城市近郊菜地不同耕作模式對土壤養分的影響

歐繼喜 陳利丹 馬海峰 黎華壽 徐培智

（1.深圳市農作物良種引進中心，廣東深圳，518122；2.華南農業大學農學院生態研究室；3.廣東農科院土肥所）

城市近郊菜地不同耕作模式對土壤養分的影響

歐繼喜1陳利丹1馬海峰1黎華壽2徐培智3

（1.深圳市農作物良種引進中心，廣東深圳，518122；2.華南農業大學農學院生態研究室；3.廣東農科院土肥所）

研究了不同種植模式下土壤養分的變化。試驗結果表明，土壤堿解氮含量與有機質含量的變化呈正相關，土壤堿解氮含量可以反映土壤近期氮素供應情況，因此增加土壤有機質含量是提高土壤肥力的一種重要手段?；实氖┯檬峭寥浪傩р浀闹匾獊碓粗唬r作物秸稈肥田對提高缺鉀型土壤的速效鉀含量有顯著的效果。長期的蔬菜連作會加重土壤的負擔，不利于城市近郊菜地的可持續利用，實行123種植模式（RVCs）有利于減輕土壤速效磷的富集。

城市近郊菜地 耕作模式 輪作 土壤養分

廣東改革開放近30 a來，工業與第三產業得到了飛速發展。特別是珠三角地區，城市快速發展、城市人口飛速增長，耕地面積逐年銳減。20世紀80年代城市郊區耕地的耕作制度也由單一種植水稻向多元化方向發展，由于蔬菜種植效益較高，20世紀90年代后城市郊區耕地種植制度轉為高復種及其間作套種蔬菜。由于耕地長期連續旱作及超負荷生產使得土壤生態環境逐漸惡化，土壤出現酸化、板結、養分失衡、地力下降、種植成本增加、土壤中有毒物質累積和殘存的蟲卵、病菌日益增多。連續高復種指數種植蔬菜產生了連作障礙，隨之而來的一系列問題如食品安全等日益突出。

本研究擬通過研究不同種植模式下土壤養分變化，了解土壤肥力的演變規律，從而揭示不同種植模式下土壤養分特征，為“123種植模式”提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為黃華占（廣東省農科院水稻所提供），蔬菜品種為四九－19菜心（廣州市農科所提供）與油青8號甜菜心（深圳市范記種子行提供）。試驗在深圳市農作物良種引進中心廣東省深圳市龍崗區坑梓街道的試驗場內進行，試驗地面積36 m×50 m。土壤質地為粉壤土。

1.2 試驗處理

試驗共設3個處理，處理1，休閑輪作模式（菜—荒—菜，菜地在5～9月撂荒，Fallow Rotation Cropping System，簡稱FRCs，撂荒時將小區排水口封住，雨天將水灌滿，其余時間不進行人工灌水，小區土壤干濕交替）；處理2，123種植模式（菜—稻—菜，菜地在5～9月輪作一季中晚稻，Rice-vegetable Cropping System，簡稱RVCs）；處理3，蔬菜連作模式 （菜—菜—菜，Vagetable Continuous Cropping Syetem，簡稱VCCs）。每處理3次重復，共9個小區，小區面積12 m×16.7 m，隨機區組排列。要求每個小區有田埂，能獨立排灌水。試驗時間為2007年4月下旬至2008年4月下旬。

