


摘 要:為了解云南辣木園土壤營養成分狀況,采集云南省主要辣木種植區7個辣木種植園20 cm下耕層土壤,分析其理化指標和金屬元素指標。結果表明:當pH值在4.59~6.84范圍內時,土壤中的氮素和金屬元素較豐富,有機質、全鉀和有效磷處于缺乏到中等水平范圍,全磷處于極缺乏水平;辣木園土壤金屬元素的變異系數為鎘>全量鎂>鉛>銅>鎳>鉻>鋅。云南省辣木園土壤肥力水平總體較低,瀾滄辣木園和保山蒲縹辣木園土壤重金屬元素鋅、鉛、鉻、鎘和鎳含量較豐富。
關鍵詞:辣木;土壤;養分狀況;調查;云南
中圖分類號:S153 文獻標識碼:A 文章編號:1006-060X(2018)11-0083-04
Investigation and Analysis of Soil Nutrition Components in Moringa Garden
in Yunnan Province
HU Yong-liang,CHEN Yu-qin,LI Qing-cong,ZHANG Li-ping,WANG Ying-qing,YIN Hong-xing
(Yunnan Dehong Institute of Tropical Agricultural Sciences, Ruili 678600, PRC)
Abstract: In order to understand the nutrient status of the soil in Yunnan moringa garden, seven main moringa garden soils under 20 cm were collected in Yunnan Province, and their physical and chemical indexes and metal elements were analyzed. The results showed that when the pH value ranged from 4.59 to 6.84, the soil was rich in nitrogen and metal elements, organic matter, total potassium and available phosphorus were in the middle level range, and total phosphorus was in the extremely deficient level. The coefficient of variation of metal elements in the soil of moringa garden was Cd gt; total Mg gt; lead gt; copper gt; nickel gt; chromium gt; zinc. The soil fertility level of moringa garden in Yunnan Province is generally low, and the contents of heavy metals such as zinc, lead, chromium, cadmium and nickel are relatively rich in Lancang and Baoshan Puxiao moringa garden.
Key words: moringa; soil; nutrient status; survey; Yunnan
辣木是環境適應能力較強的植物,在氣溫15℃以上半干旱和熱帶濕潤地區均可種植,能耐輕霜和40℃以上的高溫,在pH值為4.5~8條件下的沙土、黏土中均能正常生長并開花結實[1]。辣木不僅營養豐富,用途廣泛,而且還具有調整人體營養平衡,降血壓、降膽固醇、抗菌消炎等多種醫療保健功效。辣木因含有豐富的營養物質被許多國家人民食用。近年來辣木在云南種植最多,但各地區的生態環境和種植方式不同,辣木的品質也呈現高低。土壤是植物生長的基質,為植物提供各種營養成分,是植物養分的主要來源。土壤的肥力水平直接影響辣木的生長、產量及品質,成熟的辣木每年經過修枝和采收都從土壤中帶走大量的植物所需養分,施肥成為辣木產量的決定性措施,土壤測試是制定肥料配方的重要依據之一。隨著我國種植業結構的不斷調整,高產作物品種不斷涌現,施肥結構和數量發生了很大的變化,土壤養分庫也發生了明顯改變。通過開展土壤氮、磷、鉀及中、微量元素養分測試,了解土壤供肥能力狀況。調查云南辣木園土壤養分狀況,對指導辣木園科學合理施肥,有效提高產量和品質具有重要的現實意義。越來越多的學者開展土壤成分調查,為種植產業提供參考數據。杜彩艷等[2]評價得出云南三七主要種植區土壤綜合肥力屬于高肥力水平,土壤肥力狀況整體良好。張小卓等[3]
