湖北隨縣藍莓園土壤營養診斷分析

陳云峰等

摘要：湖北隨縣一藍莓種植園管理模式相同，但產量迥異。為探明高產、中產、低產、絕收片區產量差異的原因，測定了各片區土壤常規理化性質、中微量元素和重金屬元素。結果表明，常規理化性質中，土壤pH過高是影響藍莓生長和產量的主要因素；微量元素中，有效鐵、有效錳、有效銅，尤其是有效銅過高限制了藍莓的生長和產量；重金屬元素中，鉛、砷過高對藍莓也有一定的抑制作用。

關鍵詞：藍莓；土壤；中微量元素；重金屬元素

中圖分類號：S154.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）16-3746-03

Abstract：The blueberry yields of different areas in a blueberry garden of Sui County， Hubei Province are different， and can be classified into high， middle， low and null yield areas. In order to find the influencing factors， the soil physicochemical properties， middle-microelements and heavy metals were investigated in 2013. The results showed that high pH， high content of available iron （Fe）， manganese （Mn） and copper （Cu）， and total lead （Pb） and arsenic （As） inhibited the growth and yield of blueberry.

Key words： blueberry； soil； middle-microelements； heavy metals

藍莓（Blueberry，Vaccimium spp）又稱越橘、藍漿果，屬杜鵑科越橘屬植物，具有較高的營養價值和醫療保健作用[1]。美國是最早開展藍莓人工種植的國家，我國于1983年在北方開展藍莓引種栽培工作，目前吉林、遼寧、山東、浙江、江蘇、浙江、貴州、重慶種植較多[1，2]。湖北藍莓引種、栽培等工作開展較晚[2]，但發展迅速，以隨州地區種植最多。

土壤是藍莓栽培范圍難以擴大的主要限制因子之一。藍莓種植對土壤要求極高，喜疏松、有機質含量高的酸性土壤[3]，對土壤重金屬含量要求也較高[4]。2013年，在湖北隨縣的一個藍莓種植園區，盡管栽培、管理模式均一樣，但藍莓長勢及產量差異很大，尤其是一個片區絕收。為了探明各片區藍莓長勢、產量差異的原因，對4個片區土壤進行了營養診斷分析，以找出藍莓種植的限制因子。

1 材料與方法

1.1 采樣地點和方法

采樣地點位于湖北省隨縣封江水庫湖北倍思藍莓研究中心藍莓園內。該藍莓園建園5年，按產量可分為高產、中產、低產和絕收4個片區（表1），每個片區隔行種植藍豐和北陸2個品種。其中高產、中產和低產片區位于同一坡地。絕收片區位于離其約300 m的另一塊坡地上。

土壤采樣時間為2013年4月27日（藍莓掛果期），每個片區按“S”型取土15鉆，采樣深度30 cm，混合后帶回實驗室分析。土壤采樣時不分品種。葉片按品種取樣，每個片區每個品種隨機摘取30～50片葉子，混合后帶回實驗室，室內殺青粉碎后用于測定葉片重金屬及銅含量。絕收片區無葉片。

1.2 分析項目及方法

土壤常規五項（pH、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀）采用常規方法檢測，即：pH采用水浸提，酸度計法測定；有機質采用重鉻酸鉀氧化外熱源法測定；堿解氮采用擴散法測定；土壤速效磷分析采用0.5 mol/L NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測定；土壤速效鉀采用1 mol/L NH4Ac浸提，火焰光度法測定。容重采用環刀法測定；交換性鈣鎂等中量元素采用乙酸銨交換—感應耦合等離子體法（ICP法）測定；微量元素中有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼、有效鉬采用二乙基三胺五乙酸（DTPA）浸提，ICP法測定，氯離子采用硝酸銀滴定法測定；土壤和植株樣中的鉛、鎘采用強酸（鹽酸、硝酸、高氯酸、氫氟酸）消解，原子吸收法測定，砷、汞采用強酸消解，原子熒光法測定。以上測定方法均參考文獻[5]的方法。

1.3 統計分析

各樣品取樣時均未設置重復，因此片區之間各元素差異未進行方差分析。采用皮爾遜相關系數分析各元素與產量之間的關系，分析軟件為SPSS 11.5，P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同片區土壤常規理化性質差異

