基于獼猴桃黃化病的土壤養(yǎng)分分析研究

劉艷妮,馬 臣, 高小霞, 張 森, 童耀宏, 梁建軍, 韓秀清

(1.陜西果業(yè)集團(tuán)楊凌種苗科技有限公司，陜西 楊凌 712100；2.陜西省農(nóng)業(yè)檢驗(yàn)檢測(cè)中心，陜西 西安 710000；3.陜西種苗集團(tuán)有限公司，陜西 楊凌 712100)

陜西省眉縣位于太白山腳下，屬于秦嶺北麓，是中國(guó)“獼猴桃之鄉(xiāng)”。到2020年，全縣獼猴桃種植面積約2.0萬hm2，產(chǎn)量約50萬t，種植面積及產(chǎn)量占陜西省的1/3，全國(guó)的1/7。然而，當(dāng)前該縣獼猴桃黃化問題嚴(yán)重，已然成為限制當(dāng)?shù)孬J猴桃產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的因素之一。基于此，通過對(duì)黃化獼猴桃園、正常獼猴桃園進(jìn)行了取樣分析，并根據(jù)土樣檢測(cè)結(jié)果分析獼猴桃黃化產(chǎn)生的土壤原因，以期為實(shí)際生產(chǎn)中防治獼猴桃黃化病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

于2019年10月28日，在眉縣營(yíng)頭鎮(zhèn)萬戶村選取5個(gè)黃化獼猴桃園、5個(gè)正常獼猴桃園(品種均為徐香)作為本研究的采樣點(diǎn)。在每個(gè)果園不同方位選取有代表性的5～6個(gè)取樣點(diǎn)，用土鉆采集0～40 cm 深的土壤，各點(diǎn)土樣混勻后采用四分法從中選取約1kg土樣，密封帶回實(shí)驗(yàn)室，在室內(nèi)風(fēng)干、磨細(xì)、過篩后保存，供分析測(cè)試用。

1.2 樣品分析

測(cè)定項(xiàng)目：土壤pH、有機(jī)質(zhì)、EC、硝態(tài)氮、有效磷、速效鉀、有效銅、有效鋅、有效鐵、有效錳。土壤pH使用pH計(jì)測(cè)定(水土比為2.5∶1)；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀(外加熱法)測(cè)定；EC用電導(dǎo)率儀測(cè)定；硝態(tài)氮采用氯化鉀浸提后，用連續(xù)流動(dòng)分析儀(AAS)測(cè)定；有效磷用碳酸氫鈉浸提后，用分光光度計(jì)測(cè)定；速效鉀采用乙酸銨浸提，用火焰光度計(jì)測(cè)定；有效態(tài)銅、鋅、鐵、錳采用DTPA浸提，用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 獼猴桃園土壤pH及主要養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果

正常和黃化獼猴桃園土壤pH及主要養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果見表1。結(jié)果顯示，正常獼猴桃園土壤pH測(cè)定值為7.40～8.20，屬于堿性土壤；黃化獼猴桃園土壤pH測(cè)定值為8.40～8.77，屬于強(qiáng)堿性土壤。正常獼猴桃園土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定值為13.07～24.77 g·kg-1，黃化獼猴桃園為11.28～13.67 g·kg-1。EC含量正常獼猴桃園測(cè)定值為120.00～318.50 us·cm-1，黃化獼猴桃園為77.50～82.50 us·cm-1。正常和黃化獼猴桃園硝態(tài)氮、有效磷、速效鉀、有效銅、有效鋅含量測(cè)定值分別為38.10～52.13 mg·kg-1、1.94～13.18 mg·kg-1，21.66～60.45 mg·kg-1、6.93～25.56 mg·kg-1，173～334 mg·kg-1、178～428 mg·kg-1，2.47～3.27 mg·kg-1、2.25～3.06 mg·kg-1，1.22～3.30 mg·kg-1、2.05～2.66 mg·kg-1。有效鐵含量正常獼猴桃園測(cè)定值為8.72～16.07 mg·kg-1，黃化獼猴桃園為4.45～7.18 mg·kg-1。有效錳含量分別為5.17～17.39 mg·kg-1、4.02～4.63 mg·kg-1。

