三亞芒果主產區土壤養分現狀評價與葉片礦質養分相關性分析

姚 智，康專苗，白亭玉，陳瑞州，李華東，仇海威，林 電*

(1.海南大學農學院，海南 海口 570228；2.貴州省亞熱帶作物研究所，貴州 興義 562400；3.中國熱帶農業科學院香料飲料研究所，海南 萬寧 571533； 4.中化化肥有限公司海南分公司，海南 海口 570228)

三亞芒果主產區土壤養分現狀評價與葉片礦質養分相關性分析

姚 智1，康專苗2，白亭玉3，陳瑞州1，李華東4，仇海威1，林 電1*

(1.海南大學農學院，海南 海口 570228；2.貴州省亞熱帶作物研究所，貴州 興義 562400；3.中國熱帶農業科學院香料飲料研究所，海南 萬寧 571533； 4.中化化肥有限公司海南分公司，海南 海口 570228)

【目的】研究三亞芒果主產區土壤養分豐缺及與樹體礦質養分相關性，以期掌握芒果園土壤肥力現狀，為科學、合理制定三亞芒果主產區的施肥策略奠基礎。【方法】通過對三亞芒果主產區育才鎮、立才農場、崖城、農綜及永介等主產區芒果園0～20、20～40 cm 土層采集的103個土壤樣品和相應采樣果樹葉片樣品進行養分測定分析。【結果】研究發現，芒果園土壤pH均值為5.66，果園土壤呈酸性；果園有機質含量(10.16～21.60 g·kg-1)偏低，隨土層加深而降低，各地果園有機質含量基本為三級及以下水平；果園土壤全氮含量(0.37～1.29 g·kg-1)較低，基本在三級及以下水平；土壤速效鉀(平均值為210.75 mg·kg-1)、速效磷(平均值為39.69 mg·kg-1)含量較高，大部分土壤在三級及以上水平范圍；芒果園土壤交換性鈣含量(381.42～1897.92 mg·kg-1)較豐富，交換性鎂含量(24.87～234.54 mg·kg-1)較低，鈣、鎂含量隨土層加深而降低，硫含量隨土層深度增加而升高；芒果園微量元素含量比較豐富，微量元素含量均隨土層的加深而減少；果園土壤養分含量與葉片礦質元素含量的相關性較強，葉片鎂、葉片硫分別與土壤全氮、土壤速效磷、交換性鈣、交換性鎂、有效鐵均呈顯著正相關關系，相關系數均為1.000；葉片鎂、葉片硫含量與土壤有效錳、有效鋅含量呈顯著負相關關系，相關系數均為-1.000；葉片錳含量與土壤pH、土壤堿解氮、土壤有效硼含量呈顯著正相關關系(相關系數為1.000)，葉片錳含量與土壤有機質、土壤速效鉀、有效硫含量呈顯著負相關關系(-1.000)。【結論】三亞芒果園土壤有機質、土壤氮(全氮、堿解氮)含量均較低，土壤速效磷和速效鉀含量比較豐富，交換性鎂含量較低；芒果園土壤微量元素含量豐富。根據本調查研究，建議果園生產中以基肥為主，增施有機肥，適當增加氮肥，多施鎂肥。在施肥時應根據各地區養分豐缺度平衡施肥，適當補充少量微量元素，結合實際情況采取減少養分流失的措施。

三亞市；芒果園；土壤養分；肥力狀況；評價

【研究意義】芒果(MangiferaindicaL.),漆樹科芒果屬，為熱帶、亞熱帶地區重要的商品果樹之一，被稱為熱帶水果之王[1-2]。截至2014年底，海南省芒果種植面積(4.67萬公頃)全國第二，產量45.25萬噸居全國首位[3]。三亞芒果種植在海南省占據重要地位。土壤養分的豐缺直接影響著果樹產量和果實品質，果園土壤理化性狀良好、土壤肥力高有利于果樹根系生長和吸收，對提高果實產量和品質有重要意義。影響芒果園土壤養分限制因子不盡相同，只有掌握土壤養分對果實養分限制因子才能針對性的開展土壤培肥。