調查發現云南省主要葡萄生產基地總體肥力水平較高,綜合肥力指數為2.62,為Ⅰ,達到肥沃級別。許燕等[4]調查發現景洪市主要茶園土壤肥力水平較低,土壤綜合肥力指數為0.82,變幅為0.75~1.18,表現為土壤肥力處于貧瘠水平。張國云等[5]調查了芒市耕地土壤肥力,發現芒市耕地區域間養分變化不一致,差異較大,土壤肥力整體在下降。任開磊等[6]研究表明合理的配比施肥顯著促進辣木的生長效應以及提高產量,黃松林等[7]研究表明水肥管理對辣木產量具有一定的影響。目前,關于辣木的研究較多,但云南辣木園土壤成分狀況沒有系統的調查分析,對辣木園土壤成分狀況尚不清楚,不利于施肥管理。為了解云南辣木園土壤營養成分狀況,采集云南省辣木種植區主要7個辣木種植園20 cm下耕層土壤進行分析,以期為辣木種植科學合理施肥,提供參考數據。
1 材料與方法
1.1 研究區域概況
根據采樣設計,分別在云南省內西雙版納州、臨滄地區、保山地區、德宏州等辣木種植區域的7個辣木種植園進行采樣。各種植區域樣點海拔高度、年均溫、年降雨量及樣區土壤性質概況見表1 。
1.2 樣品采集
采用混合采樣法選取20 cm下耕層土壤樣品,選取云南主要7個辣木種植地每塊辣木園采5個點,采用四分法取約1 kg鮮樣,經室內風干后剔除異物,過60目和100目尼龍篩,備用(土壤樣品采集參照NY/T1121.1—2006)。
1.3 測定指標及質量控制
土壤pH值、有機質、堿解氮、有效磷、全磷的測定參照《土壤農業化學分析方法》[8],全量鎂參照NY/T296—1995氫氟酸-高氯酸消解法測定,全鉀采用原子吸收分光光度法測定,鋅和銅參照GB/T17138—1997火焰原子吸收分光光度法測定,鎳參照GB/T17139—1997火焰原子吸收分光光度法,總鉻參照NY/T1221.12—2006于波長540 nm處進行比色測定,鎘和鉛參照GB/T17141—1997火焰原子吸收分光光度法。測定時加入空白樣品及標準土壤樣品進行分析質量控制。
1.4 評價方法與標準
1.4.1 土壤養分要素的統計學特征 土壤的變異系數(CV)[9]可表示土壤各肥力指標的離散程度,按照反映離散程度的變異系數對土壤養分變異性進行3個等級劃分:變異系數<15%為弱變異,變異系數在15%~75%之間為中等變異性,變異系數>75%為強變異性。
1.4.2 土壤肥力分級標準 土壤pH值能夠影響土壤養分的有效性,進而影響作物營養物質的吸收利用與生長,它是土壤肥力的重要指標之一。依據全國第二次土壤普查分級標準[10],土壤酸堿性評價標準見表2,其余成分指標見表3[5]。
2 結果與分析
2.1 辣木園土壤pH值分析
由表4和表5可知,辣木園樣點的土壤pH值從酸性到中性,變異系數為16.94%,變異較小。其中景洪辣木園、瀾滄辣木園、芒市辣木園和瑞麗辣木園土壤樣點pH值呈酸性,孟定辣木園土壤樣點呈微酸性,潞江壩辣木園和保山蒲縹辣木園土壤樣點pH值呈中性。樣區土壤類型包含砂壤土、粘質土和壤土。
2.2 辣木園土壤有機質分析
土壤中的有機質對土壤形成、土壤肥力、環境保護及農林業可持續發展等方面都有著極其重要作用的意義,是土壤肥力評價中重要指標之一。由表4和表5可知,各辣木園土壤的有機質含量有很大差異,這可能與辣木園農事管理有關。根據土壤養分分級標準劃分,辣木園土壤中的有機質處于缺乏和中等兩種水平,有機質平均含量為19.65 g/kg,為缺乏水平,變異系數為28.47%。
2.3 辣木園土壤其他成分分析
由表4和表5看出,各辣木園土壤的全磷、全鉀、堿解氮、有效磷含量有很大差異,根據土壤養分分級標準劃分,辣木園土壤中的全鉀、有效磷處于缺乏和中等兩種水平,全鉀平均含量為16.52 g/kg,為缺乏水平,變異系數為39.61%,有效磷平均含量為7.09 mg/kg,
為缺乏水平,變異系數為113.38%,是所有成分指標中變異性最大的,有機質和全鉀的變異性相對較小。各辣木園能被植物吸收利用的氮素處于中等到豐富水平,其中瀾滄辣木園樣點氮素最豐富,達到232.2 mg/kg;
