城市近郊菜地不同耕作模式對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

歐繼喜 陳利丹 馬海峰 黎華壽 徐培智

（1.深圳市農(nóng)作物良種引進(jìn)中心，廣東深圳，518122；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院生態(tài)研究室；3.廣東農(nóng)科院土肥所）

城市近郊菜地不同耕作模式對(duì)土壤養(yǎng)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(nóng)作物良種引進(jìn)中心，廣東深圳，518122；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院生態(tài)研究室；3.廣東農(nóng)科院土肥所）

研究了不同種植模式下土壤養(yǎng)分的變化。試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤堿解氮含量與有機(jī)質(zhì)含量的變化呈正相關(guān)，土壤堿解氮含量可以反映土壤近期氮素供應(yīng)情況，因此增加土壤有機(jī)質(zhì)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?lái)源之一，農(nóng)作物秸稈肥田對(duì)提高缺鉀型土壤的速效鉀含量有顯著的效果。長(zhǎng)期的蔬菜連作會(huì)加重土壤的負(fù)擔(dān)，不利于城市近郊菜地的可持續(xù)利用，實(shí)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(yǎng)分

廣東改革開(kāi)放近30 a來(lái)，工業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展。特別是珠三角地區(qū)，城市快速發(fā)展、城市人口飛速增長(zhǎng)，耕地面積逐年銳減。20世紀(jì)80年代城市郊區(qū)耕地的耕作制度也由單一種植水稻向多元化方向發(fā)展，由于蔬菜種植效益較高，20世紀(jì)90年代后城市郊區(qū)耕地種植制度轉(zhuǎn)為高復(fù)種及其間作套種蔬菜。由于耕地長(zhǎng)期連續(xù)旱作及超負(fù)荷生產(chǎn)使得土壤生態(tài)環(huán)境逐漸惡化，土壤出現(xiàn)酸化、板結(jié)、養(yǎng)分失衡、地力下降、種植成本增加、土壤中有毒物質(zhì)累積和殘存的蟲(chóng)卵、病菌日益增多。連續(xù)高復(fù)種指數(shù)種植蔬菜產(chǎn)生了連作障礙，隨之而來(lái)的一系列問(wèn)題如食品安全等日益突出。

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

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(nóng)科院水稻所提供），蔬菜品種為四九－19菜心（廣州市農(nóng)科所提供）與油青8號(hào)甜菜心（深圳市范記種子行提供）。試驗(yàn)在深圳市農(nóng)作物良種引進(jìn)中心廣東省深圳市龍崗區(qū)坑梓街道的試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)地面積36 m×50 m。土壤質(zhì)地為粉壤土。

1.2 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，處理1，休閑輪作模式（菜—荒—菜，菜地在5～9月撂荒，F(xiàn)allow Rotation Cropping System，簡(jiǎn)稱(chēng)FRCs，撂荒時(shí)將小區(qū)排水口封住，雨天將水灌滿(mǎn)，其余時(shí)間不進(jìn)行人工灌水，小區(qū)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(jiǎn)稱(chēng)RVCs）；處理3，蔬菜連作模式 （菜—菜—菜，Vagetable Continuous Cropping Syetem，簡(jiǎn)稱(chēng)VCCs）。每處理3次重復(fù)，共9個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積12 m×16.7 m，隨機(jī)區(qū)組排列。要求每個(gè)小區(qū)有田埂，能獨(dú)立排灌水。試驗(yàn)時(shí)間為2007年4月下旬至2008年4月下旬。

圖1 0～15 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量變化

圖2 15～30 cm土壤有機(jī)質(zhì)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(jiǎn)稱(chēng)VCCs）處理一個(gè)試驗(yàn)周期連續(xù)種植10茬菜心，123種植模式（簡(jiǎn)稱(chēng)RVCs）處理種植6茬菜心和1茬水稻，休閑輪作模式（簡(jiǎn)稱(chēng)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(shù)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(xù)種植菜心4茬，其中1茬菜心由于生長(zhǎng)期間遇到臺(tái)風(fēng)，產(chǎn)量絕收，有2茬菜心產(chǎn)量極低，只有1茬菜心產(chǎn)量趨于正常；RVCs處理種植1茬水稻，產(chǎn)量基本正常；FRCs處理實(shí)行休閑，只對(duì)田間雜草進(jìn)行定期清除，不作其他農(nóng)事活動(dòng)。