各片區pH、有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、容重等常規理化性質差異見表2。pH是藍莓園地最重要的限制因子，藍莓對土壤pH要求為4.5～5.5，最適為4.5～4.8[3]。藍豐生長適宜的土壤pH為4.0～5.2，以4.5～4.8為最好，超過5.5則需要進行酸性改良[6]。北陸適宜pH范圍略寬，在4.7～5.8均可生長，但隨著pH的升高，長勢、產量有所降低[7]。從表中可以看出，各片區pH在5.5附近，均不在最適范圍之內，以絕收片區pH最高，表明絕收片區產量低與pH偏高有一定關系，也說明各片區均需進一步提高土壤酸性。藍莓對有機質要求在30 g/kg以上[1]，本次調查四個片區土壤有機質含量均偏低，尤其是高產片區有機質含量最低。各片區堿解氮在60～85 mg/kg，根據湖北省測土配方施肥土壤養分豐缺指標體系[8]，基本上處在嚴重缺乏與缺乏臨界點處，盡管各片區堿解氮差異較大，但從養分豐缺指標體系來看，差別不大。由于藍莓對氮素要求不高[9]，因此，可以認為氮不是各片區差異的主要原因。藍莓種植對有效磷要求在10 mg/kg以上[10]，各片區基本都達標，絕收片區更高達42 mg/kg，因此，磷也不是限制因子。藍莓種植對土壤有效鉀要求為120 mg/kg以上[10]，除高產片區外，其余均基本符合要求。藍莓根系要求疏松、排水與通氣性良好的土壤[1]，這可以用容重數據來反映。從表2中可以看出，絕收片區土壤反而最疏松。分析這六項指標與藍莓產量相關性（表3），可以看出，除pH外，土壤營養元素含量高的片區產量反而低。然而，從上述分析中并不能說明這些營養元素過量而對藍莓生長造成影響，反而說明，其他藍莓生長限制因子的負面作用超過這些營養元素的正面作用。

2.2 不同片區中微量元素差異

交換性鈣、鎂及有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅與pH含量關系密切[11]，pH較低的土壤往往伴隨鈣、鎂含量不足和鐵、錳、鋁含量過多[9]，但藍莓為嫌鈣植物，且對過多的鐵、錳、鋁有很大的耐性，所以它在酸性土壤上生長正常。如表4所示，除低產片區外，其余片區交換性鈣含量差異不大，各片區交換性鎂含量差異也不大，且交換性鈣鎂與藍莓產量呈正相關（表3），這表明交換性鈣鎂不是各片區差別的主要原因。微量元素中有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼、有效鉬等與藍莓產量呈強負相關（表3），其中有效硼、有效鉬盡管也呈強負相關，但各處理之間差異極小，可以認為對藍莓生長影響不大。Haynes等[11]研究結果顯示，在pH 5～6之間，高量的鐵、錳、銅、鋅對藍莓生長有一定的抑制作用。本次調查片區中鐵的含量高于Haynes等的報道，對藍莓生長造成影響的土壤中鐵的含量以及錳、銅含量與Haynes等所研究土壤樣本類似，鋅含量則低于Haynes等所研究土壤樣本。在這4種元素中，以銅的趨勢最明顯（表4）。Clark等[12]在調查美國南部藍莓園時，發現大部分土壤銅含量都在0.4 mg/kg以下，這證實了低產片區和絕收片區銅含量偏高，但并沒有超過Clark等調查的最高含量，且葉片吸收銅（表5）在正常范圍之內[11]，這表明低產片區和絕收片區中的微量元素有效鐵、有效錳、有效銅尤其是有效銅對藍莓生長有一定的抑制作用。

2.3 不同片區土壤重金屬元素差異

4個片區土壤重金屬含量見表6。鉛、砷、鎘與藍莓產量呈強負相關（表2），尤其是砷，負相關達到顯著水平。林麗等[13]研究結果表明，鉛超過10 mg/kg情況下，對藍莓有一定的毒害作用。這表明，鉛含量過高是造成藍莓減產的原因之一。但葉片含鉛量并沒有隨著產量下降而升高（表5）。鎘盡管與也與藍莓產量呈現強負相關，但含量較低，符合土壤環境質量一級標準[14]，且在脅迫試驗中[13]此含量對藍莓生長沒有影響，因此鎘不是造成4個片區差異的原因。砷盡管也符合土壤環境質量一級標準[14]，且在姜晶等[15]測定的藍莓園土壤砷含量范圍之內，但其含量隨著產量、長勢的降低而升高，且藍豐葉片中砷含量也隨著產量遞減而遞增（表5），因此，砷脅迫可能是藍莓生長障礙因子之一。各片區汞含量符合土壤環境質量一級標準[14]，也與姜晶等[15]測定結果類似，且各片區之間差別不大，這表明汞不是藍莓生長的限制因子。

