黔南州核桃優株立地土壤養分因子分析

杜洪業+田華林+王玉奇+徐潤+張季+聶怡玫

摘 要：為了指導黔南州核桃園土壤管理與合理施肥，應用SPSS統計分析軟件對黔南州的核桃優株立地土壤養分因子進行了相關分析和主成分分析。結果表明：土壤養分各指標間存在明顯的相關關系；由主成分分析提取出的3個主成分可全面概括9個土壤養分指標；土壤養分指標綜合得分最高的是羅甸-2號核桃。黔南州核桃優株間立地土壤養分狀況存在明顯差異。

關鍵詞：核桃；土壤養分；相關分析；主成分分析

中圖分類號：S664.106+.1 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2014）11-0075-04

核桃又名胡桃，為胡桃科核桃屬落葉喬木，素有“木本油料之王”的稱號，是中國主要的經濟林樹種之一[1]。我國西南地區是世界鐵核桃（Juglans sigillata Dode.）的原產中心[2]。土壤是核桃生長的基礎，核桃生長所需的水分和養分由其提供[3]。核桃營養狀況的變化是土壤養分和施肥等外界條件長期作用的結果，土壤養分狀況在其生長發育中起到決定性作用[4]。黔南州核桃大樹多為實生栽培，管理粗放，土壤及養分管理較差，使核桃產量及品質均受到一定的影響。土壤養分狀況是決定核桃產量和堅果品質的重要因素[5]。國內外已經有大量文獻對不同類型的土壤養分指標進行了主成分分析，從而對土壤養分狀況作出綜合評價，而采用主成分分析對核桃優株土壤養分進行的研究還比較少[6～8]。由于主成分為綜合變量，且相互獨立，因此，在前期開展黔南州優良核桃種質資源開發和利用的基礎上，對鑒選的優良單株立地土壤養分狀況進行了主成分分析，以期為黔南州實生核桃大樹與新建核桃園的土壤管理和合理施肥提供理論依據[9，10]。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

黔南布依族苗族自治州地處貴州省中南部，位于東經106°12′～108°12′，北緯25°04′～27°29′之間，處于云貴高原東南部向廣西丘陵過度的斜坡地帶，地勢西北高，東南低，平均海拔997 m，屬典型的亞熱帶溫暖濕潤季風氣候，平均年降雨量1 235.3 mm，年平均氣溫13.6～19.6℃。該研究區成土母質有砂巖、頁巖、玄武巖等，土壤類型以黃壤和石灰土為主[11]。

1.2 樣品采集與制樣

于2013年7月在黔南州8個縣（市）選取核桃優樹單株進行研究，在距每株優株樹干1.5～2.0 m處用土鉆采集土樣，取土深度為0～40 cm，采用多點混合取樣1 kg，帶回實驗室內通風處晾干，碾碎，除去雜物，分別過1 mm和0.25 mm篩后待用，測定時每個土樣重復3次[12]。

1.3 土壤養分測定和分析方法

全氮用凱氏定氮蒸餾法；速效氮用堿解擴散法；有效磷用鹽酸氟化銨浸提-分光光度法；速效鉀用乙酸銨浸提-火焰光度法；交換性鈣和交換性鎂采用乙酸銨浸提-原子吸收分光光度計法；有效錳、有效鋅、有效銅采用稀酸浸提-原子吸收分光光度計法[13]。

測得數據采用SPSS 18.0軟件進行處理和統計分析。變異程度用變異系數（Cv）衡量，變異程度可分為3級：Cv≤10%屬于弱變異性，10%

2 結果與分析

2.1 土壤pH值和有效養分統計分析

土壤pH值是影響土壤理化性質的重要因素之一，它對土壤養分的存在狀態、有效性和轉化過程有直接影響，從而影響核桃優株的生長發育。黔南州不同核桃優株之間土壤pH值差異明顯（表1），在6.12～7.13之間，均值為6.72，說明黔南州核桃優株適宜生長在微酸或中性土壤中。從

