粵東地區柑橘園土壤養分調查分析

賴 多，邵雪花，匡石滋，肖維強，劉傳和，賀 涵

（廣東省農業科學院果樹研究所/農業農村部南亞熱帶果樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室/廣東省熱帶亞熱帶果樹研究重點實驗室，廣東 廣州 510640）

【研究意義】廣東是我國柑橘種植大省，種植歷史悠久、品種豐富，2017年全省柑橘橙柚種植面積達28.64萬hm2，總產量約400萬t，是農民增收的支柱產業之一。但近年來隨著柑橘產業的發展，農民不斷追求產量而忽視果實品質。研究表明，除品種特性外，柑橘品質很大程度上受田間施肥和土壤的理化性質（如結構、質地等）及養分狀況（如礦質元素等）影響[1-5]。此外，不同的土壤類型也會影響肥料的施用效果。唯有科學合理的養分供給才能保障柑橘高產優質，而柑橘園土壤養分狀況是制定柑橘合理施肥方案的重要依據[6-7]。因此，明確柑橘園土壤養分豐缺狀況，才能有針對性地指導田間合理施肥，科學調控柑橘樹體營養，提高柑橘的產量和品質?！厩叭搜芯窟M展】由于不同柑橘栽培地區的地理位置、氣候、土壤條件以及栽培管理方式等方面存在差異，各地柑橘園土壤的養分問題各不相同[8]。例如，湖北、湖南兩省柑橘園土壤主要缺氮、硼、鋅[9]；浙江省柑橘園土壤酸性較強，鐵、錳、銅、鋅等元素有效性較高，而鈣、鎂、硼等有效性較低[8]；重慶柑橘園土壤有機質含量偏低，主要缺乏錳、硼、鋅[10]。2006年，姚麗賢等[11]調查發現廣東柑橘園土壤的鉀、鈣、鎂等養分不平衡。然而，近十幾年來，柑橘栽培管理方式不斷變化，肥料投入也不斷增加，但是鮮見關于廣東地區柑橘園土壤養分肥力狀況的研究報道?！颈狙芯壳腥朦c】粵東地區是廣東省柑橘種植的老產區之一，主要種植蕉柑（又稱潮州柑）。目前，尚未見有關粵東地區柑橘園土壤養分的調查研究。【擬解決的關鍵問題】本研究針對普寧市及饒平縣28個柑橘種植園，采集0～30 cm土層土壤樣品進行性質檢測分析，綜合評價粵東各柑橘種植區土壤肥力現狀，以期為該產區柑橘園的合理施肥及樹體營養和果實品質調控提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 采樣地點

粵東普寧市、潮州市是蕉柑兩大主產區，于2017年12月分別在普寧市（包括赤崗、洪陽、廣太、南溪、云落鎮）以及潮州市饒平縣的柑橘園進行土壤樣品采集。其中普寧市采集22個樣點，饒平縣采集6個樣點，共計采集28個樣點。饒平縣樣點采集2個貢柑園和1個椪柑園樣品，其他均為蕉柑園樣品。

1.2 樣品采集方法與處理

于2017年12月柑橘采收前，對上述各樣點進行土壤樣品采集，利用GPS記錄采樣點的地理位置。

根據柑橘園的地形和面積合理布置采樣點及采樣數量，每個柑橘園不少于10個采樣點。采用“S”形布點，每株對角采兩點，采樣避開施肥穴與滴灌頭濕潤區，用不銹鋼取土器采集樹冠滴水線附近 0～30 cm土樣，每個土壤樣品由10～15個樣點的土壤組成混合樣。將各采樣點的土樣等量混合均勻為一個樣品，用四分法縮分至1 kg左右，裝入干凈的樣品袋，注明樣品編號、采樣地點、時間和柑橘品種。土樣采集帶回實驗室后，置陰涼處自然風干，磨碎、過篩備用。

1.3 測定指標及方法

有機質（OM）采用重鉻酸鉀外加熱法測定；堿解氮采用堿解擴散法測定；有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用乙酸銨交換-火焰光度法測定；交換性鈣和交換性鎂用乙酸銨交換-原子吸收分光光度法測定；有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測定；有效硼用沸水浸提-姜黃素比色法測定；有效鉬用草酸-草酸銨浸提-極譜法測定；土壤pH用水浸提-電位法測定（土水比 1∶2.5）。

1.4 土壤養分狀況評價方法

柑橘園土壤pH評價參照莊伊美[12]和蘇婷婷等[7]的分級標準。土壤有機質分級標準為：含量＜5.0 g/kg為極低，5.0～10.0 g/kg為低，10.0～15.0 g/kg為偏低，15.0～30.0 g/kg為適宜，＞30.0 g/kg為豐富。其他養分分級標準參照表1[13]，土壤養分變異程度分3個等級[14]。

