林媚,溫明霞,馮先桔,張偉清,姚周麟,平新亮
(浙江省柑橘研究所,浙江臺州318020)
一定條件下,土壤有效態微量元素含量水平,反映了土壤對植物微量養分的供應能力,而且還直接影響植物的生長。銅、鋅在土壤中屬于微量元素,也是重要的重金屬元素,影響作物的產量與品質。銅、鋅含量除受土壤母質和成土過程影響以外,施肥、固體廢物、施用農藥、大氣沉降、灌溉等人為活動也影響土壤中銅、鋅的含量。隨著工農業生產的快速發展,銅、鋅大量進入環境將影響土壤質量與農產品品質[1-2]。而地處浙江沿海中部的臺州市是浙江省柑橘栽培面積、生產量最多的一個地市,也是全國屈指可數的柑橘主要產地,受高強度人類活動影響區的土壤性質對柑橘園土壤有效態銅、鋅含量影響的研究亦應受到足夠的重視。鑒此,選擇經濟快速發展的臺州市柑橘園為研究區,研究了土壤有效態銅、鋅含量的影響因素及分布特征,以探明該區土壤銅、鋅的含量與遷移特征。
土樣于2010年12月采自5個主要柑橘栽培區0~30 cm耕層土壤,采樣點位采用網格布點法布設,共布設采樣點120個(其中臨海市45個,黃巖區35個,三門縣15個,椒江區10個,玉環縣15個)。布點后用土壤采樣器采取2 kg左右土壤,進行編號登記后帶回實驗室進行預處理。
采集的土壤樣品去掉雜質后于通風處風干,采用四分法留取再用圓木棍將土樣反復輾碎,過1 mm孔徑的尼龍篩,供測定備用。
土壤的pH采用酸度計法;酸性土有效態銅、鋅的測定采用HCl-AAS法;中性、石灰性土有效態銅、鋅的測定采用DTPA-AAS法,具體參土壤農業化學常規分析方法[3]。
柑橘園土壤pH、有效銅、有效鋅養分分級指標參考莊伊美和魯劍巍等[4-5]的分級標準而定。其中pH值分級為<5.5偏酸,5.5~6.5為最適,>6.5中堿性。有效銅和有效鋅分級標準見表1。
120個樣本進行pH值的檢測,針對不同的酸堿性來確定提取方法以測定有效態銅鋅元素?,F將pH值檢測的結果匯成表2。

表1 柑橘園土壤有效銅和有效鋅養分分級標準mg·kg-1

表2 土壤樣本的pH值
從表2可見5個區塊柑橘園土壤pH值小于6.5占總樣本數的60.8%,而其中pH值小于5.5占總樣本的50.0%,這些土壤酸堿度從適宜種植角度來講偏酸;而柑橘園酸性土壤pH值最適生長的為5.5~6.5,僅占總樣本數的10.8%;另外以6.5為界橘園土壤中pH值大于6.5占總樣本的39.2%。5個區域中臨海橘園土壤以酸性為主占當地樣本的82.2%,而其中小于5.5占當地樣本80.0%,存在普遍偏酸并有酸化現象;黃巖橘園土壤酸性堿性比例為當地樣本的60.0%和40.0%,而三門、椒江和玉環橘園土壤pH值以6.5為界酸性占當地樣本依次為40.0%,40.0%,33.3%。再從表3可見在整個樣本試驗中pH值變化范圍為3.86~8.50,均值為6.09,同時在本次調查中pH>6.5的土樣均屬適宜柑橘生長。
2.2.1 有效銅、有效鋅的含量變化
臺州柑橘園120個土壤樣本中有效銅、有效鋅含量分析結果表明濃度變化范圍非常大,表3顯示有效銅含量為0.14~47.38 mg·kg-1,而有效鋅從0.57~31.25 mg·kg-1,表示不同的柑橘園有效銅鋅含量差異較大,而有效銅鋅的平均值分別為6.99和5.39 mg·kg-1,較過去增加較快的現象。
2.2.2 有效銅含量的分級及分布
參考表1的分級指標對120個樣本中的有效銅鋅含量按區塊進行分級和分布統計,具體為表4和表5。在本次試驗120個土壤樣本中,有效銅含量極缺和缺乏的各只有1個,占總樣本數的0.8%,均來自臨海橘園;而有效銅含量處于適量范圍的共只有3個土樣,臨海2個,黃巖1個,占總樣本的2.5%;有效銅含量處于高量濃度范圍的有12橘園,臨海、黃巖和三門各占7個、3個和2個,為總樣本的10.0%;通過本次試驗發現目前臺州橘園土壤有效銅含量大多數處于過量狀態,120個土壤樣本中有103個,為85.8%有效銅含量過量。從表4中可見椒江和玉環橘園土壤100%為過量,而其中臨海、三門和黃巖有效銅過量的占各當地樣本數依次為75.6%,86.7%和88.7%。

