遵義市櫻桃園不同土層肥力質量評價

顏雄 楊玲 李文昭 王慶鶴 程俊偉

摘 要：為了解遵義市櫻桃園土壤肥力質量的垂直變化規律，分別對健康櫻桃園與病害櫻桃園（患流膠病）的不同土層即0～10、10～20、20～30 cm的土壤進行分析和評價。結果表明：（1）隨著土層的加深，健康和病害櫻桃園土壤有機質、全氮、全磷、有效氮、有效磷、有效鉀含量均逐漸降低。健康櫻桃園土壤pH值隨著土層的加深而逐漸降低，病害園則相反。（2）健康和病害櫻桃園0～10、10～20、20～30 cm土層的土壤肥力質量均分別為Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級。

關鍵詞：櫻桃園;土壤肥力;流膠病;綜合評價;遵義市

中圖分類號：S 662.5 ??文獻標志碼：A ??文章編號：0253-2301（2021）11-0087-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.11.014

Evaluation on Soil Fertility Quality in Different Soil Layers of Cherry Orchards in Zunyi City

YAN Xiong， YANG Ling， LI Wen-zhao*， WANG Qing-he， CHENG Jun-wei

（Zunyi Normal University， Zunyi， Guizhou 563006， China）

Abstract： In order to understand the vertical change law of soil fertility quality of cherry orchards in Zunyi City， the soil layers of 0-10 cm， 10-20 cm and 20-30 cm in healthy and diseased （suffering from gummosis） cherry orchards were analyzed and evaluated. The results showed that： （1） With the deepening of soil layer， the contents of soil organic matter， total nitrogen， total phosphorus， available nitrogen， available phosphorus and available potassium decreased gradually in both healthy and diseased cherry orchards. The pH value of soil in the healthy cherry orchards decreased gradually with the deepening of soil layer， while the soil pH value in the diseased cherry orchards changed on the contrary. （2） The soil fertility quality of 0-10 cm， 10-20 cm and 20-30 cm soil layers in the healthy and diseased cherry orchards were respectively grade Ⅱ， grade Ⅲ and grade Ⅳ.

Key words： Cherry orchards; Soil fertility; Gummosis; Comprehensive evaluation; Zunyi City

櫻桃是薔薇科李屬的經濟作物，因其色澤鮮艷、口感佳、營養元素豐富，備受消費者喜愛，在全國多地廣泛栽培。目前遵義市的櫻桃種植面積已超過0.2萬hm2，但近年來許多櫻桃種植園普遍發生了一種嚴重病害——流膠病。相關研究表明，果樹表層土壤肥力與果樹抗逆性和病害的發生率密切相關[1]。土壤肥力質量的好壞關系著櫻桃樹的生長狀況和櫻桃的品質等。土壤肥力是土壤的本質特征和基本屬性，是評價土壤提供給作物生長所需要養分的能力。土壤有機質含量體現供給氮、磷、鉀以及微量元素的能力，是反映土壤肥沃性的一個重要指標，有效態營養元素（氮、磷、鉀）能夠被作物直接吸收利用，是評價土壤肥力質量的指標之一。本研究選取遵義市健康櫻桃園（以下簡稱健康園）和病害櫻桃園（以下簡稱病害園），分析不同垂直深度（0～10、10～20、20～30 cm）土壤的有機質、有效氮、有效磷、有效鉀等養分指標，評價土壤肥力質量等級，為培育櫻桃土壤肥力及櫻桃產業可持續發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 研究區概況 本研究選擇的樣地包括健康和病害櫻桃園，均位于貴州省遵義市新蒲新區（107°01′～107°09′E，27°72′～27°75′N），兩地相距2 km，其中健康園位于蘇家灣，發病率為0;病害園位于董家灣，患有流膠病且患病率為45%。土壤類型均為黃壤。

1.1.2 樣品采集 采用S型采樣法在健康園和病害園分別選取5個樣點采集0～10、10～20、20～30 cm 3個土層的土壤，獲取30個土壤樣品。用布袋將土壤樣品運回實驗室，挑出石子和樹干等雜質后，進行自然風干、研磨過篩后保存。

1.2 測定方法

1.2.1 評價指標及測定方法 土壤pH采用電位法測定（土水比為1∶2.5）;有機質采用重鉻酸鉀氧化法測定;全氮采用凱氏定氮法測定;全磷采用鉬銻抗比色法測定;有效氮采用堿解擴散法;有效磷采用碳酸氫鈉浸提鉬銻抗比色法測定;有效鉀采用四苯硼鈉比濁法測定[2]。