試驗數據采用Excel 2010和GraphPad Prism 8.0軟件（www.graphpad.com）進行處理和統計分析。

表1 柑橘園土壤有效養分分級標準Table 1 Classification standards of soil available nutrients in citrus orchards

2 結果與分析

2.1 粵東柑橘園土壤pH和有機質含量狀況

除了強酸性（pH＜4.5）和強堿性（pH＞8.5）土壤，柑橘在其余pH值土壤均適合或基本適合生長，但最適pH為5.5～6.5。從表2、表3結果可以看出，普寧市廣太鎮土壤pH值顯著高于普寧赤崗、洪陽、南溪、云落鎮和饒平縣，其所有柑橘園土壤pH在最適合柑橘生長5.5～6.5范圍，變幅為5.81～6.01，平均值和變異系數分別為5.93%和1.76%，為弱變異；饒平縣83.33%柑橘園土壤pH基本適宜（66.67%）或最適宜（16.67%）柑橘生長，主要集中在4.8～5.5范圍，變幅為4.78～5.56，平均值和變異系數分別為5.01和6.13%，為弱變異；赤崗、洪陽、云落鎮所有柑橘園及南溪鎮50%、饒平縣16.67%柑橘園土壤pH＜4.8，偏酸性，其中最低為3.21，樣本采于南溪鎮柑橘園?？傮w來看，目前粵東地區柑橘園的土壤偏酸性，pH值平均為4.72，有60.71%的柑橘園土壤pH低于4.8，其中最適宜柑橘生長的土壤樣本比例僅占14.29%。說明粵東地區柑橘園土壤有酸化的趨勢，其原因可能是肥料施用不合理，氯化鉀、硫酸銨、氨肥等酸性肥料在土壤沉積。因此，在田間養分管理上應減少酸性化學肥料的施用，同時要及時補充土壤有機質。

由表2、表3可知，廣太鎮柑橘園土壤有機質含量最高，顯著高于饒平縣，南溪、洪陽、云落鎮柑橘園土壤有機質含量中等，赤崗鎮最低。廣太、洪陽、云落鎮柑橘園土壤有機質含量均處于柑橘適宜生長范圍15.0～30.0 g/kg，其變幅分別為18.6～22.1 g/kg、15.8～16.4 g/kg和 15.7～16.7 g/kg；平均值分別為20.03、16.06、16.04 g/kg；變異系數分別為9.15%、1.50%和2.44%，屬于弱變異。南溪鎮柑橘園土壤有機質平均含量為16.42 g/kg，比洪陽、云落鎮高，但變幅（10.4～28.7 g/kg）范圍較大，變異系數達到38.27%，屬于強變異，有66.67%處于偏低水平（＜15.0 g/kg）。其次，赤崗鎮和饒平縣分別也有33.33%和16.67%柑橘園有機質含量處于偏低水平。對于整個粵東地區，柑橘園土壤有機質平均含量為16.82 g/kg，變幅范圍為10.4～28.7 g/kg，變異系數為19.60%，屬于中等變異等級；其中有機質含量偏低（10.0～15.0 g/kg）的占21.43%，而78.57%柑橘園土壤有機質含量比較豐富，均超過15.0 g/kg，適宜柑橘生長。但土壤有機質含量豐富（＞30.0 g/kg）的柑橘園比例為0。

表2 粵東柑橘園土壤pH和有機質含量Table 2 Soil pH and organic matter content in citrus orchards in Eastern Guangdong

表3 粵東柑橘園土壤pH和有機質分布情況Table 3 Distribution of soil pH and organic matter content in citrus orchards in Eastern Guangdong

2.2 粵東柑橘園土壤大、中量養分豐缺狀況

由表4可知，粵東地區柑橘園土壤堿解氮平均含量為112.68 mg/kg，適宜柑橘生長，但仍有53.57%的土壤堿解氮含量處于缺乏水平（＜100 mg/kg），而且地區分布不均勻，變異系數較高，達到35.08%。其中云落和南溪柑橘園土壤堿解氮含量缺乏的比例分別為100%和66.66%，針對這類土壤，在實際生產中應多施加氮肥?；洊|地區柑橘園土壤有效磷、速效鉀基本不缺乏，分別有21.43%和10.71%的柑橘園適宜柑橘種植，而大部分柑橘園土壤有效磷、速效鉀含量處于高量水平（分別大于80 mg/kg和200 mg/kg），分別占總量的78.57%和 78.58%；僅南溪、云落鎮個別柑橘園土壤缺乏速效鉀，但有效磷、速效鉀兩種養分的地區分布比堿解氮更不均勻，變異系數高達50%以上，屬于強變異，說明地區之間的差異較大，應根據實際情況增加或減少磷、鉀肥用量。