2.2 獼猴桃園土壤pH、有機(jī)質(zhì)、EC含量情況

正常和黃化獼猴桃園土壤礦質(zhì)元素含量存在差異(表2)，采用 t 檢驗(yàn)比較兩類獼猴桃園土壤礦質(zhì)元素含量的差異。結(jié)果顯示，正常獼猴桃園土壤pH測(cè)定結(jié)果平均值為7.88，而黃化獼猴桃園土壤pH平均值為8.63，兩者相差0.75，達(dá)到0.01極顯著性差異水平。正常獼猴桃園土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定結(jié)果為17.43 g·kg-1，屬于獼猴桃土壤有機(jī)質(zhì)適宜范圍，而黃化獼猴桃園有機(jī)質(zhì)含量偏低，測(cè)定結(jié)果僅為12.46 g·kg-1，與正常獼猴桃園有機(jī)質(zhì)含量相差4.97 g·kg-1，顯著低于正常獼猴桃園。EC含量正常獼猴桃園平均值為247.20 us·cm-1，測(cè)定值基本上在適宜值范圍內(nèi)，而黃化獼猴桃園平均值僅為79.42 us·cm-1，這進(jìn)一步說明黃化獼猴桃園土壤養(yǎng)分含量極低，與正常果園土壤EC值相比，兩者之間存在極顯著性差異水平。

表2 正常及黃化獼猴桃土壤pH及養(yǎng)分狀況

正常獼猴桃園土壤硝態(tài)氮、有效磷、有效鐵、有效錳含量平均值分別為44.45 mg·kg-1、42.23 mg·kg-1、12.57 mg·kg-1、10.01 mg·kg-1，養(yǎng)分含量均在適宜養(yǎng)分范圍內(nèi)；而黃化獼猴桃園土壤硝態(tài)氮、有效磷、有效鐵、有效錳含量?jī)H為正常區(qū)域的17.75%、38.50%、44.39%、43.46%，兩者之間達(dá)到顯著性或極顯著性差異水平，這說明黃化獼猴桃園土壤硝態(tài)氮、有效磷、有效鐵、有效錳含量極度缺乏。正常與黃化獼猴桃園土壤有效銅含量分別為2.76 mg·kg-1、2.63 mg·kg-1，兩者均高于適宜范圍；兩者有效鋅含量基本在正常范圍內(nèi)，平均值分別為2.53 mg·kg-12.43 mg·kg-1。正常和黃化獼猴桃園有效銅、鋅含量雖未達(dá)到顯著性差異水平，但正常獼猴桃園土壤有效銅、鋅含量仍有高于黃化獼猴桃園的趨勢(shì)。此外，黃化獼猴桃園土壤速效鉀含量平均值為329.80 mg·kg-1，較正常獼猴桃園(251.80 mg·kg-1)高，兩者之間無顯著性差異，但隨著種植年限的增加，鉀可能拮抗獼猴桃對(duì)鐵的吸收，從而誘導(dǎo)獼猴桃黃化[2]。

2.3 獼猴桃園土壤pH、有機(jī)質(zhì)、EC及各有效養(yǎng)分含量之間相關(guān)性分析

獼猴桃園土壤各因子之間相互交叉又相互影響(表3)。土壤pH與有機(jī)質(zhì)、EC、N、P、Fe、Mn含量之間均為顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，這表明在堿性土壤上，pH越高，土壤有機(jī)質(zhì)含量越低，土壤養(yǎng)分有效性越低；除速效鉀之外，土壤有機(jī)質(zhì)與其它土壤因子之間均呈正相關(guān)關(guān)系，這是由于土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中會(huì)改變相應(yīng)的土壤過程，進(jìn)而影響土壤養(yǎng)分容量、養(yǎng)分活性。整體來看，在一定范圍內(nèi)，土壤pH、有機(jī)質(zhì)在很大程度上決定土壤肥力狀況。