潞江壩辣木園樣點的氮素最低,為105.87 mg/kg;辣木園土壤堿解氮平均含量為145.01mg/kg,變異性較小,變異系數為26.22%。有報道表示,南方酸性土壤全磷含量一般低于0.1%,根據表3判定標準,辣木園土壤中的全磷平均含量為0.42 g/kg,處于極缺乏狀態,但景洪辣木園樣點能被植物吸收的磷相對較高,其他樣點有效磷低于5 mg/kg處于極缺乏狀態。
2.4 辣木園土壤金屬元素成分分析
由表4可知,辣木園土壤金屬元素的變異系數為鎘>全量鎂>鉛>銅>鎳>鉻>鋅,其中鎘、全量鎂、鉛為強變異性的營養成分,變異系數在80%以上,分布不均勻,這可能與辣木園的周圍環境有關。保山蒲縹辣木園全量鎂含量最高,達25.85±0.21g/kg,
其變異性與白由路等[11]報道的有效鎂的變異性相似。瀾滄辣木園土壤中鉛和鎘含量最高,分別為116.95±
1.91和1.13±0.02 mg/kg;辣木園土壤中鋅、鎳、銅、鉻的變異性相對較小。保山蒲縹辣木園土壤中的鎳、銅、鉻含量最高,分別為85.65±5.44、66.40±0.14和226.35±1.34 mg/kg。
2.5 土壤特性的相關性分析
由表6可知,土壤pH值與全鉀、全量鎂、鎳、銅、鉻呈顯著正相關;有機質與全磷、堿解氮、鉻呈顯著正相關;全磷和全量鎂、鎳、銅、鉻呈極顯著正相關;堿解氮與鉛、鎘呈極顯著正相關;全量鎂與鎳、鉻呈極顯著正相關;鎳與銅、鉻呈極顯著正相關;鉛與鉻呈極顯著正相關,相關系數為0.958,銅與鉻呈極顯著正相關,相關系數為0.761。
3 討 論
土壤養分狀況調查是進行科學施肥的重要依據,而土壤酸堿度是影響土壤中養分元素的存在形態[11]和植物生物有效性的主要因素之一,也是土壤環境質量標準值的參數[12]。通過調查發現,7個辣木園土壤的pH值在4.59~6.84范圍內,從酸性到中性,樣區土壤類型為砂壤土、粘質土和壤土。這說明辣木的生長適應力較強,在酸性土壤到中性土壤都能適應生長,與報道中提到的辣木在pH值為4.5~8條件下的沙土、黏土中均能正常生長并開花結實有一致性[1]。土壤中能被植物吸收的氮素處于較豐富,但土壤有機質處于缺乏到中等水平范圍,全磷、全鉀和有效磷處于極缺乏到中等水平狀態,綜合各營養成分來看,各辣木園的土壤肥力較低,其中有機質可能成為辣木品質的限制因子。
土壤肥力高低不僅受土壤養分和植物吸收能力的影響,更取決于各因子的協調程度[13]。辣木的生長與品質需要適量的各種營養元素,營養元素的缺乏會使產量降低,品質下降,保持土壤中氮磷鉀含量是土地持續利用和辣木優質、高產、穩產的重要條件。調查結果僅能描述定點的營養成分狀況,為更好的了解各辣木園的土壤肥力,應根據農事管理實際情況來確定施肥種類及施肥量,通過增加有機肥,測土配方施肥等方式,最終達到精準施肥,實現辣木產業的優質、可持續發展。
植物吸收累積是生態系統中微量金屬元素遷移循環并影響動物、人體健康的重要環節[14]。植物新陳代謝機理以主動方式吸收銅、鉬、鋅等必須的營養元素,而以主動或被動(非代謝)方式吸收鉛等非必須元素[15]。調查分析辣木園土壤中的金屬元素含量,有助于評價辣木園的生態環境,為辣木品質提供基礎數據。眾所周知,污染土壤的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻和類金屬砷等生物毒性顯著的元素,以及有一定毒性的鋅、銅、鎳等元素。調查結果顯示,辣木園土壤中具有污染性的金屬元素含量較多,瀾滄辣木園土壤中鋅、鉛、鎘含量分別為116.15、116.95和1.13 mg/kg;保山蒲縹辣木園土壤鎳、鉻含量分別為85.65和226.35 mg/kg。需進一步增加樣本量分析測定,探討這些金屬元素在辣木園土壤中是否存在污染情況。
4 結 論
云南省辣木園土壤肥力水平總體較低,pH值在4.59~6.84范圍內,土壤中的氮素和金屬元素較豐富,有機質和全鉀處于缺乏到中等水平范圍,全磷處于極缺乏水平,有效磷在極缺乏到中等水平。另外,辣木園土壤中具有污染性的金屬元素鉛、鋅、鎘、鉻、鎳含量較多。提出兩點建議:一是根據農事管理實際情況來確定施肥種類及施肥量,通過增加有機肥,測土配方施肥等方式,最終達到精準施肥;二是增加瀾滄辣
木園和保山蒲縹辣木園土壤樣本數量繼續跟蹤分析測定,探討金屬元素在辣木園土壤中是否存在污染情況。
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(責任編輯:肖彥資)