呂梁山紅棗經濟林土壤養分評價與施肥建議

劉煥煥，王改玲，賀潤平，殷海善

（1.山西農業大學資源環境學院，山西太谷030801；2.山西省農業科學院植物保護研究所，山西太原030031；3.山西省農業科學院農業資源與經濟研究所，山西太原030006）

呂梁山沿黃紅棗主要分布于臨縣、石樓縣、柳林縣、興縣和永和縣，形成了長300 km、寬20 km 的紅棗經濟林帶，是沿黃一帶農民的支柱產業。目前，呂梁山棗樹種植面積近13.33 萬hm2，占全國棗樹種植總面積的10%，正常年景產量高達28 萬t[1]，是我國紅棗生產的重要基地之一。土壤是植物生長的基礎，其養分供應狀況直接影響棗樹的生長、產量和品質。對黃土高原坡地密植棗園土壤質地與土壤肥力的研究表明，黃土高原地區氮磷普遍缺乏，土壤肥力較低[2]。呂梁山位于黃土高原北部，母質、地形、氣候是導致土壤肥力低的3 個主要自然因素。一方面黃土母質中土壤氮、磷含量低，另一方面則是地形破碎、植被蓋度低、降雨少而集中，水分流失嚴重，使土壤養分進一步虧缺。當地農民多年不施肥或施肥不合理及耕作不當是導致呂梁山紅棗經濟林土壤養分含量低的人為影響因素。郭宏等[3-4]對黃土高原蘋果園土壤養分分析結果表明，蘋果園土壤有機質含量很低，磷和鉀含量較高。李青華等[5]研究了黃土丘陵溝壑區山地蘋果林土壤干化及養分變異特征，結果發現，該地區不同樹齡蘋果林0～300 cm 土層土壤有機質、全氮、堿解氮含量均處于極缺狀態。施肥是促進棗樹生長、提高紅棗產量和品質的重要措施。鄒耀湘等[6]研究表明，配方施肥有利于棗樹生長，氮磷鉀與微肥合理配施可以提高紅棗的產量和品質。舒洲等[7]對黃土丘陵區旱作山地紅棗氮磷鉀施肥效應進行了研究，結果表明，氮磷鉀配合施用能提高紅棗品質。王晶晶等[8-9]研究發現，施肥能增加紅棗產量。吳碩等[10]綜述了棗樹施肥研究進展，結果發現，施肥能提高紅棗品質。長期以來，棗農對棗樹的修剪、病蟲害防治等日常管理比較重視，忽視了對土壤養分的管理。由于紅棗產品競爭激烈、比較效益下降，因而紅棗生產中肥料投入不足，紅棗經濟林科學施肥理論與技術缺乏，對呂梁山紅棗產業科技支持作用不足，有關坡耕地紅棗經濟林合理施肥的研究較少。

本研究在大量野外調查的基礎上，采集典型性、代表性土壤樣本，對呂梁山紅棗經濟林土壤養分含量進行分析與評價，提出了呂梁山紅棗經濟林合理施肥建議，以期為該區紅棗產業發展培肥土壤提供理論指導。

1 材料和方法

1.1 研究區概況

呂梁山位于山西省西部，南北跨度約400 km，海拔為1 000～2 000 m，該地區地勢較高，氣候類型屬于半干旱大陸性季風氣候，水熱資源分布不協調，全年大于10 ℃的有效積溫2 534.7～3 870.0 ℃，晝夜溫差大，夏季降水量占全年降水量的60%左右。植被類型多樣，土壤以褐土和黃土為主。呂梁山耕地以坡耕地為主，25°以上坡耕地所占比例較大。呂梁山紅棗經濟林主要分布于臨縣、石樓縣、柳林縣、興縣和永和縣這5 個縣，其中，臨縣紅棗種植面積最大，為5.67 萬hm2；石樓縣為2 萬hm2，柳林縣為1.8 萬hm2，興縣為1.3 萬hm2，永和縣為1.3 萬hm2。呂梁市沿黃紅棗經濟林是從1982 年實行土地承包到戶開始發展起來的，棗樹樹齡大多為20 a 以上，各縣棗樹的施肥和其他管理方式大體一致。