1.2.2 土壤理化性質評價標準 土壤理化性質等級劃分采用全國第二次土壤普查制定的分級標準[3]（表1）。

1.3 土壤肥力質量評價方法

本研究采用模糊綜合評價法對土壤肥力質量進行評價，包括隸屬函數和權重的確定，最后測算土壤肥力綜合評價值[4]。

1.3.1 隸屬度函數的確定 選取土壤pH、有機質、全氮、有效氮、全磷、有效磷、有效鉀為遵義市櫻桃園土壤肥力質量綜合指標因子，根據對應的隸屬度函數，計算出對應指標的隸屬度值。常用的隸屬度函數有S型隸屬度函數和拋物線型隸屬度函數兩種。櫻桃園土壤的有機質、全氮、全磷、有效氮、有效磷、有效鉀屬于S型隸屬度函數，土壤pH屬于拋物線型隸屬度函數。

S型隸屬度函數的表達式為：

f（x）= 0.9（x-x1）/

1.0?????????? x≥x2

（x2-x1）+0.1，x2>x≥x1，

0.1?????????? x結合遵義市健康園和病害園的土壤肥力現況，7種評價指標在S型函數中的對應取值點見表2。

拋物線型隸屬度函數表達式：

f（x）=1.01.0-0.9（x-x3）/（x4-x3）0.9（x-x1）/（x2-x1）+ 0.10.1

土壤pH在拋物線型函數中的轉折點取值分別為：

X1=4.0，X2=4.5，X3=6.0，X4=7.0

各評價指標的實際所測值是S型和拋物線型隸屬度函數中X的取值，則隸屬值大小為0.1～1.0，其中最大值1.0代表土壤肥力的指標完全適合種植作物，最小值0.1表示土壤肥力指標嚴重缺乏營養;最小值沒有取0，是因為土壤中不可能不存在某種養分，在計算的過程中也要避免零值過多[5]。

1.3.2 權重的確定 用CORREL函數計算出pH、有機質、全氮、全磷、有效氮、有效磷、有效鉀之間的相關系數值，然后根據相關系數建立矩陣;在所建立的矩陣中，用ABS函數計算出除了本身之外i種指標的其他相關系數的絕對值數值后，再用AVERAGE函數求出本身i與其他指標之間的平均值Ri;接著計算出其他指標之間的平均值Ri占所有Ri的百分率，得到對應的權重值Wi[6]。

1.3.3 土壤肥力綜合值的確定 按照IFI的計算公式IFI=ΣWi×Ni算出IFI值，其中：Wi和Ni表示的是養分指標的權重數值和隸屬度數值[7]。2 結果與分析

2.1 遵義市櫻桃園土壤肥力分析

2.1.1 土壤pH 由表3可知，健康園土壤pH的變化范圍為6.49～7.13，而病害園土壤pH為5.26～6.65。相關研究表明土壤pH為6.0～7.5的土壤最適合櫻桃生長

[8]。0～10 cm和10～20 cm土層健康園土壤pH值高于病害園，20～30 cm土層恰好相反，健康園土壤pH隨著土壤深度的增加逐漸減小，土壤酸性逐漸增強，而病害園土壤pH隨著土壤深度的增加逐漸增加，酸性逐漸減弱。可能是由于病害園大量施用氮肥加上未均衡施肥，以及櫻桃樹患流膠病未能及時從土壤中吸收營養物質，以至于導致表層土壤氮肥堆積而造成土壤pH呈弱酸性[9]。因此應該減少化肥施用，盡量多與有機肥混合均衡施用。由于有機肥具有一定的緩沖性，長期施用可以培肥地力和平衡土壤的酸堿性。

2.1.2 土壤有機質 土壤有機質可以為果樹生長提供營養、增加養分的有效性，還可以促進土壤團粒結構的形成等。由表3可知，健康園土壤有機質含量的變化范圍是17.90～31.10 g·kg-1，平均值為24.60 g·kg-1，3個土層之間均存在顯著性差異，健康園0～10 cm土層的有機質含量比10～20 cm和20～30 cm土層分別高25%和73%，10～20 cm土層的有機質含量比20～30 cm土層的高38%，而病害園的土壤有機質含量變化范圍是26.66～32.18 g·kg-1，平均值為28.81 g·kg-1，病害園0～10 cm土層的有機質含量分別與10～20 cm和20～30 cm土層之間存在顯著性差異，分別高出16%和21%，但10～20 cm土層與20～30 cm土層的有機質含量沒有顯著性差異。

