不同蔬菜種植方式對土壤固碳速率的影響分析

王廣峰

摘 要 蔬菜種植是農業經濟中重要的組成部分，而在蔬菜種植中，農田土壤碳庫的變化，也與蔬菜種植有著相互影響的作用。采取不同的蔬菜種植方式，也對提讓固碳速率產生不同的影響。研究其中的關系和變化規律，對蔬菜種植的發展，以及對土壤的合理利用，有著十分重要的意義?；诖?，就3種不同的蔬菜種植方式進行實驗比對，分析3種不同的蔬菜種植方式對土壤碳庫變化的規律。以期促進農業經濟持續有效的發展。

關鍵詞 蔬菜；種植方式；農業經濟；農田土壤碳庫；土壤固碳速率

中圖分類號：S63 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）21--02

1 資料與方法

1.1 資料

選取了2009年3月-2014年10月期間，同屬于暖溫帶季風區的4 672 m2的土地進行試驗，并分別采取不同的蔬菜種植方式的3組；第1組的土地面積為1 517 m2，采用大田種植的方式，露天種植，一年兩季并以大蒜-玉米/大豆的方式進行輪種；第2組的土地面積為1 553 m2，采用季節性大棚蔬菜種植方式，大棚由竹條搭建而成，1 a可栽種2～3季，在秋冬季時，使用農業用膜為土壤增熱保溫；第3組的土地面積為1 602 m2，采用常年性大棚種植方式，大棚由土石方搭建而成，可不間斷種植，并投入大量水肥。3組的土壤均為褐土，其他一般資料無顯著差異（P>0.05），具有可比性。

1.2 采樣與分析

在2009年3月-2014年10月期間，在每次收獲之后，對3組采取不同蔬菜種植方式的土壤進行采樣，并進行分析（見表1）。

1.3 計算

土壤的有機密度，需要采取土壤的深度數據、容量數據、以及有機碳含量數據帶入公式進行乘積的計算。公式如下：

SODC=×pi×ci×ti/100 （1）

公式（1）中：n為土壤剖面的總層數；i為土壤剖面的第i層；ci為土壤有機碳含量（Cg/kg）；pi為土壤容量（g/cm3）；ti為土壤測量層厚度（cm）；θi為大于2 mm粗顆粒在土壤中的百分含量。

1.4 統計學分析

使用SPSS18.0、Origin8以及Excel2003軟件，將文中的研究數據進行統計學分析。以t檢驗計量資料；以x2檢驗計數資料；顯著性差異以P<0.05表示具有統計學意義[1]。

2 結果與分析

2.1 不同蔬菜種植方式土壤的有機剖面分析

通過對3組采取不同蔬菜種植方式的土壤進行有機剖面進行對比分析，在3組不同蔬菜種植方式中：一是采用大田種植的土壤的變化量大，有機碳的含量均在最高的土壤表層中（0～20 cm），且隨著采樣的深度加深，有機碳的含量呈下降趨勢，但下降規律不統一；二是采用季節性大棚蔬菜種植方式的土壤的有機碳含量，也隨采樣深度的下降而減少，在60～80 cm時處于最低狀態，而到了80～100 cm處又呈現出上升的趨勢；三是采用常年性大棚種植的土壤的有機碳含量在土壤表層時較高，隨著采樣的深入，其有機碳含量無明顯變化[2]。

因此，在3組土壤的有機碳含量中，采用大田種植與采用季節性大棚蔬菜種植的含量較低，并隨著采樣的深入而不斷下降，而采用常年性大棚種植的土壤其有機碳含量較高，并且隨著采樣的深入沒有明顯的下降趨勢。

2.2 不同蔬菜種植方式土壤的有機碳密度

通過對3組不同蔬菜種植方式土壤的有機碳密度進行對比分析，在3組不同種植方式的土壤中：大田種植的有機碳密度在20～50 a的土壤中無明顯差異，但隨著種植時間的增加而呈上升趨勢，尤其是在超過50 a的土壤中，其有機碳密度出現較大波動，甚至達到飽和；季節性大棚土壤的有機碳密度，隨著種植時間的增加有所上升，但上升速度不斷放慢，于8 a時保持平衡狀態；常年性大棚的土壤有機碳密度，在其表層與深層的有機碳密度都會隨著時間的增加而呈上升趨勢。

綜上所述，在3組土壤的有機碳密度中，都隨著時間的增加而呈上升趨勢。其中，長年性大棚的增長值明顯高于大田種植和季節性大棚地方式。其原因是，長年性大棚的管理方式較為統一，優于另外兩種種植方式。

2.3 不同蔬菜種植方式土壤的土壤固碳

通過對三組不同蔬菜種植方式土壤的土壤固碳進行對比分析，在3組不同種植方式的土壤中：①大田種植的剖面土壤固碳速率為1.60 mg/（hm2/a），表層土壤固碳速率為0.20 mg/（hm2/a）；季節性大棚的剖面土壤固碳速率與表層土壤固碳速率類似，表面速率為剖面速率的13.2%，隨著采樣的加深呈明顯的下降趨勢；長年性大棚蔬菜種植的剖面土壤固碳速率為1.42 mg/（hm2/a），表層土壤固碳速率為0.64 mg/（hm2/a）；表層的土壤碳速率最高[3]。

在3組土壤的有機碳密度中，長年性大棚蔬菜種植的表層土壤固碳速率最高。其原因在于，長年性大棚蔬菜種植的土壤翻耕率非常低，導致其深層土壤較為固定。

3 結論與討論

3組采用不同蔬菜種植方式土壤的有機碳庫均得到了有效的提升。并隨著時間的增加，不同程度的提升了土壤的有機碳密度。但采用長年性大棚蔬菜種植與采用季節性大棚蔬菜種植的土壤固碳速率集中于表面，對深度土壤的有機碳影響較小。而大田蔬菜種植對表層土壤固碳速率影響較小。通過對3種不同蔬菜種植方式的綜合對比，在經濟效益以及農田土壤固碳速率上，長年性大棚蔬菜種植與采用季節性大棚蔬菜種植的方式更具優勢，值得推廣應用。

參考文獻

[1]劉楊，于東升，史學正，等.不同蔬菜種植方式對土壤固碳速率的影響[J].生態學報，2012（9）：2953-2959.

[2]黃山.基于碳組分分析的稻田土壤固碳優勢及其保持途經研究[D].南京：南京農業大學，2011.

[3]張賽.不同耕作模式下“小麥/玉米/大豆”套作農田碳平衡特征研究[D].重慶：西南大學，2014.

（責任編輯：趙中正）