1.2 試驗方法

2018 年春季，選擇在呂梁山的臨縣、石樓縣、柳林縣、興縣這4 個紅棗主產區，采集耕層混合土壤樣品，采集深度0～30 cm，采集時采用GPS 定位，每個樣品由5 個采樣點的土樣混合而成，采用四分法保留約1 kg。土壤樣品采集后帶回實驗室，經自然風干后，除去礫石和植物根系等雜物，將土樣磨細后分別過1，0.149 mm 篩。其中，過1 mm 篩的土樣用于土壤速效養分的測定，過0.149 mm 篩的土樣用于土壤有機質的測定。共采集土壤樣品53 個，其中，臨縣34 個，石樓縣5 個，柳林縣5 個，興縣9 個。對土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀進行評價，從而探討呂梁山紅棗經濟林土壤養分的高低。

1.3 測定項目及方法

土壤樣品采用常規分析方法進行測定[11]，測定的指標主要為有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀。其中，有機質含量測定采用重鉻酸鉀容量法- 外加熱法；土壤堿解氮含量測定采用堿解擴散法；有效磷含量測定采用碳酸氫鈉浸提- 鉬銻抗比色法；速效鉀含量測定采用乙酸銨浸提火焰光度法。

1.4 土壤養分肥力評價標準

果園土壤養分含量指標的豐缺目前還沒有統一標準，本研究采用的是全國第二次土壤普查養分分級標準。根據全國第二次土壤普查養分分級標準，土壤養分共分6 級，其中，1 級為極高，2 級為高，3 級為中上，4 級為中下，5 級為低，6 級為極低，即1，2 級為高等，3，4 級為中等，5，6 級為低等。

變異系數又稱離散系數，是概率分布離散程度的一個歸一量度，其定義為標準差與平均值之比。變異系數CV≤10%時為弱變異，10%＜CV＜100%為中等變異，當CV≥100%為強變異[12]。

2 結果與分析

2.1 對土壤有機質的評價

表1 調查區土壤有機質含量分布

從表1 可以看出，呂梁山紅棗經濟林土壤有機 質含量平均值為6.24 g/kg，變異系數范圍為18%～44%，為中等變異，說明有機質含量差異不明顯。根據全國第二次土壤普查養分分級標準，呂梁山紅棗經濟林土壤有機質含量處于3 級水平的占1.89%，處于4 級水平的占9.43%，處于5 級水平的占33.96%，處于6 級水平的占54.72%。其中，臨縣土壤有機質含量處于3 級水平的占2.94%，處于4 級水平的占14.71%，處于5 級水平的占52.94%，處于6 級水平的占29.41%；石樓縣、柳林縣和興縣紅棗經濟林土壤有機質含量均處于6 級水平。

2.2 對土壤堿解氮的評價

由表2 可知，調查區土壤堿解氮含量平均值為30.21 mg/kg，變異系數范圍為24%～73%，為中等變異，說明堿解氮含量差異不明顯。堿解氮平均含量最大的縣是柳林縣，達58.82 mg/kg；堿解氮平均含量最小的縣是興縣，為20.49 mg/kg。根據第二次全國土壤養分狀況分級標準，呂梁山紅棗經濟林土壤堿解氮含量處于6 級水平的占60.38%，處于5 級水平的占28.30%，處于4 級水平的占9.43%，處于3 級水平的占1.89%，處于5，6 級水平的共占88.68%。其中，臨縣土壤堿解氮含量處于3 級水平的占2.94%，處于4 級水平的占2.94%，處于5 級水平的占26.47%，處于6 級水平的占67.65%；石樓縣堿解氮含量處于4 級水平的占20.00%，處于5 級水平的占60.00%，處于6 級水平的占20.00%；柳林縣堿解氮含量處于4 級水平的占60.00%，處于5 級水平的占40.00%；興縣堿解氮含量處于5 級水平的占11.11%，處于6 級水平的占88.89%。

表2 調查區土壤堿解氮含量分布

2.3 對土壤有效磷的評價

由表3 可知，呂梁山紅棗經濟林土壤有效磷含量的平均值為8.67 mg/kg，變異系數范圍為52%～72%，為中等變異。其中，變異系數最高的地區是臨縣，達到72%；變異系數最小的地區是柳林縣，為52%。土壤有效磷含量平均值最高的區域是石樓縣，為17.50 mg/kg；最低的區域是柳林縣，為5.28 mg/kg。根據全國第二次土壤普查養分分級標準，呂梁山紅棗經濟林土壤有效磷含量處于2 級水平的占9.43%，處于3 級水平的占13.21%，處于4 級水平的占52.83%，處于5 級水平的占13.21%，處于6 級水平的占11.32%，4 級及以上級水平的占75.47%。其中，臨縣紅棗經濟林土壤有效磷含量處于2，3，5，6 級水平的均占8.82%，處于4 級水平的占64.71%；石樓縣紅棗經濟林土壤有效磷含量處于3 級及以上水平的占60.00%；柳林縣紅棗經濟林土壤有效磷含量處于4 級及以上水平的占60.00%；興縣紅棗經濟林土壤有效磷含量處于4 級及以上水平的占66.67%。

