楊紹瓊 陳偉強 李宗凱 杜浩 張光勇 孫寅虎 李春



摘 要 為了探明云南省香蕉主要種植區土壤肥力狀況,對云南省德宏州、西雙版納州、紅河州等香蕉主要種植區蕉園土壤進行田間調查和取樣分析。結果顯示,64.52%蕉園土壤pH低于5.5;64.52%蕉園土壤有機質含量低于20 g·kg-1;45.16%蕉園土壤全氮含量低于1.0 g·kg-1,51.2%蕉園土壤堿解氮含量大于120 mg·kg-1;64.52%蕉園土壤有效磷含量高于40 mg·kg-1;64.52%蕉園土壤速效鉀含量高于250 mg·kg-1;61.29%蕉園土壤有效鈣含量高于1 000 mg·kg-1;67.74%蕉園土壤有效鎂含量高于200 mg·kg-1;80.64%蕉園土壤有效銅含量高于1.0mg·kg-1;96.77%蕉園土壤有效鐵含量高于20 mg·kg-1;90.33%蕉園土壤有效錳含量高于20 mg·kg-1;9.68%蕉園土壤有效鋅含量低于1.0 mg·kg-1。土壤酸性強,有機質含量低是云南省主要香蕉種植區面臨的主要問題。
關鍵詞 高原特色香蕉;香蕉主產區;土壤肥力;云南省
中圖分類號:F326.13 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.24.089
云南是我國香蕉的第一大產區,據統計,2016年云南香蕉種植面積為13萬公頃,產量為326萬噸,產值超過95億元[1]。云南香蕉種植區主要分布在北回歸線附近海拔500~1 000 m的山地區域,為典型的高海拔、高緯度地區,具有世界上生產“高原香蕉”的典型環境[2-4]。云南香蕉產區分布廣,全省14個地州(市)的67個縣都有香蕉種植,但主要分布在紅河流域、怒江流域、瀾滄江流域等熱區[1],這些區域植被覆蓋度較好,水熱氣候資源豐富,沒有工業污染源,是生產無公害綠色農業的優良基地。香蕉屬于大水大肥作物,施肥量較一般作物大,土壤肥力狀況對香蕉產量和品質有重要影響,合理的施肥和田間管理對于提高香蕉產量和品質尤為重要。相關研究人員對云南省紅河州河口縣香蕉園土壤肥力狀況進行了調查評價,發現了河口縣香蕉園土壤養分分布不平衡,大部分蕉園肥料施用不合理的問題。也有部分研究人員對廣西、海南的香蕉種植區土壤肥力做了評價,并提供了相應的施肥建議。但是,當前對整個云南省高原香蕉主產區的土壤肥力并沒有相關的調查評價,也沒有相應的土壤養分基礎數據以供進行施肥指導。因此,對云南省香蕉主要種植區土壤肥力狀況進行調查,對指導農戶合理施肥,提高肥料利用率,降低化學肥料的施用并提高香蕉的產量和品質有重要的現實意義[5]。
1 材料與方法
1.1 供試土樣
2017—2018年在云南省德宏傣族景頗族自治州(瑞麗市弄島鎮2個,盈江縣那邦鎮2個)、西雙版納傣族自治州(景洪市橄欖壩5個,普文4個)、紅河哈尼族彝族自治州(元陽縣馬街鄉1個,金平縣清水河鄉1個,勐拉壩4個,紅河縣迤薩鎮1個,河口縣6個)、臨滄市(永德縣崇崗鄉2個)、普洱市(景谷縣正興村2個)、玉溪市(元江縣1個)等香蕉主要種植區采集土壤樣品,隨機選擇采樣點,避開施肥溝,采集0~30 cm土樣,共采集31個土壤樣品,每個樣品為10個點的混合樣。按常規方法混合,風干,分別過1.00 mm和0.25 mm篩后備用。
1.2 試驗方法
土壤有機質含量測定采用重鉻酸鉀油浴加熱容量法;全氮含量測定采用開氏消煮法;堿解氮含量測定采用堿解擴散法;有效磷含量測定采用鹽酸-氟化銨浸提鉬銻抗比色法;速效鉀以中性乙酸銨提取,采用原子吸收分光光度法進行含量測定;土壤有效鈣、鎂以中性乙酸銨-EDTA浸提,采用原子吸收分光光度法測定含量;有效銅、有效鐵、有效錳、有效鋅含量測定采用DTPA浸提原子吸收分光光度法。
1.3 土壤肥力評價標準
