摘要：在水旱輪作模式下分水作和旱作2次采樣分析了土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量及重金屬污染物的分布變化規(guī)律。結(jié)果表明，水旱輪作情形下，水作pH、有機(jī)質(zhì)含量比旱作整體偏高，偏高點(diǎn)位占比分別為85.7%、76.2%；重金屬砷、鉛、銅、鎳、鋅含量旱作比水作高，偏高的點(diǎn)位占比分別為61.9%、88.1%、64.3%、76.2%、69.0%，僅鉻含量水作比旱作高，偏高的點(diǎn)位占比為71.4%。與旱作相比，水作pH中位值高0.55，增幅為8.0%，有機(jī)質(zhì)含量中位值高9.6 g/kg，增幅為35.6%，砷、鉛、銅、鎳和鋅含量中位值分別下降8.2%、9.2%、11.7%、7.8%、4.8%，而鉻含量中位值則增加了14.3%。

關(guān)鍵詞：土壤；水旱輪作；農(nóng)用地；環(huán)境監(jiān)測；pH；有機(jī)質(zhì)；重金屬

中圖分類號：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2024）10-0018-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.10.004 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract： The distribution changes of soil pH， organic matter content and heavy metal pollutants in paddy fields and dry fields under the paddy-upland rotation were studied. The results showed that the pH and organic matter content in paddy fields were generally higher than those in dry fields， accounting for 85.7% and 76.2% respectively. The contents of heavy metals such as As， Pb， Cu， Ni and Zn were higher in dry fields than in paddy fields， accounting for 61.9%， 88.1%， 64.3%， 76.2% and 69.0%， respectively. Only Cr content was higher in paddy fields than in dry fields， accounting for 71.4%. Compared with dry fields， the soil pH median value in paddy fields had increased by 0.55， with an increase of 8.0%， the soil organic matter median content in paddy fields had increased by 9.6 g/kg， with an increase of 35.6%， and the median content of As， Pb， Cu， Ni and Zn in paddy fields had decreased respectively 8.2%， 9.2%， 11.7%， 7.8% and 4.8%， while Cr median content increased by 14.3%.

Key words： soil； paddy-upland rotation； agricultural land； environmental monitoring； pH； organic matter； heavy metal

水旱輪作是指在同一農(nóng)田上，按季節(jié)交替循環(huán)有序種植水稻和旱地作物（如小麥、油菜等）的種植模式，其中小麥-水稻和油菜-水稻輪作模式應(yīng)用最為廣泛。中國水旱輪作的稻田面積已達(dá)1 400萬hm2，占全國稻田總面積的35%左右。水旱輪作模式主要分布于長江流域，以小麥-水稻和油菜-水稻輪作模式為主［1］，目前上海市稻區(qū)主要以單季稻-冬閑或水稻-小麥（油菜）輪作模式為主。由于長期連作導(dǎo)致土壤生態(tài)環(huán)境失衡、生態(tài)惡化，有研究表明，稻田水旱輪作是克服水稻連作障礙的有效途徑［2，3］，但近年來這一體系也面臨著生產(chǎn)力下降或徘徊不前、養(yǎng)分管理不合理及環(huán)境污染嚴(yán)重等問題［4］。

水旱輪作方面的研究集中在土壤肥力、土壤理化性質(zhì)、土壤重金屬形態(tài)及生物有效性、土壤微生物群落等方面，一般是對不同耕作方式間引起的差異進(jìn)行研究。史瓊彬等［5］的研究結(jié)果表明，常規(guī)平作下有機(jī)質(zhì)含量高于水旱輪作，免耕和長期淹水能降低有機(jī)質(zhì)的礦化速度，耕作方式對土壤重金屬含量的影響不顯著。徐媛等［6］指出，水旱輪作各土層有機(jī)質(zhì)含量高于旱作土壤，其中0～10 cm高出21%，可能與水作條件下植物殘?bào)w分解變慢腐殖化程度增加有關(guān)。王昌全等［7］研究了水稻-小麥輪作下水稻土重金屬形態(tài)特征及其生物有效性，統(tǒng)計(jì)分析了各形態(tài)含量的分配順序和累積影響效應(yīng)。常同舉等［8］指出耕作方式是影響土壤重金屬含量、有效性和垂直分布的重要因素，水旱輪作下土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量較其他方式降低，銅、鋅、鉛和鎘總量在不同耕作方式間差異不顯著。

