山東平度市蘋果園土壤養分現狀調查與評價

國艷春，孫顯旻，曾路生，宋祥云，崔德杰，劉建偉，梁偉

（1.青島農業大學資源與環境學院，山東 青島 266109；2.平度市農業農村局，山東平度 266700）

平度市是山東省蘋果的重點產地之一，蘋果種植面積1萬余hm2，結果面積3 700 hm2，1987年被農業部批準為優質果品生產基地［1］。果園土壤的理化性質、肥力水平影響著果樹的生長發育以及果實的產量和品質［2］。

據報道，我國蘋果園化肥用量持續高速增長，山東膠東半島產區施氮量達837 kg／hm2，是發達國家的4～5倍［3］。平度市目前在施肥方面存在的主要問題：一是氮磷鉀施用比例極不平衡；二是施肥結構極不合理，造成肥料浪費，利用率和使用效益低［4］，從而導致土壤堿解氮、有機質、速效磷含量降低［5］。有學者對義縣蘋果園調查研究發現，傳統施肥下超過50%的蘋果園土壤有機質缺乏，接近100%的蘋果園土壤缺氮，81%土壤缺磷，63%土壤缺鉀［6］。由于盲目施肥，連年無機養分投入過高，蘋果園土壤呈逐漸酸化的趨勢［7］。李宗耕等［8］調查發現，土壤有機質含量低和土壤酸化是煙臺蘋果產區存在的突出問題。

土壤基本理化性質和養分含量直接影響肥料在土壤中的轉化和利用效率［9］。制定土壤養分管理及合理施肥方案需要摸清土壤有效養分狀況［10］。因此，測土配方施肥在農業生產中被廣泛采用［11］。為了摸清當前平度地區蘋果園土壤基本肥力特征，落實有機肥部分代替化肥，以便制定精準高效的施肥方案。本研究對平度市舊店村、東上夼村、西上夼村等8個核心蘋果園產區土壤pH值、有機質含量和養分離子含量狀況進行大面積調查與分析，以期為蘋果園科學施肥、提高肥料利用率、改善土壤環境和提高蘋果品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

平度市位于膠東半島西部，地處北緯36°28′～37°02′，東經 119°31′～120°19′，屬暖溫帶東亞半濕潤季風區大陸性氣候，光照充足，四季分明，年平均氣溫11.9℃，年平均降水量621.7 mm，無霜期195.5天，日照時數約2 700 h。蘋果園主要分布在低山丘陵和傾斜平原，土壤類型以棕壤為主，多含粗砂礫石，養分含量低。

果樹種類為富士、紅星、嘎拉等。調查可知，當地果農習慣在2—3月和9—10月施肥兩次，每次施肥總量為2 100～4 200 kg／hm2，采用條狀或圈狀方式進行，以氮肥、磷肥等化肥為主，輔以復合肥、商品有機肥。少數農戶會施加菌肥和農家肥，并添加微量元素作為補充。果農大多采用大水漫灌的方法進行灌水。灌水主要在封凍前、萌芽前、花后、套袋前后、8月份和采收前。果園管理采取科學修剪，保持果園通風，園內落葉及時清掃，減少聚集病菌；春季時節，若有腐爛病發生，在蘋果樹主干、枝干等部位適量噴灑波美度石硫合劑。蘋果樹開花期內，為防止落葉病出現，連續噴灑代森錳鋅可濕性粉劑等藥物，控制噴灑周期在半個月左右。

1.2 調查方法及土壤樣品采集

2019年10 月于蘋果收摘期進行實地調查，依據果園種植分布選取核心產區的舊店村、東上夼村等村莊蘋果園為調查對象。每個村選擇3～4個典型園進行調查，了解蘋果園的施肥狀況、水分管理、病蟲害防治、產量與經濟效益等。果園土壤采用“S”型多點取樣，取樣深度0～20 cm，制成混合土樣。樣品充分混合后采用“四分法”保留土樣約1 kg。將土樣帶回實驗室，自然風干，剔除石塊和動植物殘體，過2 mm尼龍篩后保存備用。