表3 土壤有效銅鋅的濃度變化范圍和平均值

表4 臺州柑橘主栽區土壤有效銅鋅養分分級
2.2.3 有效鋅含量的分級及分布
本次試驗120個土壤樣本中,對照表4和表5,沒有發現有效鋅含量極缺的現象;其中有效鋅含量缺乏的有11個橘園,三門、黃巖、椒江和玉環分別依次有5,4,1和1個,有效鋅缺乏占總樣本的9.2%;有效鋅含量適量的有58個樣本,占總樣本的48.3%;而有效鋅含量處于高量和過量的分別有30個和21橘園,占本次總樣本的25.0%和17.5%。
通過檢測數據的分析發現有效銅和有效鋅含量分級中存在養分過量問題,土壤有效銅鋅過量達到一定程度會造成污染,現參福建省農業土壤重金屬污染分類標準[7]對本次試驗過程中過量情況進行數據分析匯總,具體為表6。

表5 臺州柑橘主栽區有效銅鋅養分分級

表6 土壤有效銅鋅含量過量污染的分布情況
從表6可見,其中有效銅含量達過量污染指標的樣本共有8個,分別來自臨海、黃巖、椒江和玉環,各占當地樣本數的2.2%,5.7%,20.0%和20.0%,為本次總樣本數的6.7;有效鋅含量過量污染的只有1個,為椒江橘園,占總樣本數的0.8%。
臺州柑橘園大部分土壤pH值適合柑橘生長,臨海、黃巖等地有一些土壤偏酸,需要進行土壤pH調節,其中中性和堿性橘園土壤pH值均處于適宜柑橘生長條件。對于pH偏低的柑橘園適當施用石灰或堿性肥料來調節土壤酸度,以利柑橘的生長。
通過對臺州柑橘園5個主栽區土壤有效銅、有效鋅含量檢測及數據分析,可以發現過去一直以微量元素缺乏為主要特征的現象發生了重要變化,本次試驗結果顯示臺州橘園土壤有效銅含量缺乏的為極個別現象,有效Cu不缺乏與橘農習慣用波爾多液(主要成分含有CuSO4)殺菌防病有關。目前還要引起注意的問題為有效銅存在過量,占調查總樣本數的85.8%,在過量的樣本中還存在有占總樣本6.7%達到有效銅污染的指標值,同時有效銅含量高量的還占有10.0%,而其中處于適量的僅占2.5%,說明目前臺州橘園土壤微量元素中有效銅養分含量處于極不合理的結構狀態,且這種不合理在5個區域存在共性,為普遍性現象,需引起足夠重視。
橘園土壤有效鋅含量較有效銅情況為好,各地豐缺情況不盡相同,其中有48.3%處于適量范圍,不存在極缺現象,缺乏的僅占9.2%,主要為三門和黃巖橘園,而以堿性土為主的三門橘園占當地橘園的1/3存在有效鋅缺乏現象;本次試驗共有42.5%有效鋅達高量以上,相當一部分來源臨海的橘園,目前有1個樣本達到過量污染指標;一些地區的有效鋅含量由過去的缺乏逐漸向高量過量轉變的趨勢,因此在這些橘園中要減少施用含鋅肥料及殺菌劑。
[1]王云,魏復盛.土壤環境元素化學[M].北京:中國環境科學出版社,1995.
[2]陳懷滿.土壤植物系統中的重金屬污染[M].北京:科學出版社,1996.
[3]中國土壤學會農業化學專業委員會.土壤農業化學常規分析方法[M].北京:科學出版社,1983.
[4]莊伊美,俞立達,周學伍,等.柑桔營養與施肥[M].北京:中國農業出版社,1992:270-280.
[5]魯劍巍,陳防,王富華,等.湖北省柑桔園土壤養分分級研究[J].植物營養與肥料學報,2002,8(4):390-394.
[6]周鑫斌,石孝均,孫彭壽,等.三峽重慶庫存區柑橘園土壤養分豐缺狀況研究[J].植物營養與肥料學報,2010,16(4):817-823.
(責任編輯:張瑞麟)