相對于大量養分，粵東地區柑橘園土壤中量養分交換性鈣、交換性鎂缺乏較嚴重，尤其是土壤交換性鎂含量有89.29%的柑橘園偏低，含量極缺（＜80 mg/kg）的柑橘園達到32.14%，適宜柑橘種植的柑橘園僅占所有樣本柑橘園的10.71%，且地區差異較大，變異系數達41.48%，其中適宜區主要集中在赤崗鎮。而粵東地區柑橘園土壤交換性鈣含量分布極為不均，變異系數高達54.43%，從極缺至高量各范圍均有分布，有39.29%的土壤樣本交換性鈣含量在適宜柑橘種植的范圍內，含量處于極缺和缺乏等級的比例分別占3.57%和46.43%，高量比例也不小，占10.71%，全部分布在廣太鎮。

2.3 粵東柑橘園土壤微量養分豐缺狀況

由表5可見，粵東地區柑橘園土壤6種微量元素鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬有效養分含量范圍分 別 為 31.37～268.63、5.73～32.84、0.74～5.70、0.87～7.81、0.12～0.59、0.08～0.35 mg/kg，各 有 效養分含量變異系數在38%以上（均大于30%），屬于強變異。從分布頻率來看，粵東地區柑橘園土壤有效鐵普遍過量，占樣本總量的96.43%，尤其是洪陽、廣太、南溪鎮，有效鐵平均含量在200 mg/kg以上；土壤有效銅含量適宜柑橘種植的樣本比例僅有10.71%，含量處于高量和過量等級的樣本比例分別占39.29%和50%；土壤有效錳、有效鉬含量不同地區差異較大，67.86%和78.57%的土壤樣本有效錳和有效鉬含量適宜柑橘種植，高量水平的樣本比例分別為33.24%和17.86%，而個別柑橘園土壤有效鉬含量處于過量水平，占3.57%，主要集中在洪陽鎮；柑橘園土壤有效鋅含量適宜種植的分布比有效錳、有效鉬較廣，適宜的樣本比例高達 82.14%，缺乏和高量的樣本比例為3.57%與14.29%。不同于其他5種微量元素，粵東地區柑橘園土壤嚴重缺硼，67.86%和21.43%的土壤樣本有效硼含量處于極缺和缺乏等級，僅有10.71%土壤有效硼適宜柑橘種植。

2.4 粵東柑橘園土壤pH、有機質及有效養分相關性分析

對粵東柑橘園土壤pH值與各養分及養分之間進行相關性分析，結果見表6。從表6可以看出，土壤pH與有效鈣、有效錳含量呈極顯著正相關，與土壤有效銅呈顯著正相關；土壤有機質與有效鉀呈極顯著正相關，與堿解氮、有效硼呈顯著正相關；土壤堿解氮與有效磷、有效鉀呈極顯著正相關，與有效硼呈顯著正相關；土壤有效磷與有效鉀呈顯著正相關，與有效鎂呈顯著負相關；土壤有效鉀與有效硼呈顯著正相關，土壤有效鈣與有效鎂、有效錳呈極顯著正相關，與有效鋅呈顯著正相關；土壤有效鐵與有效硼呈極顯著負相關；土壤有效銅與有效鋅呈極顯著正相關。

表4 粵東柑橘園土壤大、中量養分含量和分布頻率Table 4 Contents and distribution frequency of available macro-medium-element in soil of citrus orchards in Eastern Guangdong

3 討論

土壤酸堿度是土壤肥力和作物生長的重要限制因子，對土壤養分的存在狀態和有效性密切相關以及生物作用過程都有重要影響[15-16]?；洊|地區柑橘園土壤pH普遍偏酸性，個別柑橘園已經酸化。土壤酸化的實質是土壤中的H+與膠體表面鹽基離子交換反應，鹽基離子淋濕，H+又與礦物晶格表面Al反應形成交換性鋁，H+和Al3+過多導致土壤pH降低[17-19]。從粵東地區28個柑橘園土壤主要養分狀況推斷，柑橘種植過程引起土壤中交換性鋁和可溶性鋁的聚集，降低鹽基離子如Na+、Ca2+及Mg2+的含量，是導致柑橘園土壤酸化的一個主要原因。此外，酸性肥料大量施用、不合理的耕作措施以及南方多酸雨也會引起土壤的酸化[17]。盡管柑橘是一種喜酸性植物，在酸性土壤可以生長，但是土壤過酸一方面會導致土壤養分失衡，另一方面也會影響柑橘對礦質養分的吸收，造成根系生長不良、果實品質下降等問題[1,20-21]。因此對于粵東地區柑橘種植者，應注重田間管理措施，根據實際情況，可通過施用化學改良劑如石灰或其他堿性肥料適當提高土壤pH。