3 小結與討論

根據以上分析，可以認為：①4個片區土壤常規理化性質均需進一步改善，尤其需要降低土壤pH，提高有機質含量；②微量元素中，有效鐵、有效錳、有效銅尤其是有效銅含量過高，對藍莓有一定的抑制作用；③重金屬元素中，鉛和砷對藍莓有一定的抑制作用。

值得注意的是，絕收并不是任何藍莓都不能生長，只是藍豐和北陸兩個品種難以生長，有些品種還是可以生長，但長勢很差。此外，由于藍莓生長是氣候、品種、栽培等因素共同決定的，不能把藍莓減產的所有原因都歸結到土壤。本研究只涉及到土壤化學方面的分析，其他障礙沒有考慮。因此，本結論只能說明土壤對藍莓生長造成了一定的影響，但是否是決定性的因素或者還存在其他的障礙因子，需要進一步研究。

參考文獻：

[1] 謝兆森，吳曉春.藍莓栽培中土壤改良的研究進展[J].北方果樹，2006（1）：1-4.

[2] 楊夫臣，涂俊凡，秦仲麒，等.湖北省藍莓產業現狀及發展趨勢[J].亞熱帶植物科學，2011，40（1）：75-78.

[3] 和 陽，楊 巍，劉 雙，等.藍莓栽培中土壤改良的方法及作用[J].北方園藝，2010（14）：46-48.

[4] 劉 兵，周曉梅，劉 強，等.土壤條件對藍莓栽培的影響研究進展[J].廣東農業科學，2012，39（15）：56-59.

[5] 鮑士旦.土壤農化分析[M].第三版.北京：中國農業出版社，2000.

[6] 肖 敏，馬 強.藍莓優良品種藍豐的主要特性及豐產栽培技術[J].中國林副特產，2011（6）：38-40.

[7] 魏永祥，王興東，蔣明三，等.藍莓新品種北陸引種試驗[J].農業科技通訊，2008（10）：52-54.

[8] 張德才，余宗波，張宏洲，等.湖北四湖灌溉區中稻作物施肥推薦指標體系探討與建立[J].湖北農業科學，2010，49（增刊）：60-63.

[9] 才 豐，崔英宇，楊玉春.土壤環境對藍莓生長的影響[J].遼寧農業科學，2013（1）：45-48.

[10] 董克鋒，姜惠鐵，李春雷，等.有機藍莓栽培土肥水管理技術[J].果農之友，2012（6）：21-22.

[11] HAYNES R J， SWIFT R S. Effects of soil acidification on the chemical extractability of Fe， Mn， Zn and Cu and the growth and micronutrient uptake of highbush blueberry plants[J]. Plant Soil，1985，84（2）：201-212.

[12] CLARK J R， CREECH D， AUSTIN M E， et al. Foliar elemental analysis of southern highbush， rabbiteye， and highbush blueberries in the southern unites states[J]. HortScience，1994，29（7）：351-355.

[13] 林 麗，唐雪東，李亞東，等.鉛、鎘和鋁脅迫對越橘葉片生理特性的影響[J].黑龍江農業科學，2010（6）：78-82.

[14] GB15618-1995，土壤環境質量標準[S]，1995.

[15] 姜 晶，吳 林，唐雪東，等.越橘果園土壤和果實中重金屬元素含量的測定分析[J].吉林農業大學學報，2009，31（5）：656-660.

