土壤中过量的重金属不仅会抑制植物的生长，还可通过食物链危害到人和动物的健康^[1]. 研究土壤-植物系统中重金属的积累和迁移转化行为及其影响因素具有十分重要的意义. 土壤有机质是土壤的组成成分之一，不仅是评价土壤肥力和质量的重要指标，也是影响重金属在土壤中的存在形态和迁移转化，生物有效性及毒性的重要土壤性质之一^{[2, 3]}. 关于土壤有机质与重金属间的相互作用受到广泛关注.

团聚体是土壤最基本的物质和功能单元，由于与有机物和矿物质的结合方式不同，不同粒径团聚体的重金属在土壤微环境中的空间分异性及生物有效性等方面存在差异^{[4, 5]}. 如Zhang等^[6]和Quenea等^[7]研究表明，随着土壤团聚体粒径的减小，团聚体中Cu、 Zn和Cd的含量显著提高； Balabane等^[8]也报道，在某低污染草地，>2、 2-0.2、 0.2-0.1和0.1-0.05 mm粒径的团聚体中Cd的富集量分别是原始土样的5、 9、 9和11倍. 团聚体还是土壤有机质分解转化和腐殖质形成的最重要场所^[9]，而有机质又是土壤团聚体的胶结物质，不仅对土壤团聚体的形成起着十分重要的作用，还与土壤团聚体的功能紧密相关^[10]. 已有研究报道了土壤团聚体中有机质的数量、 特性及其对农业管理措施如耕作^[11]、 轮作^[12]和有机物料施用^[13]等的响应，但关于不同耕作方式下不同粒径团聚中重金属与有机质间的关系研究很少. 常规平作是一类特殊的稻田，广泛分布在我国西南及南方地区，面积达2.7×10⁶-4.0×10⁶ hm^2[14]，其种植模式为夏季水稻，冬季关水休闲，水旱轮作是在同一田地进行水稻与旱地作物的轮换种植，适宜于南方长江流域及以南的富水地区，也是我国主要的作物生产系统之一^{[15, 16]}. 本研究以1990年建立的长期定位试验为依托，比较了两种耕作方式下紫色水稻土团聚体中重金属含量与分布特征的变化及其与有机质变化的关系，以期为紫色土区重金属污染稻田的修复提供依据.

长期定位试验始于1990年，设在重庆市北碚区西南大学试验农场，该农场地理位置为106°26′E，30°26′N，海拔230 m，年均气温18.3℃，年日照1 276.7 h，年均降雨量1 105.4 mm，其中5-9月降雨量占全年降雨量的70%，年平均无霜期334 d. 试验地土壤为紫色中生代侏罗纪沙溪庙组灰棕紫色沙泥岩母质上发育的中性紫色水稻土，试验前土壤基本理化性质为：pH 7.1，有机质23.1g ·kg^-1，碱解氮120.1 mg ·kg^-1，速效磷7.5 mg ·kg^-1，速效钾71.1 mg ·kg^-1.

试验设2个处理：①常规平作(中稻-冬水田，flooded paddy field，FPF)，按照传统方法每年三犁三耙翻耕植稻，水稻收获后灌冬水休闲至来年4月； ②水旱轮作(中稻-油菜,paddy-upland rotation，PR，该处理于1998年前为中稻-小麦轮作)，按传统方法水稻平作，水稻收获后，放干田内水翻耕种植油菜，油菜收获后灌水犁耙种水稻. 每处理小区面积20 m²，随机排列，4次重复，各处理的施肥量均为尿素273.1 kg ·hm^-2； 过磷酸钙500.3 kg ·hm^-2； 氯化钾150.1 kg ·hm^-2，过磷酸钙做底肥一次施用，尿素用量的2/3做底肥，1/3做追肥，氯化钾底肥和追肥各1/2.

于水稻成熟后采集土壤样品，每个小区随机取6个点，取用0-10 cm的表层土壤样品，土样去除新鲜的植物残物后混匀，放在干净通风处风干，磨细，分别过2 mm和0.25 mm筛，分别用于土壤团聚体分离、 有机质和重金属总量的测定. 土壤团聚体分离方法参考Cambardella等的研究方法^[17]. 称土样20 g，于250 mL三角瓶中，加5 g ·L^-1的(NaPO₃)₆溶液100 mL，先手摇15min，再用振荡器(90r ·min^-1)振荡18h进行机械分散，过1、 0.25和0.05 mm系列土筛，反复用蒸馏水冲洗，获得粒径为1-2、 0.25-1、 0.05-0.25和<0.05 mm 的团聚体，其中小于0.05 mm团聚体用离心方法浓集. 各粒径团聚体经60℃下烘干称重，磨细，过0.25 mm筛备用.