【前人研究進展】果園土壤水分和養分含量隨著果樹種植年限的遞增而普遍降低，加速了果樹衰敗和果園生產力降低[4-6]，而土壤養分是影響果園產量和品質提高的重要因素[7-9]。近年來,國內果樹工作者在果園土壤養分含量與果實品質的關系方面做了大量工作，張強等[10]發現蘋果園土壤有機質與土壤各種養分均呈正相關，土壤養分與果實礦質元素含量的相關性不顯著，唐玉琴等[11]在紅壤甜橙園上發現土壤多數有效營養元素含量的高低與甜橙葉片對應營養元素含量的高低并無顯著相關性，尹興等[12]認為葡萄園土壤有機質含量偏低，微量元素含量差異較大，梁森苗等[13]發現我國南方楊梅園土壤缺乏有機質，李國良等[14]對廣東省荔枝園土壤養分分析，發現整體上荔枝園土壤養分肥力較低且不平衡，不同產區養分肥力差異顯著。三亞處于中國較南端，由于受到特殊氣候、土壤條件及管理水平等因素的影響，各地不同品種作物果園土壤養分問題不同。

【本研究切入點】然而，關于三亞芒果園土壤養分及與樹體營養相關性分析未見報道。芒果園土壤的養分含量狀況是制定芒果園土壤管理和高品質果樹施肥方案的重要依據之一。關于三亞芒果主產區的土壤肥力狀況，缺乏系統的研究。【擬解決的關鍵問題】本文以此為切入點，通過對三亞芒果主要產區的育才鎮、立才農場、崖城、農綜及永介等地的果園土壤養分狀況的測定分析，及土壤養分與葉片礦質養分的相關分析。旨在獲得目前芒果生產果園的土壤養分基本現狀，并在此基礎上提出針對性施肥建議，為芒果園的科學施肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

土壤樣品采集：分別于2015年4月和2016年3月，根據果園種植面積、產量及管理方式，在三亞芒果主產區育才鎮、立才農場、崖城、農綜及永介等地選擇具有代表性的果園作為采樣點,主要土壤類型為花崗巖磚紅壤，芒果種植年限均在15年以上。果園果樹株行距3 m×5 m，每個果園按照具體面積和地形，采用隨機多點方法，每個點隨機選取5株生長一致的果樹，在每株芒果樹滴水線內、外各采集0～20 cm(5株混合)、20～40 cm(5株混合)土層的土壤樣品共103個，各園土樣混合后用四分法留取1 kg土樣供分析使用。土壤置室內風干，部分研磨分別通過2.00、1.00和0.25 mm篩備用。

葉片樣品采集：在采土樣的果樹樹冠外圍東、西、南、北4個方向分別采集大小一致、無病蟲害的第一梢葉(枝梢生長按抽生時間順序劃分，即枝梢生長的第一蓬葉)各1片。采集的葉片應立即帶回實驗室，葉片用浸過去離子水的毛巾擦拭后，105 ℃殺青30 min，70 ℃烘干恒重粉碎過1 mm篩，測定全氮、全磷、全鉀、全鈣、全鎂含量等礦質元素。

1.2 項目測定

土壤pH采用pH酸度計(土與水的體積比為1∶2.5)測定；土壤有機質采用外加熱重鉻酸鉀容量法；土壤全氮采用凱氏蒸餾法測定；土壤堿解氮采用1 mol·L-1NaOH堿解擴散法；土壤有效磷采用鹽酸-氟化銨浸提—鉬銻抗比色法(Bray法)；土壤速效鉀采用1 mol·L-1NH4OAc浸提-火焰光度法；土壤交換性鈣、鎂采用中性NH4OAc交換-原子吸收分光光度法，土壤有效鐵、錳、銅、鋅采用0.1 mol·L-1HCl浸提-原子吸收分光光度法[15]。

表1 土壤養分和中、微量元素含量分級標準Table 1 Classification standard of soil nutrient,medium and trace elements

葉片礦質養分含量測定采用土壤農化分析常用方法，全氮含量采用H2SO4-H2O2消煮-奈氏比色法測定；全磷采用H2SO4-H2O2消煮-鉬銻抗比色法測定；鉀含量采用干灰化(HCl)-火焰光度法(6400A火焰光度計)測定，鈣、鎂含量采用干灰化(HCl)-原子吸收法(AAS novAA400原子吸收光譜儀)測定。葉片鐵、錳、銅、鋅采用干灰化(HCl)-原子吸收法(AAS novAA400原子吸收光譜儀)測定。

