重慶市柑橘園土壤養分現狀研究①

蘇婷婷，周鑫斌，徐墨赤，吳桃紅，高阿祥，石孝均

(西南大學資源環境學院，重慶 400716)

重慶市柑橘園土壤養分現狀研究①

蘇婷婷，周鑫斌*，徐墨赤，吳桃紅，高阿祥，石孝均

(西南大學資源環境學院，重慶 400716)

采集了重慶市柑橘主產區104個柑橘園0 ～ 30 cm的土壤樣品進行土壤養分狀況分析。結果表明，重慶有90.5% 柑橘園土壤pH適合柑橘生長；有87.5% 的柑橘園土壤有機質含量偏低；土壤速效氮和有效磷缺乏的柑橘園分別占到77.9% 和 55.8%，土壤速效鉀缺乏和過量并存；柑橘園土壤缺乏有效硫、鈣、鎂、硼、錳、銅、鐵和鋅的比例分別為24.0%、13.5%、44.2%、92.4%、35.6%、45.2%、41.3% 和72.1%；部分柑橘園的土壤有效鈣、鎂、鐵、錳和銅含量存在過量現象，分別占所有調查柑橘園的54.8%、6.7%、21.2%、16.4% 和4.8%；除土壤pH與有效硼外，大部分柑橘園土壤農化樣的有機質與其他有效養分含量均高于土壤背景樣。因此，該區柑橘生產需根據果園所處地形、土壤養分與管理措施等條件合理施肥，建議在柑橘園增施硼、鋅肥，同時要控制含微量元素的農藥施用量。

重慶；柑橘園；土壤pH；有機質；有效養分

重慶是柑橘生長的最適宜生態區之一[1]，目前柑橘種植面積達l.26×l05hm2，柑橘產量約1.8×l06t，成為重慶市經濟支柱產業之一[2]。但是，重慶市柑橘的發展主要是依靠擴大種植面積來增加總產，單產僅12 t/hm2，優質果品率不高，產量和質量低下。大量的研究表明，柑橘園土壤肥力水平和田間管理措施是影響柑橘生產的重要因素，而在田間管理措施中合理施肥是其中的重要環節，柑橘園土壤養分狀況是制定柑橘合理施肥方案的重要依據之一。由于氣候、地形、成土母質、栽培管理措施的差異[3]，各地區的柑橘園土壤養分問題也有不同。如貴州省柑橘園土壤主要缺乏N和K[4]，湖北省柑橘園土壤主要缺乏B和N[5]，印度柑橘園土壤的主要限制養分因子為K、N、Cu和Zn[6]。可見，只有了解重慶柑橘園土壤養分障礙因子，才能有目的性地進行土壤培肥。柑橘生產發達國家，如美國、巴西等建立了完整的柑橘土壤和葉片營養診斷技術以及柑橘測土配方施肥技術體系，我國關于柑橘土壤養分肥力狀況長期缺乏相應研究。為了科學地指導重慶地區柑橘園合理施肥，提高柑橘產量、改善柑橘品質，于2012年開始，連續兩年對重慶柑橘主產區土壤養分狀況進行取樣調查，弄清重慶市柑橘園土壤養分豐缺狀況，為制定科學、合理的柑橘施肥方式提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 土壤采集

選擇長壽、江津、萬州、開縣、忠縣、豐都、涪陵7個有代表性縣區的104個柑橘園作為采樣點。在2014年9—11月柑橘成熟期，自東北向西南方向進行隨機采樣，避開施肥穴與滴灌頭濕潤區，采集樹冠滴水線附近0 ～ 30 cm土樣，隨機選擇8 ～ 10個采樣點的土壤等量混合均勻為一個樣品，用四分法取樣，留1 kg土樣作為土壤農化樣；同時采集柑橘園附近相同土質和肥力的地塊土樣作為土壤背景樣。土壤室內陰干，去除石塊與枯枝落葉后研磨全部過l mm和0.25 mm的尼龍篩，裝入干凈的塑料袋內保存備用。共采集土壤農化樣104個和土壤背景樣104個。