健康和病害園土壤有機質含量均隨著土層深度的增加呈逐漸遞減的趨勢，且兩種櫻桃園0～10 cm土層的有機質含量均處于較高水平，是由于櫻桃樹的枝葉常年堆積于表層，腐爛轉化為表層的有機質;而病害園20～30 cm土層深度的有機質含量高于健康園，原因是病害園果樹患有流膠病，導致根系在深層次土壤中對有機質的吸收量減少。

2.1.3 土壤全氮和有效氮 氮可以改變櫻桃的生長發育和代謝活動，能夠幫助櫻桃樹對其他營養元素的吸收[10]。由表3可知，健康園土壤全氮含量變化范圍是1.01～1.65 g·kg-1，0～10 cm和10～20 cm土層全氮含量分別高出20～30 cm 土層63%和36%，而0～10 cm與10～20 cm土層無顯著性差異;病害園土壤全氮含量變化范圍在0.94～1.65 g·kg-1，3個土層之間均存在顯著性差異，0～10 cm土層全氮含量分別比10～20 cm和20～30 cm土層高33%和75%，10～20 cm土層的全氮含量比20～30 cm高32%。兩園的土壤全氮含量隨著土層深度的增加均呈現降低，且兩園0～10 cm土層的全氮含量相等，健康園10～20 cm和20～30 cm土層的全氮均分別高于病害園。健康園的全氮含量處于中等水平，病害園的全氮含量處于中低等水平。

健康和病害園土壤有效氮含量的變化范圍是64.77～172.73 mg·kg-1，3個土層之間無顯著性差異;病害園的有效氮含量變化范圍是45.90～120.94 mg·kg-1，3個土層之間均有顯著性差異，0～10 cm土層的有效氮含量分別比10～20 cm和20～30 cm土層高60%和163%，10～20 cm土層的有效氮含量比20～30 cm土層高65%。健康園的3個土層有效氮含量均高于病害園，兩種土壤有效氮含量隨著土層深度的增加逐漸呈遞減的趨勢。建議在病害園管理施肥時，應采用科學合理的施肥方法，達到平衡氮素和提高氮素的有效性，更利于櫻桃樹的生長[11]。

2.1.4 土壤全磷和有效磷 磷可以增強櫻桃的抗病性，在櫻桃體內參與光合作用、呼吸作用，能夠促進早期根系的形成和生長。由表3可知，健康園不同垂直土層的全磷含量的變化范圍是0.26～0.50 g·kg-1，平均值為0.38 g·kg-1，3個土層之間均存在顯著性差異，其中0～10 cm土層的全磷含量分別比10～20 cm和20～30 cm土層高32%和92%，10～20 cm土層的全磷含量高于20～30 cm土層46%;而病害園不同垂直土層的全磷含量變化范圍是0.29～0.48 g·kg-1，平均值為0.40 g·kg-1，其中0～10 cm土層的比10～20 cm土層高14%，比20～30 cm土層高65%，10～20 cm土層比20～30 cm土層高49%。健康園0～10 cm土層的全磷含量高于病害園，而健康園10～20 cm和20～30 cm土層的全磷含量均要低于病害園。

土壤有效磷是指土壤中能被植物所吸收的磷組分。由表3可知，健康園不同垂直土層深度有效磷含量的變化范圍是在0.91～4.41 mg·kg-1，平均值為2.60 mg·kg-1，0～10 cm土層的有效磷含量分別比10～20 cm和20～30 cm土層高77%和385%，10～20 cm土層的有效磷含量比20～30 cm土層高173%，3個垂直土壤剖面之間存在著顯著性差異;而病害園有效磷含量的變化范圍是1.40～3.41 mg·kg-1，平均值為2.36 mg·kg-1，0～10 cm土層的有效磷含量分別比10～20 cm和20～30 cm土層高49%和143%，10～20 cm土層高于20～30 cm土層62%;健康園0～10 cm和10～20 cm土層的有效磷含量均高于病害園，而20～30 cm土層則低于病害園。