1.3 評價標準

為客觀準確地反映海南芒果主產區土壤養分狀況，根據海南省第2次土壤普查土壤養分分級標準對供試芒果園土壤進行土壤養分含量等指標等級劃分(表1)，含量在四級及以下為缺乏，二級至三級為中等水平，一級以上為豐富；以此評價海南省芒果園主產區土壤養分的豐缺狀況。土壤酸堿度分級標準為極強酸(<4.5)、強酸(4.5～5.5)、弱酸性(5.5～6.5)、中性(6.5～7.5)、弱堿性(7.5～8.5)、堿性(8.5～9.0)、強堿性(>9.0)。

所有測定數據均采用Excel 2007軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 芒果園土壤pH、有機質及大量元素基本狀況

結果(表3)表明，芒果園土壤都為酸性土壤，隨著深度加深，酸性增強；果園有機質含量在10.16 ～ 21.60 g·kg-1，隨著土層深度的增加而降低；全氮含量在0.37 ～ 1.29 g·kg-1，土層深度對其含量影響不顯著；速效磷含量在6.75 ～ 83.95 mg·kg-1，含量隨著深度增加有下降趨勢；速效鉀含量在75.02～ 316.84 mg·kg-1，含量隨深度加深有降低趨勢；堿解氮含量在53.76 ～ 144.48 mg·kg-1，含量隨深度增加而降低。表明，主產區果園有機質含量較低，芒果園養分隨土層深度增加而降低。根據表2綠色食品產地土壤肥力分級參考指標(中華人民共和國農業部)的分級，三亞主產區芒果園土壤有機質含量(17.30 g·kg-1)屬于Ⅱ級范圍水平；全氮含量(0.85 g·kg-1)在Ⅱ級范圍水平；有效磷含量( 38.59 mg· kg-1)在Ⅰ級范圍水平；速效鉀含量( 211.97 mg·kg-1)在Ⅰ級范圍水平。

如表4，三亞各地區果園土壤均呈偏酸性，與其他地區相比，那受村農場果園土壤酸性較強；三亞主產區各地農場果園有機質含量不高，以立才農場果園含量(10.69 g·kg-1)最低；全氮含量均不高，以永介村農場(0.37 g·kg-1)最低，崖城農場果園(1.29 g·kg-1)最高；崖城農場產區果園速效磷含量(81.55 mg·kg-1)顯著高于其他產區；主產區果園土壤鉀含量較高，以崖城速效鉀含量(302.60 mg·kg-1)最高；與其他產區相比，立才農場產區果園堿解氮含量(53.38 mg·kg-1)最低。

表2 綠色食品產地土壤肥力分級參考指標[16]Table 2 Classification standard of soil fertility of green-food production area

表3 不同深度土壤pH、有機質及大量元素基本狀況Table 3 pH,organic matter and macro-element in soils of different depth

2.2 芒果園土壤中量元素基本狀況

結果(表5)表明，三亞各地芒果園土壤交換性鈣含量在381.42～1897.92 mg·kg-1，隨著土層深度的增加而降低；交換性鎂含量在24.87～234.54 mg·kg-1，隨著土層深度的增加而降低。交換性鎂的變異系數均較大，表明不同樣點土樣交換性鎂的含量差別較大；三亞各地芒果園土壤中有效硫含量在6.78～13.95 mg·kg-1，其含量隨土層深度的增加而增加。

如表6所示，四地交換性鈣含量變幅較大，以崖城產地果園交換性鈣含量(1535.35 mg·kg-1)最高；三亞各地果園的交換性鎂含量差異較大，農綜農場含量(219.85 mg·kg-1)最高，崖城農場含量(26.86 mg·kg-1)最低；與其他產地果園相比，崖城有效硫含量(7.77 mg·kg-1)最低，三亞各地有效硫含量變化幅較大；從表6也可以看出，三亞果園土壤交換性鈣和交換性鎂含量變異系數均較大。