土壤和各粒径团聚体中有机质含量采用重铬酸钾-外加热法测定，重金属含量采用王水-高氯酸法消煮，原子吸收分光光度法测定^[18]. 土样重金属含量测定采用标准土样GBW07428(GSS-14)进行质量控制.

采用Excel 2010、 Origin 9.0和SPSS 17.0进行有关数据的计算、 方差分析及t检验分析、 相关分析和图形制作，显著水平设为0.05.

表 1为两种耕作方式下各粒级团聚体的质量分数分布. 不同粒径团聚体回收率在96.99%-97.09%，表明团聚体分级过程导致的土壤损失较少. 两种耕作方式下，各粒径团聚体质量分数均按以下顺序递减：(<0.05 mm)>(0.05-0.25 mm)>(0.25-1 mm)>(1-2 mm)，即团聚体主要分布在<0.05 mm和0.05-0.25 mm粒径中，以<0.05 mm粒径所占百分比最高，达41.7%-45.8%，这与Besnard等^[19]的研究结果一致. 两种耕作方式下，除常规平作下0.05-0.25 mm与0.25-1 mm无显著差异外，其余粒径的团聚体的分布比例均存在显著差异. 与水旱轮作处理相比，常规平作使0.25-1 mm和1-2 mm团聚体的质量分数显著提高，而<0.05 mm和0.05-0.25 mm两个粒径团聚体的质量分数显著降低，表明常规平作可提高水稻土中大粒径团聚体的比例，有助于改善紫色水稻土的结构.

表 1(Table 1)

表 1 两种耕作方式下各粒径土壤团聚体的质量分数分布 1)/% Table 1 Particle size distribution of aggregates in purple paddy soil under two tillage methods/% 耕作方式 1-2 mm 0.25-1 mm 0.05-0.25 mm <0.05 mm FPF 8.63±1.22aC2) 21.53±5.09aB 25.25±2.15bB 41.69±1.74bA PR 4.29±1.80bD 13.93±2.70bC 32.97±5.04aB 45.81±2.35aA 1)结果表示为平均值±标准误，下同； 2)不同小写字母表示同一粒径不同耕作方式下差异显著，不同大写字母表示在同一耕作方式下不同粒径间差异显著(P<0.05)

表 1 两种耕作方式下各粒径土壤团聚体的质量分数分布 1)/% Table 1 Particle size distribution of aggregates in purple paddy soil under two tillage methods/%

图 1

Fig. 1

L表示各处理土壤，L1、 L2、 L3、 L4分别表示各处理土壤中1-2、 0.25-1、 0.05-0.25、<0.05 mm团聚体； 不同小写字母 表示同一耕作方式下不同粒径差异显著，不同大写字母表示在同一粒径不同耕作方式下间差异显著(P<0.05),下同 图 1 两种耕作方式下土壤和各粒径土壤团聚体中有机质含量及其质量分数 Fig. 1 Contents and the mass fraction of organic matter in different size of soil aggregates under two tillage methods

两种耕作方式下，土壤和各粒径团聚体中有机质含量如图 1所示. 常规平作下土壤有机质含量显著高于水旱轮作，与昌龙然等^[20]的研究结果一致，表明常规平作较水旱轮作更有利于土壤有机质的积累. 从图 1还看出，两种耕作方式下各粒径团聚体有机质含量均随团聚体粒径的减小而降低，不同粒径间有机质含量存在极显著差异(P<0.01). 与水旱轮作相比，常规平作下1-2、 0.25-1、 0.05-0.25和<0.05 mm粒径团聚体有机质含量分别提高25.55%、 97.25%、 48.04%和11.25%，均达显著水平(P<0.05)，表明常规平作有助于提高各粒径团聚体有机质含量，其中以0.25-1 mm和0.05-0.25 mm两个粒径团聚体的提高幅度更大.