兩園的全磷和有效磷含量均隨著土壤深度的增加呈逐漸遞減的趨勢，且全磷和有效磷含量均處于中低等水平。據研究表明，磷的有效性會隨著土壤pH的降低逐漸降低[12]，因此在對櫻桃樹管理施肥時應該科學增加施用磷肥的用量，健康園施用速效性磷肥，病害園施用難溶性磷肥，促進磷肥肥效，提高磷肥的利用率，施肥時盡量靠近櫻桃果樹的根系[13]，可以使櫻桃樹更好的生長，進而保證櫻桃的品質變得更好。

2.1.5 土壤有效鉀 土壤鉀元素被稱為品質元素，是植物必需的營養物質之一，能更好地體現出土壤中有效鉀含量，有效鉀含量能夠決定櫻桃樹的生長狀況[14]。由表3可知，健康園土壤有效鉀含量的變化范圍是90.25～206.52 mg·kg-1，平均值為132.94 mg·kg-1，0～10 cm土層分別比10～20 cm和20～30 cm土層高102%和129%，均存在顯著性差異，但10～20 cm土層與20～30 cm土層不存在顯著性差異;病害園有效鉀含量的變化范圍是62.44～270.98 mg·kg-1，平均值為117.36 mg·kg-1，0～10 cm土層的有效鉀含量分別比10～20 cm和20～30 cm土層高232%和334%，均存在著顯著性差異。

健康園與病害園0～10 cm土層的有效鉀含量都處于高等水平，但健康園0～10 cm土層的有效鉀含量低于病害園，健康園10～20 cm和20～30 cm土層的有效鉀含量均高于病害園，兩園的有效鉀含量均隨著土壤深度的增加逐漸遞減。

2.2 土壤肥力質量等級的確定

2.2.1 各肥力質量指標的隸屬度和權重 根據1.3計算公式，得到隸屬度和相關系數矩陣，最后得到權重系數（表4）。

2.2.2 土壤肥力綜合指標值 根據土壤肥力質量綜合值的計算公式IFI=ΣWi×Ni將上述所計算出來的權重值與隸屬度值相乘計算IFI值，根據IFI評價等級標準劃分為了5個等級，評價等級Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ對應IFI評價值分別為<0.2、0.2～0.4、0.4～0.6、0.6～0.8、≥0.8，進而分析得出遵義市省櫻桃園肥力質量評價的等級（表5）。

從表5可知，健康和病害園0～10、10～20、20～30 cm土層的土壤肥力質量等級均分別為Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級，其中患有流膠病的病害園3個土層的IFI值均稍高于健康園，原因是病害園土壤表層堆積的枯葉及雜草較多，造成土壤表層的腐殖質高于健康園;另一方面，病害園土壤的通氣透水性較差，不利于根系及時吸收養分，造成土壤營養物質累積量大于果樹的吸收量。由此可見，櫻桃樹流膠病的防治應當在改善有機質、氮、磷、鉀等土壤養分指標的基礎上，進一步結合根際土壤微環境[15]、土壤水分管理[16]、起壟栽培[17]和土壤酸化[18]等因素進行綜合研究。

3 結論

（1）整體來看，健康櫻桃園土壤pH適中，有機質、有效鉀以及有效氮含量均處于中高等水平，全磷和有效磷的含量都處于中低等水平，全氮含量處于中等水平;而病害櫻桃園土壤pH偏弱酸性，有機質含量處于高等水平，全氮、全磷、有效氮、有效磷含量均處于中低等水平。

（2）在垂直方向上，遵義市健康櫻桃園的土壤pH隨著土層深度的加深呈逐漸遞減的趨勢，而病害櫻桃園的土壤pH隨著土層深度的增加呈逐漸遞增的趨勢;兩種櫻桃園的土壤有機質、全氮、全磷、有效氮、有效磷、有效鉀均隨著土層深度的加深呈逐漸降低的趨勢。

（3）遵義市健康與病害櫻桃園的土壤肥力質量0～10 cm土層均為Ⅱ級，10～20 cm土層均為Ⅲ級，20～30 cm土層均為Ⅳ級，兩者無顯著差異。這說明從土壤肥力質量等級來看，土壤肥力并非導致櫻桃樹患有流膠病的主要原因，下一步將結合櫻桃樹生理性病變等因素開展研究。

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（責任編輯：柯文輝）