1.3 測定項目及方法

土壤pH值按水土5∶1比例用pH計進行測定；堿解氮采用堿解擴散法測定；速效磷用0.5 mol／L NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測定；速效鉀用1 mol／L中性 NH4OAc浸提，火焰光度計法測定；有機質采用重鉻酸鉀容量法—外加熱法測定。

1.4 數據統計方法

用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0軟件進行數據統計及方差分析，多重比較采用Duncan’s法檢驗P＜0.05水平上的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 平度蘋果園土壤理化性狀分析

2.1.1 土壤pH值及養分含量狀況 由表1可知，平度蘋果園土壤pH值平均為5.75，呈微酸性。其中僅袁家溝和尚家村pH值大于6，除王家洼土壤pH值為4.90，呈酸性，其他果園土壤pH值范圍在5.36～5.94之間。調查點蘋果園土壤pH值由低到高依次為：王家洼＜興旺莊村＜赤土峴村＜西上夼村＜舊店村＜東上夼村＜尚家村＜袁家溝。調查點之間土壤pH值存在明顯差異。

由表1可知，平度蘋果園土壤有機質平均含量為13.60 g／kg。土壤有機質分布不平衡，果園之間差異較明顯，最高與最低含量相差7.51 g／kg，但大部分地區高于均值。

果園土壤堿解氮含量平均為105.32 mg／kg，62.5%的村莊果園含量大于90 mg／kg（表1）。其中4個蘋果園高于均值，主要集中在109～151 mg／kg，分別為舊店村、東上夼村、王家洼和赤土峴村。王家洼村含量最高，比平均值高43.65%。袁家溝和尚家村土壤堿解氮含量分別是69.83 mg／kg與66.33 mg／kg，低于平均值。綜合認為，平度果園堿解氮含量較為豐富，但不同蘋果園之間含量存在明顯差異。

平度蘋果園土壤速效磷含量分布不均衡，調查果園之間速效磷含量差異顯著，平均含量為18.52 mg／kg。速效磷含量由高到低為：王家洼＞東上夼村＞興旺莊村＞舊店村＞赤土峴村＞西上夼村＞袁家溝＞尚家村，高于平均值的調查點占62.50%，王家洼含量比平均值高65.55%，西上夼村、袁家溝、尚家村速效磷含量低于均值。尚家村最低僅為2.99 mg／kg，處于極缺乏狀態。

平度蘋果園土壤速效鉀含量較為豐富，平均為146.38 mg／kg。其中，興旺莊村含量最高，高出均值45.00%，處于很豐富水平；尚家村含量最低，為86.38 mg／kg，處于中等水平。調查點蘋果園速效鉀含量高于平均值的有：興旺莊村、東上夼村、王家洼村。除尚家村外，其余村莊果園含量在120～135 mg／kg范圍內，處于較豐富水平。

表1 平度蘋果園土壤養分含量

2.1.2 土壤水溶性養分離子含量分布狀況 由表2看出，平度果園土壤中水溶性離子總量很少，水溶性離子含量由低到高分別為：K＋＜Ca2＋＜其中 Na＋在水溶性離子中含量最高，平均含量為167.19 mg／kg，占水溶性離子總量的25.0%，其次是Cl-，均值為165.2 mg／kg，占水溶性離子總量的24.7%，可能與商品有機肥的施用有關。商品有機肥多數由大型養殖場的雞糞發酵制備而成，雞飼料中添加的一定量鹽分導致雞糞含鹽量高。Mg2＋、、占總離子量均在20%以下，波動范圍在12%～15%以內，K＋和 Ca2＋離子總量的比率之和均低于10%；未檢測出。