1.2 測定方法

土壤有機質采用重鉻酸鉀外加熱法測定；土壤堿解氮采用堿解擴散法測定；土壤有效磷采用鉬銻抗比色法測定；土壤速效鉀采用火焰光度法測定；土壤有效鈣、鎂用NH4Ac交換-原子吸收分光光度法測定；土壤有效硫用BaSO4比濁法測定；土壤有效錳、鐵、鋅用HCl浸提-原子吸收分光光度法測定；土壤有效硼用姜黃素比色法測定[7]；土壤pH采用土水比(1∶2.5)pH酸度計測定。

1.3 數據處理及柑橘園養分分級標準

數據分析采用Excel2010、SPSS18.0軟件進行分析統計。對柑橘園土壤有機質和養分含量的平均值、變異系數及分布頻率進行統計，分析土壤pH與有機質及各營養元素有效含量的變化情況與相關系數，并探討有效養分的豐缺程度。

式中：Ni：土壤農化樣養分含量與背景樣養分含量之差大于0的樣本個數；Nj：土壤農化樣養分含量與背景樣養分含量之差小于0的樣本個數；N：土壤樣本總數。

柑橘園土壤pH標準為：pH＜4.5為強酸性，4.5 ～5.4為酸性，5.5 ～ 6.5為酸性至弱酸性，6.6 ～ 7.5弱酸至弱堿性，7.5 ～ 8.5堿性，＞8.5強堿性；強酸性和強堿性土壤不適于柑橘生長，其余土壤均適合或基本適合柑桔生長，但最適為5.5 ～ 6.5。

有機質分級標準為：含量＜5 g/kg為極低，5 ～ 10 g/kg為低，10 ～ 15 g/kg為偏低，15 ～ 30 g/kg為適宜，＞30 g/kg為豐富。其余養分分級標準參照表1[8-9]。

表1 柑橘園土壤有效養分豐缺標準Table 1 Nutrient grading standards of citrus orchard soil

2 結果與分析

2.1 柑橘園土壤pH、有機質現狀

重慶市柑橘園土壤pH測試結果(表2)表明，有90.5% 的柑橘園土壤pH適宜柑橘生長，其中最適宜柑橘生長的土壤樣本(pH范圍5.5 ～ 6.5)比例為20.2%；pH＜4.8的強酸性樣本比例為6.7%，pH＞8.5的強堿性樣本比例為2.9%，不適宜種植柑橘。目前重慶市柑橘園土壤偏酸性，pH平均達6.47，有53%的柑橘園土壤pH低于6.5。

表2 柑橘園土壤pH和分布頻率Table 2 pH value and its frequency distribution in citrus orchard soil

由表3可知，重慶市柑橘園土壤的有機質平均含量為11.0 g/kg，含量范圍為4.64 ～ 19.0 g/kg，變異系數高達33%。土壤有機質含量偏低，在104個土壤農化樣本中，有87.5% 的果園土壤有機質含量在15 g/kg以下。其中有機質含量偏低 (10 ～ 15 g/kg) 的占44.2%，有機質含量低 (5 ～ 10 g/kg)占40.4%，有機質含量極低(＜5 g/kg)占2.88%。只有12.5% 的土壤有機質含量超過15 g/kg，適宜柑橘生長。而土壤有機質含量比較豐富 (＞30 g/kg) 的果園更是沒有。

2.2 柑橘園土壤大、中量養分元素豐缺狀況

由表4可知，重慶市柑橘園土壤氮、磷、鉀大量養分有效含量均處于缺乏水平，且空間分布不均勻，變異系數較高。其中以土壤堿解氮缺乏最為嚴重，平均含量只有82.6 mg/kg，全區柑橘園土壤堿解氮極缺和缺乏級分別占7.7% 和70.2%，只有22.1% 的土壤適宜柑橘種植。柑橘園土壤有效磷、速效鉀缺乏比堿解氮較輕，分別有43.3%、39.4% 的柑橘園適宜柑橘種植，而且有個別柑橘園土壤有效磷、速效鉀過剩，但這兩種養分的空間分布比堿解氮更不均勻，變異系數高達72% 以上。

