武汉设施菜地土壤pH、有机碳和磷的分布特征及变化规律

摘要

城市化进程的快速推进使得城郊日益成为我国设施蔬菜种植的主要集中地，在我国人均耕地匮乏的情况下，设施蔬菜种植成为有效提高单位面积产值的重要模式。本文以设施菜地土壤长期处于“高温、高湿、频繁连作、连续大量施肥、无降水淋洗”等特殊环境条件下，其理化性质必然不同于自然条件下的土壤为切入点，选取武汉城郊设施菜地为研究区域，通过野外实地取样分析，研究了在不同年限和轮作模式因素下设施菜地耕层土壤pH、有机碳和磷的变化规律及其垂直分布特征。以期为设施菜地土壤质量控制和合理施肥提供一定的理论依据。取得的相关进展与结果如下:
　　 1.武汉城郊设施菜地土壤pH在6.50-7.16之间，比露天菜地低0.09-0.75个单位，且随着年限的增长年均下降0.06-0.07个单位，其中3-5年设施菜地最明显。三种不同轮作模式，草莓-休地、茄子-豆角-辣椒和瓠子-黄瓜-莴苣设施菜地土壤pH为7.00，三者之间没有差异。设施菜地土壤pH在0-100cm剖面上垂直分布特征为:在0-20cm到40-60cm随土层深度增加下降，且下降幅度变小，40-60到80-100cm层趋于稳定。
　　 2.设施菜地土壤总有机碳含量为8.72-10.08g/kg，高于露天菜地，不同年限之间的差异并不显著。可溶性有机碳含量及其占总有机碳比为61.57-98.72mg/kg和0.66％-0.99％，随年限的增长出现先增长后下降的变化规律。微生物量碳含量及其占总有机碳比分别为121.09-134.34mg/kg和1.27％-1.39％，在年限上的变化规律并不明显。
　　 3.三种不同轮作模式下设施菜地土壤可溶性有机碳含量及其占总有机碳比为71.45-96.92mg/kg和0.72％-1.11％，均呈现瓠子-黄瓜-莴苣＞茄子-豆角-辣椒＞草莓-休地的规律;微生物量碳占总有机碳比为1.18％-1.22％，草莓-休地＞瓠子-黄瓜-莴苣＞茄子-豆角-辣椒。不同轮作模式设施菜地土壤总有机碳和微生物量碳含量为9.01 g/kg-9.73g/kg和114.45mg/kg-134.46mg/kg，相互之间的差异并不显著。
　　 4.设施菜地土壤可溶性有机碳和微生物量碳在0-100cm剖面上的垂直分布特征为随深度增加而下降，且变化幅度也在下降，而深层土壤中积累现象并不明显。土壤总有机碳的垂直分布特征为:0-60cm上随深度增加下降，60-100cm上有略微的上升现象，这与设施菜地是由40年前的林地演变过来有关。
　　 5.设施菜地土壤总磷、速效磷、微生物量磷含量分别为1.60-2.90g/kg、131.33-198.18mg/kg、30.61-46.66mg/kg，在年限上均有明显的积累。而速效磷和微生物量磷占总磷比分别为8.33％-8.63％和1.33％，随年限增长出现下降。
　　 6.三种不同轮作模式设施菜地土壤速效磷和微生物量磷的含量为133.99-190.91mg/kg和29.65-65.34mg/kg，且呈现草莓-休地轮作模式高于茄子-豆角-辣椒和瓠子-黄瓜-莴苣轮作模式的规律。三种不同轮作模式设施菜地土壤总磷含量、速效磷/总磷、微生物量磷/总磷分别为1.81-2.21g/kg、7.66％-8.17％和2.30％-2.57％，相互之间之间的差异并不显著。
　　 7.设施菜地土壤总磷、速效磷和微生物量磷在剖面0-100cm上的垂着分布特征:剖面0-20cm到60-80cm层，随深度增加而下降，且变化幅度在减小，而60-80cm到80-100cm层，趋于稳定。土壤磷在垂直剖面60cm的深度上有一定的积累，其中20-40cm层土壤中总磷和速效磷为露天菜地的2.86倍和2.34倍。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 设施菜地的发展

1．2 设施菜地土壤环境特点

1．2．1 设施菜地环境温度

1．2．2 设施菜地土壤水分

1．2．3 设施菜地土壤盐渍化

1．2．4 设施菜地土壤养分

1．2．5 设施菜地土壤微生物

1．3 设施菜地土壤酸化环境效应

1．4 土壤有机碳的分组及其意义

1．4．1 可溶性有机碳

1．4．2 微生物量碳

1．5 土壤磷的存在形态及其有效性

1．5．1 土壤无机磷的存在形态及其有效性

1．5．2 土壤有机磷的存在形态及其有效性

1．6 研究目的和意义

1．7 研究内容和技术路线

第2章 材料和方法

2．1 研究区域

2．2 土壤样品采集和制备

2．3 测定的项目与方法

2．4 数据处理

第3章 设施菜地土壤pH的分布与变化

3．1 不同年限设施菜地土壤pH的变化规律

3．2 不同轮作模式设施菜地土壤pH的变化规律

3．3 设施菜地土壤pH的垂直分布规律

3．4 小结

第4章 设施菜地土壤有机碳的分布与变化

4．1 不同年限设施菜地土壤有机碳的变化规律

4．2 不同轮作模式设施菜地土壤有机碳的变化规律

4．3 设施菜地土壤有机碳的垂直分布规律

4．4 小结

第5章 设施菜地土壤磷的分布与变化规律

5．1 不同年限设施菜地土壤磷的变化规律

5．2 不同轮作模式设施菜地土壤磷的变化规律

5．3 设施菜地土壤磷的垂直分布规律

5．4 小结

第6章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的文章