果園土壤理化指標檢測及相關性分析

茅燕勇 趙亮 朱瀅 季成偉 陳大兵 李文謙

摘 要 對果園中3種果樹種植地的土壤進行了理化指標檢測及相關性分析。該果園土壤理化指標平均值分別為：pH8.23、含水量19.59%、有機質含量1.52%、全氮0.86 g·kg-1、全磷0.59 g·kg-1、有效磷14.77 g·kg-1、速效鉀184.40 g·kg-1，有機質和全氮含量處于較低水平，而全磷、速效磷、速效鉀含量則較為豐富;相關性分析揭示，該果園土壤的含水量、pH值均與有機質、全氮、全磷、有效磷、速效鉀呈負相關，有機質、全氮、全磷、有效磷、速效鉀相互之間呈正相關。

關鍵詞 果園土壤;理化指標;相關性

中圖分類號：S666 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.32.089

農業文明的產生、創造和繼承都離不開土壤[1]。2018年距1979年第2次全國土壤普查已近40年，我國的耕作制度、作物結構、肥料用量、作物產量等指標均已發生重大變化[2]，果樹種植占比的不斷上升對土壤肥力提出了苛刻的要求。施用化肥雖已成為補充土壤肥力的重要手段，但依然存在利用率低、土壤易板結、磷素富集、水體富營養化等環境問題[3];而施用有機肥和生物肥則可避免上述缺點，特別是測土配方肥技術的推廣，更可因地制宜、集約化利用肥料資源[4]。

測土配方肥技術的關鍵在于對土壤養分含量進行精確測定，以有的放矢，精準補充。目前，已有較多文獻對土壤的理化性質進行了研究。劉之廣等[5]對水蜜桃園土壤的理化性質進行了分析，結果表明土壤有機質、速效鉀和有效磷呈強烈空間相關性、結構因素對其影響較大，而有機質與堿解氮則顯著相關。謝莉[6]通過研究，發現蘇北地區林糧間作模式下土壤的pH值、有機質、全氮、全磷和有效磷含量均隨深度增加而減小，有機質、全氮和有效磷含量存在極顯著差異。路克國等人[7]的研究則表明有機肥可改善土壤理化性狀，提升土壤肥力，提高土壤氮、磷、鉀和有機質含量。基于此，對淮安市三商農業科技公司碼頭鎮臺灣柿子園的土壤進行了理化檢測和相關性分析，旨在為肥料的準確施用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

土壤樣本采集時間為2018年3月，采集地位于江蘇淮安國家農業科技園，采集的土壤樣本為淮安市三商農業科技公司碼頭鎮臺灣柿子園的梨樹、棗樹和葡萄樹種植地，種植年限分別為7年、1年和3年。其中，梨樹用壟作法種植，棗樹和葡萄樹用平板耕作法種植。土壤樣品采集、處理和貯存均參照文獻[8]進行。

1.2 理化指標檢測

理化指標檢測參照中華人民共和國農業行業標準《土壤檢測》系列標準進行：土壤含水量檢測采用烘干失重法[9]，并以分析基為基準進行計算;pH值測定采用pH計法[10];有機質含量測定采用重鉻酸鉀容量法[10];全氮含量測定采用凱氏法[12];全磷含量測定采用HClO4-H2SO4法[13];有效磷含量測定采用NaHCO3-鉬銻抗比色法[14];速效鉀含量測定采用NH4Ac-火焰光度法[15];以上數據均取均值。

1.3 理化指標的分級

參照全國第2次土壤普查標準[16]（以下簡稱標準），具體見表1和表2。

1.4 理化指標相關性分析

采用SPSS 19.0的Pearson簡單相關系數對土壤各理化指標進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 土壤含水量

水分不僅參與植物生長過程中的營養物質合成，還影響土壤質地、通氣性、保水性。因此，土壤含水量對作物的生長尤為重要。土壤含水量的大小受氣候、地形、降水、植被覆蓋等因素的制約[6]。各樣地的土壤含水量測定結果見圖1。

由圖1可知，不同樣地的土壤含水量為15.41%～26.07%，且梨樹>棗樹>葡萄樹。由于梨樹采用具保水作用的壟作法種植，因而土壤含水量顯著高于棗樹和葡萄樹。在垂直分布上，不同樣地的土壤含水量隨深度遞增，但同一樣地的深淺土壤含水量差異略小。在不同深度的土層中，含水量均以梨樹樣地最高，葡萄樹樣地最低。

2.2 土壤pH值

土壤酸堿性（pH值）是耕地土壤的重要屬性之一，pH值的變化不僅影響著土壤養分的有效性、轉化和存在狀態[17]，還影響土壤微生物的生長代謝，進而會影響植物對養分的利用。各樣地的土壤pH值測定結果見圖2。