采用全國第二次土壤普查的養分分級標準以及前人對蕉園土壤肥力評價分級標準評價分析調查區土壤養分狀況[6-8]。
2 結果與分析
經檢測,云南省各地區供試土樣pH值以及有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鈣、有效鎂、有效銅、有效鐵、有效錳、有效鋅含量測定值見表1。
2.1 蕉園土壤pH狀況分析
土壤pH值對土壤微生物活動以及土壤養分組成形態有重要影響。已有研究表明,香蕉適宜在pH值為5.5~6.5的土壤中生長,土壤pH為6.5~7.3時香蕉也可生長。從表1、表2可以看出,云南省主要植蕉區土壤pH值變幅范圍為4.09~7.08,平均值為5.39。pH小于4.5的蕉園占12.90%,pH大于6.5的蕉園占12.90%,pH低于5.5的蕉園占64.51%,土壤pH為5.5~6.5的蕉園占22.58%,大部分蕉園土壤不適宜香蕉生長,應合理增施石灰等堿性肥料改良土壤。
2.2 蕉園土壤有機質狀況分析
土壤有機質是土壤的重要組成成分,是衡量土壤肥力的重要指標。土壤有機質能夠為植物生長提供必須的營養元素,不僅是土壤微生物活動的能量來源,還是反映土壤肥力高低的重要指標。由表1、表3可以看出,云南主要蕉園土壤有機質含量范圍在7.70~40.60 g·kg-1,平均值為18.52 g·kg-1。
根據土壤養分分級標準,云南省蕉園有機質含量為1~5級水平,有機質含量低于20 g·kg-1的蕉園占64.52%,高于30 g·kg-1的蕉園僅占6.46%,整體有機質含量處于中下水平,這可能與調查地區的溫度較高,濕度大,有機質腐解速率較快,外源有機肥供應不足有關。因此,合理施用有機肥是提高土壤有機質含量的有效途徑。
2.3 蕉園土壤全氮與堿解氮狀況分析
氮素是香蕉各生長階段尤其是營養生長期不可缺少的營養元素之一。由表1可以看出,云南省各香蕉種植區全氮含量在0.40~2.45 g·kg-1,平均值為1.01 g·kg-1,全氮含量高于1.5 g·kg-1的蕉園只占6.45%,低于1.0 g·kg-1的蕉園占45.16%,大部分蕉園全氮含量處于中等水平。
土壤堿解氮包括無機態氮和結構簡單能為作物直接吸收利用的有機態氮,由于其可供作物近期吸收利用,故又稱速效氮。土壤堿解氮含量在100~150 mg·kg-1水平適宜香蕉生長。由表1、表4可以看出,調查區蕉園土壤堿解氮含量為34.99~294.63 mg·kg-1,平均值為125.44 mg·kg-1,其中土壤堿解氮含量低于90 mg·kg-1的蕉園占35.48%,土壤堿解氮含量為90~120 mg·kg-1的蕉園占16.13%,土壤堿解氮含量大于120 mg·kg-1的蕉園占51.2%,說明大部分地區土壤適宜香蕉的生長。
2.4 土壤有效磷和速效鉀狀況分析
磷是植物體內重要能源傳遞物質和遺傳傳遞物質,而有效磷是植物可吸收和利用的磷素形態。由表1、表5可以看出,調查地區各蕉園有效磷含量分布極不平衡,含量為0.19~399.47 mg·kg-1,平均值為101.26 mg·kg-1,有效磷含量低于5.0 mg·kg-1的蕉園占12.90%,高于40 mg·kg-1蕉園占64.52%。調查地區大部分蕉園土壤有效磷含量較高,可能與土壤性質和磷肥施用較多有關。
香蕉是典型的喜鉀作物,在生長發育過程中需鉀量較其他果樹高。從表2、表5可以看出,調查蕉園速效鉀含量范圍為96.33~696.96 mg·kg-1,平均值為287.72 mg·kg-1。而土壤速效鉀含量為100~150 mg·kg-1時適宜香蕉種植。在調查的蕉園中,速效鉀含量低于100 mg·kg-1的蕉園僅占6.45%,高于250 mg·kg-1的蕉園占64.52%,表明所調查的大部分蕉園土壤速效鉀含量極豐富,可能與種植過程中大量施用含鉀肥料有關。