表5 粵東柑橘園土壤微量養分含量和分布頻率Table 5 Contents and distribution frequency of available microelement in soil of citrus orchards in Eastern Guangdong

表6 粵東柑橘園土壤pH、有機質及有效養分相關性分析結果Table 6 Correlations among soil pH, organic matter and available nutrients in citrus orchards in eastern Guangdong

粵東地區柑橘園有機質含量比較豐富，土壤堿解氮總體上處于適宜范圍，而超過70%柑橘園的有效磷、鉀處于高量水平?；洊|地區柑橘園土壤磷、鉀呈過量狀態，可能是由于粵東地區柑橘上農民長期習慣施用等量氮、磷、鉀三元復合肥（15-15-15或16-16-16），不依據柑橘的吸收規律施肥，造成過量的磷和鉀在土壤中滯留；而且磷在土壤中移動性較差，難以被柑橘利用[22]。這也可能是因為土壤pH降低，導致增加了磷、鉀肥的有效性[23]。但是仍有53.57%的柑橘園土壤堿解氮處于缺乏水平，而且地區差異較大。這主要是土壤氮素受季節影響[24]，而粵東地區夏季雨水豐富，不合理的施肥方式（如土壤撒施）導致大量氮素隨地表徑流流失。從本調查結果看，應適當增加氮肥，合理控制磷肥和鉀肥的施用。

中量元素鈣和鎂是柑橘生長必需的礦質營養元素，與果實的品質和產量密切相關。粵東地區柑橘園土壤的交換性鈣和交換性鎂普遍缺乏，與前人的研究一致[11]，其中交換性鎂含量有89.29%的柑橘園偏低，其中極缺比例高達32.14%。本研究結果表明，土壤pH與交換性鈣間以及交換性鈣與交換性鎂間呈極顯著相關性，與蘇婷婷等[7]對重慶市柑橘園土壤養分的相關性分析結果一致。因此，可推測造成粵東地區柑橘園交換性鈣、鎂普遍缺乏的主要原因是土壤pH偏低，導致鈣、鎂易流失。同時，粵東柑橘種植區主要處于我國東南沿海，屬南亞熱帶季風氣候區，海洋性氣候明顯，土壤風化和淋溶作用強烈，鈣、鎂隨原生礦物的分解而淋失[25]。因此，粵東地區柑橘園應該增加鈣肥、鎂肥施用量。

粵東地區柑橘園土壤的微量元素普遍不平衡，有效含量均存在不同程度的缺乏或過量，其中有效硼缺乏比較嚴重，而有效鐵、有效銅普遍過高。姚麗賢等研究表明，廣東柑橘園土壤缺硼比例達51.4%[11]，而本研究調查發現粵東柑橘園有67.86%和21.43%的土壤有效硼含量處于極缺和缺乏等級，且有效硼與堿解氮呈顯著正相關，與有效鐵呈極顯著負相關。這可能與長期以來我國柑橘生產上不太重視硼肥的施用有關[26]。而大量的研究表明，影響柑橘園土壤中微量養分有效含量的原因很多，除了與成土母質本身的養分含量高低有直接關系外，還與柑橘園所處的地理位置以及農民的施肥習慣有關，例如含銅殺菌劑的連續噴施也會導致銅含量過高[26-28]。可見，土壤有效銅含量過高的一個因素可能是粵東地區柑橘產區潰瘍病比較嚴重，生產上經常噴施含銅殺菌劑。其次，土壤pH值是影響土壤有效硼、有效鐵含量的重要因素，即土壤pH越低，有效硼、有效鐵含量越高[10,29-30]。另外，粵東地區柑橘園土壤pH、有機質及多個大中微量元素養分之間存在顯著或極顯著正相關或負相關關系，而土壤中養分之間存在相互拮抗或協同作用，pH的變化也會影響這些機制[31]。因此在生產管理中，應該通過這些養分的相關關系，調節柑橘園土壤的有效養分。

4 結論

通過養分等級評價可知，粵東地區柑橘園土壤普遍偏酸性，土壤養分不平衡，不同養分的豐缺狀況差別很大，有效磷、有效鉀、有效鐵、有效銅等養分含量較高，而有效鈣、有效鎂、有效硼等養分含量較低。因此，粵東地區柑橘園在今后的田間施肥中，應結合營養診斷進行合理施肥，酸性柑橘園應增施石灰或堿性肥料，適當控制磷、鉀肥的施用，并加強鈣、鎂、硼肥的施用。