歙縣山核桃植株不同根際土壤理化性質分析

姚 琦

（歙縣林業局 林業科技推廣中心，安徽 歙縣245200）

山核桃(Carya cathayensis Sarg.)又叫小核桃，是胡桃科山核桃屬植物[1]。山核桃主要種植區位于安徽和浙江交界，這里的氣候和自然環境非常適合山核桃的種植生長[2]。安徽省的歙縣、寧國、績溪等地都處于該區域，山核桃種植較多。山核桃果可食用，核仁為山核桃的重要部分，是我國的名優干果和木本油料作物，具有營養保健、美容及藥用價值[3]。根據《本草綱目》記載，山核桃仁有治療腎虛、咳嗽、腰酸、尿頻等癥狀的功效。山核桃種仁含油率高，蛋白質豐富，并含有豐富的人體生理活動所必需的礦質元素，其果仁中鋅鐵含量高于其他類干果[4]。錢新標等學者的研究表明，山核桃果仁中還含有豐富的銅、鐵、鋅、鈷、錳、鉬等人體必需的微量元素[4]；因此山核桃產業已成為當地經濟來源之一。

近年來，隨著山核桃經濟價值的提高，山核桃生產達到了歷史上發展最迅速的時期，農戶為了獲得高產量，普遍濫用化學肥料，而微量元素肥料和有機肥則使用較少，造成土壤養分不均，酸化較為嚴重。我國山核桃種植區多為單一的山核桃樹木，長期使用除草劑除草造成大量表層土壤流失，使得種植區山核桃樹的根裸露在外；山核桃林中動植物群落稀少，水土流失的現象嚴重，土地保水保肥能力下降；為增加產量，不恰當地使用化肥，使得山核桃的品質有下降趨勢，土壤質量損害，引起土壤酸化或者營養元素流失。隨著土壤污染、水污染、農藥化肥濫用以及不合理的種植等，山核桃植株患病現象日益增多。已有研究表明，土壤肥力狀況決定山核桃樹高產、穩產[5]，特別是地形地貌等地理條件和氮、磷、鉀等土壤養分狀況，都與山核桃的生長密切相關[6]；然而目前對病害與土壤理化性質間的相關性研究較少。本文擬以歙縣三陽鎮慈坑村、杞梓里鎮英坑村地區山核桃種植區的土壤為研究對象，通過理化性質分析其患病及健康植株根際土壤的有機質、速效氮、速效磷和速效鉀含量差異，及該種植區土壤pH 值數值，以期揭示山核桃健康與患病植株土壤肥力間的差異，為后續優化山核桃的生產管理提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

土壤樣品采集。利用隨機法從歙縣三陽鎮慈坑村、杞梓里鎮英坑村兩地的山核桃種植區分別隨機選擇患病、健康山核桃樹各3棵，做好標記后在采樣點4個方向上采集表層0～15cm的耕層土壤，將每個采樣點4個方向上采集的土壤樣品混勻后裝袋并標記。將采集的土壤樣品分別平攤于實驗臺上，自然風干；挑出風干后土壤樣品中的枯枝、爛根、雜草和石子等，并于研缽中研碎，然后過70目篩；將過70目篩的土壤樣品研磨更細，再次過90 目篩，獲得細小顆粒狀土壤樣品。

試劑：濃硫酸、鄰菲羅啉、硫酸亞鐵、硼酸、碳酸氫鈉和醋酸銨等購自于上海國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

培養皿、500ml錐形瓶、量筒、滴管、不同規格的試管、玻璃棒、漏斗、移液管、油浴鍋、pH 計、恒溫干燥箱、原子吸收分光光度計、火焰光度計等。

1.3 方法

1.3.1 土壤有機質含量的測定

稱取過70目篩的土壤樣品0.1g～0.3g，用長條蠟光紙放入試管中，然后用移液管量取5ml 重鉻酸鉀溶液加入試管中，并用移液管量取5ml 濃硫酸加入試管中。用紙將試管外擦干并保持干燥，然后用試管夾將試管放入油浴鍋中加熱至試管中的溶液沸騰冒氣泡時開始計時，沸騰5min。取出試管放在試管架上，等其冷卻后將試管外部擦拭干凈，并將試管內實驗物全部用蒸餾水洗入錐形瓶中，定容至60～70ml(此溶液顯示橘黃色)。向該錐形瓶中加入鄰菲羅啉指示劑3 滴，并用標準硫酸亞鐵溶液滴定至棕紅色，記下滴定所用硫酸亞鐵用量。