表3 獼猴桃園土壤pH、有機(jī)質(zhì)、EC及各有效養(yǎng)分含量之間相關(guān)性分析

此外，EC-N、EC-P、EC-Fe、EC-Mn，N-P、N-Fe、N-Mn，P-Cu、P-Fe、P-Mn之間均呈顯著正相關(guān)關(guān)系，這說明大量元素(N、P肥)的施用可以促進(jìn)獼猴桃園土壤微量元素累積，對(duì)果園土壤養(yǎng)分平衡有重要意義。土壤K與有機(jī)質(zhì)、EC、N、P、Fe和Mn之間呈負(fù)相關(guān)性。這進(jìn)一步說明土壤中pH、有機(jī)質(zhì)、EC及各種營(yíng)養(yǎng)元素之間存在著復(fù)雜的協(xié)同與拮抗關(guān)系(表3)。因此，在施肥方式上以土施和葉面噴施多種方式配合使用，同時(shí)應(yīng)注意多種元素相結(jié)合予以補(bǔ)充。

3 討論

根據(jù)不同種植區(qū)域獼猴桃生長(zhǎng)狀況，獼猴桃適宜土壤pH 5.5～7.5[3]。從表1可以看出黃化獼猴桃園土壤pH范圍為8.40～8.77，屬于強(qiáng)堿性土壤。不適宜的土壤pH會(huì)導(dǎo)致作物生長(zhǎng)受阻和缺素癥[4]。有研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)土壤pH>7.5時(shí)，土壤鐵的有效性降低[5]；劉文國(guó)等發(fā)現(xiàn)pH過高的獼猴桃園容易出現(xiàn)缺鐵性黃化病[6]。我們的研究結(jié)果也表明土壤pH與土壤有效鐵之間呈顯著負(fù)相關(guān)，且黃化獼猴桃園土壤有效鐵含量均低于獼猴桃對(duì)土壤有效鐵含量要求的臨界值(11.9 mg·kg-1)[7]，平均值僅為5.58 mg·kg-1，只占正常獼猴桃園土壤有效鐵含量的44.39%，并達(dá)到極顯著差異水平。這表明pH過高、土壤有效鐵含量過低均會(huì)不同程度引起獼猴桃黃化，因此，調(diào)節(jié)不適宜土壤 pH 就顯得尤為重要，并應(yīng)注重在偏堿性土壤中增施鐵肥。同時(shí)本研究還發(fā)現(xiàn)，也有正常獼猴桃果園土壤有效鐵含量低于其臨界值，但是樹體并未表現(xiàn)出黃化病癥，這可能是由于耕作施肥措施、管理水平、土壤肥力等不同，導(dǎo)致樹體對(duì)養(yǎng)分吸收能力不同所致。

此外，除土壤速效鉀外，黃化病獼猴桃園土壤礦質(zhì)元素的含量均低于正常果園，這說明黃化植株的土壤營(yíng)養(yǎng)狀況不良，存在礦質(zhì)元素整體缺乏現(xiàn)象。土壤各因子相互交叉又相互影響，協(xié)同與拮抗關(guān)系并存：土壤pH與有機(jī)質(zhì)、EC、N、P、Fe、Mn含量之間均為顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；土壤有機(jī)質(zhì)與EC、N、Fe含量之間呈顯著性正相關(guān)關(guān)系。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)土壤pH與土壤元素的轉(zhuǎn)換、溶解、釋放、養(yǎng)分活性密切相關(guān)[8]，土壤呈堿性會(huì)一定程度的阻礙有機(jī)質(zhì)溶解、釋放養(yǎng)分。在多數(shù)土壤上，當(dāng)土壤pH值趨于中性時(shí)，土壤養(yǎng)分活性較高[9]；而較高的土壤pH會(huì)抑制土壤微生物活性，進(jìn)一步限制土壤肥力的發(fā)展[10]。此外，土壤有機(jī)質(zhì)在礦化過程中會(huì)影響土壤中養(yǎng)分的活性及分布。以上均說明土壤pH、有機(jī)質(zhì)的變化會(huì)直接影響整個(gè)土壤質(zhì)量狀況，因此調(diào)節(jié)土壤pH、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量就顯得尤為重要。

4 小結(jié)

整體來看，黃化獼猴桃園土壤pH過高、土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低，且土壤養(yǎng)分存在多種礦質(zhì)元素缺乏狀況。因此，治理黃化病時(shí)應(yīng)當(dāng)致力于調(diào)節(jié)土壤pH，多施有機(jī)肥來補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)。此外，在施肥方式上以土施和葉面噴施多種方式配合使用，同時(shí)應(yīng)注意多種元素相結(jié)合予以補(bǔ)充。