曹曉暉,蔣紅麗,何 婧,孫 莎,趙宇通
(1.陜西省土地工程建設集團有限責任公司,陜西 西安 710021;2.陜西地建土地工程技術研究院有限責任公司,陜西 西安 710021;3.自然資源部退化及未利用土地整治工程重點實驗室,陜西 西安 710021)
隴縣處在關山與渭北旱原西部的干山之間,縣城座落在千河谷地的中部,境內川原相間,地勢是西北高而東南低。日照時間長,晝夜溫差大,有利于蘋果栽培和糖分的積累。全縣境內無任何工業污染源,具有發展蘋果產業得天獨厚的優勢,素有“蘋果之鄉”的譽稱。近年來,隨著生活品質的提高,消費者對蘋果的外觀品質、口感以及內在營養要求也是越來越高[1~3]。研究均表明,土壤是果樹之母,土壤養分則是果樹的乳汁。果園土壤理化性狀良好,土壤肥力高,有利于果樹根系生長和吸收,對提高果實產量和品質有重要意義[4~9],而土壤養分失衡不僅會導致作物生長受阻產量下降,還會造成環境污染[10]。因此,本研究于2020年7月,對隴縣某果園土壤養分狀況進行了調查和分析,旨在全面了解隴縣某果園土壤管理水平,為蘋果的高產、優產提供合理的施肥依據。
隴縣蘋果可實現產值2.8億元,是陜西省優質蘋果基地縣,現有蘋果面積6100 hm2,其中掛果面積3000 hm2。據悉,今年隴縣蘋果總產5.6萬t,可實現產值2.8億元,果農人均收入可達到1400元。近年來,該縣積極實施現代農業蘋果項目,積極推廣四項關鍵技術,大力改造老殘果園,更新優質品種,引進栽植新技術,建設標準化果園,建成了普樂塬等村一批省級蘋果示范園,蘋果生產規模與質量全面提升[11]。
2020年7月,對隴縣某果園土壤進行采集,采樣遵循隨機、混合的原則,根據果樹耕作層的深度,土樣采集深度定為0~40 cm。選用適用面積較大,地勢不平坦地塊所普遍采用的“S”型布點法進行布點,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,共采集10個土壤樣品。在實驗室進行風干、研磨處理后測定土壤養分。
土壤養分測定項目及方法如表1所示。

表1 土壤養分測定項目及方法
土壤養分評價采用2017年陜西省耕地質量評價與等級劃分項目土壤調查數據,具體見表2。

表2 陜西省耕地土壤養分含量分級標準
土壤的pH值影響著各種礦質元素的有效性。研究表明,土壤pH值可通過影響土壤中微生物種類及種群數量而影響土壤的養分狀況。根據陜西省土壤pH值分級標準(表3)可以看出,隴縣某果園土壤均呈弱堿性到堿性,pH值變幅為8.50~8.74,平均值為8.65(表4),而蘋果樹適宜生長在微酸性到中性土壤。因此,可通過改良土壤酸堿度,降低土壤pH值的方式來達到適宜蘋果生長的土壤酸堿性。

表3 陜西省土壤pH值分級標準

表4 隴縣某果園0~40 cm土層土壤養分含量分布
土壤中的有機質作為土壤重要組成部分以及植物礦物質營養的主要來源,其含量和動態直接影響著土壤的其他理化性質[12,13],同時也通過直接為果樹生長提供營養元素和生理活性物質來促進果實的生長發育,從而影響著果實的產量和品質[14]。果園土壤有機質不僅是衡量果園土壤肥力狀況的重要指標,使土壤具有保肥力和緩沖性,改善土壤物理性狀,同時也是決定果樹高產、穩產以及生產優質果品的基本條件[15]。
由表4可知,土壤有機質平均含量為11.7 g/kg,最大含量達到16.6 g/kg,以7.87 g/kg為最低含量,相當于平均水平的67.3%。依據陜西省耕地土壤養分含量分級標準(表2),調查的隴縣某果園中土壤有機質含量處于中等水平的占70.0%,處于低水平的占30.0%。由此可知,隴縣某果園土壤有機質含量整體偏低,且土層深度越深,土壤有機質含量越低。果園絕大多數土壤有機質含量缺乏,需要增施有機肥,提高土壤有機質含量。
土壤中的氮素是植物生長發育所必需的礦質營養元素,大量研究發現,土壤中有機質含量與全氮含量呈正相關,果園土壤中全氮含量與果樹生產能力和潛力密切相關,土壤中氮素含量直接影響著果樹光合速率、光合葉面積、花芽分化、坐果率等生理因素[16~18]。由表4可知,隴縣某果園土壤全氮的平均含量為0.84 g/kg,總體水平偏低,最大含量達到0.98 g/kg,處于中等水平,最低含量為0.63 g/kg,處于低水平,相當于平均水平的75.0%。由此可知,調查的隴縣某果園土壤氮素含量整體偏低,應注重有機肥、氮肥的施用,從而增加土壤有機質以及氮素的含量[18]。
土壤中的磷素含量對土壤生態環境和果業可持續發展有重要影響,有效磷可相對反映土壤的磷素水平,并可依此判斷果園土壤是否需要增施磷肥[19]。由表4可知,隴縣某果園土壤有效磷含量在1.2~9.2 mg/kg之間,平均值為4.9 mg/kg,最大值為9.2 mg/kg,最低含量為1.2 mg/kg,相當于平均水平的67.3%。由此可知,隴縣某果園土壤整體處于極低水平,應當加強磷肥的施用。
土壤中的鉀是植物生長發育所必需的大量元素之一,其參與了植物呼吸作用、光合作用等生理生化過程,并通過促進果樹根系形成和生長,提高了植物的適生能力[20]。在蘋果需要的多種養分中,鉀起著至關重要的作用,增施鉀肥能顯著提高蘋果產量,增幅達14.9%~42.8%,增施鉀肥也可增加果實含糖量,提高維生素C、葉綠素含量,提升果面著色度、香味和耐貯性[18]。但過度施用鉀肥,也會引起病害。隴縣某果園土壤速效鉀的平均值是149 mg/kg,變幅為104~237 mg/kg,變幅較大。據調查發現,土壤中的速效鉀小于150 mg/kg時,速效鉀含量與蘋果產量呈正相關,而超過上述值時二者呈負相關。因此高于該值的土壤要適量減少鉀肥的施用,但隴縣某果園土壤速效鉀含量處于低水平的占70.0%,因此隴縣某果園整體上可適度增加鉀肥用量,為果樹生長提供必需的元素。
本研究通過對隴縣某果園10個土壤樣品的抽樣調查表明,土壤均呈弱堿性到堿性,應該通過改良土壤酸堿度,降低土壤pH值的方式來達到適宜蘋果生長的土壤酸堿性;隴縣某果園絕大多數土壤有機質含量缺乏,且土層深度越深,土壤有機質含量越低,需要增施有機肥,提高土壤有機質含量;氮素含量整體偏低,應注重有機肥、氮肥的施用,從而增加土壤有機質以及氮素的含量;磷素含量整體處于極低水平,應當注重磷肥的施用;速效鉀含量整體處于低水平,因此隴縣某果園整體上可適度增加鉀肥用量,為果樹生長提供必需的元素。此外,除根據土壤中各養分的含量針對性施肥外,隴縣某果園還應積極采取果園生草、水肥一體化等方法提高果園有機質、礦質養分和水分等含量,進而影響樹體生長發育和果實品質,改善果園中的生態效應[21,22]。