摘 要：利用江蘇省江都市馬凌村良種場多年糧田（對照）和糧田改種蔬菜20年以上田塊，研究糧改蔬對0～60 cm土層團(tuán)聚體、土壤容重、孔隙度、固液氣三相比和有機(jī)質(zhì)含量與分配的影響。結(jié)果表明，與對照相比，長期蔬菜種植減少了0～20 cm土層中0.250～1.000 mm和0.053～0.250 mm粒徑團(tuán)聚體的數(shù)量，卻增加了<0.053 mm微團(tuán)聚體的數(shù)量；增加了20～60 cm土層中0.053～0.250 mm小團(tuán)聚體的數(shù)量，降低了<0.053 mm微團(tuán)聚體的數(shù)量。長期蔬菜種植使0～20 cm耕層土壤容重顯著降低21.0%、氣孔度顯著增加29.6%，20～40 cm土層氣孔度顯著降低了42.3%，固、液相所占比例在0～20 cm土層降低但在20～40 cm土層增加。兩種利用方式下，0～20 cm土層中有機(jī)質(zhì)含量分別占0～60 cm土層有機(jī)質(zhì)含量的58.9%和63.3%，長期蔬菜種植下0～20 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著降低了20.8%。糧改蔬多年耕種可改善土壤的物理結(jié)構(gòu)卻減少了耕層土壤有機(jī)碳固儲數(shù)量。

關(guān)鍵詞：蔬菜種植；水稻土；團(tuán)聚體；土壤結(jié)構(gòu)；土壤演變

中圖分類號：S152.4 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2013）11-0066-04

目前由于城鎮(zhèn)化建設(shè)擴(kuò)大，較多的遠(yuǎn)郊糧田改種蔬菜以滿足城鎮(zhèn)居民生活需求，土地利用方式的改變勢必影響土壤演變及肥力水平。土壤團(tuán)聚體、有機(jī)質(zhì)含量與土壤結(jié)構(gòu)形成、養(yǎng)分保儲密切相關(guān)，是評價土壤肥力水平、土壤有機(jī)碳固儲能力、土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的重要指標(biāo)[1～4]，也是表征土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)[2，4]。不同土壤類型、土地利用方式及施肥措施對土壤團(tuán)聚體、土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分含量的影響存在明顯差異[3，5～8]。通常土壤養(yǎng)分的增加易促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的積累并提高土壤大團(tuán)聚體含量[9，10]。近年來涉及旱作區(qū)蔬菜種植及其他土地利用方式下的土壤酸化、板結(jié)及養(yǎng)分變化[1，3，6，7]等報道較多，但針對稻田改種蔬菜對土壤物理結(jié)構(gòu)及土壤碳固儲的潛在影響研究不夠。本試驗(yàn)利用自然條件下具有相同稻-麥輪作糧食作物種植背景的長期糧食種植與改種蔬菜20年以上田塊，研究不同利用方式下土壤物理結(jié)構(gòu)（團(tuán)聚體含量、土壤容重、固液氣三相比）及土壤有機(jī)質(zhì)0～60 cm剖面上分布差異，探討稻區(qū)農(nóng)田糧改蔬對土壤演變的影響，為正確評價農(nóng)田糧改蔬后農(nóng)田土壤的演變趨勢及制定合理調(diào)控措施提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

1.2 樣品采集與測定

選擇3塊肥力中等的稻-麥輪作糧田且其部分區(qū)域改種蔬菜達(dá)20年以上田塊，其中將每塊農(nóng)田的糧食種植區(qū)（稻田，CP）作為對照，蔬菜種植區(qū)（蔬菜田，VP）則為處理，重復(fù)3次。于2011年5月，分別在糧作區(qū)和相鄰菜作區(qū)，各隨機(jī)選擇3個采樣點(diǎn)，分0～20、20～40、40～60 cm三層采集，將同區(qū)域同層次3個樣點(diǎn)的土壤樣品混合，即為某一研究區(qū)域某一層次的土壤樣品。所采取土壤樣品用于水穩(wěn)性團(tuán)聚體、土壤有機(jī)質(zhì)的測定。

水穩(wěn)性團(tuán)聚體測定用濕篩法[11]，依次通過1.000、0.250、0.053 mm篩進(jìn)行分級；剖面土壤容重利用土鉆法[11]進(jìn)行測定；土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法[12]；土壤總孔隙度、毛細(xì)管孔隙度和氣體孔隙度采用計(jì)算法[12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

式中F：水穩(wěn)性團(tuán)聚體占總團(tuán)聚體百分含量；m：水穩(wěn)性團(tuán)聚體烘干質(zhì)量；i：團(tuán)聚體粒級；M：總團(tuán)聚體烘干重。

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理利用Excel 2003進(jìn)行方差分析、相關(guān)分析及制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土地利用方式對土壤團(tuán)聚體含量與分配的影響

土層土壤團(tuán)聚體含量

2.2 不同土地利用方式對土壤容重和孔隙度的影響

2.3 不同土地利用方式對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

圖3 長期菜作和糧作下不同土層有機(jī)質(zhì)含量

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，長期植菜致0～20 cm 耕層土壤容重與固液相所占比例下降、氣孔度增加，而20～40 cm層土壤容重具有降低趨勢且固液相所占比例較糧作田增加。水稻土土壤容重降低與耕層氣孔度的增加改善了土壤結(jié)構(gòu)[13]，但土壤蓄水保水能力下降。糧改蔬后，土壤容重隨剖面深度增加且在40～60 cm土層顯著高于糧作田，甚至高于糧作田犁底層（20～40 cm）。推測原因可能是長期植菜的精耕深松打破了糧作田固有犁底層、上層土壤中細(xì)小土壤顆粒與較小有機(jī)肥顆粒隨水分向下遷移到深層所致，并影響深層團(tuán)聚體的形成。

本研究發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)隨土壤剖面深度增加而降低，這與前人結(jié)果一致[11，16]；有機(jī)質(zhì)含量與土壤深度呈顯著負(fù)對數(shù)相關(guān)關(guān)系，與寇太記等[11]研究結(jié)果趨勢相同。但本研究發(fā)現(xiàn)長期蔬菜種植降低了0～20 cm 耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量，這與張靚等[14]認(rèn)為蔬菜種植因多施有機(jī)肥將提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的結(jié)果不一致。分析有以下幾方面的原因，① 張靚等[14]是基于旱作區(qū)土壤結(jié)果，而本研究是針對江南稻區(qū)水稻土，旱作區(qū)與稻區(qū)存在土壤類型與水分條件等環(huán)境因素明顯差異，有機(jī)質(zhì)在土壤中礦化與合成機(jī)制不一致；②旱作區(qū)多施漚制農(nóng)家肥而稻區(qū)多施用糞尿肥為主，后者輸入的外源有機(jī)物料偏少；③改種蔬菜使得糧田土壤物理結(jié)構(gòu)改善，耕層增加的氣孔度提高了土壤中空氣含量，有利于微生物有氧代謝，相比厭氧環(huán)境易促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的礦化分解，不利于有機(jī)質(zhì)的積累。糧田改種蔬菜影響土壤演變，但對土壤質(zhì)量的綜合影響仍有待進(jìn)一步研究。

參 考 文 獻(xiàn)：

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