圖1 0～15 cm土壤有機質含量變化

圖2 15～30 cm土壤有機質含量變化

圖3 0～15 cm土壤堿解氮含量變化

表4 15～30 cm土壤堿解氮含量變化

蔬菜連作模式（簡稱VCCs）處理一個試驗周期連續種植10茬菜心，123種植模式（簡稱RVCs）處理種植6茬菜心和1茬水稻，休閑輪作模式（簡稱FRCs）處理只種植6茬菜心。其中3種種植模式處理有6茬菜心在播種、定植、施肥、打藥等田間管理技術措施上均完全一致。3種種植模式處理的第1茬菜心均于2007年3月31日播種育苗，4月22日定植移栽，定植株行距均為15 cm，5月8日采收完畢。在5月9日至9月7日期間VCCs處理連續種植菜心4茬，其中1茬菜心由于生長期間遇到臺風，產量絕收，有2茬菜心產量極低，只有1茬菜心產量趨于正常；RVCs處理種植1茬水稻，產量基本正常；FRCs處理實行休閑，只對田間雜草進行定期清除，不作其他農事活動。

育苗、肥水管理、病蟲害防治及其他田間管理等均按當地種植習慣進行，試驗期間同一種作物在同一時間段的施肥水平、管理措施等均保持一致。

1.3 試驗方法

①土壤樣品的采集 每個小區采10個樣點，呈“S”型線路采樣。采樣時用管形土鉆鉆入土壤30 cm深，取出土鉆，將土鉆下方15 cm土柱取出并放入標有15～30 cm土樣的食物保鮮袋中，再將土鉆上方15 cm土柱取出并放入標有0～15 cm土樣的食物保鮮袋中。依次采取第2、第3個樣點，直至采完10個樣點。將10個樣點采取的同一層次土樣混合均勻，標明采樣小區編號。用同樣方法采取其他小區的土壤樣品，樣品采完后統一放入帶冰塊的保溫箱內保存備用。土壤樣品分別在2007年5月、9月、11月采集。

②土壤養分測定 有機質用重鉻酸鉀容量法；堿解氮用堿解擴散法；速效鉀用醋酸銨火焰光度法；速效磷用碳酸氫鈉浸提鉬銻抗比色法，具體方法見《土壤農化分析》。

2 結果與分析

2.1 土壤有機質

①試驗地土壤有機質基本情況 從圖1，2可知，試驗地土壤有機質含量大部分在5～10 g/kg，有機質含量較低，屬低肥力地。

②不同種植模式對土壤有機質的影響 從圖1，2可看出，表層土壤（0～15 cm）有機質含量比底層土壤（15～30 cm）高，這與多年來的農業活動有關。底層土壤（15～30 cm）有機質含量隨表層土壤（15～30 cm）有機質含量變化而變化，呈顯著正相關，說明土壤本身就是一個動態的平衡體，彼此間存在著物質交換。

5～9月，土壤有機質含量呈下降趨勢，說明在土壤有機質的動態體中合成量小于消耗量，土壤有機質含量隨溫度升高而下降。蔬菜連作模式（VCCs）的土壤有機質含量下降最慢，與蔬菜復種指數高，施肥水平明顯高于其他處理有一定關系；123種植模式（RVCs）的土壤有機質含量下降最快，可能與種植水稻改變了土壤原有的酶與微生物的生存環境有關。

圖5 0～15 cm土壤速效鉀含量變化

圖6 15～30 cm土壤速效鉀含量變化

圖7 0～15 cm土壤速效磷含量變化

圖8 15～30 cm土壤速效磷含量變化

9～11月，土壤中有機質含量呈上升趨勢，說明在土壤有機質的動態體中合成量大于消耗量，土壤有機質含量隨溫度降低而上升，說明土壤有機質積累與溫度呈負相關。123種植模式（RVCs）的土壤有機質含量上升最快，與水稻秸稈肥田有很大關系；休閑輪作模式（FRCs）的土壤有機質含量上升最慢，該處理在休閑時因定期鏟除雜草，地表裸露，受自然因素影響較其他處理嚴重，夏季土壤溫度較高，有機物料及土壤穩定有機質的礦化分解作用強，加之該處理不種作物，無根茬等殘落物的補充，致使土壤有機質回升緩慢。這給我們一個重要的啟示，農田生態系統通過作物自身調節，可維持土壤有機質的平衡。