水旱輪作模式下干濕交替的過程可能會影響土壤理化性質(zhì)，短期內(nèi)可能影響重金屬形態(tài)和植物的吸收，長期則可能影響重金屬總量［9］，而環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域更多關(guān)注于污染物總量的限制。農(nóng)用地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中污染物限值也按用地類型作了劃分，從側(cè)面說明了用地類型引起的差異存在。本試驗(yàn)研究了水旱輪作下水作和旱作土壤理化性質(zhì)及重金屬濃度的差異，對優(yōu)化農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 布點(diǎn)

布點(diǎn)時采取隨機(jī)和等量原則，采用系統(tǒng)隨機(jī)布點(diǎn)法并輔助專業(yè)判斷，選取上海市代表性的農(nóng)田地塊。根據(jù)土壤類型，將整個上海市區(qū)域分成10 km×10 km網(wǎng)格，根據(jù)衛(wèi)星圖及歷史采樣信息，判斷該地塊農(nóng)用地利用情況，選取水旱輪作地，共計(jì)布設(shè)點(diǎn)位42個，研究區(qū)域點(diǎn)位分布見圖1。

1.2 樣品采集

農(nóng)田土壤環(huán)境監(jiān)測采集耕作層0～20 cm土壤，分2個時間段，分別在水作期（7—9月）和旱作期（2—4月）采集土壤樣品，考慮到水作淹水土壤性質(zhì)存在物理化學(xué)平衡的過程，因此水田樣品采集時間控制在孕穗期至灌漿期。利用點(diǎn)位衛(wèi)星圖件到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)位大致范圍后，利用手持GPS確認(rèn)預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)坐標(biāo)，采樣位置應(yīng)在目標(biāo)點(diǎn)位10 m之內(nèi)，且應(yīng)觀察、優(yōu)選符合代表性土壤要求的位置。做好采樣記錄，在手機(jī)衛(wèi)星圖上對該點(diǎn)位做好標(biāo)記，方便下次精準(zhǔn)定位同一點(diǎn)位采集樣品，減小同一點(diǎn)位位置差異。

1.3 試驗(yàn)分析與數(shù)據(jù)處理

采集后的樣品風(fēng)干后制樣，土壤重金屬的測定采用便攜式X射線熒光光譜儀（以下簡稱PXRF），設(shè)備型號XOS HD Rocksand。采用PXRF測量時，樣品粒徑統(tǒng)一為0.15 mm，樣品裝入專用樣品杯至深度約2/3處，杯口覆上麥拉膜并套上樣品環(huán)，防止樣品倒置測量時灑出或沾染，測試前倒置樣品杯緩慢搖動，使樣品均勻分布在測量面上。農(nóng)用地土壤中金屬鎘、汞的自然含量太低，大多數(shù)樣本低于儀器檢出限。對于砷、鉛、鉻、銅、鎳和鋅6種重金屬，采用PXRF對國標(biāo)土壤樣品GSS18進(jìn)行12次測定，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為4.4%、1.8%、5.1%、4.4%、4.8%和1.2%，測定平均值與標(biāo)準(zhǔn)值相對誤差分別為1.6%、-4.2%、2.7%、2.6%、4.4%和-1.0%，分析性能優(yōu)，PXRF測定值與實(shí)驗(yàn)室測定值有良好的相關(guān)性［10］。土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量的測定采用NY/T 1121.2—2006方法。數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析采用Excel2013、SPSS軟件，研究區(qū)域及點(diǎn)位分布圖采用ArcGIS軟件繪制，頻次分布圖和散點(diǎn)圖采用Origin2017軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 水旱輪作對pH的影響