各粒级团聚体有机质的质量分数为各粒级团聚体有机质的质量占土壤总有机质质量的百分比，它反映土壤中有机质在各粒级团聚体中的分布情况，而各粒径团聚体有机质质量为各粒径团聚体有机质含量与该粒径团聚体百分比的乘积，由此计算出的各粒级团聚体有机质的质量分数如图 1所示. 常规平作和水旱轮作方式下，各粒径团聚体有机质的质量分数分别表现为(0.05-0.25 mm)≈(0.25-1 mm)>(<0.05 mm)>(1-2 mm)和(<0.05 mm)>(0.05-0.25 mm)>(0.25-1 mm)>(1-2 mm)，表明两种耕作方式下有机质在不同粒径团聚体中的分布不同. 与水旱轮作相比，常规平作方式下，在1-2 mm和0.25-1 mm粒径团聚体中有机质的质量分数分别提高了38.18%(P<0.01)和40.11%(P<0.01)，而0.05-0.25 mm和<0.05 mm团聚体中有机质的质量分数分别降低了8.61%和39.36%(P<0.01)，表明常规平作处理促进有机质在大粒径团聚中的分布，这与其对土壤团聚体粒径分布的影响一致.

耕作方式对各粒径团聚体重金属含量的影响因元素和团聚体粒径大小的不同而异，如图 2所示，随团聚体粒径的减小，紫色水稻土中的Fe、 Zn含量逐渐增高，Mn和Cu含量呈先增大后降低的变化趋势，以粒径0.05-0.25 mm团聚体的含量最高，而Cd和Pb含量在常规平作中以粒径0.05-0.25 mm的团聚体的含量最高，在水旱轮作中则随土壤团聚体粒径的减小逐渐增高的趋势. 耕作方式对紫色水稻土中Fe、 Mn、 Cu、 Zn和Cd含量的影响不显著. 与水旱轮作相比，常规平作条件下，1-2 mm和0.25-1 mm粒径中的Cd、 Zn和Mn含量显著提高，Pb和Fe含量差异不显著，0.05-0.25 mm中，6种元素含量的差异均不显著，而<0.05 mm粒径中，各元素含量下降，但除Pb和Fe含量显著降低外，其余元素含量变化不显著，结果显示常规平作主要提高了1-2 mm和0.25-1 mm粒径团聚体中的Cd、 Zn和Mn含量.

图 2

Fig. 2

图 2 两种耕作方式下各粒级土壤中重金属含量 Fig. 2 Contents of heavy metals in aggregates with different particle sizes in purple paddy soils under two tillage methods

金属累积系数为各粒级团聚体中金属的含量与总含量的比值，在某一粒级中，若比值大于1，表示金属在该粒级团聚体中富集，反之则表示该粒级中金属出现亏缺^[5]. 从表 2中看出，1-2、 0.25-1、 0.05-0.25和<0.05 mm粒径团聚体各重金属的累积系数分别为0.51-0.88、 0.58-0.97、 0.92-1.21和0.98-1.24，呈现出随粒径的减小而增大的变化趋势，表明重金属元素在较大粒径团聚体中亏缺、 在较小粒径团聚体中富集的现象. 与水旱轮作相比，常规平作条件下Fe、 Mn、 Cu、 Zn、 Pb和Cd在1-2 mm中的积累系数分别提高12.43%、 25.05%、 43.63%、 37.39%、 11.01%和37.25%，在0.25-1 mm粒径团聚体中的富集系数分别提高16.07%、 28.47%、 36.51%、 35.99%、 19.55%和47.06%，均达显著水平，而在0.25-0.05 mm和<0.05 mm粒径中的变化不显著，表明常规平作有助于重金属元素在大粒径团聚体中积累.

用各粒级团聚体重金属总量(各粒径团聚体重金属含量和相应粒径团聚体质量分数的乘积)与土壤重金属总量的比值计算重金属在各粒径团聚体中的分布，结果见表 2. 两种耕作方式下6种重金属元素在各粒径团聚体中的分布呈随粒径的减小而增大的趋势，与目前的许多研究结果一致^{[21, 22]}，也与各粒径团聚体质量分数的变化趋势相同. 与水旱轮作相比，常规平作下Fe、 Mn、 Cu、 Zn、 Pb和Cd在1-2 mm中的分布分别提高93.50%、 108.10%、 143.91%、 134.28%、 86.83%和126.32%，在0.25-1 mm粒径团聚体中的分布分别提高74.43%、 86.25%、 101.96%、 98.48%、 74.42%和116.59%，而在0.25-0.05 mm中的分布分别降低23.86%、 23.18%、 21.23%、 21.32%、 8.28%和20.33% 和<0.05 mm粒径中9.41%、 7.71%、 14.15%、 9.83%、 14.90%和13.42%，均达显著水平，同样表明常规平作比水旱轮作更有助于重金属在1-2 mm和0.25-1 mm的大粒径团聚体中分布，降低重金属在<0.05 mm和0.05-0.25 mm两个小粒径团聚体中的分布.