蔬菜連作模式（VCCs）在各處理中施用化肥水平最高，土壤中有機質含量上下波動較小，本試驗表明，施用化肥基本可以維持土壤有機質平衡，與張愛君等[1]研究結果相似。

2.2 土壤堿解氮

①試驗地土壤堿解氮基本情況 土壤堿解氮含量可以反映土壤近期氮素供應情況，從圖3，4可知，試驗地土壤堿解氮含量大部分在50～200 mg/kg，堿解氮含量較低，屬低肥力地。

②不同種植模式對土壤堿解氮的影響 從圖3，4可知，表層土壤 （0～15 cm）堿解氮含量比底層土壤（15～30 cm）高，底層土壤（15～30 cm）堿解氮含量隨表層土壤（15～30 cm）堿解氮含量變化而變化，呈顯著正相關，說明土壤本身就是一個動態的平衡體，彼此間存在著物質交換。

5～9月，土壤堿解氮含量呈下降趨勢，說明在土壤堿解氮的動態體中合成量小于消耗量，土壤堿解氮含量隨溫度升高而下降。123種植模式（RVCs）的土壤堿解氮含量下降最快，可能與種植水稻改變了土壤原有的酶與微生物的生存環境及水稻生長過程中吸收量有關。

9～11月，土壤中堿解氮含量呈上升趨勢，說明在土壤堿解氮的動態體中合成量大于消耗量，土壤堿解氮含量隨溫度降低而上升。123種植模式（RVCs）的土壤堿解氮含量上升最快，與水稻秸稈肥田有很大關系；休閑輪作模式（FRCs）的土壤堿解氮含量上升最慢，該處理在休閑時因定期鏟除雜草，地表裸露，受自然因素影響較其他處理嚴重，夏季土壤溫度較高，加之該處理不種作物，無根茬等殘落物的補充，致使土壤堿解氮回升緩慢。

2.3 土壤速效鉀

①試驗地土壤速效鉀基本情況 從圖5，6可知，試驗地土壤速效鉀含量大部分都小于100 mg/kg，速效鉀含量較低，屬缺鉀土壤。

②不同種植模式對土壤速效鉀的影響 從圖5，6可看出，表層土壤（0～15 cm）速效鉀含量比底層土壤（15～30 cm）高，這與多年來的農業活動有關。底層土壤（15～30 cm）速效鉀含量隨表層土壤（15～30 cm）速效鉀含量變化而變化，呈顯著正相關，也說明土壤本身就是一個動態的平衡體，彼此間存在著密切的物質交換。

5～9月，休閑輪作模式（FRCs）的土壤速效鉀含量下降最快，而只有該處理休閑期間沒有施用化肥；蔬菜連作模式（VCCs）的速效鉀含量不降反升，而該處理的化肥施用量最高；說明化肥的施用是土壤速效鉀的重要來源之一。

9～11月，123種植模式的土壤速效鉀含量上升最快，與水稻秸稈肥田有很大關系，說明農作物秸稈肥田對提高缺鉀型土壤的速效鉀含量有顯著的效果。

2.4 土壤速效磷

①試驗地土壤速效磷基本情況 從圖7，8可知，試驗地土壤速效磷含量大部分大于100 mg/kg，速效磷含量較高，屬富磷土壤。

②不同種植模式對土壤速效磷的影響 從圖7，8可知，表層土壤 （0～15 cm）速效磷含量比底層土壤（15～30 cm）高，這與多年來的農業活動有關。底層土壤（15～30 cm）速效磷含量隨表層土壤（15～30 cm）速效磷含量變化而變化，呈一定的正相關，但靈敏度不如有機質、速效鉀及堿解氮高，說明土壤本身就是一個動態的平衡體，彼此間存在著物質交換，同時速效磷在土壤中的移動比堿解氮與速效鉀移動速度慢。