表3 柑橘園土壤有機質含量和分布頻率Table 3 SOM content and its frequency distribution in citrus orchard soil

表4 柑橘園土壤大、中量養分有效含量和分布頻率Table 4 Available macroelement and medium-element contents and their frequency distribution in citrus orchard soil

柑橘園土壤中量養分有效硫、鈣、鎂缺乏比大量養分較輕，均存在過量現象，尤其是土壤有效鈣含量有72.1% 的柑橘園偏高，含量超過3 000 mg/kg的柑橘園高達54.8%，適宜柑橘種植的柑橘園僅占所有調查柑橘園的14.4%，是這6種大、中量養分中最低者。柑橘園土壤有效硫兩極化比較嚴重，含量偏高與不足的所占比例分別為40.4% 與24.0%，適宜柑橘種植的土壤有效硫含量占35.6%。柑橘園土壤有效鎂含量變異較大，從極缺至過量各階段均有分布，有36.5%的土壤樣本適合柑橘種植，極缺和缺乏比例分別占6.7% 與37.5%，高量和過量比例分別占12.5% 與6.7%。

2.3 柑橘園土壤微量養分元素豐缺狀況

重慶市柑橘園土壤有效硼、錳、銅、鐵、鋅5種微量元素含量豐缺等級比例見表5。重慶市柑橘園土壤微量元素硼、錳、銅、鐵和鋅有效養分含量范圍分別為0.07 ～ 0.72、0.23 ～ 81.6、0.10 ～ 3.29、1.15 ～ 208和0.21 ～ 4.39 mg/kg，各有效養分含量變異較大。從分布頻率來看，柑橘園土壤嚴重缺硼、鋅，104個土壤農化樣本中有效硼、鋅含量適宜的樣本比例只有7.7%、27.9%，極缺與缺乏的樣本比例分別占46.2%、20.2% 與46.2%、51.9%；土壤有效錳、銅、鐵含量不同地域差異較大，15.4% 與10.6% 的土壤樣本有效錳和有效鐵含量適宜，缺乏和過剩的樣本比例分別為35.6%、41.3% 與49.1%、48.1%；柑橘園土壤銅素適宜種植的有效含量分布比錳素、鐵素較廣，適宜的樣本比例為28.8%，缺乏和過剩的樣本比例為45.2% 與26.0%。

表5 柑橘園土壤微量養分有效含量和分布頻率Table 5 Micronutrient contents and their frequency distribution in citrus orchard soil

2.4 柑橘園土壤pH、有機質及有效養分變化情況

將重慶市104個柑橘園采集的土壤農化樣與背景樣的土壤pH、有機質及有效養分含量作對比分析(圖1)。由圖可知，104個柑橘園中有高達79.8% 土壤pH降低，平均降低了0.7個pH單位，土壤有酸化趨勢；70.2% 的柑橘園土壤有效硼含量也明顯降低，柑橘園缺硼問題更加嚴重化。柑橘園土壤有機質與有效氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、銅、鋅、鐵、錳這10種大中量及微量元素養分含量都有所增加，大于53.8% 的柑橘園土壤這幾種養分的含量高于土壤背景值，其中以有效磷與速效鉀增加最為明顯，分別高達91.3% 與80.8%，可見果園補磷補鉀的施肥方式起到了顯著成效。

圖1 柑橘園土壤pH、有機質及有效養分變化頻率Fig. 1 Change frequencies of pH, SOM and available nutrients in citrus orchard soil