2.2 核桃優株土壤養分指標相關性分析

核桃優株土壤養分各指標之間具有明顯的相關關系（表3）。全氮和速效氮具有極顯著的正相關性（P<0.01），全氮、速效氮、有效磷和交換性鈣之間均具有顯著的正相關性（P<0.05）；交換性鎂和有效銅之間具有顯著的正相關性（P<0.05）；有效鋅和有效錳之間具有顯著的正相關性（P<0.05）；有的養分指標之間存在拮抗效應，尤其是速效鉀與除交換性鈣之外的其他指標都存在拮抗效應。

2.3 核桃優株土壤養分主成分分析

對核桃優株土壤養分的9個主要指標進行主成分分析。結果（表4）表明，前三個特征值的累積方差貢獻率為84.966%，因此可以用這3個因子代替9個原始變量，即用這3個因子來反映土壤的養分水平。

從表4和表5可以看出，第一主成分的特征值為3.006，方差貢獻率為33.401%，其中全氮和速效氮的因子載荷量明顯大于其他養分指標，說明第一主成分是核桃優株氮素養分的綜合反映；第二主成分的特征值為2.094，方差貢獻率為29.264%，其中有效銅和交換性鎂具有較大的因子載荷量，綜合反映的是核桃優樹土壤養分銅和鎂的供應狀況；第三主成分的特征值為1.287，方差貢獻率為22.301%，其中速效鉀、交換性鈣和交換性鎂具有較大的因子載荷量，說明其反映的是核桃優樹土壤鉀、鈣和鎂的供應狀況。

根據主成分的定義，可得到提取的3個主成分與原9項土壤養分指標的標準化數據的線性組合。3個因子的主成分表達式為：

2.4 核桃優株土壤養分指標綜合得分排名

由于主成分較多，單一主成分難以對各優樹土壤養分含量的狀況作出客觀的判斷。因此，以表4中3個主成分的方差貢獻率作為權重進行加權求和，建立核桃優株土壤養分指標的綜合評價數學模型： 由于主成分為綜合變量且相互獨立，所以用主成分值作為選擇利用的指標，可較準確地了解各性狀的綜合表現。核桃優株立地土壤養分綜合得分排名前10的單株見表6，綜合來看，黔南州核桃優株土壤養分狀況最好的是羅甸-2號，長順005、龍里002、福泉1號、福泉7號和惠水Ⅰ號具有較好的土壤養分狀況。

3 結論與討論

黔南州核桃優株適宜生長在微酸或中性土壤中。各土壤養分指標之間均具有不同程度的相關關系，各土壤養分指標之間相互影響，同時對核桃優株的生長發育產生影響，這與郭傳友等[15]的研究結果一致。

主成分分析結果表明，影響黔南州核桃優株土壤養分狀況的主要指標為全氮、速效氮、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效銅，這說明土壤有效養分對核桃優株養分狀況影響比較明顯，應該對核桃優株定期松土、增施有機肥。

綜合來看，黔南州核桃優株之間立地土壤養分狀況差異較大，這是因為黔南州核桃優株大都是分散栽植的單株，缺乏科學有效的管理措施。羅焜等[2]研究表明，核桃園中交換性鎂和交換性鈣的含量對核桃產量的影響較大，今后在施肥時除有機肥和 N、P、K肥的供應外，應重視鈣鎂肥的施用。在黔南州核桃園中，應該采取集約化高效栽培管理的措施，根據核桃的需肥規律和養分含量狀況進行測土配方施肥，從而提高核桃的產量和品質。

參 考 文 獻：

[1] 郗榮庭.中國果樹志：核桃卷[M].北京：中國林業出版社，1996.

[2] 羅焜，潘學軍，甘專，等.黔西北地區核桃產量與立地土壤養分之間的關系[J].貴州農業科學，2012，38（3）：168-170.

[3] 郭向華.主要礦質元素含量與早實核桃產量質量的關系[D].保定：河北農業大學，2006.

[4] 張琦.核桃營養成分及養分需求規律研究[D].太原：山西大學，2011.

[5] 侯紅波，顏正良，潘曉杰，等.立地條件對湖南山核桃產量與胸徑的影響[J].經濟林研究，2004，22（2）：49-50.

[6] Amaral J S，Casal S，Pereira J A，et al.Determination of sterol and fatty acid compositions，oxidative stability，and nutritional value of six walnut（Juglans regia L.）cultivars grown in Portugal[J]. Agric. Food Chem.，2003，51（26）：7698-7702.

