氧化碳等气体，上述气体呈酸性，所以会对土壤pH产生严重影响。
在生态系统内部，碳元素和氮元素的循环属于相互耦合并且较为复杂的过程，可能受到诸多因素影响。所以土地整治受到人为干扰，必然会导致土壤的理化因子发生改变，进而影响生态系统的碳氮等物质循环。对比于旱田生产环境，水田土壤长期处于水淹状态，土壤孔隙被水填充，导致土壤的含氧量和氧化还原等能力相对较低，影响土壤活性。据此可以判断，旱改水后水田当中氮元素、碳元素和磷元素都会低于旱田，因为土壤外部环境改变改变，不同的土壤使用方式可造成其内部水分变化，产生强烈的氧化还原，影响磷在土壤内的存储形式，导致旱改水以后土壤内部有效磷含量降低。
（二）微生物特征
在土壤当中，细菌属于种类丰富的微生物群，并且对环境变化极其敏感。实验过程，土壤当中超出95%的细菌都可以进行分类，鉴定出细菌有38种，大多和农田土壤中的菌群较为相似。其中变形菌门属于优势菌，占据31.5%，由于其功能为固定有机氮，因此能够适应复杂的环境变化。在旱改水以后，由于水田转变了原有疏松的土质情况，使得厌氧环境十分显著，所以放线菌、酸杆菌、芽单胞菌等好氧细菌数量明显下降，特别是放线菌数量下降极为显著。由于放线菌喜爱在偏碱性或者中性的土壤当中，要求土壤的通透性良好才能存活，但是水田的土壤为弱酸性，因此对比于旱改水前菌群丰度从17.94%，下降到改水田以后的2.97%，相差6.04倍。在旱改水以后，土壤环境变为厌氧条件，出现了氨氧菌，包括厚壁菌和绿弯菌等厌氧菌等数量都有显著增加的趋势，特别是厚壁菌，从旱改水以前2.3%，提高到旱改水以后的18.85%。与此同时，旱改水以后绿弯门菌的丰度也有显著增加，由于此类细菌为兼性厌氧类生物，可利用二氧化碳作为碳源，并通过光合作用而产生能量，在此流程当中无须消耗氧气，所以能够存活于含氧量较低的土壤当中，因而导致旱改水前后农田的土壤条件出现严重差异，对于土壤碳循环阶段微生物参与过程也可产生严重影响[2]。
（三）微生物群落
从细菌的网络组成和环境因子两者之间的相关性可以看出，土壤内部pH、有机质等属于旱改水之后细菌群落存在结构差异的主导因素。由于水田淹水导致土壤pH增加，养分和水分含量也存在不同，就会影响土壤细菌的发育，微生物群落结构、功能变化和土壤内部碳素、氮素的含量有紧密联系，并且土壤内部环境因子和微生物群落为相互作用的关系，能够维持土壤的生态平衡。所以通过旱改水的整治，能够将土壤的理化性状加以改变，进而提高土壤内部养分，将微生物网络结构加以改良。
从物种、环境二者之间产生的相互作用关系方面来看，将旱田转变为水田生态网络主要是子囊菌和担子菌，上述菌落在水田真菌网络当中占据有利地位。旱田的真菌网络，主要和土壤内部有机制、硝态氮之间有关。水田的真菌网络，真菌的菌属和速效钾联系紧密，并且和pH、有机质、速效磷和氨态氮等也有正相关。从某种程度分析，土壤细菌为了缓解水淹环境对于自身产生的胁迫，出现了对环境适应性的变化。水田内部真菌和细菌网络的平均连接度均比旱地低，所以旱地土壤当中菌落结构更复杂，水田当中生物群落较敏感。
结束语：
总之，通过上文对于旱改水整治工作的研究，明确土壤生态的变化机制，进而分析旱改水土地整治过程土壤形状和微生物群落变化特征，为优化旱改水过程技术的应用提供有力支持，探索出农业的生态发展之道路。
参考文献：
[1]李肖肖.旱改水整治对农田土壤环境的短期影响研究[D].中国矿业大学,2020.
[2]刘艳秀,董欣.旱改水，让1.5万亩旱地变良田[J].国土资源,2019(10):34.