圖2表明，不同樣地的土壤pH值為7.63～8.61，對照標準處于微堿性至堿性之間。其中，梨樹樣地0～20 cm的土層pH值最低為7.61，棗樹樣地40～60 cm的土層pH值最高為8.61。各樣地的pH值排名為棗樹>葡萄樹>梨樹，且棗樹和葡萄樹顯著高于梨樹。據前文所述，該果園中梨樹種植年限為7年，遠高于棗樹和葡萄樹，種植年限的增加導致施入較多氮肥，從而使土壤pH下降。在垂直分布上，不同樣地的pH值均隨深度增加而增加，但同一樣地不同深度間pH值變化的幅度不大。

2.3 土壤有機質

有機質是土壤的重要組成之一，與礦物質共同作為作物的營養來源，為微生物提供繁殖場所，在改善土壤物理性質、疏松土壤、促進土壤良好結構形成、緩和施用化肥后的不良反應等方面發揮著重要的作用[18]。各樣地的土壤有機質含量測定結果見圖3。

圖3中的土壤有機質含量為0.95%～2.62%。對照標準，該果園的土壤有機質較為匱乏，除梨樹樣地0～40 cm的土層達到“中等”級別外，其他樣地的土壤有機質含量均處于“低”或“很低”的級別。各樣地的有機質含量排名為梨樹>葡萄樹>棗樹，并且梨樹樣地的有機質含量顯著高于另兩者。分析原因有二：1）梨樹樣地散養大批草雞，排泄物作為有機肥提高了有機質含量;2）梨樹種植年限較長，林下枯枝爛葉及雜草所形成的腐殖質多。垂直分布上，不同樣地的有機質含量均隨深度增加而減少，且表層顯著高于深層，變化幅度大，這應該與雞糞、枯枝爛葉及雜草的分解產物可改良表層土壤有關。

2.4 土壤全氮

氮元素是植物生長所需的基本元素，參與蛋白合成與葉綠素制造。土壤全氮是指土壤中各種化學形態氮的總和，可作為衡量土壤氮素總量和供氮能力的指標。圖4為各樣地的土壤全氮含量測定結果。

由圖4可知，不同樣地的土壤全氮含量為0.46～1.22 g·kg-1。對照標準，該果園土壤的全氮含量與前述的有機質含量類似，也處于匱乏狀態，僅有梨樹樣地0～40 cm的土壤全氮含量處于“中等”級別。同時，土壤全氮在空間上的分布、分級情況與有機質基本保持一致，這個結果在一定程度上表明全氮含量與有機質含量可能存在較高的相關性。

2.5 土壤磷素

植物生長所需的大部分磷素來自土壤磷庫，土壤中磷含量直接影響著植物的生長發育[19]。土壤全磷包括占比極少的有效磷和占比較大的遲效磷兩部分。其中，有效磷可被植物吸收利用，因而可作為土壤磷素供應的指標;遲效磷則可通過解磷菌轉化為有效磷[20-21]。各樣地的土壤全磷含量檢測結果見圖5，土壤有效磷含量檢測結果見圖6。

由圖5可知，不同樣地的土壤全磷含量為0.35～0.83 g·kg-1，其中棗樹樣地40～60 cm的土層最低為0.35 g·kg-1，梨樹樣地0～20 cm的土層最高為0.83 g·kg-1。全磷含量在不同樣地間的排名為梨樹>葡萄>棗樹，并且梨樹與葡萄樹樣地的數值相近（差值為0.08）。這與梨樹和棗樹種植年限長，施肥次數多有關，土壤全磷的累積效應明顯。按照標準分級，梨樹和棗樹樣地0～40 cm的土壤全磷含量均處于“中級”或以上水平，而葡萄樹樣地僅達到“低”水平。垂直分布上，土壤全磷含量隨土壤深度增加而減小。

由圖6可知，不同樣地的土壤有效磷含量為10.65～23.26 mg·kg-1，該果園的有效磷含量豐富。按照標準，所檢測土壤樣本的有效磷含量均達到“中等”“高”水平。土壤有效磷含量在空間上的分布與全磷保持一致。

2.6 土壤速效鉀

鉀是植物生長所必須的三大營養元素之一，能促進蛋白質吸收，增強植物的抗逆性，速效鉀是指近期內可供植物吸收利用的鉀，其含量可作為衡量土壤鉀供應情況的指標。各樣地的土壤速效鉀含量測定結果見圖7。