表4 三亞各地芒果園土壤pH、有機質及大量元素基本狀況Table 4 Soil pH,organic matter and macro-element of mango orchards in different regions of Sanya

表5 不同深度土壤中量元素基本狀況Table 5 Secondary element in soils of different depth

表6 三亞芒各地果園土壤中量元素基本狀況Table 6 Secondary element of mango orchards in different regions Sanya

2.3 芒果園土壤微量元素基本狀況

結果(表7)表明，三亞各地芒果園土壤有效鐵含量在12.64～43.31 mg·kg-1，含量隨著土層深度的增加而降低，有效錳含量在6.51～38.12 mg·kg-1，含量隨深度有降低趨勢；有效銅含量在0.85～4.01 mg·kg-1，含量隨深度有降低趨勢；有效鋅含量在3.61～10.25 mg·kg-1，含量隨深度增加而降低；有效硼含量變幅不大，在0.27～0.83 mg·kg-1，含量深度增加而降低。

表7 不同深度土壤微量元素基本狀況Table 7 Trace elements in soils of different depth

表8 三亞各地芒果園土壤微量元素基本狀況Table 8 Trace elements of mango orchards in different regions Sanya

表9 三亞各地芒果園土壤養分和中微量元素豐缺度Table 9 Percentage for classification of trace elements status in mango orchards of Sanya

如表8所示，與其他地區相比，農綜產區果園土壤有效鐵含量(14.15 mg·kg-1)最低；立才農場產區果園土壤有效錳含量(34.33 mg·kg-1)顯著高于其他農場土壤有效錳含量，三亞各地果園土壤有效錳含量的變異系數較大；三亞各地區果園土壤有效銅含量，相比較而言，除崖城和那受村農場外，其余果園土壤有效銅含量含量不高；除樂東有效鋅含量(3.77 mg·kg-1)較低外，其余各地主產區果園土壤有效鋅含量均較高；三亞產區果園土壤有效硼含量均不高，有效硼含量的變異系數較大。

2.4 三亞芒果園土壤養分含量分缺度現狀分析

由表9可以看出，三亞芒果主產區果園土壤有機質含量較低，含量低于三級水平所占百分比為70 %；三亞主產區果園土壤全氮含量都在三級及以下水平，三亞果園土壤堿解氮含量在三級及以上水平范圍的63.1 %；各地果園土壤有效磷含量豐富，土壤有效磷含量在三級水平及以上水平范圍的占67 %；三亞果園土壤速效鉀含量較高，速效鉀含量在三級及以上水平占到86.4 %。由表9可以看出，各地兩種中量元素，交換性鈣含量(79.6 %)均較豐富，交換性鎂含量(91.3 %)均較缺乏；三亞果園土壤微量元素含量均比較豐富，微量元素含量在三級及以上水平的百分比分別為：有效鐵含量占99.1 %、有效錳100 %、有效銅98.2 %、有效鋅100 %。表明，三亞芒果主產區果園土壤有機質、全氮含量偏低，其他大、中量元素含量中上水平，微量元素比較豐富，且各地各元素含量都較高。

2.5 芒果園土壤養分與葉片礦質營養的相關性分析

通過對土壤和葉片的養分和微量元素進行相關性分析，由表10可看出，葉片鎂、葉片硫與土壤全氮、速效磷、交換性鈣、交換性鎂、有效鐵均呈顯著正相關關系；而葉片鎂、葉片硫含量與土壤有效錳、有效鋅含量呈顯著負相關關系；葉片錳含量與土壤pH、堿解氮、有效硼含量呈顯著正相關關系，葉片錳含量與土壤有機質、速效鉀、有效硫含量呈顯著負相關關系；葉片銅含量與土壤全氮、速效磷、交換性鈣、交換性鎂、有效鐵含量呈顯著正相關關系，而葉片銅含量與土壤有效錳、有效鋅含量呈顯著負相關關系；表10中數據顯示，葉片微量元素鋅、硼含量受到土壤養分含量影響較小；本研究表明，果樹葉片營養受土壤養分的影響明顯，葉片鎂、葉片硫元素受到土壤大量元素影響顯著。

