水田長期種植蔬菜后土壤化學(xué)性狀的變化分析(2)

1、水田長期種植蔬菜后土壤化學(xué)性狀的變化分析(2)2.3 土壤磷、鉀、鐵、錳的變化特征水田長期改種蔬菜后，土壤全磷與有效磷無一例外地增加（表 2），與對應(yīng)水田相比，全磷增加量在0.060.64 g/kg 之間，平均增加量為 0.20 g/kg;有效磷增 加 量 在 2.3432.14 mg/kg 之 間 ,平 均 增 加 量 為15.71 mg/kg.改種蔬菜后土壤全磷和有效磷的增加量：丘陵山地河谷平原濱海平原水網(wǎng)平原。種植蔬菜后，土壤速效鉀也呈現(xiàn)增加趨勢，與對應(yīng)水田相比，速效鉀的變化量在-6.0024.00 mg/kg之間，平均增加量為10.03 mg/kg.在研究的32對水田與蔬菜地對比土壤中

2、，種植蔬菜后速效鉀呈現(xiàn)下降的僅有2對，占6.25%.從平均變化量來看，河谷平原和丘陵山地水田種植蔬菜后土壤速效鉀的增量略高于水網(wǎng)平原和濱海平原。水田長期改種蔬菜后，多數(shù)情況下土壤有效鐵與有效錳呈現(xiàn)下降，與對應(yīng)水田相比，土壤有效鐵與有效錳的變化量分別為-41.006.00 mg/kg和-14.003.00 g/kg,平均變化量分別為-22.19 mg/kg和-5.09 mg/kg.在研究的32對水田與蔬菜地對比土壤中，種植蔬菜后土壤有效鐵和有效錳呈現(xiàn)下降的分別為30和25對，分別占93.75%和 78.13%.2.4 土壤重金屬的變化特征水田長期改種蔬菜后，土壤重金屬普遍呈現(xiàn)積累趨勢（表3）。與

3、對應(yīng)水田相比，土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Hg和 Zn 的變化量分別為-0.040.07、-3.159.58、-6.457.24、-3.248.98、-0.050.07、-3.2514.65 mg/kg,平均變化量分別為 0.02、2.61、1.57、0.02、2.80、5.08mg/kg,平均分別比水田土壤增加了12.40%、9.85%、2.81%、11.76%、9.50%和 7.18% ,土壤中 Cr 的變化相對不明顯。在研究的32對水田與蔬菜地對比土壤中，種植蔬菜后土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Hg和Zn呈現(xiàn)增加的分別為26、26、19、26、24、27 對 ,分別占 81.25% 、81

4、.25% 、59.38%、81.25%、75.00%和 84.38%.長期種植蔬菜后，土壤中Cd、Pb、Hg的變化在水網(wǎng)平原、河谷平原、濱海平原和丘陵山地等地貌區(qū)中的變化較為接近；土壤中Cu 的變化在河谷平原和丘陵山地等地貌區(qū)中的變化較為明顯；土壤中Zn的變化在丘陵山地小于水網(wǎng)平原、河谷平原和濱海平原等地貌區(qū)。3 結(jié)論水田長期種植蔬菜后土壤化學(xué)性狀發(fā)生了明顯的變化，土壤水溶性鹽分和土壤磷素（包括全磷的有效磷）呈明顯增加，土壤有機(jī)碳普遍呈現(xiàn)下降；多數(shù)土壤速效鉀呈現(xiàn)增加，多數(shù)土壤有效鐵和有效錳呈現(xiàn)下降；土壤全氮有增有減，總體上變化較??；土壤明顯酸化，pH 平均下降達(dá) 0.42 個(gè)單位。pH 變化量

