南雄市坪田鎮銀杏果園高效施肥對策分析

潘勝強，李 彬，鄧 玉，巫 劍，羅 薇，彭四清，楊國義

（廣東省生態環境技術研究所/廣東省農業環境綜合治理重點實驗室，廣東 廣州 510650）

【研究意義】 傳統銀杏施肥效率低下，致使白果的單產低、種核小、品質差。因此，對銀杏果園立地條件、銀杏不同物候期肥力需求進行討論分析，形成高效施肥對策，對提高銀杏林施肥效率、提升銀杏藥用資源產量與品質具有重大意義。

【前人研究進展】 銀杏（Ginkgo biloba L.）又名白果樹、公孫樹、鴨掌樹等，屬于銀杏科銀杏屬大型落葉喬木，是我國特有的單科單屬單種的孑遺植物[1]。銀杏渾身是寶，銀杏林兼具觀賞價值、防護林價值，銀杏果、葉均為新一代重要藥用資源[2]，其中白果為藥食兩用藥材[3-5]，既能防病治病，又能作為營養保健食品長期食用，自明清以來就被列為食療佳品；銀杏葉中黃酮、內酯等多種活性成分更是當前銀杏藥用價值開發熱點[2，6-7]，市場已開發出大量銀杏葉保健品[8-10]。前期對銀杏的研究主要著重于古生態學研究、資源調查、生物學特性研究、物候特征、銀杏栽培、白果品質分析、銀杏活性成分提取、銀杏藥用價值開發等，相關研究均已具有豐富的文獻報道，但相關銀杏藥用資源與品質提升的研究較少。國內外研究表明，環境是影響植物次生代謝物生物合成的重要因素之一, 類黃酮作為植物中一類重要的次生代謝產物, 在植物與環境互作的過程中行使著重要的功能，它們構成植物防御體系的一部分，在植物遭受紫外輻射、鹽、溫度和干旱等單一或多個脅迫時均發揮著重要作用[11-16]；營養物質消耗是控制類黃酮途徑不同分支基因表達和產物形成的關鍵因素[17]。生境條件、土壤環境條件對藥材產量、品質具有重要影響，而施肥是人為影響藥材產量、品質的重要手段[18-20]。

【本研究切入點】 以銀杏立地條件土壤肥力特征、銀杏肥力需求為研究切入點。【擬解決關鍵問題】 探討銀杏肥力需求與立地條件土壤肥力特征差異，提出高效施肥對策，以期為提高南雄銀杏白果、銀杏葉的產量與品質提供依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

南雄市位于廣東省東北部，大庾嶺南麓，毗鄰江西、湖南，屬中亞熱帶季風濕潤區，具大陸性氣候特征，四季分明，常年平均氣溫19.6℃，降雨量1 555.1 mm，年日照1 852.4 h，無霜期293 d。南雄南北兩面群山連綿，中部丘陵沿湞江伸展，形成一狹長盆地，地質學稱之為“南雄盆地”， 據明代嘉靖年間南雄府志記載，南雄自明代就有銀杏栽培，境內現存1.3萬余株百年以上銀杏古樹，素有 “中國嶺南銀杏之鄉”美稱，其坪田白果享譽港澳和東南亞地區[21]。

研究區位于南雄市坪田鎮荊崗村338縣道旁，銀杏林為種植于丘陵地的優良核用品種坪田白果，占地面積約2.3 hm2，銀杏植于1995年，雌雄株比例大致為4∶1。

1.2 樣品采集

于2016年在坪田鎮銀杏園范圍內，按照均勻布點及代表性兼顧原則，用木鏟采集6個土壤樣品，每個土壤樣品用“X”法均勻隨機采取5個以上采樣點，采集深度為0～20 cm，采集的土壤經充分混合后，采用四分法取約1 kg裝入塑料袋中，帶回實驗室測定。其中采樣點2和采樣點3位于銀杏園內豬舍兩側。

1.3 樣品分析測試

樣品測試項目包括pH值、有機質、全氮、水解性氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效銅、有效鋅、有效錳、有效硼、CEC（陽離子交換量）、質地等，分析測試方法和質量控制參照國家森林土壤對應標準方法執行。測試數據采用Excel軟件進行統計分析。

1.4 土壤肥力評價方法

1.4.1 肥力評價標準及依據 土壤肥力評價標準參考《南方地區耕地土壤肥力診斷與評價》（NY/T 1749-2009），評價標準值依據該標準附錄C中建議標準值，評價方法采用標準中改進后的Nemerow法，附錄C“南方地區土壤肥力評價主要理化指標建議參考標準值”“南方地區部分土壤肥力評價指標建議的單項肥力指數（Pi）”見表1。