[7] 馮連芬，呂芳德，張亞萍，等.我國核桃育種及其栽培技術研究進展[J].經濟林研究，2006，24（2）：69-73.

[8] 潘學軍，張文娥，劉偉，等.黔西北高原核桃優株立地土壤的養分狀況[J].貴州農業科學，2011，39（8）：110-112.

[9] 徐永杰，吳代坤，羅治建，等.主成分分析法在核桃選優中的應用[J].中國農學通報，2011，27（25）：45-48.

[10] 劉家雄.主成分分析與聚類分析在土壤分類中的應用[J].上海農業學報，2011，27（3）：110-113.

[11] 向仕敏，李玉敏，田華林，等.貴州黔南州林地土壤養分分析及資產價值評價[J].山東林業科技，2012（3）：16-19.

[12] 鮑士旦.土壤農化分析[M].北京：中國農業出版社，2000.

[13] 陳世權，黃堅欽，黃興召，等.不同母巖發育山核桃林地土壤性質及葉片營養元素分析[J].浙江林學院學報，2010，27（4）：572-578.

[14] 杜洪業，徐程揚，張添詠.闊葉紅松林土壤養分空間異質性地統計學分析[J].東北林業大學學報，2013，41（10）：98-102.

[15] 郭傳友，黃堅欽，王正加，等.大別山山核桃果實品質與土壤性質的相關分析[J].經濟林研究，2006，24（4）：19-22.endprint

黔南州核桃優株適宜生長在微酸或中性土壤中。各土壤養分指標之間均具有不同程度的相關關系，各土壤養分指標之間相互影響，同時對核桃優株的生長發育產生影響，這與郭傳友等[15]的研究結果一致。

主成分分析結果表明，影響黔南州核桃優株土壤養分狀況的主要指標為全氮、速效氮、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效銅，這說明土壤有效養分對核桃優株養分狀況影響比較明顯，應該對核桃優株定期松土、增施有機肥。

綜合來看，黔南州核桃優株之間立地土壤養分狀況差異較大，這是因為黔南州核桃優株大都是分散栽植的單株，缺乏科學有效的管理措施。羅焜等[2]研究表明，核桃園中交換性鎂和交換性鈣的含量對核桃產量的影響較大，今后在施肥時除有機肥和 N、P、K肥的供應外，應重視鈣鎂肥的施用。在黔南州核桃園中，應該采取集約化高效栽培管理的措施，根據核桃的需肥規律和養分含量狀況進行測土配方施肥，從而提高核桃的產量和品質。

參 考 文 獻：

[1] 郗榮庭.中國果樹志：核桃卷[M].北京：中國林業出版社，1996.

[2] 羅焜，潘學軍，甘專，等.黔西北地區核桃產量與立地土壤養分之間的關系[J].貴州農業科學，2012，38（3）：168-170.

[3] 郭向華.主要礦質元素含量與早實核桃產量質量的關系[D].保定：河北農業大學，2006.

[4] 張琦.核桃營養成分及養分需求規律研究[D].太原：山西大學，2011.

[5] 侯紅波，顏正良，潘曉杰，等.立地條件對湖南山核桃產量與胸徑的影響[J].經濟林研究，2004，22（2）：49-50.

[6] Amaral J S，Casal S，Pereira J A，et al.Determination of sterol and fatty acid compositions，oxidative stability，and nutritional value of six walnut（Juglans regia L.）cultivars grown in Portugal[J]. Agric. Food Chem.，2003，51（26）：7698-7702.

[7] 馮連芬，呂芳德，張亞萍，等.我國核桃育種及其栽培技術研究進展[J].經濟林研究，2006，24（2）：69-73.

[8] 潘學軍，張文娥，劉偉，等.黔西北高原核桃優株立地土壤的養分狀況[J].貴州農業科學，2011，39（8）：110-112.

[9] 徐永杰，吳代坤，羅治建，等.主成分分析法在核桃選優中的應用[J].中國農學通報，2011，27（25）：45-48.

[10] 劉家雄.主成分分析與聚類分析在土壤分類中的應用[J].上海農業學報，2011，27（3）：110-113.