5、與原土 pH 呈拋物線關(guān)系，近中性土壤的pH下降量最大，向酸性和向堿性兩側(cè)的pH變化量逐漸減小。有機(jī)質(zhì)和全氮的下降量隨原土有機(jī)質(zhì)和全氮含量增加而增加，兩者呈顯著的正相關(guān)。長期種植蔬菜后，土壤重金屬污染有增加的趨勢，其中以Cd、Cu、Pb、Hg和Zn的積累較為明顯。4 討論由于不同的土地利用方式對土地的要求不同，因此，當(dāng)土地利用方式發(fā)生改變時(shí)，施肥、耕作、灌溉、排水等管理措施都會發(fā)生相應(yīng)的改變。水田改種蔬菜后，由于蔬菜復(fù)種指數(shù)較高及蔬菜生長需要較多的養(yǎng)分，肥料的投入量將比種植水稻的情況下有明顯的提高；同時(shí)，蔬菜生產(chǎn)不需要對土壤淹水，從而顯著地改變了土壤的氧化還原狀況。水分、養(yǎng)分的輸入-產(chǎn)出平衡發(fā)

6、生改變極大地影響了土壤的物理、化學(xué)及生物學(xué)過程，從而改變了土壤的肥力狀況。以上研究結(jié)果表明，水田長期種植蔬菜后，土壤中水溶性鹽分明顯增加，這與肥料的投入增加、而土壤灌溉-排水的強(qiáng)度減弱減少了土壤中鹽分的淋洗有關(guān)。另外，蔬菜生產(chǎn)的部分季節(jié)土壤被地膜覆蓋也明顯增加了鹽分積累的風(fēng)險(xiǎn)。而長期種植蔬菜后土壤呈現(xiàn)明顯的酸化也主要與肥料（特別是氮肥）施用量的增加有關(guān)，已有研究表明，不當(dāng)?shù)氖┓柿亢褪┓史绞饺缱魑锸斋@移走土壤中的堿性物質(zhì)等也可促進(jìn)土壤酸化17-18.而種植蔬菜后土壤pH 的下降量在近中性的土壤最大可能與近中性的條件下，土壤對酸的緩沖能力較低有關(guān)。土壤有機(jī)質(zhì)始終處于不斷的積累與降解動態(tài)變化中。農(nóng)業(yè)

7、生產(chǎn)中各種有機(jī)物質(zhì)的輸入與輸出及影響土壤有機(jī)質(zhì)形成與降解因素的變化都將在一定程度上改變土壤有機(jī)質(zhì)的平衡。影響土壤有機(jī)質(zhì)平衡的因素大致有生物、物理化學(xué)和社會經(jīng)濟(jì)等因素。水田長期改種植蔬菜后，土壤水分含量減少、通氣性增加，大大改變了土壤的水熱條件，由于土壤通氣性增強(qiáng)促進(jìn)了土壤微生物活性，加速了土壤有機(jī)質(zhì)的礦化，從而導(dǎo)致了土壤有機(jī)碳的下降19.由于水分含量的下降和通氣性的增加，土壤中無定形鐵、錳可逐漸脫水向結(jié)晶較也的游離態(tài)轉(zhuǎn)化，這可能是導(dǎo)致長期種植蔬菜后土壤有效鐵、有效錳下降的主要原因。種植蔬菜后，隨著土壤有機(jī)碳礦化的增加，土壤中與有機(jī)質(zhì)結(jié)合的氮素通過礦化損失的強(qiáng)度也有一定的提高，但由于種植蔬菜的施

8、肥量較高（特別是氮素），彌補(bǔ)了因礦化損失的氮素，因而蔬菜地土壤氮素并不因?yàn)橛袡C(jī)碳礦化而顯著地下降，而保持基本不變。由于蔬菜生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益較高，磷、肥與鉀肥的用量常常要高于水稻生產(chǎn)，因此，長期改種蔬菜后土壤中全磷、有效磷和速效鉀都呈現(xiàn)增加了趨勢。種植蔬菜后，土壤中重金屬的積累量有不同程度的提高，這可能與蔬菜生產(chǎn)中肥料投入量較大，由此引入的重金屬數(shù)量相對較多有關(guān)。有研究表明，我國化肥（特別是磷肥與鉀肥或復(fù)合肥）、不同來源的有機(jī)肥中都存在一定含量的重金屬20-23,長期施用這些含重金屬的肥料勢必會增加土壤中重金屬的積累。參考文獻(xiàn)1 浙江省土壤普查辦公室。浙江土壤M.杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，1994:

