0 引言

土地利用作為人類利用土地各種活動的綜合反映，是影響土壤肥力變化最普遍、最直接、最深刻的因素。土地利用方式的變化以及改變管理措施可導致土壤性質的變化以及土地生產能力的改變。因此，認識土地利用變化與土壤肥力的關系對于了解農田生態過程和科學管理耕地質量具有十分重要的意義。土地利用變化與土壤肥力的關系已成為近年來國內外科學家關注的熱點問題。水稻土是各種起源土壤（母土）或其他母質經過平整造田和淹水種稻，進行周期性灌溉排水、施肥、耕耘和輪作下逐步形成的一類人為土壤[1].

20 世紀 80 年代之前，中國南方地區的水稻土主要用于水稻生產，長期的水耕種植及定向培肥促進了土壤有機質的積累，土壤酸堿度向中性方向發展，同時土壤養分狀況逐漸與水稻生長需要相協調[1].20世紀80年代以來，因經濟發展需要，中國南方地區大面積的水田被改種為蔬菜、苗木、瓜果等經濟作物[2].土地利用方式的變化，改變了土壤的水分管理和耕作方式及肥料結構，進而影響物質的輸入-產出及土壤中碳、氮、磷等養分的循環，從而引起了土壤性質的演變[3-5].王清奎等[6]對湖南會同低山丘陵土壤的研究表明，不同土地利用方式可對土壤有機質總量產生明顯的影響，有機質含量總體上為：林地>農田>竹林。傅伯杰等[7]對河北省遵化縣近20年土地利用研究表明，旱地轉換為林地土壤有機質顯著提高。廖曉勇等[8]探討三峽庫區小流域不同土地利用方式對土壤肥力的影響特征，結果表明，土壤氮、磷、鉀養分含量為旱地<柑橘園<林地。蔬菜生產因復種指數高，肥料投入量明顯高于一般農作物，對土壤性質可產生較大的影響。已有研究表明，長期種植蔬菜可引起土壤養分的積累，引發土壤性質惡化[9-11],并可對農田周圍水體質量產生影響[12-14].但目前有關種植蔬菜對土壤性狀的影響研究主要基于小范圍的定位試驗結果或完全基于土地利用方式的調查，后者缺少嚴格的與蔬菜種植之前土壤的對比。很少有研究從較大的地域范圍開展水田改種蔬菜后土壤性狀與原有水田土壤性狀之間的直接比較。為此，筆者以浙西北地區為例，從較大的地域范圍采集了32對水田及其長期改種蔬菜的蔬菜地對比表層土壤樣品，探討了水田長期種植蔬菜后土壤化學性狀的變化特征及其區域差異。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品

研究在浙江省西北部（包括杭州市、嘉興市、紹興市）選擇了32個代表性區塊，采集了32組水稻田-蔬菜地對比土壤。用于比較的對照（稻田）和蔬菜地分布相鄰，距離在10~60 m之間，屬于相同土種制圖單元（即土壤種類相同），種植蔬菜時間在15~20年之間。每一采樣區塊的稻田和蔬菜地土壤樣品各由7~9個分樣混合而成，采樣深度為0~15 cm.

1.2 分析方法

土壤樣品經室內風干后，用木棍碾壓，過2 mm孔徑土篩，用于pH及有效養分等項目的測定。將通過2 mm 孔徑篩的土樣用四分法取出一部分繼續碾磨，使之全部通過 0.25 mm 孔徑篩，供有機質等項目的測定。土壤pH、可溶性鹽分、有機碳、全磷、全氮、有效磷、速效鉀、有效鐵、有效錳采用常規分析方法測定[15];土壤中重金屬含量采用美國EPA標準方法測定[16],其中，Cd、Cu和Zn用鹽酸-硝酸-高氯酸消解，用石墨爐原子吸收分光光度法測定Cd,用原子光譜吸收法測定Cu 和 Zn;Cr 用硫酸-硝酸-氫氟酸消解，原子光譜吸收法測定；Hg用硝酸-高錳酸鉀消解，冷原子吸收光譜法測定；Pb用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸消解，石墨爐原子吸收分光光度法測定。用SPSS（V18.0）軟件對所測數據進行統計與分析。

2 結果與分析

2.1 土壤 pH 和水溶性鹽分的變化特征

32 對蔬菜地與水田的比較表明，水田長期改種蔬菜后土壤pH和水溶性鹽分含量發生了一定的變化（表1）。其中，土壤 pH 下降了 0.12~0.68 個單位，平均下降了0.42個單位。表1統計結果表明，pH平均下降幅度以水網平原與河谷平原最高，濱海平原相對較低。種植蔬菜后土壤pH的下降量與種植蔬菜前原有水田土壤的pH呈“U”字型關系，近中性土壤的pH下降量最大，向酸性和向堿性兩側的pH變化量逐漸減?。▓D1）。與土壤的 pH 的變化相反，種植蔬菜后土壤鹽分呈現增加的趨勢，32個蔬菜地土壤的鹽分含量分別比對應的水田增加0.08~0.47 g/kg,平均增量為0.22 g/kg;其中，水網平原、河谷平原、濱海平原的水田種植蔬菜后土壤鹽分的平均增加在0.23~0.26 g/kg之間，而丘陵山地的水田種植蔬菜后土壤鹽分的增量相對較低，平均增量為0.14 g/kg（表1）。

2.2 土壤有機碳與全氮的變化特征

水田長期改種蔬菜后，土壤有機碳普遍呈現下降趨勢，與對應水田相比，土壤有機碳含量下降量在0.32~4.12 g/kg之間，平均下降量為1.61 g/kg.土壤有機碳下降量：水網平原（2.47 g/kg）>丘陵山地（1.46 g/kg）>河谷平原（1.39 g/kg）>濱海平原（1.11 g/kg）；種植蔬菜后土壤有機碳的下降量與改種蔬菜前水田土壤土有機碳含量呈正相關，相關系數為0.945（n=32）。水田長期改種蔬菜后，土壤全氮也發生了變化，但其變化趨勢與有機碳不完全一致。對于種植蔬菜前土壤全氮較高的土壤，種植蔬菜后土壤全氮呈現下降的趨勢；而對于種植蔬菜前土壤全氮較低的土壤，種植蔬菜后土壤全氮呈現增加的趨勢。與對應水田相比，種植蔬菜后全氮的變化量在-0.23~0.26 g/kg之間，平均下降量為0.01 g/kg;在研究的32對水田與蔬菜地對比土壤中，種植蔬菜后全氮呈現下降的有14對，占43.75%.從平均變化量來看，濱海平原和河谷平原水田種植蔬菜后土壤全氮略有增加（分別增加0.08、0.02 g/kg），而水網平原和丘陵山地水田種植蔬菜后土壤全氮略有下降（分別下降0.06、0.02 g/kg）。種植蔬菜后土壤全氮的下降量隨原土全氮增加而增加，相關系數為0.886（n=32）。