2.5 柑橘園土壤pH、有機質及有效養分間的相關性

從表6可以看出，柑橘園土壤pH與有效鈣含量間呈極顯著正相關，與土壤堿解氮、有效磷、有效鎂、有效銅、有效鋅、有效鐵、有效錳呈極顯著負相關，與土壤有效硫、有效硼呈顯著負相關；土壤有機質與堿解氮、有效硫、有效銅、有效鋅、有效鐵之間存在極顯著正相關性；土壤堿解氮與有效鈣之間呈極顯著負相關，與土壤有效磷、有效硫、有效銅、有效鋅、有效鐵、有效錳之間呈極顯著正相關，與土壤有效鎂呈顯著正相關；土壤有效磷與有效鈣間呈極顯著負相關，與土壤有效硫、有效銅、有效鋅、有效鐵、有效錳間呈極顯著正相關；土壤速效鉀與有效錳間呈顯著正相關外與其余養分間相關關系均不顯著；土壤有效鈣與有效鎂、有效銅、有效鋅、有效鐵、有效錳、有效硼間呈極顯著負相關；土壤有效鎂與有效錳、有效銅間呈極顯著正相關，與土壤有效硼呈顯著正相關；土壤有效硫與有效銅、有效鐵間呈極顯著正相關，與土壤有效硼間呈極顯著負相關；土壤有效銅與有效鋅、有效鐵、有效錳間呈極顯著正相關；土壤有效鋅與有效鐵、有效錳間呈極顯著正相關，與土壤有效硼間呈顯著正相關；土壤有效鐵與有效錳間呈極顯著正相關。

表6 柑橘園土壤pH、有機質及有效養分間的相關關系(n = 208)Table 6 Correlation coefficients between pH value, SOM content and available nutrient contents in citrus orchard soil

3 結論與討論

土壤有機質是農田土壤質量的重要指標[10]，柑橘園土壤有機質含量越豐富，柑橘越高產穩產，果實品質也好。據研究，豐產柑橘園土壤有機質含量均高于15 g/kg[11]，國外豐產園甚至高達20 ～ 60 g/kg。重慶地區柑橘園土壤有機質含量偏低，雖然經過耕作54.8% 的柑橘園土壤有機質含量有所上升，但平均含量也只有11.0 g/kg，僅12.5% 的土壤有機質含量超過15 g/kg，適宜柑橘種植。這一方面是由于土壤有機質與海拔、坡度、起伏度等環境因子呈顯著負相關[12]，而重慶大部分柑橘園地處丘陵山地區[13]，園地坡陡、起伏大、海拔相對較高；另一方面因為重慶大部分柑橘園土壤為紫色土，一般旱地紫色土有機質平均含量僅為4.49 g/kg[14]；除此之外，還與農民的施肥習慣密切相關，據調查重慶地區果農常年少施或者不施有機肥，亦有部分果農習慣性使用復合肥[15]，進一步導致柑橘園土壤有機質偏低。土壤有機質與多種有效養分含量呈顯著相關，其含量的多少會直接影響土壤有效營養元素的豐缺。因此在柑橘園的田間管理中，應注重有機肥的施用，提高土壤有機質含量，以利柑橘優產多產。

調查研究的柑橘園中有60.6% ～ 91.3% 的土壤農化樣有效氮、磷、鉀含量高于背景樣，分別增加6.8、13.1和46.1 mg/kg，這與多年來增施氮、磷、鉀肥有關，也可能是因為土壤pH降低增加了氮、磷、鉀肥的有效性[16]，但這3種有效養分含量仍然偏低，46.2% ～ 77.9% 的柑橘園處于缺乏狀態。紫色土富含鉀礦物，其全鉀含量與全國土壤全鉀分級指標比較屬于中上水平[17]，且柑橘園多施用等氮、磷、鉀復合肥(15-15-15)，因而部分柑橘園土壤鉀素并不缺乏。柑橘園土壤速效磷平均含量18.3 mg/kg，較第二次土壤普查時有明顯增加，但仍有55.8% 的柑橘園土壤有效磷含量偏低，且變異較大。這一方面與磷肥施入土壤后，易被土壤固定，難以被植物吸收利用有關[18]；另一方面是因為不合理的施肥與耕作措施導致部分磷素隨地表徑流流失[19]。柑橘園土壤有效氮平均僅有82.6 mg/kg，缺乏嚴重，這主要是因為氮肥多為表施，易揮發和徑流損失，且土壤氮素受季節影響[20]，重慶地區夏季降雨豐富，造成坡地硝酸鹽大量淋失[21-22]，加速氮肥損失。

