長期種植蔬菜后土壤中氮、磷有效養分和重金屬含量變化

周彬

1前言

在中國，蔬菜的種植面積處于急速上升的過程，從1980年的316萬h㎡，一路飆升到現在的2100萬h㎡，增加了約為5倍，在農作物的面積中起到了極為關鍵的作用，也是目前耕地的主要產物之一，然而，為了使產量擴大，許多菜農采取了不健康的方式方法，過多的使用化肥和農藥，從而導致土壤環境受到了很嚴重的影響，氮磷流失加劇從而導致了農藥的大量殘余和環境的嚴重污染，所以，對當地土地進行合理化分析，指導農業的發展以及幫助推動蔬菜行業快速的進步成為一項尤為重要的舉措。

2研究區域與研究方法

研究區域位于廣西省南寧市市郊的蔬菜研究所附近，根據各區縣距離南寧市城區的的遠近，分別選擇屬于3個不同種植年限的蔬菜基地作為調查對象，基地蔬菜成片種植，大多為散戶經營。

雖然不同農戶及不同蔬菜類型的施肥差異較大，但該區域總體施肥量大，施肥主要以基肥為主，包括復合肥主要以氮磷為主以及包含其他元素的各類品牌復合肥等，除此之外還有菜餅肥、畜禽糞便等，鈣鎂磷肥平均每季1500-3750kg/㎡，有機肥平均每季1125-2250kg/㎡。以2016年8月中旬為例，使用網格采樣法進行分析，即以130mx130m網格采樣法在每個節點半徑10m內采集10個10-20cm層土壤混合為1個土壤樣品，用GPS確定精確經緯度和海拔高度，采樣節點為非菜地時忽略，不采集土樣。第一個以及第二個蔬菜基地由于面積較大，僅選擇具有代表性的中心區域進行采樣.研究區域內共采集土壤樣品118個。

引入單累積指數（CD以及綜合累積指數（ICD評價重金屬的環境現狀，可以將重金屬累積狀況分為3級，CI3為高累積，高風險。ICI為5種重金屬所有樣品CI值的算術平均值。根據ICI值同樣將重金屬污染分為3級：ICI<1為低累積，低風險；12為高累積，高風險.

試驗所測每一組數據都采用格拉布斯驗法檢測，剔除異常值，利用Origin 7.5軟件進行正態分布檢驗，對不服從正態分布的數據進行對數轉換.符合正態分布件的數據利用SPSS 16.0軟件進行方差分析，并進行多重比較。主成分分析（PCA）和聚類分析（HCA）均采用標準化以后的數據，主成分的提取以大于85%的累積方差貢獻率為標準，聚類分析采用以歐式距離為統計量的系統聚類法.對于滿足對數正態分布的數據采用幾何均值進行比較。

3研究結果

3.1土壤情況研究結果

廣西南寧的市郊菜地土壤中含氮、磷累積風險氮素成分較高，同時傳播的速度也比較快，普通尿素在兩周被一般是會被完全消解的。在此項研究中，廣西南寧市郊菜地中，硝態氮含量總體來說都小于10mg·kg、10～30mg·kg、30～40mg kg以及大于50 mg·kg4種情況之下，各自分布的頻率一般維持在為3%、31.4%、28.4%和32.1%左右，同時含量還處在一個不斷上升的過程。土壤中高含量的富營養化的物質，隨著水流的移動往往會對環境產生巨大的危害，或在大氣中脫氮，這收到氣候變化的影響。在土壤中的磷的固定，大部分是在高度密封的土壤中進行積累的，但在一定程度上，物質含量將迅速增加，浸出的含量也有所提升。磷在不同作物中發生的頻率是不一樣的，100%的樣品在南寧檢測后發現超過80mg·kg（-1）的臨界值，與周邊地區和略低于84%，但仍對樣品超過臨界值，只有樣品含量45 mg·kg，這才算是在臨界值以下。因此，土壤中的氮和磷含量風險應引起足夠重視，應采取積極措施來控制氮和磷的來源，并推導改進植物。相關措施包括施用緩控釋肥，添加脲酶抑制劑廂肖化抑制劑，噴灑土壤調理劑/植物生理調節劑等。

3.2菜地土壤重金屬污染嚴重

最近幾年，土壤的污染源已經被人們所重視，污染的來源以及污染的分布特性，逐步成為人們的認知標準和要求。人們對于目前已經有的信息，發現土壤之中氮、磷累積是來自于化肥和有機肥料的過多使用，所以這些金屬的來源還是有所考察的。在本項目中，廣西南寧地區中部分重金屬（zn、Cu、Pb、Ni）的平均值一般是遠遠高于當地的平均水平的，這是因為長期的不合理化種植所造成的，而且呈正相關發展，種植時間越長，金屬含量越高，有機化肥的使用，對于土壤金屬的影響是巨大的。

結束語

本次采用取樣調查的實際方法，研究了廣西南寧蔬菜研究所幾類菜地土壤有效態氮、磷和重金屬的累積差異，同時對差異的來源進行了合理化的分析，發現：種植的年限越長，廣西南寧蔬菜研究所土壤硝態氮、有效磷和重金屬累積量均顯著增加，其中對于金屬而言，Cd累積最明顯，廣西南寧蔬菜研究所決定對當地土地進行合理化分析，希望可以指導農業的發展以及幫助推動蔬菜行業的快速進步。