水作土壤pH范圍為5.74～8.56，中位值為7.42，變異系數(shù)為10.1%；旱作土壤pH范圍為5.08～8.64，中位值為6.87，變異系數(shù)為12.6%；旱作pH比水作數(shù)據(jù)離散程度高。統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)表明，pH頻率分布具有明顯的正態(tài)分布特性。頻數(shù)分布（圖2a）表明，水作土壤pH主要分布在6.0～8.5，點(diǎn)位占比為95.2%；旱作土壤pH主要分布在5.5～8.0，點(diǎn)位占比為88.1%。水作土壤pH頻數(shù)峰值出現(xiàn)在8.0～8.5，頻數(shù)13，占比為30.9%；旱作土壤pH頻數(shù)峰值出現(xiàn)在7.5～8.0，頻數(shù)9，點(diǎn)位占比為21.4%。土壤pH條件是影響土壤中重金屬活性的首要因子，土壤pH越低，重金屬活性越強(qiáng)，越容易被農(nóng)作物吸收，尤其是在pH 5.5以下的土壤中活性強(qiáng)，而在pH 5.5以上的土壤中活性明顯下降，為此，現(xiàn)行農(nóng)用地污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)將pH劃分為4 檔（pH≤5.5、5.5<pH≤6.5、6.5<pH≤7.5、pH>7.5）分別規(guī)定限值。水旱輪作模式下水作和旱作各點(diǎn)位土壤pH在該4檔下占比分別為0和4.8%、14.3%和30.9%、33.3%和35.7%、52.4%和28.6%，在pH≤6.5的偏酸性條件下，旱作占比為35.7%，高于水作的14.3%，在pH>7.5的偏堿性環(huán)境下水作占比為52.4%，高出旱作23.8個百分點(diǎn)，而不同pH將直接決定評價標(biāo)準(zhǔn)值的選定進(jìn)而影響土壤環(huán)境質(zhì)量的評價。

為研究水旱輪作下土壤pH差異，對42個點(diǎn)位按點(diǎn)位序號繪制散點(diǎn)圖，結(jié)果如圖2b所示。結(jié)合圖2并通過計(jì)算同一點(diǎn)位水作與旱作土壤pH的差值發(fā)現(xiàn)，差值范圍為-0.51～1.61，差值為正的比例為85.7%，差值中位值為0.56，說明在水作下pH較旱作整體偏高，這與圖2b大部分水作pH落點(diǎn)在旱作之上的直觀觀察結(jié)果一致。水作土壤pH中位值較旱作高0.55，增幅為8.0%。對水旱輪作下水作和旱作土壤pH測定值進(jìn)行配對樣本T檢驗(yàn)和相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)水作與旱作土壤pH呈極顯著相關(guān)（P<0.01，n=42），相關(guān)系數(shù)為0.817，說明同一點(diǎn)位的酸堿度雖然因種植方式產(chǎn)生差異，但本底環(huán)境卻基本相同。對水作與旱作土壤pH進(jìn)行差異檢驗(yàn)，呈顯著性差異（P<0.01，n=42），說明在水旱輪作模式下，可能因?yàn)楣嗨把趸€原條件等不同，給土壤理化環(huán)境帶來了較大影響。

2.2 水旱輪作對土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤組分，不僅是評價土壤肥力和質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是影響重金屬在土壤中賦存形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化歸趨的重要物質(zhì)［5］。水作土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍為9.8～69.5 g/kg，中位值為36.6 g/kg，變異系數(shù)為34.8%；旱作土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍為10.6～48.3 g/kg，中位值為27.0 g/kg，變異系數(shù)為36.3%；旱作土壤有機(jī)質(zhì)含量離散程度稍高于水作。統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)表明，有機(jī)質(zhì)含量頻數(shù)分布具有明顯的正態(tài)分布特性。頻數(shù)分布（圖3a）表明，水作土壤有機(jī)質(zhì)含量主要分布在20～60 g/kg，旱作土壤有機(jī)質(zhì)含量主要分布在10～40 g/kg，頻數(shù)均為37，占比均為88.1%，水作土壤有機(jī)質(zhì)含量整體上比旱作高。水作土壤有機(jī)質(zhì)含量頻數(shù)峰值出現(xiàn)在30～40 g/kg，頻數(shù)為12，占比為28.6%；旱作土壤有機(jī)質(zhì)含量頻數(shù)峰值出現(xiàn)在20～30 g/kg，頻數(shù)為16，占比為38.1%。