育苗、肥水管理、病蟲(chóng)害防治及其他田間管理等均按當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣進(jìn)行，試驗(yàn)期間同一種作物在同一時(shí)間段的施肥水平、管理措施等均保持一致。

1.3 試驗(yàn)方法

①土壤樣品的采集 每個(gè)小區(qū)采10個(gè)樣點(diǎn)，呈“S”型線路采樣。采樣時(shí)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(biāo)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(biāo)有0～15 cm土樣的食物保鮮袋中。依次采取第2、第3個(gè)樣點(diǎn)，直至采完10個(gè)樣點(diǎn)。將10個(gè)樣點(diǎn)采取的同一層次土樣混合均勻，標(biāo)明采樣小區(qū)編號(hào)。用同樣方法采取其他小區(qū)的土壤樣品，樣品采完后統(tǒng)一放入帶冰塊的保溫箱內(nèi)保存?zhèn)溆谩Ｍ寥罉悠贩謩e在2007年5月、9月、11月采集。

②土壤養(yǎng)分測(cè)定 有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法；堿解氮用堿解擴(kuò)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(jiàn)《土壤農(nóng)化分析》。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)

①試驗(yàn)地土壤有機(jī)質(zhì)基本情況 從圖1，2可知，試驗(yàn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量大部分在5～10 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量較低，屬低肥力地。

②不同種植模式對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響 從圖1，2可看出，表層土壤（0～15 cm）有機(jī)質(zhì)含量比底層土壤（15～30 cm）高，這與多年來(lái)的農(nóng)業(yè)活動(dòng)有關(guān)。底層土壤（15～30 cm）有機(jī)質(zhì)含量隨表層土壤（15～30 cm）有機(jī)質(zhì)含量變化而變化，呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明土壤本身就是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡體，彼此間存在著物質(zhì)交換。

5～9月，土壤有機(jī)質(zhì)含量呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明在土壤有機(jī)質(zhì)的動(dòng)態(tài)體中合成量小于消耗量，土壤有機(jī)質(zhì)含量隨溫度升高而下降。蔬菜連作模式（VCCs）的土壤有機(jī)質(zhì)含量下降最慢，與蔬菜復(fù)種指數(shù)高，施肥水平明顯高于其他處理有一定關(guān)系；123種植模式（RVCs）的土壤有機(jī)質(zhì)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(huán)境有關(guān)。

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(jī)質(zhì)含量呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明在土壤有機(jī)質(zhì)的動(dòng)態(tài)體中合成量大于消耗量，土壤有機(jī)質(zhì)含量隨溫度降低而上升，說(shuō)明土壤有機(jī)質(zhì)積累與溫度呈負(fù)相關(guān)。123種植模式（RVCs）的土壤有機(jī)質(zhì)含量上升最快，與水稻秸稈肥田有很大關(guān)系；休閑輪作模式（FRCs）的土壤有機(jī)質(zhì)含量上升最慢，該處理在休閑時(shí)因定期鏟除雜草，地表裸露，受自然因素影響較其他處理嚴(yán)重，夏季土壤溫度較高，有機(jī)物料及土壤穩(wěn)定有機(jī)質(zhì)的礦化分解作用強(qiáng)，加之該處理不種作物，無(wú)根茬等殘落物的補(bǔ)充，致使土壤有機(jī)質(zhì)回升緩慢。這給我們一個(gè)重要的啟示，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)作物自身調(diào)節(jié)，可維持土壤有機(jī)質(zhì)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(jī)質(zhì)含量上下波動(dòng)較小，本試驗(yàn)表明，施用化肥基本可以維持土壤有機(jī)質(zhì)平衡，與張愛(ài)君等[1]研究結(jié)果相似。