9月測得的土壤速效磷含量與5月的數據相比，因處理間變化明顯，說明不同作物對土壤速效磷的需求明顯不同，水稻生長對土壤速效磷需求比菜心對土壤速效磷需求高。從表層土壤（0～15 cm）速效磷的富集情況看，水旱輪作有利于減輕土壤速效磷的富集。

3 小結

3.1 土壤中堿解氮與有機質之間的關系

本試驗表明，土壤堿解氮含量與有機質含量的變化呈正相關，土壤堿解氮含量可以反映土壤近期氮素供應情況，因此增加土壤有機質含量是提高土壤肥力的一種重要手段。

3.2 城市近郊菜地土壤速效鉀的特征

本試驗可以看出，5～9月，休閑輪作模式（FRCs）的土壤速效鉀含量下降最快，而只有該處理休閑期間沒有施用化肥；蔬菜連作模式（VCCs）的速效鉀含量不降反升，而該處理的化肥施用量最高；說明化肥的施用是土壤速效鉀的重要來源之一。從9～11月，123種植模式（RVCs）的土壤速效鉀含量上升最快，與水稻秸稈肥田有很大關系，說明農作物秸稈肥田對提高缺鉀型土壤的速效鉀含量有顯著的效果。

3.3 城市近郊菜地土壤速效磷的特征

試驗表明，城郊菜地由于連續種植葉菜，葉菜對速效磷的需求相對較少，速效磷長期不斷積累導致土壤有效磷富集，長期的蔬菜連作會加重土壤的負擔，不利于城市近郊菜地的可持續利用。實行123種植模式（RVCs）有利于減輕土壤速效磷的富集。

[1]魯如坤.土壤農業化學分析方法[M].北京：中國農業科技出版社，2000.

[2]張放，張士良.都市農業與可持續發展[M].北京：化學工業出版社，2005.

[3]海金玲.中國農業可持續發展研究[M].上海：上海三聯出版社，2005.

[4]黃小洋，漆映雪，黃國勤，等.稻田保護性耕作研究[J].江西農業大學學報，2005，27（4）：25-26.

[5]張健，陳鳳.區域土地利用變化對土壤磷含量的影響評價研究[J].生態環境，2007，16（3）：1018-1023.

[6]李康活，周少川.廣東稻田耕作制改革策略與初步成效[J].廣東農業科學，2006（2）：56.

[7]張愛君，張明普.黃潮土長期輪作施肥土壤有機質消長規律[J].安徽農業大學學報：自然科學版，2002（1）：23-25.

Effects of Different Cultivation Mode on Soil Nutrition in Vegetable Field in Suburban Areas

OU Jixi1,CHEN Lidan1,MA Haifeng1,LI Huashou2,XU Peizhi3
(1.Shenzhen Crop Introduction Centre,Shenzhen,Guangdong 518122;2.Ecology Research Group,College of Agronomy, South China Agriculture University;3.Institute of Soil and Fertilizer,Guangdong Agriculture Academy)

The changes of soil nutrition in different cultivation mode were studied.The results showed that the soil alkalihydrolyzed N was positively related to the changes of organic matter content,and available N could reflect soil nitrogen supply lately,so increasing organic matter in soil is an important method to improve soil fertility.Fertilization is an important resource of available K in soil.Straw to field has a significant effect on available K in K deficiency soil.Long-term continuous cropping in vegetable cultivation will add to the burden of the soil,and be not beneficial to the sustainable use of vegetable field in suburban areas.The rice-vegetable cropping system is beneficial to lighten the accumulation of available P.

Vegetable field in suburban areas;Cropping syetem;Crop rotation;Soil nutrition

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.14.024

深圳市農業綜合開發經費項目（20070002）

歐繼喜（1973-），男，高級農藝師，農業推廣在讀碩士，主要從事蔬菜作物新品種選育、推廣及科研工作，電話：0755-84123027，13554919075。E-mail：szxi73@163.com

2009-02-13