為研究水旱輪作下土壤有機(jī)質(zhì)含量差異，對42個點(diǎn)位按點(diǎn)位序號繪制散點(diǎn)圖，結(jié)果如圖3b所示。結(jié)合圖3并通過計(jì)算同一點(diǎn)位水作與旱作土壤有機(jī)質(zhì)含量的差值發(fā)現(xiàn)，差值范圍為-32.7～48.4 g/kg，差值為正的比例為76.2%，差值中位值為9.5 g/kg，說明在水作狀態(tài)下有機(jī)質(zhì)含量整體偏高，這與圖3b上大部分水作有機(jī)質(zhì)含量落點(diǎn)在旱作之上的直觀觀察結(jié)果一致。水作土壤有機(jī)質(zhì)含量中位值較旱作增加了9.6 g/kg，增加了35.6%。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的重要指標(biāo)，可影響土壤養(yǎng)分含量和生產(chǎn)力，改善土壤物理結(jié)構(gòu)。楊小林等［11］的研究表明，有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為水田>水旱輪作>旱地；李冬初等［12］的研究也表明水田有機(jī)質(zhì)含量顯著高于旱地。在旱季作物生長季節(jié)，良好的通氣條件使土壤處于氧化狀態(tài)，促進(jìn)了土壤有機(jī)質(zhì)礦化，也加速了土壤有機(jī)質(zhì)的流失，這可能導(dǎo)致水作土壤有機(jī)質(zhì)含量高于旱地。對水旱輪作下水作與旱作2個時期土壤有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行配對樣本T檢驗(yàn)和相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)水作與旱作土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)（P<0.05，n=42），相關(guān)系數(shù)為0.311，說明盡管有機(jī)質(zhì)含量的影響因素較多，但底質(zhì)的同一性使水旱輪作模式并不能使有機(jī)質(zhì)含量產(chǎn)生根本性差異。對水旱輪作土壤有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行差異檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水作與旱作土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著差異（P<0.01，n=42），說明農(nóng)田可能進(jìn)行了不同肥料施加等差異性措施，包括有機(jī)肥料的使用等增加農(nóng)田肥力以及農(nóng)作物秸稈是否還田等，影響了有機(jī)質(zhì)的輸入和產(chǎn)出，這在很大程度上改變了土壤有機(jī)質(zhì)含量格局。

有研究表明，土壤酸堿度與有機(jī)質(zhì)含量存在顯著性相關(guān)［13］。土壤酸堿度對土壤微生物種類、種群結(jié)構(gòu)以及微生物活性產(chǎn)生影響，土壤有機(jī)質(zhì)含量對提升土壤緩沖性能，減少土壤pH波動具有重要作用。為研究水旱輪作下土壤酸堿度和有機(jī)質(zhì)的相互作用，對水旱輪作模式下土壤pH與有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行了相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)水作土壤pH與水作土壤有機(jī)質(zhì)含量呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.378（P<0.05，n=42），旱作則無顯著相關(guān)關(guān)系。