表 2(Table 2)

表 2 两种耕作方式下各粒级土壤中重金属的分配比例 Table 2 Distribution of heavy metals among soil aggregates with different particle sizes under two tillage methods 元素 项目 累积系数 不同粒径团聚体中的分布/% 1-2 mm 0.25-1 mm 0.05-0.25 mm ＜0.05 mm 1-2 mm 0.25-1 mm 0.05-0.25 mm ＜0.05 mm Fe FPF 0.88±0.08a1) 0.97±0.04a 1.02±0.06a 1.05±0.07a 7.74±0.48a 21.35±2.08a 26.23±3.28a 44.68±1.33a PR 0.78±0.02b 0.83±0.06b 1.04±0.05a 1.07±0.08a 4.00±0.06b 12.24±0.65b 34.45±0.90b 49.32±1.89b Mn FPF 0.76±0.11a 0.92±0.06a 1.19±0.07a 1.01±0.03a 6.68±0.33a 20.04±1.12a 30.43±1.06a 42.85±1.94a PR 0.61±0.06b 0.72±0.04b 1.16±0.09a 0.98±0.06a 3.21±0.31b 10.76±0.53b 39.61±0.76b 46.43±1.13b Cu FPF 0.86±0.04a 0.93±0.02a 1.14±0.03 1.00±0.07a 7.61±0.47a 20.62±2.67a 29.23±2.07a 42.54±1.87a PR 0.60±0.05b 0.68±0.05b 1.10±0.04 1.06±0.04a 3.12±0.04b 10.21±1.08b 37.11±0.97b 49.55±5.34b Zn FPF 0.76±0.05a 0.78±0.03a 0.95±0.12a 1.24±0.05a 6.63±0.41a 17.01±1.23a 24.25±1.54a 52.11±2.14a PR 0.55±0.09b 0.58±0.06b 0.92±0.08a 1.24±0.07a 2.83±0.14b 8.57±0.74b 30.82±1.33b 57.79±3.84b Pb FPF 0.80±0.11a 0.81±0.05a 1.21±0.09a 1.08±0.06a 6.95±1.46a 17.39±3.73a 30.59±5.98a 45.07±5.34a PR 0.72±0.03a 0.67±0.07b 1.00±0.05b 1.14±0.02a 3.72±0.66b 9.97±1.46b 33.35±3.45b 52.96±6.01b Cd FPF 0.71±0.04a 0.88±0.08a 1.09±0.07a 1.00±0.06a 6.45±1.22a 19.97±3.59a 29.08±3.56a 44.57±2.57a PR 0.51±0.07b 0.60±0.10b 1.06±0.06a 1.09±0.08a 2.85±0.21b 9.22±1.49b 36.50±1.13b 51.48±5.65b 1)不同小写字母表示同一粒径不同耕作方式下差异显著(P<0.05)

表 2 两种耕作方式下各粒级土壤中重金属的分配比例 Table 2 Distribution of heavy metals among soil aggregates with different particle sizes under two tillage methods

土壤团聚体一般被划分为大团聚体(>0.25 mm)和微团聚体(<0.25 mm)^[4]，目前，有关的研究集中在长期保护性耕作如少耕和免耕对土壤团聚体粒径分布的影响上. 研究表明，少耕和免耕可显著提高土壤中大团聚体的比例，减少微团聚体的比例，使土壤形成良好的结构^{[23, 24]}. 本研究发现，与水旱轮作相比，常规平作下1-2 mm和0.25-1 mm粒径团聚体的质量分数提高，而0.05-0.25 mm和<0.05 mm团聚体的质量分数降低(表 1)，这也表明常规平作有助于提高水稻土大团聚体的比例，其原因可能有以下3种：①常规平作对水稻土的扰动频率较小，降低了大团聚体的周转速率^[25]； ②胶结物质在土壤团聚体形成过程中有着十分重要的作用，而土壤有机质是土壤团聚体的胶结物质，水旱轮作下较低的土壤有机质含量造成团聚体胶结物质亏缺，使得土壤团聚体更易浸泡分散而产生更多微团聚体^[26]； ③水旱轮作条件下的干湿交替过程降低了大团聚体对机械干扰的抵抗能力，提高了土壤微团聚体比例^[27].