1.3.2 土壤pH值的測定

稱取10g 過90 目篩的2 份土壤樣品，用量筒量出2 份25ml 蒸餾水，并分別倒入兩個燒杯中，用玻璃棒攪拌1min，使土壤粒子充分擴散，標記后放一旁靜置30min。打開pH計電源開關，將開關調到pH檔位，從保護塞中輕輕旋轉出電極，蒸餾水輕輕沖洗電極，用干凈的紙輕輕擦干。將電極插入裝有pH6.86標準緩沖液的燒杯中，調定位檔顯示6.86穩定后，沖洗并擦干電極頭；再將電極放入裝有pH4.00標準緩沖液的燒杯中，調定位檔顯示4.00穩定后，反復幾次測標準緩沖液后，待pH顯示值與標準緩沖液基本一致后，沖洗并擦干電極，并將電極插入土壤懸液中，避免接觸土壤，待讀數穩定后即為土壤溶液的pH值。

1.3.3 土壤速效氮含量的測定

稱取過90目篩的土壤樣品2g，均勻鋪在擴散皿中，并在外圍涂抹甘油。吸取2ml硼酸加入器皿中，并滴加1滴定氮混合指示劑，然后蓋上毛玻璃，慢慢旋轉，使兩者邊緣不漏縫隙，再慢慢旋開毛玻璃，快速向器皿中加入10ml 氫氧化鈉，用毛玻璃慢慢蓋嚴。用橡皮筋將毛玻璃和器皿固定，貼上標簽，然后放入40?C 恒溫箱中。反應24h 后取出，再用硫酸溶液進行滴定，對比標準色卡，當顏色變為微紅色時，記下硫酸溶液所用毫升數V。

1.3.4 土壤速效磷含量的測定

稱取過90 篩的土壤樣品1g，放入錐形瓶中，加入20ml碳酸氫鈉溶液，再加一小勺無磷活性碳塞緊瓶塞，放在振蕩機上振蕩30min。用準備好的濾紙干過濾，用燒杯接過濾溶液。移液10ml濾液于試管中，加硫酸鉬銻混合顯色劑5ml，用手振蕩搖勻，并加水定容。搖勻后靜置30min，在420nm 測量其吸光值。

1.3.5 土壤速效鉀含量的測定

稱取2 份過90 目篩的土壤樣品2g，加至燒杯中；按土液比為1：10 向燒杯中加入醋酸銨溶液20ml，覆上保鮮膜后置于振蕩機上振蕩30min。同時，用干濾紙折成圓錐狀緊靠放在漏斗中，并準備好小燒杯和玻璃棒，漏斗下方緊貼小燒杯杯壁；振蕩完畢后，用此過濾裝置進行固液分離，收集濾液。打開火焰光度計，預熱一段時間后，先用標準鉀溶液測定，記錄儀器顯示讀數并繪制出標準曲線，然后再測定實驗溶液，記錄讀數。

2 結果與分析

2.1 土壤有機質含量

采用重鉻酸鉀-硫酸法分別測定歙縣三陽鎮慈坑村、杞梓里鎮英坑村地區的山核桃健康植株和患病植株根際土壤有機質含量，結果如圖1。從圖1 可知，慈坑村患病山核桃樹(SYB)和英坑村患病山核桃樹(CKB)根際土壤的有機質含量分別為1.45%和1.30%；而慈坑村健康山核桃樹(SYJ)和英坑村健康山核桃樹(CKJ)根際土壤有機質含量分別為3.45%和3.43%，明顯高于所在地區患病山核桃樹土壤的有機質含量。

圖1 土壤有機質含量

2.2 土壤pH值

分別制備慈坑村和英坑村地區患病、健康山核桃植株根際土壤的水溶液，用pH 測定儀測定其pH值，結果如圖2所示。慈坑村患病山核桃樹(SYB)和英坑村患病山核桃樹(CKB)根際土壤的pH值分別為4.77 和4.62；而慈坑村健康山核桃樹(SYJ)和英坑村健康山核桃樹(CKJ)根際土壤pH 值分別為5.52 和4.97，皆高于同一村莊患病山核桃植株根際土壤的pH值。

圖2 土壤pH值

2.3 土壤速效氮含量

利用堿解擴散法分別測定慈坑村和英坑村地區患病、健康山核桃植株根際土壤的速效氮含量，結果如圖3。從圖3 可看出，慈坑村患病山核桃樹(SYB)和英坑村患病山核桃樹(CKB)根際土壤的速效氮含量分別是49.64ppm和21.98ppm；而慈坑村健康山核桃樹(SYJ)和英坑村健康山核桃樹(CKJ)根際土壤速效氮含量分別為138.00ppm 和82.27ppm，健康山核桃植株根際土壤的速效氮含量顯著高于同地區患病山核桃植株土壤的速效氮含量。