2.5 土壤有效鈣、鎂狀況分析
在香蕉生長所需的營養元素中,鈣對香蕉的生長發育、產量和品質有顯著影響,是需求量最大的四種元素之一。從表1、表6可以看出,調查地區香蕉園土壤有效鈣含量在507.57~5 358.54 mg·kg-1,平均值為1 781.15 mg·kg-1。調查區所有蕉園土壤有效鈣含量都高于300 mg·kg-1,適宜香蕉種植。
鎂是香蕉生長所需的四大元素之一,僅次于鉀、氮、鈣。從表1、表6可以看出,調查區香蕉園土壤有效鎂含量在96.34~795.86 mg·kg-1,平均值為297.05 mg·kg-1,大部分蕉園土壤有效鎂含量豐富,適合香蕉生長。
2.6 土壤有效銅、鐵、錳、鋅狀況分析
由表1、表7可以看出,調查區蕉園土壤有效銅含量在0.37~5.42 mg·kg-1,平均值為2.13 mg·kg-1,調查區所有蕉園土壤有效銅含量都達到了中等及以上水平,80.64%的蕉園土壤有效銅含量處于豐富或極豐富水平。
由表1和表7可以看出,調查地區香蕉園土壤有效鐵含量為14.65~87.89 mg·kg-1,平均值為55.90 mg·kg-1,所有蕉園土壤有效鐵含量處于豐富或極豐富水平。
由表1、表7可以看出,調查地區香蕉園土壤有效錳含量變幅為8.01~52.82 mg·kg-1,平均值為34.07 mg·kg-1。低于10 mg·kg-1的蕉園僅占6.45%,90.33%蕉園土壤有效錳含量處于豐富或極豐富狀態。
表1、表7表明,調查地區蕉園有效鋅含量變幅為0.21~6.35 mg·kg-1,平均值為2.32 mg·kg-1。土壤有效錳含量低于1.0 mg·kg-1的蕉園占9.68%,大部分蕉園含量處于中等偏上水平。
3 討論與結論
土壤pH值對營養元素的有效性有很大的影響,直接影響植物對營養元素的吸收。云南省香蕉主要種植區土壤pH值高于5.5的土壤僅占35.48%,大部分土壤屬于酸性和強酸性土壤,不適宜香蕉的生長。造成土壤pH較低的因素可能是盲目施用大量化學肥料,輕施有機肥,同時缺乏相關專家指導,造成不合理的施肥。因此,為了改善蕉園土壤性狀,改良土壤,應合理施用石灰等堿性肥料調節土壤酸度。
土壤有機質是土壤中唯一具有生物活性的成分,幾乎土壤中所有的生物、化學、物理過程都需要有機質的參與。有機質不僅能改善土壤的理化性質,還可以為植物提供養分,是土壤養分的重要組成部分,是土壤肥力的重要指標。云南省主要香蕉種植區土壤有機質平均值為18.52 g·kg-1,土壤有機質含量低于20 g·kg-1的蕉園占64.52%,屬于中等偏下水平,應合理施用有機肥,提高土壤有機質含量。
氮、磷、鉀是植物生長的三大要素,云南省香蕉主要種植區土壤堿解氮含量高于90 mg·kg-1的蕉園占64.51%,有效磷含量高于20 mg·kg-1的蕉園占67.75%,速效鉀含量高于150 mg·kg-1的蕉園占90.33%,說明大部分蕉園土壤氮、磷、鉀含量豐富。可能是由于缺少相關專家的指導,種植戶大量施用大量元素肥料,造成肥料浪費,養分失調以及潛在的環境問題。因此,對于蕉園土壤氮、磷、鉀含量過高的地區,應增施有機肥,減少化肥施用。
鈣、鎂是香蕉生長過程中需求量僅次于氮和鉀的中量元素,缺鈣和缺鎂都會影響香蕉的產量和品質。云南省主要種植區大部分蕉園土壤有效鈣和鎂含量處于豐富或極豐富水平。因此,應合理施用鈣鎂肥料提高香蕉品質和產量。
香蕉生長過程同樣不能缺少微量元素的參與,土壤有效鐵、有效錳、有效銅對香蕉莖粗、株高、果指數有顯著影響。調查區大部分蕉園土壤有效銅、鐵、錳、鋅含量都處于中等水平,只有少部分蕉園處于缺乏狀態。對于微量元素肥料,應該因地制宜,合理施用。
參考文獻:
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(責任編輯:劉昀)