（責任編輯 彭西甜）

2.2 不同片區中微量元素差異

交換性鈣、鎂及有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅與pH含量關系密切[11]，pH較低的土壤往往伴隨鈣、鎂含量不足和鐵、錳、鋁含量過多[9]，但藍莓為嫌鈣植物，且對過多的鐵、錳、鋁有很大的耐性，所以它在酸性土壤上生長正常。如表4所示，除低產片區外，其余片區交換性鈣含量差異不大，各片區交換性鎂含量差異也不大，且交換性鈣鎂與藍莓產量呈正相關（表3），這表明交換性鈣鎂不是各片區差別的主要原因。微量元素中有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼、有效鉬等與藍莓產量呈強負相關（表3），其中有效硼、有效鉬盡管也呈強負相關，但各處理之間差異極小，可以認為對藍莓生長影響不大。Haynes等[11]研究結果顯示，在pH 5～6之間，高量的鐵、錳、銅、鋅對藍莓生長有一定的抑制作用。本次調查片區中鐵的含量高于Haynes等的報道，對藍莓生長造成影響的土壤中鐵的含量以及錳、銅含量與Haynes等所研究土壤樣本類似，鋅含量則低于Haynes等所研究土壤樣本。在這4種元素中，以銅的趨勢最明顯（表4）。Clark等[12]在調查美國南部藍莓園時，發現大部分土壤銅含量都在0.4 mg/kg以下，這證實了低產片區和絕收片區銅含量偏高，但并沒有超過Clark等調查的最高含量，且葉片吸收銅（表5）在正常范圍之內[11]，這表明低產片區和絕收片區中的微量元素有效鐵、有效錳、有效銅尤其是有效銅對藍莓生長有一定的抑制作用。

2.3 不同片區土壤重金屬元素差異

4個片區土壤重金屬含量見表6。鉛、砷、鎘與藍莓產量呈強負相關（表2），尤其是砷，負相關達到顯著水平。林麗等[13]研究結果表明，鉛超過10 mg/kg情況下，對藍莓有一定的毒害作用。這表明，鉛含量過高是造成藍莓減產的原因之一。但葉片含鉛量并沒有隨著產量下降而升高（表5）。鎘盡管與也與藍莓產量呈現強負相關，但含量較低，符合土壤環境質量一級標準[14]，且在脅迫試驗中[13]此含量對藍莓生長沒有影響，因此鎘不是造成4個片區差異的原因。砷盡管也符合土壤環境質量一級標準[14]，且在姜晶等[15]測定的藍莓園土壤砷含量范圍之內，但其含量隨著產量、長勢的降低而升高，且藍豐葉片中砷含量也隨著產量遞減而遞增（表5），因此，砷脅迫可能是藍莓生長障礙因子之一。各片區汞含量符合土壤環境質量一級標準[14]，也與姜晶等[15]測定結果類似，且各片區之間差別不大，這表明汞不是藍莓生長的限制因子。

3 小結與討論

根據以上分析，可以認為：①4個片區土壤常規理化性質均需進一步改善，尤其需要降低土壤pH，提高有機質含量；②微量元素中，有效鐵、有效錳、有效銅尤其是有效銅含量過高，對藍莓有一定的抑制作用；③重金屬元素中，鉛和砷對藍莓有一定的抑制作用。

值得注意的是，絕收并不是任何藍莓都不能生長，只是藍豐和北陸兩個品種難以生長，有些品種還是可以生長，但長勢很差。此外，由于藍莓生長是氣候、品種、栽培等因素共同決定的，不能把藍莓減產的所有原因都歸結到土壤。本研究只涉及到土壤化學方面的分析，其他障礙沒有考慮。因此，本結論只能說明土壤對藍莓生長造成了一定的影響，但是否是決定性的因素或者還存在其他的障礙因子，需要進一步研究。

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[11] HAYNES R J， SWIFT R S. Effects of soil acidification on the chemical extractability of Fe， Mn， Zn and Cu and the growth and micronutrient uptake of highbush blueberry plants[J]. Plant Soil，1985，84（2）：201-212.

[12] CLARK J R， CREECH D， AUSTIN M E， et al. Foliar elemental analysis of southern highbush， rabbiteye， and highbush blueberries in the southern unites states[J]. HortScience，1994，29（7）：351-355.

[13] 林 麗，唐雪東，李亞東，等.鉛、鎘和鋁脅迫對越橘葉片生理特性的影響[J].黑龍江農業科學，2010（6）：78-82.

[14] GB15618-1995，土壤環境質量標準[S]，1995.

[15] 姜 晶，吳 林，唐雪東，等.越橘果園土壤和果實中重金屬元素含量的測定分析[J].吉林農業大學學報，2009，31（5）：656-660.