2.2 土壤堿解氮

①試驗(yàn)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(yīng)情況，從圖3，4可知，試驗(yàn)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(duì)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(guān)，說(shuō)明土壤本身就是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡體，彼此間存在著物質(zhì)交換。

5～9月，土壤堿解氮含量呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明在土壤堿解氮的動(dòng)態(tài)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(huán)境及水稻生長(zhǎng)過(guò)程中吸收量有關(guān)。

9～11月，土壤中堿解氮含量呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明在土壤堿解氮的動(dòng)態(tài)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(guān)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(shí)因定期鏟除雜草，地表裸露，受自然因素影響較其他處理嚴(yán)重，夏季土壤溫度較高，加之該處理不種作物，無(wú)根茬等殘落物的補(bǔ)充，致使土壤堿解氮回升緩慢。

2.3 土壤速效鉀

①試驗(yàn)地土壤速效鉀基本情況 從圖5，6可知，試驗(yàn)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(duì)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(lái)的農(nóng)業(yè)活動(dòng)有關(guān)。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(guān)，也說(shuō)明土壤本身就是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡體，彼此間存在著密切的物質(zhì)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(méi)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(shuō)明化肥的施用是土壤速效鉀的重要來(lái)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(guān)系，說(shuō)明農(nóng)作物秸稈肥田對(duì)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(yàn)地土壤速效磷基本情況 從圖7，8可知，試驗(yàn)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(duì)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(lái)的農(nóng)業(yè)活動(dòng)有關(guān)。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(guān)，但靈敏度不如有機(jī)質(zhì)、速效鉀及堿解氮高，說(shuō)明土壤本身就是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡體，彼此間存在著物質(zhì)交換，同時(shí)速效磷在土壤中的移動(dòng)比堿解氮與速效鉀移動(dòng)速度慢。

9月測(cè)得的土壤速效磷含量與5月的數(shù)據(jù)相比，因處理間變化明顯，說(shuō)明不同作物對(duì)土壤速效磷的需求明顯不同，水稻生長(zhǎng)對(duì)土壤速效磷需求比菜心對(duì)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(jié)

3.1 土壤中堿解氮與有機(jī)質(zhì)之間的關(guān)系

本試驗(yàn)表明，土壤堿解氮含量與有機(jī)質(zhì)含量的變化呈正相關(guān)，土壤堿解氮含量可以反映土壤近期氮素供應(yīng)情況，因此增加土壤有機(jī)質(zhì)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(yàn)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(méi)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(shuō)明化肥的施用是土壤速效鉀的重要來(lái)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(guān)系，說(shuō)明農(nóng)作物秸稈肥田對(duì)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(yàn)表明，城郊菜地由于連續(xù)種植葉菜，葉菜對(duì)速效磷的需求相對(duì)較少，速效磷長(zhǎng)期不斷積累導(dǎo)致土壤有效磷富集，長(zhǎng)期的蔬菜連作會(huì)加重土壤的負(fù)擔(dān)，不利于城市近郊菜地的可持續(xù)利用。實(shí)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(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

[2]張放，張士良.都市農(nóng)業(yè)與可持續(xù)發(fā)展[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[3]海金玲.中國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究[M].上海：上海三聯(lián)出版社，2005.

[4]黃小洋，漆映雪，黃國(guó)勤，等.稻田保護(hù)性耕作研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27（4）：25-26.

[5]張健，陳鳳.區(qū)域土地利用變化對(duì)土壤磷含量的影響評(píng)價(jià)研究[J].生態(tài)環(huán)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(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（2）：56.

[7]張愛(ài)君，張明普.黃潮土長(zhǎng)期輪作施肥土壤有機(jī)質(zhì)消長(zhǎng)規(guī)律[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)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(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（20070002）

歐繼喜（1973-），男，高級(jí)農(nóng)藝師，農(nóng)業(yè)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