[11] 向仕敏，李玉敏，田華林，等.貴州黔南州林地土壤養分分析及資產價值評價[J].山東林業科技，2012（3）：16-19.

[12] 鮑士旦.土壤農化分析[M].北京：中國農業出版社，2000.

[13] 陳世權，黃堅欽，黃興召，等.不同母巖發育山核桃林地土壤性質及葉片營養元素分析[J].浙江林學院學報，2010，27（4）：572-578.

[14] 杜洪業，徐程揚，張添詠.闊葉紅松林土壤養分空間異質性地統計學分析[J].東北林業大學學報，2013，41（10）：98-102.

[15] 郭傳友，黃堅欽，王正加，等.大別山山核桃果實品質與土壤性質的相關分析[J].經濟林研究，2006，24（4）：19-22.endprint

黔南州核桃優株適宜生長在微酸或中性土壤中。各土壤養分指標之間均具有不同程度的相關關系，各土壤養分指標之間相互影響，同時對核桃優株的生長發育產生影響，這與郭傳友等[15]的研究結果一致。

主成分分析結果表明，影響黔南州核桃優株土壤養分狀況的主要指標為全氮、速效氮、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效銅，這說明土壤有效養分對核桃優株養分狀況影響比較明顯，應該對核桃優株定期松土、增施有機肥。

綜合來看，黔南州核桃優株之間立地土壤養分狀況差異較大，這是因為黔南州核桃優株大都是分散栽植的單株，缺乏科學有效的管理措施。羅焜等[2]研究表明，核桃園中交換性鎂和交換性鈣的含量對核桃產量的影響較大，今后在施肥時除有機肥和 N、P、K肥的供應外，應重視鈣鎂肥的施用。在黔南州核桃園中，應該采取集約化高效栽培管理的措施，根據核桃的需肥規律和養分含量狀況進行測土配方施肥，從而提高核桃的產量和品質。

參 考 文 獻：

[1] 郗榮庭.中國果樹志：核桃卷[M].北京：中國林業出版社，1996.

[2] 羅焜，潘學軍，甘專，等.黔西北地區核桃產量與立地土壤養分之間的關系[J].貴州農業科學，2012，38（3）：168-170.

[3] 郭向華.主要礦質元素含量與早實核桃產量質量的關系[D].保定：河北農業大學，2006.

[4] 張琦.核桃營養成分及養分需求規律研究[D].太原：山西大學，2011.

[5] 侯紅波，顏正良，潘曉杰，等.立地條件對湖南山核桃產量與胸徑的影響[J].經濟林研究，2004，22（2）：49-50.

[6] Amaral J S，Casal S，Pereira J A，et al.Determination of sterol and fatty acid compositions，oxidative stability，and nutritional value of six walnut（Juglans regia L.）cultivars grown in Portugal[J]. Agric. Food Chem.，2003，51（26）：7698-7702.

[7] 馮連芬，呂芳德，張亞萍，等.我國核桃育種及其栽培技術研究進展[J].經濟林研究，2006，24（2）：69-73.

[8] 潘學軍，張文娥，劉偉，等.黔西北高原核桃優株立地土壤的養分狀況[J].貴州農業科學，2011，39（8）：110-112.

[9] 徐永杰，吳代坤，羅治建，等.主成分分析法在核桃選優中的應用[J].中國農學通報，2011，27（25）：45-48.

[10] 劉家雄.主成分分析與聚類分析在土壤分類中的應用[J].上海農業學報，2011，27（3）：110-113.

[11] 向仕敏，李玉敏，田華林，等.貴州黔南州林地土壤養分分析及資產價值評價[J].山東林業科技，2012（3）：16-19.

[12] 鮑士旦.土壤農化分析[M].北京：中國農業出版社，2000.

[13] 陳世權，黃堅欽，黃興召，等.不同母巖發育山核桃林地土壤性質及葉片營養元素分析[J].浙江林學院學報，2010，27（4）：572-578.

[14] 杜洪業，徐程揚，張添詠.闊葉紅松林土壤養分空間異質性地統計學分析[J].東北林業大學學報，2013，41（10）：98-102.

[15] 郭傳友，黃堅欽，王正加，等.大別山山核桃果實品質與土壤性質的相關分析[J].經濟林研究，2006，24（4）：19-22.endprint