1.4.2 土壤肥力單項指數 肥力單項指數評價計算公式：

式中，Pi為土壤肥力指標i的單項肥力指數，該值直接反映指標i的肥效效應，Pi值越高，肥力越高；Ci為土壤肥力指標i的實測數據；Si為土壤肥力指標i的評價標準值。

1.4.3 土壤肥力綜合指數 土壤肥力綜合指數評價計算公式：

表1 南方地區土壤肥力評價主要理化指標建議參考標準值Table 1 Suggested reference values of main physical and chemical indicators for soil fertility evaluation in southern China

式中，P綜為土壤肥力綜合指數（數值保留2位有效數字）；（Ci/Si）2min為所有土壤單項肥力指數指標中最小值的平方；（Ci/Si）2ave為所有土壤單項肥力指數平均值的平方；在綜合土壤肥力指數（P綜）計算過程中，當單項肥力指數Pi＞3時，該項肥力指數以Pi＝3計；N表示參與評價的土壤肥力指標個數（要求10 項及以上）。

1.4.4 土壤肥力等級劃分 采用上述方法評價所得綜合肥力指數，按不同數值范圍分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級3個肥力等級，其分級標準見表2。

表2 土壤肥力等級劃分Table 2 Grade classification of soil fertility

2 結果與分析

2.1 土壤養分指標

南雄市坪田鎮銀杏果園6個土壤樣品肥力指標分析結果見表3。從表3可以看出，土壤pH范圍為5.05～6.10，平均值為5.57，整體處于微酸性水平；土壤有機質和全氮均屬于肥力一般水平；土壤中有效磷、速效鉀、有效銅、有效錳均處于肥力較高水平；上述結果與廣東土壤[22]相關南雄盆地酸性紫色土的記載一致，南雄酸性紫色土有機質和氮素含量低，但磷、鉀含量普遍偏高。有效鋅含量在1.11～5.46 mg/kg之間，平均值為2.82 mg/kg，位點之間變異系數較大，單項養分指標一般；土壤有效硼含量在0.07～0.16 mg/kg之間，平均值為0.12 mg/kg，顯著低于土壤缺硼的臨界值[23]0.5 mg/kg，調查結果與沈錦輝等[24]、王軍等[25]對南雄煙區土壤養分缺素狀況分析結果一致，南雄紫色土煙區普遍缺乏硼元素，鋅含量普遍偏低。

2.2 單項肥力指數

參考《南方地區耕地土壤肥力診斷與評價》（NY/T 1749-2009）診斷與評價方法，對銀杏園各樣品進行單項肥力指數分析，結果見表3。土壤單項肥力指數順序如下：有效磷＞有效銅＞速效鉀＞有效錳＞有效鋅＞有機質＞全氮＞水解氮＞CEC＞有效硼，土壤單項肥力指數呈現嚴重供給不平衡狀況。

2.3 土壤綜合肥力指數

參考《南方地區耕地土壤肥力診斷與評價》（NY/T 1749-2009）診斷與評價方法，對銀杏園各樣品肥力指標進行綜合評估，結果（表4）表明，園區6個位點肥力綜合指數平均值為1.09，肥力等級為Ⅱ級，土壤肥力整體處于一般偏下水平。肥力等值線呈現中南向兩端降低趨勢（圖1），其中位點NX02、NX03肥力綜合指數較高，可能受中間豬舍影響，最北部位點NX05肥力等級處于Ⅲ級肥力低水平狀態。

表3 土壤肥力樣品養分指標分析結果Table 3 Analysis result of nutrient indicators of soil fertility samples

3 銀杏果園施肥對策分析

我國銀杏資源豐富，種質資源、種植面積及果實產量均占世界總量的90%以上，是我國重要的經濟樹種之一。國內外對銀杏果園培肥已經有大量研究報道[26-28]，以下就坪田鎮紫色土銀杏果園施肥對策進行分析。

3.1 銀杏果園立地條件施肥需求分析

王義強等[29]對湖南銀杏資源的分布調查認為，紫色土瘠薄不利于銀杏生長。何方等[30]對湖南銀杏分布的研究認為，銀杏在紫色土土層較厚的土壤上有生長比例失調現象，應注意培肥和保持水土；同時其根據銀杏在有機質含量3%以上區域的分布特征，認為銀杏本質上仍屬于喜肥樹種；根據銀杏在石灰巖或鈣質豐富的母巖上的分布比例特征，認為銀杏對鈣的需要和在適應的生態類型上屬于喜鈣樹種。南雄市坪田鎮銀杏果園緊靠湖南，立地條件土壤性質具有較高的一致性，上述銀杏施肥需求文獻對本區域銀杏施肥具有較大指導意義。何丙輝等[31]研究表明，農家肥有機質含量高、養分指標全、來源廣泛、成本低廉，并且可顯著改良土壤，增強土壤保水保肥能力，且對于銀杏生長及其構件品質提升具有巨大促進作用，基于坪田鎮銀杏果園土壤肥力供給不均衡，有機質及氮素含量低下狀況，建議對銀杏果園增施農家肥，提升土壤整體肥力水平。