9、43-52,345-348.2 朱德峰，陳惠哲，張玉屏，等。浙江水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀與對策J.農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2006,27（6）：470-472.3 方利平，章明奎。利用方式改變對水稻土發(fā)生學(xué)特性的影響J.土壤通報(bào)，2006,37（4）：815-816.4 徐琪。論水稻土肥力進(jìn)化與土壤質(zhì)量J.長江流域資源與環(huán)境，2001,10（4）：323-328.5 慈恩，楊林章，程月琴，等。耕作年限對水稻土有機(jī)碳分布和腐殖質(zhì)結(jié)構(gòu)特征的影響J.土壤學(xué)報(bào)，2008,45（5）：950-956.6 王清奎，汪思龍，高洪，等。土地利用方式對土壤有機(jī)質(zhì)的影響J.生態(tài)學(xué)雜志，2005,24（4）：360-363.7 傅伯杰

10、，郭旭東，陳利頂，等。土地利用變化與土壤養(yǎng)分的變化-以河北省遵化縣為例J.生態(tài)學(xué)報(bào)，2001,21（6）：926-931.8 廖曉勇，陳治諫，劉邵權(quán)，等。三峽庫區(qū)小流域土地利用方式對土壤肥力的影響J.生態(tài)環(huán)境，2005,14（1）：99-101.9 吳鳳芝，劉德，王東凱，等。大棚蔬菜連作年限對土壤主要理化性狀的影響J.中國蔬菜，1998（4）：5-8.10 董艷，董坤，鄭毅，等。種植年限和種植模式對設(shè)施土壤微生物區(qū)系和酶活性的影響J.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)2009,28（3）：527-532.11 王輝，董元華，安瓊，等。高度集約化利用下蔬菜地土壤酸化及次生鹽漬化研究-以南京市南郊為例J.土壤，20

11、05,37（5）：530-533.12 何英，李季，劉暢，等。農(nóng)用化學(xué)品在蔬菜生產(chǎn)中的使用及對地下水水質(zhì)的影響-以河北省曲周縣蔬菜生產(chǎn)區(qū)為例J.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005,24（3）：548-551.13 黃東風(fēng)，邱孝煊，李衛(wèi)華，等。福州市郊菜地氮磷面源污染現(xiàn)狀分析與評價(jià)J.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2009,28（6）：1191-1199.14 黃錦法，曹志洪，李艾芬，等。稻麥輪作田改為保護(hù)地菜田土壤肥力質(zhì)量的演變J.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)2003,9（1）：19-25.15 中國科學(xué)院南京土壤研究所。土壤理化分析M.上海：上?？萍汲霭嫔?，1978:1-320.16 Sparks D L. Method

12、s of soil analysis, part 3: chemical methodsM. SSSA and ASA, Wisconsin: Madison, WI.,1996:49-64.17 Barak P, Jobe B O, Krueger A R, et al. Effects of long- term soilacidification due to nitrogen fertolizer inputs in WisconsinJ.Plantand Soil,1997,197（1）：61-69.18 Guo J H, Liu X J, Zhang Y, et al. Significant acidification in majorChinese croplandsJ.Science,2010,327:1008-1010.19 孫文娟，黃耀，張穩(wěn)，等。農(nóng)田土壤固碳潛力研究的關(guān)鍵科學(xué)問題J.地球科學(xué)進(jìn)展，2008,23（9）：996-1004.20 魏紅兵，李權(quán)斌，王向東。磷肥中鎘的危害及其控制現(xiàn)狀J.口岸衛(wèi)生控制