圖7表明，不同樣地的土壤速效鉀含量為106.83～291.99 mg·kg-1，該果園的速效鉀含量極其豐富。按照標準，該果園的土壤速效鉀含量均處于中、高水平。速效鉀含量在不同樣地間的排名為梨樹>葡萄>棗樹。垂直分布上，土壤速效鉀含量隨土壤深度增加而減小，規律與全磷保持一致。

2.7 土壤各理化指標的相關性分析

土壤各理化指標在空間上分布的平均值如表3所示。

采用SPSS1 9.0的Pearson簡單相關系數對土壤各理化指標進行相關性分析，結果如表4所示。

由表4可知，土壤含水量與pH值呈極顯著正相關，與有機質、速效鉀呈極顯著負相關，與全氮、全磷和有效磷呈顯著負相關;pH值與有機質、全氮、有效磷和速效鉀均呈極顯著負相關，與全磷呈顯著負相關;有機質與全氮和速效鉀呈極顯著正相關，與全磷和有效磷呈顯著正相關;全氮與全磷和速效鉀呈極顯著正相關，與有效磷呈顯著正相關;全磷與速效鉀呈顯著正相關;有效磷與速效鉀呈顯著正相關。

3 結語

所測果園土壤中水分充足，pH呈弱堿性，有機質和全氮含量較低，應多施有機肥和氮肥;全磷、速效磷、速效鉀含量較為豐富。含水量、pH值隨土壤深度增加而增大，其他指標均隨土壤深度增加而減小。理化指標相關性分析表明，pH值對全氮、全磷、有效磷、速效鉀的提升起阻礙作用，而有機質對全氮、全磷、有效磷、速效鉀的提升均起促進作用。

參考文獻：

[1] 林世玲.硫肥和pH值的變化對土壤有效磷含量和作物產量的影響[D].蘭州：蘭州大學，2011.

[2] 錢飛躍.淮安市淮陰區耕地地力評價及其應用研究[D].南京：南京農業大學，2011.

[3] 程偉.土壤有效磷含量對土壤微生物量及代謝活性的影響[D].長春：吉林農業大學，2013.

[4] 劉之廣.溶磷細菌及控釋肥料對土壤磷有效性的影響[D].泰安：山東農業大學，2014.

[5] 謝莉.蘇北地區主要林糧間作模式的土壤性狀及林木對農作物影響狀況的研究[D].南京：南京林業大學，2005.

[6] 路克國，朱樹華，張連忠.有機肥對土壤理化性質和紅富士蘋果果實品質的影響[J].石河子大學學報：自然科學版，2003（3）：205-208.

[7] 中華人民共和國農業行業標準.NY/T1121.1-2006 土壤樣品的采集、處理和貯存[S].北京：中國標準出版社，2006.

[8] 中華人民共和國農業行業標準.NY/T1121.3-2006 土壤機械組成的測定[S].北京：中國標準出版社，2006.

[9] 中華人民共和國農業行業標準.NY/T1121.2-2006 土壤pH的測定[S].北京：中國標準出版社，2006.

[10] 中華人民共和國農業行業標準.NY/T1121.6-2006 土壤有機質的測定[S].北京：中國標準出版社，2006.

[11] 朱榮旺.土壤全氮含量的測定[J].現代農業科技，2015（10）：225.

[12] 向曉黎，馬小寧，魏向利，等.土壤全磷測定方法要點分析[J].農業災害研究，2015（5）：30-31.

[13] 中華人民共和國農業行業標準.NY/T1121.7-2014 土壤有效磷的測定[S].北京：中國標準出版社，2006.

[14] 中華人民共和國農業行業標準.NY/T889-2004 土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定[S].北京：中國標準出版社，2006.

[15] 全國土壤普查辦公室.中國土壤普查技術[M].北京：農業出版社，1992.

[16] 于法展，單勇兵，李保杰.淮海地區城市綠地土壤理化特性的比較研究[J].海南師范學院學報，2007（2）：178-182.

[17] 杜靜靜.不同種植年限果園土壤理化性質與酶活性研究[D].臨汾：山西師范大學，2013.

[18] 龔明波.溶磷微生物分離、應用及其相關基因的克隆與功能鑒定[D].北京：中國農業科學院，2011.

[19] 蔣益.溶磷菌的篩選與溶磷條件優化及對玉米生長的影響[D].南京：南京農業大學，2012.

[20] 胡曉峰.溶磷菌的篩選、溶磷條件優化及對玉米的促生作用研究[D].南京：南京農業大學，2010.

[21] 陳相宇，程鳳科，徐長亮，等.廬山土壤速效鉀的垂直分布特征研究[J].安徽農學通報，2012（24）：98-101.