3 討 論

在熱帶、亞熱帶地區芒果種植生產中，可以通過品種的選育和栽培條件的改善實現果樹產量的提高并同時改進果實品質，但大量研究表明，合理施肥同樣是影響作物產量和品質的重要因素，而且還能提高果園的土壤肥力和環境效益[17,19]。

土壤pH影響果樹根系對營養成分的吸收和利用,適宜的土壤pH可以避免作物多種營養元素的缺乏和毒害作用[10,20],芒果樹的最適宜pH在5.5～7.0，三亞芒果園土壤pH平均值為5.66，部分果園土壤酸性較強，這將受到海南島特殊地理位置及氣候條件的影響，同時受到當地果農不當的施肥管理的影響。相關研究表明，施用石灰均可取得明顯的改土和作物增產效果[21]，因此今后還應對土壤 pH 進行調節，除盡量避免施用酸性化肥外，可適量施石灰等堿性物質調節土壤。土壤有機質含量是衡量芒果園土壤肥力的重要指標之一。本研究發現，三亞芒果園土壤有機質含量低，土壤有機質含量均為表層大于底層，有機質含量直接影響到土壤的有效元素豐缺和果實品質的高低[22]，果園應適當增施有機肥。通過對三亞土壤有效養分分級標準的分析，三亞芒果主產區土壤總體狀況為有機質含量較低、氮(全氮、堿解氮)含量較低，由于絕大部分土壤表層95 %以上的氮是有機態存在，全氮含量的消長取決于有機質的累積和分解，有機質與全氮含量關系密切；有效磷和有效鉀含量中上水平,且含量隨著深度加深而降低，這與姜遠茂等[23]、王富林等[24]對蘋果園土壤有機質、速效養分含量的結論基本一致。果園內養分含量隨土層的增加而逐層降低，主要是化肥表施造成的[11]。

表10 土壤養分和葉片礦質營養之間的相關性分析(n=154)Table 10 The correlation between soil nutrient contents and fruit nutrient contents(n=154)

注：**表示相關性在 0.01 顯著。

芒果對鈣、鎂的需求量大[25]，鈣、鎂肥的施用應該受到果農重視。三亞地區果園土壤交換性鈣含量豐富，交換性鎂含量較低，由于我國芒果種植區主要分布在熱帶、亞熱帶地區，土壤風化和淋溶作用強烈，土壤中鈣、鎂隨原生礦物的分解而淋失，導致土壤礦質元素的含量較低，供需矛盾較為突出[26-27]，因此，芒果園應該增加鎂肥施用量,適量控制鈣肥的施用；三亞主產區芒果園土壤微量元素中，鐵、錳、銅、鋅、硼含量均比較豐富，有效鐵、有效錳含量地域性差異比較明顯。影響微量元素含量的原因很多，除了人為施加外，還與成土母質本身的含量因素有直接關系[28]。果農可以減少微量元素肥料的施用，或噴施葉面肥。

本研究發現，土壤有效養分對樹體營養的影響不一。大量研究表明，果園土壤養分與樹體營養水平間的關系比較復雜，Khattak等[29]、張強等[10]在果園土壤肥力和營養狀態評價中也這樣認為。本研究發現，葉片鎂、硫、錳、銅受到土壤的顯著影響，土壤全氮、有效磷、交換性鈣、交換性鎂、有效鐵對葉片影響較大。本研究認為，土壤養分含量與樹體礦質元素間的關系比較復雜，僅用簡單的相關分析很難揭示復雜的關系問題，需要借助多元統計分析方法進一步探討其相關性。

4 結 論

三亞芒果園土壤有機質、土壤氮(全氮、堿解氮)含量均較低，土壤速效磷和速效鉀含量比較豐富，主產區芒果園土壤中、微量元素中，交換性鈣含量豐富，交換性鎂含量較低；芒果園土壤微量元素(鐵、錳、銅、鋅、硼)含量豐富，三亞各地芒果園土壤微量元素含量有地域性差異，果樹樹體中鎂、硫、錳、銅含量受土壤養分影響明顯。其他土壤微量元素含量相對較高，基本可以滿足樹體對其的吸收及需要，如果繼續增加土壤施肥，可能效果不會明顯。