表4 土壤肥力綜合指數分析結果Table 4 Analysis results of soil integrated fertility index

圖1 土壤肥力綜合指數等值線Fig.1 Isogram of soil integrated fertility index

氮素對銀杏各種生理過程與生長發育都有影響，可顯著促進銀杏枝干高大、生長旺盛、葉色濃綠、增強蛋白質合成及提升銀杏光合效能等[32]。王怡等[33]對南雄煙區的土壤養分狀況分析結果表明，有機質、全氮和堿解氮含量均以紫色土最低，需進行氮素的調控。王建賈等[34]對銀杏種子生長發育過程中營養元素含量相關性分析結果表明，氮磷鉀三要素在銀杏種子不同發育階段均呈現極顯著線性相關，表明白果對氮磷鉀三要素進行協同吸收。郁萬文等[35]認為，N、P、K配施可不同程度地提高白果產量、種實大小、種仁中內含物含量，且大體表現為P或K有利于營養成分和藥用成分的合成和積累，而N則更有利于產量的提高。對于有效磷和有效鉀均處于較高水平的坪田鎮銀杏果園，增施氮肥可有效提升銀杏對土壤磷和鉀的利用水平，對白果產量、品質提升具有顯著經濟效益。

硼是植物生長發育必需微量元素，是開花結實和生長點所必需營養元素[36-39]。周新富等[40]對銀杏增施微量元素的研究表明，增施硫酸鎂、硫酸鋅、硼砂微量元素肥后，銀杏種實重、種實出核率、種核出仁率等指標均有不同程度提高，種核浮水率大幅度降低。郁萬文等[41]關于葉面配施鎂鋅鉬對銀杏苗葉生長和藥用品質的影響研究表明，配施適當濃度的鎂鋅鉬葉面肥可在一定程度促進銀杏苗葉綠素合成，上調可溶性糖和可溶性蛋白質等初生代謝物質積累，改善其葉片生長和藥用品質，提高葉產量及藥用品質構成要素。可見，微量元素對提升白果品質具有顯著意義。針對坪田鎮銀杏果園微量元素硼缺素效應狀況，建議采用噴施葉面肥、基施微量元素肥方式滿足銀杏對微量元素的需求。

3.2 銀杏物候特性對肥力需求分析

吳際友[42]對湖南果用銀杏的施肥研究認為，銀杏為多年生果樹，不同生長階段、同一年不同物候期對肥力需求也不同，通常一年內掛果銀杏施肥分為葉前肥、促花催種肥及果后肥，同時其提出“3、6、9”施肥管理法對銀杏果園進行針對性施肥，即3月份施葉前肥，6月份施促花催種肥，9月份施果后肥。而劉世冬[43]、馮穎竹等[44]對南雄銀杏生物學特性及物候特征的分析表明，南雄銀杏通常3月上旬開始萌芽，4月中旬開花，8月中下旬果實成熟，11月下旬落葉休眠。可見，南雄銀杏物候特性較湖南銀杏稍微有提前，可能與銀杏立地條件氣候差異有關。根據肥效先行原則，建議參照該法進行相應提前施肥，即2月底施用葉前肥，4月初施促花催種肥，8月底施果后肥。

4 結論

南雄市坪田鎮銀杏果園土壤屬于酸性紫色土，肥力綜合指數平均值為1.09，整體處于一般偏下水平，呈現肥力供應不平衡狀況。其中，土壤中有效磷、速效鉀、有效銅、有效錳均處于肥力較高水平，土壤交換性鈣鎂含量均處于豐富水平，有機質、水解氮和陽離子交換量整體處于較低水平，微量元素硼呈現缺素效應。

結合銀杏果園肥力狀況及果用銀杏肥力需求分析，建議南雄市坪田鎮銀杏果園施肥措施按以下方式實施，2月底施用“農家肥+氮肥+微量元素硼肥”作為葉前肥，為銀杏生長、發芽提供肥效保障；4月初施用“氮肥+微量元素硼肥”作為催花促種肥，其中微量元素肥可采取噴施葉面肥方式進行，以利于銀杏通過葉面快速吸收，提升銀杏花量、座果率；8月底施用農家肥為主的基肥作為施果后肥，為銀杏冬季肥效消耗提供保證。同時，建議進一步參考《測土配方施肥技術規范》（NY/T1118）方法要求，對南雄市坪田鎮銀杏果園進行肥效試驗研究，確定施肥量與效益相關關系。