王廣峰

摘 要 蔬菜種植是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中重要的組成部分，而在蔬菜種植中，農(nóng)田土壤碳庫(kù)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(duì)提讓固碳速率產(chǎn)生不同的影響。研究其中的關(guān)系和變化規(guī)律，對(duì)蔬菜種植的發(fā)展，以及對(duì)土壤的合理利用，有著十分重要的意義。基于此，就3種不同的蔬菜種植方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比對(duì)，分析3種不同的蔬菜種植方式對(duì)土壤碳庫(kù)變化的規(guī)律。以期促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)有效的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 蔬菜；種植方式；農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)；農(nóng)田土壤碳庫(kù)；土壤固碳速率

中圖分類號(hào)：S63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：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(fēng)區(qū)的4 672 m2的土地進(jìn)行試驗(yàn)，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(jìn)行輪種；第2組的土地面積為1 553 m2，采用季節(jié)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(shí)，使用農(nóng)業(yè)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(duì)3組采取不同蔬菜種植方式的土壤進(jìn)行采樣，并進(jìn)行分析（見表1）。

1.3 計(jì)算

土壤的有機(jī)密度，需要采取土壤的深度數(shù)據(jù)、容量數(shù)據(jù)、以及有機(jī)碳含量數(shù)據(jù)帶入公式進(jìn)行乘積的計(jì)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(shù)；i為土壤剖面的第i層；ci為土壤有機(jī)碳含量（Cg/kg）；pi為土壤容量（g/cm3）；ti為土壤測(cè)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(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS18.0、Origin8以及Excel2003軟件，將文中的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。以t檢驗(yàn)計(jì)量資料；以x2檢驗(yàn)計(jì)數(shù)資料；顯著性差異以P<0.05表示具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[1]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蔬菜種植方式土壤的有機(jī)剖面分析

通過對(duì)3組采取不同蔬菜種植方式的土壤進(jìn)行有機(jī)剖面進(jìn)行對(duì)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(jī)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(jī)碳的含量呈下降趨勢(shì)，但下降規(guī)律不統(tǒng)一；二是采用季節(jié)性大棚蔬菜種植方式的土壤的有機(jī)碳含量，也隨采樣深度的下降而減少，在60～80 cm時(shí)處于最低狀態(tài)，而到了80～100 cm處又呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)；三是采用常年性大棚種植的土壤的有機(jī)碳含量在土壤表層時(shí)較高，隨著采樣的深入，其有機(jī)碳含量無明顯變化[2]。

因此，在3組土壤的有機(jī)碳含量中，采用大田種植與采用季節(jié)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(jī)碳含量較高，并且隨著采樣的深入沒有明顯的下降趨勢(shì)。

2.2 不同蔬菜種植方式土壤的有機(jī)碳密度

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

綜上所述，在3組土壤的有機(jī)碳密度中，都隨著時(shí)間的增加而呈上升趨勢(shì)。其中，長(zhǎng)年性大棚的增長(zhǎng)值明顯高于大田種植和季節(jié)性大棚地方式。其原因是，長(zhǎng)年性大棚的管理方式較為統(tǒng)一，優(yōu)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(duì)三組不同蔬菜種植方式土壤的土壤固碳進(jìn)行對(duì)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(jié)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(shì)；長(zhǎng)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(jī)碳密度中，長(zhǎng)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(zhǎng)年性大棚蔬菜種植的土壤翻耕率非常低，導(dǎo)致其深層土壤較為固定。

3 結(jié)論與討論

3組采用不同蔬菜種植方式土壤的有機(jī)碳庫(kù)均得到了有效的提升。并隨著時(shí)間的增加，不同程度的提升了土壤的有機(jī)碳密度。但采用長(zhǎng)年性大棚蔬菜種植與采用季節(jié)性大棚蔬菜種植的土壤固碳速率集中于表面，對(duì)深度土壤的有機(jī)碳影響較小。而大田蔬菜種植對(duì)表層土壤固碳速率影響較小。通過對(duì)3種不同蔬菜種植方式的綜合對(duì)比，在經(jīng)濟(jì)效益以及農(nóng)田土壤固碳速率上，長(zhǎng)年性大棚蔬菜種植與采用季節(jié)性大棚蔬菜種植的方式更具優(yōu)勢(shì)，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉楊，于東升，史學(xué)正，等.不同蔬菜種植方式對(duì)土壤固碳速率的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2012（9）：2953-2959.

[2]黃山.基于碳組分分析的稻田土壤固碳優(yōu)勢(shì)及其保持途經(jīng)研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

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

（責(zé)任編輯：趙中正）