2.3 水旱輪作對土壤重金屬含量的影響

水旱輪作條件下，土壤各重金屬含量分布情況詳見表1。其中，水作和旱作土壤砷、鎳、鉻分布范圍上下限差異不大，鉛、銅、鋅的上下限范圍則相對較大，主要是個別點(diǎn)偏離較大導(dǎo)致。砷、鉛、鉻、銅、鎳、鋅水作時中位值分別為7.8、27.8、70.2、27.3、32.9、94.3 mg/kg，旱作時中位值分別為8.5、30.6、61.4、30.9、35.7、99.1 mg/kg，水作與旱作相比，重金屬含量差異明顯，砷、鉛、銅、鎳和鋅含量分別下降了8.2%、9.2%、11.7%、7.8%、4.8%，而鉻含量則增加了14.3%，增幅明顯。水作土壤各重金屬的變異系數(shù)均小于對應(yīng)旱作，說明旱作時土壤重金屬含量較水作離散，其中砷、鉻和鎳差異不大，鉛和鋅相差約10個百分點(diǎn)，銅差異最大，達(dá)23.6個百分點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)表明，各重金屬含量頻數(shù)分布具有明顯的正態(tài)分布特性。各重金屬元素具體分布情況如圖4所示，水旱輪作時各元素主要分布范圍均有一定重疊，說明水旱輪作時重金屬含量有一定的共同分布基礎(chǔ)。

為進(jìn)一步研究水旱輪作下各點(diǎn)位土壤重金屬含量差異，對42個點(diǎn)位按序號繪制散點(diǎn)圖，如圖5所示，結(jié)果顯示，除鉻元素外，其他5種重金屬元素整體上水作時比旱作時低。為了計(jì)算各點(diǎn)位水作和旱作土壤重金屬含量的具體高低分布情況，計(jì)算水作和旱作測定值的差值，結(jié)果見表1，6種重金屬中，砷、鉛、鉻、銅、鎳、鋅的水作與旱作測定值差值為正的比例分別為38.1%、11.9%、71.4%、35.7%、23.8%、31.0%，說明鉻元素水作測定值比旱作高，除鉻元素外，其他元素水作測定值均比旱作時低，這與圖上直觀觀察結(jié)果一致，其中，出現(xiàn)旱作重金屬測定值高于水作的概率從高到低的順序依次為鉛、鎳、鋅、銅和砷。

為研究水旱輪作下水作與旱作土壤各重金屬元素的相關(guān)性和差異性，對水作與旱作土壤各重金屬含量進(jìn)行配對樣本T檢驗(yàn)和相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)水作與旱作土壤各重金屬元素呈極顯著相關(guān)（P<0.01，n=42），相關(guān)系數(shù)和顯著性檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。其中鉛、銅、鋅3個元素的相關(guān)性系數(shù)較高，分別為0.859、0.822、0.851，說明水旱輪作雖然對三者有所影響，但仍然具有極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。對水旱輪作下水作與旱作土壤各重金屬含量進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)6種重金屬水作與旱作間均呈顯著差異（P<0.05，n=42），其中，鉛、鉻、銅、鎳呈極顯著差異（P<0.01，n=42）。這說明水旱輪作給不同重金屬元素帶來的影響不同，各種元素在水作和旱作不同的理化性質(zhì)下具有不同的物理化學(xué)行為，直接影響到各元素的遷移和轉(zhuǎn)換，進(jìn)而直接影響其在土壤環(huán)境中的含量。

有研究指出旱作條件會增加土壤的氧化還原電位，土壤中的部分養(yǎng)分元素被氧化生成高價態(tài)的難溶性沉淀，該元素對植物的有效性降低［4］，可能導(dǎo)致水作時作物對重金屬元素的吸收大于旱作，或者水田由于淋溶作用導(dǎo)致重金屬元素向土壤下層遷移，因而水作時重金屬含量比旱作整體略低。這與本研究結(jié)果大體一致，砷、鉛、銅、鎳和鋅含量水作較旱作低，但鉻含量在大多數(shù)樣本中（71.4%）表現(xiàn)為水作含量高。旱作時作物秸稈等的還田可使農(nóng)田土壤重金屬含量大體持平不至于過度流失。

3 討論

水旱輪作模式下，由于淹水導(dǎo)致土壤環(huán)境完全不同，使得水作和旱作的土壤理化性質(zhì)和重金屬含量產(chǎn)生了明顯差異。pH、有機(jī)質(zhì)含量水作比旱作時整體偏高，二者差值為正的點(diǎn)位占比分別為85.7%和76.2%，與旱作相比，水作pH中位值高0.55，增加了8.0%，有機(jī)質(zhì)含量中位值高9.6 g/kg，增加了35.6%。水作pH>7.5的點(diǎn)位占比為52.4%，高出旱作23.8個百分點(diǎn)。水旱輪作下水作與旱作土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量均存在顯著相關(guān)性和顯著差異，說明輪作土地的本底環(huán)境基本相同，但種植模式的差異還是改變了土壤理化性質(zhì)格局。