圖3 土壤速效氮含量

2.4 土壤速效磷含量

采用碳酸氫鈉法測定慈坑村和英坑村地區患病、健康山核桃植株根際土壤的速效磷含量，結果見圖4。由圖4 可知，慈坑村患病山核桃樹(SYB)和英坑村患病山核桃樹(CKB)根際土壤的速效磷含量分別是7.58ppm和4.73ppm；而慈坑村健康山核桃樹(SYJ)和英坑村健康山核桃樹(CKJ)土壤速效磷含量分別是7.59ppm 和7.63ppm。慈坑村地區患病和健康山核桃植株根際土壤的速效磷含量差別很小，但英坑村地區，患病山核桃植株根際土壤速效磷含量顯著低于健康山核桃植株根際土壤速效磷含量。

圖4 土壤速效磷含量

2.5 土壤速效鉀含量

利用醋酸銨溶液浸提火焰光度計法測定慈坑村、英坑村地區患病、健康山核桃植株根際土壤的速效鉀含量，結果見圖5。從圖5 可發現，慈坑村患病山核桃樹(SYB)和英坑村患病山核桃樹(CKB)根際土壤的速效鉀含量分別為85.50ppm 和142.55ppm；而慈坑村健康山核桃樹(SYJ)和英坑村健康山核桃樹(CKJ)根際土壤速效氮含量分別為192.60ppm 和172.35ppm。結果顯示，慈坑村地區健康山核桃植株根際土壤的速效鉀含量顯著高于該地區患病山核桃植株土壤的速效鉀含量；而英坑村地區健康山核桃植株根際土壤的速效鉀含量高于同地區患病山核桃植株土壤的速效鉀含量。

圖5 土壤速效鉀含量

3 討論與結論

土壤肥力是衡量土壤能夠為植物提供其生長所需各種養分的能力，是土壤作為農業生產資料的物質基礎。根據安徽省土壤普查辦公室的普查結果[7]，目前將我省土壤肥力劃分為5 個等級如表1。從本文的測定結果看，歙縣三陽鎮慈坑村和杞梓里鎮英坑村患病山核桃樹根際土壤的有機質含量較低(分別為1.45%和1.30%)，處于土壤有機質等級中的第4 等級；而上述兩村莊健康山核桃植株土壤有機質含量較高，屬于第2等級。由此可知，健康山核桃植株根際土壤有機質含量明顯優于患病山核桃植株根際土壤。

表1 安徽耕地土壤分級標準

從速效氮含量看，慈坑村和英坑村患病山核桃樹根際土壤含量分別是49.64ppm 和21.98ppm，屬于第5級；而同地區健康山核桃植株土壤速效氮含量分別是138.00ppm 和82.27ppm，分屬于第3 級和第4級。該研究結果表明，慈坑村和英坑村健康山核桃植株根際土壤速效氮含量優于同地區患病山核桃植株土壤。

從速效磷含量分析，慈坑村和英坑村患病山核桃樹根際土壤含量分別是7.58ppm和4.73ppm，分屬于第4 級和第5 級；而該地區健康山核桃植株土壤速效磷含量分別為7.59ppm 和7.63ppm，屬于第4級。實驗結果可知，雖慈坑村地區山核桃患病、健康植株根際土壤速效磷差別不大，但其皆屬于第4等級，表明該土壤速效磷含量并不理想；而英坑村地區健康山核桃植株土壤速效磷(第4 等級)雖比患病植株土壤(第5 等級)稍好，但其速效磷含量也較差。

從速效鉀含量知，慈坑、英坑村患病山核桃樹根際土壤含量分別是85.50ppm 和142.55ppm，分屬于第4 級和第3 級；而同一地區健康山核桃植株土壤速效鉀含量分別為192.60ppm和172.35ppm，屬于第2 級。從上述研究結果可知，慈坑村和英坑村健康山核桃植株根際土壤速效鉀含量明顯優于同地區患病山核桃植株土壤。綜合以上實驗結果可知，上述兩地區患病山核桃植株根際土壤有機質、速效氮、速效磷和速效鉀含量明顯較差，暗示了這些因素可能與山核桃患病有關。

土壤酸堿性也是影響土壤肥力的重要因素[8]，對作物的生長、微生物活動、土壤中各種反應及物理性質都有影響。從本實驗結果可知，慈坑村和英坑村地區患病山核桃植株根際土壤pH 值明顯偏酸(分別為4.77 和4.62)，其健康山核桃植株根際土壤pH 值稍好一些(分別為5.52 和4.97)，但皆明顯偏離山核桃最適生長pH 值范圍5.5～7.0[9]。因此，這些地區土壤酸堿度急需改善，以滿足山核桃生長需求。