三亞芒果園土壤養分肥力不高且不平衡，由于果園種植年限較長，果園土壤水分和養分含量隨著果樹種植年限的遞增而普遍降低，加速了果樹衰敗和果園生產力降低，同時各地果農施肥管理不善。根據本調查研究，建議果園生產中以基肥為主，增施有機肥，適當增加氮肥，多施鎂肥。在施肥時應根據各地區養分豐缺度平衡施肥，適當補充少量微量元素，結合實際情況采取減少養分流失的措施。

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EvaluationandAnalysisofRelationshipbetweenSoilNutrientsandMineralNutrientsinMainMangoProducingAreasofSanya

YAO Zhi1,KANG Zhuan-miao2,BAI Ting-yu3,CHEN Rui-zhou1,LI Hua-dong4,QIU Hai-wei1,LIN Dian1*

(1.College of Agriculture,Hainan University,Hainan Haikou 570228,China; 2.Guizhou Province Institute of Subtropical Crops,Hainan Xingyi 562400,China；3.Spice and Beverage Research Institute,China Academy of Tropical Agricultural Sciences,Hainan Wanning 571533,China; 4.Sinochem Fertilizer Company Limited Hainan branch,Hainan Haikou 570228,China)

【Objective】 In order to master the status of soil fertility in mango orchard,and lay the foundation for scientific and rational formulation of fertilization strategies in the main producing areas of mango,the relationship between soil nutrient and nutrient content of mango in the main producing areas of Sanya Mango was studied.【Method】 103 soil samples collected from 0-20 cm and 20-40 cm layer of mango orchards in Yucai,Liancheng,Yacheng,Yongsong and other major producing areas of Sanya Mango were analyzed.【Results】Soil pH value was 5.66; orchard organic matter content (10.16-21.60 g·kg-1) is low,and decreased with soil depth,organic matter content is around the third level or below; Soil total nitrogen (0.37-1.29 g·kg-1) was low,which was basically below the third grade.Soil available potassium and available phosphorus,most in the third level or above,were high.Soil exchangeable calcium content (381.42-1897.92 mg·kg-1) was abundant,the content of exchangeable magnesium (24.87-234.54 mg·kg-1) with low content of calcium and magnesium decreased with depth,and the sulfur content increased with the increase of soil depth; The trace elements were rich in mango orchard,and the contents of trace elements decreased with the soil depth,and the correlation between soil nutrient content and fruit mineral elements content was strong,There was a significantly positive correlation between the contents of magnesium,leaf sulfur and soil total nitrogen,soil available phosphorus,exchangeable calcium,exchangeable magnesium and available iron,and the correlation coefficients were 1.000.There was a significant negatively correlation between the contents of available Mn and available Zn in soil,and the correlation coefficient was -1.000.The content of Mn in leaves was positively correlated with soil pH,soil available nitrogen and soil available boron content (-1.000).The Mn content in leaves was negatively correlated with soil organic matter,soil available potassium and available sulfur (-1.000).【Conclusion】Sanya mango orchard soil organic matter,soil nitrogen (total nitrogen) content were lower,the soil available phosphorus and potassium content is rich,the content of exchangeable magnesium was lower; the content of trace elements in soil rich mango garden.According to the survey,suggestions of orchard production with basal fertilizer,organic fertilizer,increasing nitrogen,more fertilizer and magnesium fertilizer.In the application of fertilization,according to the nutrient abundance and lack of nutrient in each region,a small amount of trace elements should be supplemented,and the measures to reduce the loss of nutrients in the actual situation.

Sanya;Mango orchard;Soil nutrient;Fertility condition;Evaluation

1001-4829(2017)4-0803-08

10.16213/j.cnki.scjas.2017.4.016

2016-10-29

中央公益性行業(農業)科研專項經費“芒果產業技術研究與示范”(201203092-4-3)；海南大學中西部計劃學科重點領域建設項目(ZXBJH-XK003)；2016年度海南大學重點扶持學科農業資源與環境項目支持

姚 智(1992-)，男，碩士研究生，研究方向為芒果園土壤肥力與作物營養，E-mail: yaozhisgj@163.com，*為通訊作者：林 電，E-mail: lindian5519@163.com。

S667.7;S158.3

A

(責任編輯 李山云)