耕作方式是影响土壤有机质含量的重要因素之一. 研究表明，与常规耕作相比，保护性耕作对土壤的干扰少，减少了土壤有机质的暴露，降低了土壤有机质的降解，从而有利于有机质在土壤及不同粒径团聚体中积累^[28]. 本研究也表明，常规平作下土壤有机质含量均显著高于水旱轮作(图 1)，这与常规平作下冬水休闲，淹水时间长有利于有机质的积累，而水旱轮作下干湿交替过程中翻耕频率较常规平作高，土壤微生物活性高，加速了土壤有机质的矿化，不利于有机质积累有关^[29].

土壤有机质是一类结构和组成非常复杂的复合体，其在各粒径团聚体中的分布不均，对农业管理措施的响应也不一样. 窦森等^[30]指出，大粒径团聚体中有机质以物理保护为主，植物来源的有机质较多，周转较快，对管理措施反应敏感. Kabiri等^[31]发现保护性耕作可提高大团聚体有机质的含量和分布，降低微团聚体中有机质的含量和分布. 图 2表明，与水旱轮作相比，常规平作使各粒径团聚体有机质含量均提高，但提高的幅度以0.25-1 mm和0.05-0.25 mm两个粒径团聚体最大，说明这两个粒径团聚体有机质含量对耕作的反应更敏感. 土壤中，与粒径大于0.05 mm的砂粒结合的有机质为颗粒有机质(POM)，与土壤黏粒和粉粒复合的有机质为土壤矿质结合有机质，其腐殖化程度高，比较稳定^[32]. 本研究中，常规平作和水旱轮作下，有机质在粒径>0.05 mm团聚体中的分布分别为74.26%和64.13%，前者较后者提高了15.8%，表明紫色水稻土中，有机质以POM形式存在为主，常规平作较水旱轮作更有利于有机质在大粒径团聚体中积累，提高土壤POM的含量和分布. 耕作方式下有机质在不同粒径团聚体中分布的变化与土壤团聚体粒径分布的变化趋势一致. 即常规平作下，1-2 mm和0.25-1 mm粒径团聚体有机质的质量分数较水旱轮作高，0.05-0.25 mm和<0.05 mm团聚体有机质的质量分数较水旱轮作低，说明常规平作提高紫色水稻土POM含量和分布主要是通过提高粒径为2-0.25 mm的POM实现的.

重金属在土壤中的迁移转化受土壤性质如pH、 有机质含量和CEC等的影响，一切影响土壤性质的农业措施均会改变土壤重金属的积累和转化行为^[33]. 关于耕作方式对土壤重金属含量的影响已有大量研究，但不同研究者获得的结果不同. 汤文光等^[34]的研究表明，长期翻耕和长期旋耕能显著提高土壤中Cd 含量； Düring等^[35]发现，免耕下表层土壤中Cd和Zn 含量均高于常规翻耕； Houx等^[36]指出，在玉米-大豆年度轮作和大豆连作系统中，长期免耕对土壤中Fe 和Mn含量影响明显，对Cu、 Co、 B、 Mo和Ni 等含量的影响不明显. 本研究却表明，耕作方式对紫色水稻土Fe、 Mn、 Cu、 Zn和Cd含量的影响不显著，表明耕作方式对土壤重金属含量的影响十分复杂.

如前所述，由于与有机物和矿物质的结合方式不同，不同粒径团聚体的重金属在土壤微环境中的空间分异性及生物有效性等方面存在差异. 金属累积系数和重金属在团聚体中的分布随团聚体粒径的减小而增大的变化趋势表明，本研究所测试的6种重金属元素呈现在大团聚体中亏缺而在微团聚体中富集的现象(表 2)，这与微团聚体具有较大的比表面积和较高含量的黏粒矿物、 铁锰氧化物等特性，从而有较高的吸附性能，对重金属的亲和能力强有关^{[5, 37]}； 此外，微团聚体在土壤中的分解时间长，与重金属的作用时间也长，也导致其富集较高量重金属^[38]. 常规平作下1-2 mm和0.25-1 mm粒径团聚体中的Cd、 Zn和Mn含量，以及该粒径下所有金属的累积系数和分布均显著提高，而其余粒径团聚体Cd、 Zn和Mn含量和各粒径团聚体Fe和Pb含量、 0.25-0.05 mm和<0.05 mm粒径各元素的累积系数变化不显著，但0.25-0.05 mm和<0.05 mm粒径各元素的分布比例下降，说明常规平作有助于重金属元素在1-2 mm和0.25-1 mm粒径团聚体中积累.