重金屬砷、鉛、銅、鎳、鋅含量旱作時比水作時高，點(diǎn)位占比分別為61.9%、88.1%、64.3%、76.2%、69.0%，僅鉻在水作時較旱作高，占比為71.4%。與旱作相比，水作土壤砷、鉛、銅、鎳和鋅含量的中位值分別低0.7、2.8、3.6、2.8、4.8 mg/kg，降幅分別為8.2%、9.2%、11.7%、7.8%、4.8%，而鉻含量中位值則高8.8 mg/kg，增幅為14.3%。各重金屬元素在輪作時主要分布范圍均有一定重疊，說明水旱輪作時重金屬含量有一定的共同分布基礎(chǔ)。水旱輪作時水作與旱作土壤各重金屬含量呈極顯著相關(guān)，鉛、銅、鋅3個元素的相關(guān)系數(shù)較高，同時水作與旱作土壤各重金屬含量存在顯著差異，說明水旱差異的不同影響了各元素的物理化學(xué)行為和遷移分配。本研究僅指出水旱數(shù)據(jù)分布差異，并未詳細(xì)研究淹水、旱地下土壤不同的物理化學(xué)特征及重金屬賦存形態(tài)，未從深層次上尋找差異引起的原因，這是后續(xù)研究需要補(bǔ)足的地方。當(dāng)然，關(guān)于重金屬有效態(tài)等形態(tài)方面的研究在農(nóng)業(yè)、礦區(qū)等土壤重金屬污染區(qū)域較多，對于清潔土壤居多的地域研究較少，從環(huán)境監(jiān)測的角度，元素總量的監(jiān)測還是居于主導(dǎo)位置。

《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618—2018）中篩選值按用地類型（水田與其他）進(jìn)行區(qū)分，且對于水旱輪作地采用較嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)篩選值，這是否合理值得進(jìn)一步探究。因?yàn)樵谳喿鬟^程中重金屬含量也是有差異趨向的，按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)直接選用從嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)，可能導(dǎo)致評價出的污染水平略高，評價趨于保守。本研究表明，砷、鉻在水旱用地類型下測定值高低與標(biāo)準(zhǔn)中限值高低一致，但鉛與標(biāo)準(zhǔn)值限值高低相反，而銅、鎳、鋅在國標(biāo)中卻沒有水旱用地類型區(qū)分，而本研究中其值在水作下更低。標(biāo)準(zhǔn)制定的過程中也要綜合考慮差異，制定更為契合實(shí)際污染水平的標(biāo)準(zhǔn)，而且在當(dāng)前冬閑養(yǎng)田盛行的情況下，監(jiān)測人員可能無法判別是否屬于輪作，直接影響到了標(biāo)準(zhǔn)值的選用。

對于水旱輪作地的環(huán)境監(jiān)測，應(yīng)該合理選擇采樣時間，建議不同年份應(yīng)統(tǒng)一采樣時間，可以在同一時期采樣，避免水旱輪作引起的差異，提升農(nóng)田土壤歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的可比性。對于目前開始興起的冬閑養(yǎng)田，部分區(qū)域的水田可能不再采用水旱輪作，采樣人員在現(xiàn)場可能碰到無法判別是否屬于水旱輪作的情形，將直接影響到后續(xù)土壤環(huán)境質(zhì)量的評價。直接根據(jù)種植類型判斷是屬于水田還是旱地，進(jìn)而選用相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)是否更能準(zhǔn)確反映農(nóng)用地土壤的環(huán)境質(zhì)量水平，還值得進(jìn)一步研究。

4 小結(jié)