表3 調查區土壤有效磷含量分布

2.4 對土壤速效鉀的評價

從表4 可以看出，呂梁山紅棗經濟林土壤速效鉀含量的平均值為121.83 mg/kg，變異系數范圍為12%～43%，為中等變異。其中，變異系數最大的地區是柳林縣，達43%；變異系數最小的地區是興縣，為12%；臨縣、石樓縣變異系數均為14%。土壤速效鉀平均含量最高的是石樓縣，為119.41 mg/kg；興縣的速效鉀平均含量最低，僅為62.16 mg/kg。總體來講，呂梁山紅棗經濟林土壤速效鉀含量處于1 級水平的占7.55%，2 級水平的占15.09%，處于3 級水平的占35.85%，處于4 級水平的占41.51%，處于4 級及以上水平的占58.46%。其中，臨縣紅棗經濟林土壤速效鉀含量處于1 級水平的占11.76%，處于2 級水平的占23.53%，處于3 級水平的占38.24%，處于4 級水平的占26.47%；石樓縣紅棗經濟林土壤速效鉀含量80.00%都處于3 級水平；柳林縣處于4 級水平的占60.00%；興縣紅棗經濟林土壤速效鉀含量均處于4 級水平。

表4 調查區土壤速效鉀含量分布

3 結論與建議

3.1 結論

本研究表明，呂梁山紅棗經濟林的土壤養分情況為：土壤有機質含量處于6 級水平的占54.72%，處于5，6 級水平的共占88.86%，有機質含量較低；土壤堿解氮含量處于6 級水平的占60.38%，處于5，6 級水平的共占88.68%，堿解氮含量較低；土壤有效磷含量處于4 級水平的占52.83%，處于5，6 級水平的共占24.53%，土壤有效磷含量處于中等偏下；土壤速效鉀含量處于1，2 級水平的共占22.64%，處于3，4 級水平的共占77.36%，速效鉀含量中等。

3.2 建議

3.2.1 有機無機配合施肥 棗樹生長過程中需要消耗大量的養分，因此，科學合理施肥是紅棗豐產、優質的養分基礎。單施化肥易造成肥料浪費、土壤板結，影響果樹的產量和品質；加施有機肥能夠平衡供應養分，提高肥力，逐步改良土壤。因此，有機無機肥配施能有效改善土壤微生物環境及土壤物理化學性質，提高土壤肥力，促進作物增產增收[13-14]。潘義宏等[15]研究表明，有機肥與化肥按不同比例配施能提高土壤微生物數量和土壤綜合肥力。劉星等[16]研究了有機無機肥配施對強筋小麥產量和植株生理特征及土壤性質的影響，結果表明，有機無機肥配施能增加土壤養分供應。增施有機肥和氮肥，適量施用磷肥，在高產果園施用少量鉀肥，是當前呂梁山紅棗經濟林的施肥方向。根據棗樹生理，可以實行基肥、追肥、葉面肥分次施用方案，以提高肥效。

3.2.2 實行保護性耕作制度 研究發現，生草覆蓋可有效減少水土流失。孫計平等[17]研究表明，生草能有效增加梨園土壤的保水能力。黃炎和等[18]對侵蝕坡地果園不同生草方式對土壤和果樹生長的影響進行了研究，結果表明，生草能有效控制土壤侵蝕。劉月英等[19]研究表明，果園生草制能提高坡地果園水土保持效果。棗園生草可有效減少水土流失、養分流失，且生草翻耕還田可以培肥土壤。生草還田是果園保護性耕作的主要內容，在15°左右的緩坡耕地、梯田上適合用生草還田管理法。棗樹修剪枝條也可以粉碎還田。在有條件的地方修建水平溝、魚鱗坑等以利于水土保持。在坡度緩、地塊大的棗地以及梯田和河灘地，建議把傳統的一耕三鋤人工作業模式簡化為種草后多次刈割秋季一次翻耕的機具作業模式，以提高土壤有機物質含量，同時提高勞動效率。