为弄清不同粒径团聚体中重金属与有机质的关系，本研究对二者的关系进行了相关分析，结果如表 3所示. 团聚体中重金属含量与有机质的含量呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关，而团聚体中重金属总量与有机质的总量呈显著或极显著正相关，这可能与耕作方式对团聚体中重金属的总量和有机质的总量有相同的影响有关. 李恋卿等^[39]在研究植被恢复过程中土壤颗粒中的有机质与重金属间的关系时，将土壤颗粒中重金属与有机质含量间的关系确定为强度关系，而将土壤颗粒中重金属与有机质总量间的关系确定为容量关系. 同一耕作方式下，重金属与有机质的强度关系和容量关系的斜率表现均为Mn>Zn>Pb>Cu>Fe>Cd，表明6种重金属中，Mn对土壤有机质的变化反应最敏感，Cd的反应最不敏感. 同一重金属元素，重金属与有机质的强度关系和容量关系的斜率均表现水旱轮作大于常规平作，表明重金属对有机质的变化在水旱轮作下较常规平作的反应更敏感，这可能与常规平作下各粒径团聚体的有机质含量高有关. 常规耕作提高1-2 mm和0.25-1 mm粒径团聚体中有机质的含量和分配比例，也提高了该粒径团聚体Cd、 Zn和Mn含量，所有金属的累积系数和分布，说明大粒径团聚体的有机质对重金属的富集具有一定的促进作用，而常规平作提高了1-2 mm和0.25-1 mm粒径团聚体中Cd、 Zn和Mn含量，对其他重金属含量的影响不显著，可能与不同重金属对有机质的吸持作用敏感性不一致有关^[39]，产生的原因有待进一步研究.

表 3(Table 3)

表 3 不同粒径团聚体中重金属与有机质的相关关系 1) Table 3 Correlation between heavy metals and organic matter in aggregates with different particle sizes 元素类型 项目 含量间的关系 总量间的关系 r k r k Fe FPF -0.552* -0.053 0.542* 0.4117 PR -0.869** -0.115 0.959** 1.298 Mn FPF -0.618* -2.917 0.568* 13.250 PR -0.838** -5.627 0.954** 38.240 Cu FPF -0.456 -0.058 0.571* 0.450 PR -0.849** -0.207 0.942** 1.484 Zn FPF -0.901** -1.227 0.371 2.534 PR -0.791** -1.557 0.889** 9.957 Pb FPF -0.504* -0.239 0.469 0.824 PR -0.683** -0.350 0.927** 3.179 Cd FPF -0.608* -0.003 0.536* 0.011 PR -0.750** -0.006 0.957** 0.006 1)**表示在0.01水平上显著相关，*表示在0.05水平上显著相关，r(14，0.05)=0.497，r(14，0.01)=0.623

表 3 不同粒径团聚体中重金属与有机质的相关关系 1) Table 3 Correlation between heavy metals and organic matter in aggregates with different particle sizes

(1)两种耕作方式下，紫色水稻土团聚体质量分数均随粒径的减小而增大，团聚体的粒径组成以0.05-0.25 mm和<0.05 mm粒径为主. 常规平作显著提高紫色水稻土大团聚体(0.25-2 mm)的质量分数，而降低微团聚体(<0.25 mm)的质量分数.

(2)紫色水稻土团聚体中的有机质含量随粒径的增大而提高，常规平作显著提高土壤和各粒径团聚体中有机质含量，并使各粒径团聚体有机质质量向1-2 mm和0.25-1 mm团聚体中聚集，水旱轮作下则使有机质向0.05-0.25 mm和<0.05 mm的团聚体中聚集.

(3)耕作方式对紫色水稻土Fe、 Mn、 Cu、 Zn和Cd含量的影响不显著，但与水旱轮作相比，常规平作可提高1-2 mm和0.25-1 mm粒径团聚体Cd、 Zn和Mn的含量和重金属在其中的分布.

(4) 同一耕作方式下，土壤团聚体中重金属对其中有机质变化的敏感程度为Mn>Zn>Pb>Cu>Fe>Cd，而同一重金属，水旱轮作处理下团聚体中的重金属较常规平作对有机质变化的反应更敏感.