重慶柑橘園土壤的8種中、微量元素的有效含量均存在不同程度的缺乏或過量。土壤中的鈣、鎂、硫等中量元素養分主要來自人為施用的肥料，調查中有53.8% ～ 71.2% 的柑橘園土壤農化樣有效鈣、鎂、硫含量高于土壤背景樣，平均分別增加44.8、18.9和13.9 mg/kg，其缺乏程度相比于大量養分與微量養分較輕，但分布很不均勻，且均存在部分地區偏高現象，尤其土壤有效鈣過量嚴重。有研究表明，果實鈣與土壤鈣并不存在明顯相關性，在土壤鈣含量豐富情況下果實仍可能出現缺鈣癥狀[23]，而且土壤鈣積累可能對其他營養元素的吸收和利用產生副作用。有超過65% 的柑橘園土壤微量元素鐵、錳、銅、鋅有效養分含量比背景值增高，但也存在大面積的缺乏現象，尤其是土壤有效鋅含量缺乏地區高達72.1%，其中20.2% 的園區達到極缺乏狀態；70.2% 的果園土壤有效硼含量低于土壤背景值，僅有7.7% 的果園適合柑橘生長，46.2% 的果園有效硼含量處于極缺乏水平。導致柑橘園土壤的中、微量養分有效含量出現這種豐缺分布的原因可能有以下幾點：首先，除與成土母質本身的養分含量高低有直接關系外[24-25]，還與柑橘園所處地理位置和農民的施肥習慣密不可分[26-28]。據馮洋等人[15]調查，重慶農戶很少單獨施用微肥，微量元素主要是在病蟲害防治過程中得以補充，如波爾多液(主要成分含有CuSO4)殺菌劑；其次，土壤pH也是影響元素有效性的主要因素，pH與8種中、微量養分有效含量之間相關關系均達到顯著水平，pH過高或者過低會影響養分元素在土壤中的存在形態，而且土壤中的養分元素之間存在相互拮抗或協同作用，pH的變化會影響這些機制[29]；另外，柑橘的落花落果以及修剪枝條也會帶走部分養分，研究顯示，柑橘單株脫落的花、蕾和幼果損耗的養分量鋅為24.0 ～ 81.5 mg，硼為65.5 ～ 170.2 mg[30]。因此，應根據果園實際情況，適度調整土壤酸堿度，補充中、微量元素，同時部分柑橘園土壤中存在有效鈣、鎂、錳、銅與鐵含量過高的現象，也要引起高度重視，避免過量施肥造成毒害或者環境污染，此外，還需合理控制柑橘的開花量，并在花期及時補充養分。

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Study on Nutrient Status of Citrus Orchard Soil in Chongqing

SU Tingting, ZHOU Xinbin*, XU Mochi, WU Taohong, GAO Axiang, SHI Xiaojun
(College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400716, China)

Top soil (0—30 cm) samples were collected from 104 citrus orchards in Chongqing, and pH, SOM content and available nutrient contents were measured. The results showed that, for citrus growth, pH values of 90.5% samples were suitable,SOM contents of 87.5% samples were low, and the deficiency rates of available N and P were 77.9% and 55.8%, respectively, the deficiency rates of available S, Ca, Mg, B, Mn, Cu, Fe and Zn were 24.0%, 13.5%, 44.2%, 92.4%, 35.6%, 45.2%, 41.3% and 72.1%, respectively. Meanwhile 54.8%, 6.7%, 21.2%, 16.4% and 4.8% of samples were excessive in available Ca, Mg, Fe, Mn and Cu contents, respectively. Except soil pH and available B, SOM and other nutrient contents of agricultural soil were higher than those of background soil in most citrus orchards. Therefore, more B and Zn fertilizers but less fungicide containing microelements should be used in the citrus orchards.

Chongqing; Citrus orchard; Soil pH; SOM; Available nutrients

S158

A

10.13758/j.cnki.tr.2017.05.007

國家重點研發計劃項目(2017YFD0200200/2017YFD0200208)和國家自然科學基金項目(31372141、31672238)資助。

* 通訊作者(zxbissas@swu.edu.cn)

蘇婷婷(1991—)，女，甘肅慶陽人，碩士研究生，主要從事植物營養研究。E-mail： 1553738701@qq.com