表2 平度蘋果園土壤水溶性養分離子含量 （mg／kg）

2.2 平度蘋果園土壤肥力評價

根據全國第二次土壤普查養分分級標準對調查果園土壤進行分級評價，結果見表3。平度蘋果園土壤呈微酸性，適宜蘋果生長，土壤養分含量較高，這可能與當地農民施入商品有機肥和復合肥有關。土壤速效磷變異系數為69.57%，說明速效磷含量在平度空間分布不均；其他養分指標變異系數為20% ～30%，說明分布較均勻。另外，根據全國綠色食品土壤養分標準，平度土壤可以較好地供當地蘋果樹正常生長。

表3 平度蘋果園土壤養分評價

2.3 蘋果園土壤養分間的相關性

由表4可知，平度蘋果園土壤中，堿解氮與有機質呈極顯著正相關、與土壤pH值呈極顯著負相關；速效磷與速效鉀呈極顯著正相關，與pH值呈顯著負相關。速效鉀也與土壤pH值呈顯著負相關，因常用的硫酸鉀為生理酸性肥料。由此可見，氮肥、磷肥與鉀肥都是造成土壤pH值下降的重要因子，長期施用將導致土壤逐漸酸化。

表4 平度蘋果園土壤養分指標相關性

3 討論

3.1 施肥與土壤酸堿性的關系

適宜的土壤pH值是果樹正常生長發育的必要條件，過酸或過堿的土壤會影響多種元素的吸收，均對果樹生長不利［12］。施肥種類和施肥量會對土壤pH值高低產生影響，土壤酸化會造成土壤養分離子的流失［13］。適宜蘋果生長的pH范圍為5.51～6.50。本調查結果表明，平度蘋果園土壤pH值平均為5.75，呈微酸性，目前仍適宜蘋果樹生長。已有研究顯示大量施加氮肥會嚴重造成土壤酸化［14，15］。本研究相關分析表明，氮肥、磷肥與鉀肥的大量施用將會造成土壤pH值下降。調查的王家洼村蘋果園土壤pH值最低，而其土壤中堿解氮含量最高。因此，在保證產量和質量的前提下，應適當減少化肥施用量，增加有機肥比重。還可以補充石灰或者生物質炭，以改善土壤理化性質，提高土壤pH值，預防蘋果園土壤酸化情況加重。補充土壤Ca2＋，提高蘋果中鈣含量，以減少苦痘病的發生。

3.2 施肥對土壤有機質含量的影響

土壤有機質是土壤的重要組成部分，是土壤肥力的物質基礎，是衡量土壤肥力的重要指標［16，17］。相關研究表明，土壤有機質含量與產量呈正相關，增加有機質含量可增加產量［18］。有機質含量高，果樹基礎產量也高且穩定，果實品質也好，是果樹高產、優質的基本條件與保障［19，20］。通過本次調查分析可知，平度蘋果園土壤其他養分含量較豐富，有機質含量為中等。僅赤土峴村蘋果園有生草覆蓋，有機質含量高于其他蘋果園。主要原因是平度果農習慣使用化肥，有機肥施用少，加上當地仍采用清耕栽培為主，有機物料移出園區土壤，土壤有機質不能得到及時補充。因此平度果園需要通過增施生物有機肥、秸稈覆蓋、生草覆蓋等措施，增加果園有機物料的投放，創造一個相對適宜的土壤環境，促使土壤有機質的有效積累，使土壤松而不僵，提高土壤的保水保肥和緩沖能力，改善土壤理化性狀，創造有利于養分礦化和果樹根系伸展的良好環境［21］。

4 結論

調查分析結果表明，平度蘋果園土壤呈微酸性，pH值平均為5.75，仍能較好地滿足蘋果樹的生長。土壤養分含量較豐富，堿解氮與速效鉀等布較均衡，速效磷空間變異系數較大，有機質含量處于中等水平，土壤水溶性 K＋、Ca2＋、Mg2＋等養分離子含量少。因此，實踐中建議減少化肥用量，增加有機肥比重。同時可配合石灰改良、秸稈還田、施用生物質炭和功能性水溶肥等措施，以創造土壤良好環境，提高蘋果產量和質量。