（責任編輯 彭西甜）

2.2 不同片區中微量元素差異

交換性鈣、鎂及有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅與pH含量關系密切[11]，pH較低的土壤往往伴隨鈣、鎂含量不足和鐵、錳、鋁含量過多[9]，但藍莓為嫌鈣植物，且對過多的鐵、錳、鋁有很大的耐性，所以它在酸性土壤上生長正常。如表4所示，除低產片區外，其余片區交換性鈣含量差異不大，各片區交換性鎂含量差異也不大，且交換性鈣鎂與藍莓產量呈正相關（表3），這表明交換性鈣鎂不是各片區差別的主要原因。微量元素中有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼、有效鉬等與藍莓產量呈強負相關（表3），其中有效硼、有效鉬盡管也呈強負相關，但各處理之間差異極小，可以認為對藍莓生長影響不大。Haynes等[11]研究結果顯示，在pH 5～6之間，高量的鐵、錳、銅、鋅對藍莓生長有一定的抑制作用。本次調查片區中鐵的含量高于Haynes等的報道，對藍莓生長造成影響的土壤中鐵的含量以及錳、銅含量與Haynes等所研究土壤樣本類似，鋅含量則低于Haynes等所研究土壤樣本。在這4種元素中，以銅的趨勢最明顯（表4）。Clark等[12]在調查美國南部藍莓園時，發現大部分土壤銅含量都在0.4 mg/kg以下，這證實了低產片區和絕收片區銅含量偏高，但并沒有超過Clark等調查的最高含量，且葉片吸收銅（表5）在正常范圍之內[11]，這表明低產片區和絕收片區中的微量元素有效鐵、有效錳、有效銅尤其是有效銅對藍莓生長有一定的抑制作用。

2.3 不同片區土壤重金屬元素差異

4個片區土壤重金屬含量見表6。鉛、砷、鎘與藍莓產量呈強負相關（表2），尤其是砷，負相關達到顯著水平。林麗等[13]研究結果表明，鉛超過10 mg/kg情況下，對藍莓有一定的毒害作用。這表明，鉛含量過高是造成藍莓減產的原因之一。但葉片含鉛量并沒有隨著產量下降而升高（表5）。鎘盡管與也與藍莓產量呈現強負相關，但含量較低，符合土壤環境質量一級標準[14]，且在脅迫試驗中[13]此含量對藍莓生長沒有影響，因此鎘不是造成4個片區差異的原因。砷盡管也符合土壤環境質量一級標準[14]，且在姜晶等[15]測定的藍莓園土壤砷含量范圍之內，但其含量隨著產量、長勢的降低而升高，且藍豐葉片中砷含量也隨著產量遞減而遞增（表5），因此，砷脅迫可能是藍莓生長障礙因子之一。各片區汞含量符合土壤環境質量一級標準[14]，也與姜晶等[15]測定結果類似，且各片區之間差別不大，這表明汞不是藍莓生長的限制因子。

3 小結與討論

根據以上分析，可以認為：①4個片區土壤常規理化性質均需進一步改善，尤其需要降低土壤pH，提高有機質含量；②微量元素中，有效鐵、有效錳、有效銅尤其是有效銅含量過高，對藍莓有一定的抑制作用；③重金屬元素中，鉛和砷對藍莓有一定的抑制作用。

值得注意的是，絕收并不是任何藍莓都不能生長，只是藍豐和北陸兩個品種難以生長，有些品種還是可以生長，但長勢很差。此外，由于藍莓生長是氣候、品種、栽培等因素共同決定的，不能把藍莓減產的所有原因都歸結到土壤。本研究只涉及到土壤化學方面的分析，其他障礙沒有考慮。因此，本結論只能說明土壤對藍莓生長造成了一定的影響，但是否是決定性的因素或者還存在其他的障礙因子，需要進一步研究。

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[4] 劉 兵，周曉梅，劉 強，等.土壤條件對藍莓栽培的影響研究進展[J].廣東農業科學，2012，39（15）：56-59.

[5] 鮑士旦.土壤農化分析[M].第三版.北京：中國農業出版社，2000.

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[10] 董克鋒，姜惠鐵，李春雷，等.有機藍莓栽培土肥水管理技術[J].果農之友，2012（6）：21-22.

[11] HAYNES R J， SWIFT R S. Effects of soil acidification on the chemical extractability of Fe， Mn， Zn and Cu and the growth and micronutrient uptake of highbush blueberry plants[J]. Plant Soil，1985，84（2）：201-212.

[12] CLARK J R， CREECH D， AUSTIN M E， et al. Foliar elemental analysis of southern highbush， rabbiteye， and highbush blueberries in the southern unites states[J]. HortScience，1994，29（7）：351-355.

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[15] 姜 晶，吳 林，唐雪東，等.越橘果園土壤和果實中重金屬元素含量的測定分析[J].吉林農業大學學報，2009，31（5）：656-660.

（責任編輯 彭西甜）