1）水旱輪作模式下水作與旱作土壤理化性質(zhì)和重金屬水平存在差異。水作土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量整體較旱作高，中位值分別高8.0%、35.6%。砷、鉛、銅、鎳和鋅水作較旱作時稍低，中位值分別降低8.2%、9.2%、11.7%、7.8%、4.8%，僅鉻含量水田高于旱地，中位值增加14.3%。本研究旨在揭示水作和旱地下的數(shù)據(jù)差異，指導(dǎo)監(jiān)測時機(jī)的選擇，增加歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的可比性。

2）對現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下水旱輪作地采用從嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)評價土壤環(huán)境質(zhì)量，同一田塊采樣時間的選擇可能會引起監(jiān)測差異，導(dǎo)致水作時采樣土壤環(huán)境質(zhì)量評價趨于清潔，旱作時采樣趨于污染水平略高。建議每年統(tǒng)一采樣時間，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)直接按水旱實(shí)際用地類型劃分。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 石孝均.水旱輪作體系中的養(yǎng)分循環(huán)特征［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2003.2-4.

［2］ 王 超，熊 凡，盧 瑛，等.利用方式對珠江三角洲耕層土壤團(tuán)聚體分布及碳氮磷化學(xué)計(jì)量特征的影響［J］.農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2021，38（3）：494-501.

［3］ 楊濱娟，孫 松，陳洪俊，等.稻田水旱輪作系統(tǒng)的能值分析和可持續(xù)性評價［J］.生態(tài)科學(xué)，2017，36（1）：123-131.

［4］ 范明生，江榮風(fēng)，張福鎖，等.水旱輪作系統(tǒng)作物養(yǎng)分管理策略［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，19（2）：424-432.

［5］ 史瓊彬，趙秀蘭，常同舉，等.耕作方式對紫色水稻土團(tuán)聚體D8l60dmKIcr8Faf9W/eU4A==中有機(jī)質(zhì)及重金屬的分布特征影響［J］.環(huán)境科學(xué)，2016，37（5）：1923-1930.

［6］ 徐 媛，陶 笑，周增輝.設(shè)施內(nèi)水旱輪作對土壤理化性質(zhì)的影響［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（15）：254-257.

［7］ 王昌全，代天飛，李 冰，等.稻麥輪作下水稻土重金屬形態(tài)特征及其生物有效性［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27（3）：889-897.

［8］ 常同舉，崔孝強(qiáng)，阮 震，等.長期不同耕作方式對紫色水稻土重金屬含量及有效性的影響［J］.環(huán)境科學(xué)，2014，35（6）：2381-2391.

［9］ 劉 毅.稻麥輪作下水稻土重金屬形態(tài)特征及其生物有效性研究［D］.成都：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

［10］ 朱夢杰.便攜式XRF測定儀在土壤檢測中的應(yīng)用及其影響因素［J］.中國環(huán)境監(jiān)測，2019，35（6）：129-137.

［11］ 楊小林，花可可，李義玲，等.紫色土區(qū)土壤質(zhì)量敏感因子空間分異特征及其對土地利用方式變化的響應(yīng)研究［J］.生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2019，28（1）：29-38.

［12］ 李冬初，黃 晶，馬常寶，等.中國農(nóng)耕區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量及其與酸堿度和容重關(guān)系［J］.水土保持學(xué)報(bào)，2020，34（6）：252-258.

［13］ 戴萬宏，黃 耀，武 麗，等.中國地帶性土壤有機(jī)質(zhì)含量與酸堿度的關(guān)系［J］.土壤學(xué)報(bào)，2009，46（5）：851-860.

收稿日期：2023-09-22

基金項(xiàng)目：上海市科委科技基金項(xiàng)目（19DZ1205303）

作者簡介：鄧 飛（1989-），男，湖北荊門人，工程師，碩士，主要從事土壤和地下水環(huán)境監(jiān)測與評估研究，（電話）021-24011836（電子信箱）269123532@qq.com；通信作者，朱夢杰（1982-），男，高級工程師，主要從事土壤地下水環(huán)境監(jiān)測與評估，（電子信箱）mjzhu@sthj.shanghai.gov.cn。