海南荔枝主產區果園土壤養分狀況分析

吳文碟，胡福初，姚麗賢，周文靜，周瑞云，吳鳳芝，王祥和，陳 哲

(1 海南省農業科學院熱帶果樹研究所/海南省熱帶果樹生物學重點實驗室/農業部海口熱帶果樹科學觀測實驗站，海口，571100；2 華南農業大學資源環境學院，廣州，510642)

海南省是我國荔枝早熟優勢產區，種植歷史悠久，且種植品種集中度相對高。2020年海南省荔枝種植面積達2.13萬hm2，年產量18萬t，具有十分顯著的社會效益和經濟效益[1]。隨著海南省荔枝果園規模化和集約化發展，荔枝果園往往施肥管理技術不到位，施肥具有經驗性、隨意性，過量施肥現象時有發生。過量施肥不僅影響荔枝控梢和花芽分化，果品質量也會受到影響；而且也導致土壤肥力下降，增加農業資源污染風險，制約荔枝產業發展。打造優質海南荔枝果品對海南荔枝產業健康可持續發展具有十分重要的現實意義。

土壤是荔枝生長的載體，土壤養分狀況也是決定荔枝產量和品質的關鍵因素。調查海南省主產區荔枝園土壤養分狀況及評價土壤肥力，對于指導合理施肥和土壤管理具有重要意義。陳明智等[2]調查了海南荔枝園土壤性質，表明海南荔枝果園土壤大多數為強酸性，其有機質及氮素含量中等，磷和鉀普遍缺失。孫娟等[3]和劉賢等[4]研究發現，海南中西部荔枝園土壤偏酸性，且土壤有機質、全氮、堿解氮含量普遍偏低。姚麗賢等[5]對海南省澄邁縣“無核荔”果園進行土壤養分調查發現，果園土壤肥沃，土壤pH值中性，養分肥力高，且海口荔枝果園土壤pH值、有機質及有效養分含量明顯優于廣東、廣西和福建等其他地區果園[6]。雖然上述研究已初步對海南部分產區荔枝園土壤肥力進行了調查，但覆蓋面較小，缺乏系統性分析。本研究選擇海南省荔枝主產區具有一定種植規模、有代表性的荔枝果園進行調查，分析荔枝園土壤養分狀況，從而明確海南省荔枝主產區荔枝園土壤養分現狀，以期為荔枝園養分管理與合理施肥提供科學指導。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

2020年4—5月根據海南省荔枝主產區分布情況，選擇海口市、澄邁縣、定安縣、文昌市、瓊海市、萬寧市、陵水縣、白沙縣、儋州市9個代表產區的49個荔枝園作為采樣點，每個果園按照具體面積和地形，采取“X”形布點采樣，每個果園至少采集5個點，在樹冠滴水線附近，避開施肥穴與滴灌頭濕潤區，取深度0～30 cm土壤，按四分法充分混勻后采集土樣1 kg左右。每個果園土壤混樣在室內風干，棄去植物殘體和石塊，研磨后過2.00、0.25和0.149 mm尼龍篩保存備用。

1.2 測定項目與方法

土壤pH值采用NY/T 1121.2—2006，土壤陽離子交換量(CEC)采用乙酸銨交換法[7]，土壤有機質采用標準NY/T 1121.6—2006，土壤全氮采用標準LY/T 1228—2015，土壤速效氮采用標準LY/T 1229—1999，土壤速效磷采用標準NY/T 1121.7—2014，土壤速效鉀采用標準NY/T 889—2004，土壤交換性鈣、鎂采用乙酸銨法[7]，土壤有效硫采用標準NY/T 1121.14—2006，土壤有效硼采用標準NY/T 1121.8—2006，土壤有效銅、鐵、錳、鋅含量采用電感耦合等離子體—原子發射光譜法[7]，土壤有效鉬采用標準NY/T 1121.9—2012測定。

1.3 土壤有效養分豐缺指標

為客觀準確地反映海南荔枝園主產區土壤養分狀況，荔枝園土壤pH值、有機質及各元素養分分級指標參考第二次全國土壤普查土壤養分含量分級標準及相關文獻進行分級[3，8]。其中土壤pH值分級標準為：極強酸，pH值<4.5；強酸，pH值4.5～5.5；弱酸性，pH值5.5～6.5；中性，pH值6.5～7.5；弱堿性，pH值7.5～8.5；堿性，pH值8.5～9.0。其他土壤養分指標為1～6級，分別代表含量很豐富(極高)、豐富(高)、適宜(中等)、缺乏(偏低)、很缺乏(低)和極缺乏(極低)(見表1)。

表1 海南荔枝園土壤陽離子交換量(CEC)、有機質和有效養分分級標準

1.4 數據處理

采用Excel 2019軟件整理數據，SPSS 20.0進行數據統計分析，Arc Gis 10.2和Sigama Plot制圖。

2 結果與分析

2.1 荔枝園土壤營養狀況分析

2.1.1 pH值、CEC和有機質 試驗結果看出，荔枝園土壤pH值范圍為4.19～6.45，平均4.97，變異系數10.14%。其中，16.33%的荔枝園土壤呈弱酸性，12.24%和71.43%的荔枝園土壤分別為酸性和強酸性，說明海南荔枝園土壤絕大多數呈酸性。不同產區荔枝園土壤pH值在4.59～5.27之間，各產區土壤pH值差異不顯著(p<0.05)，土壤都呈酸性，海口土壤pH值最高，為5.27，定安次之，文昌土壤pH值最低。

CEC范圍為3.33～36.59 cmol/kg，平均12.49 cmol/kg，為中等水平，約12.24%的果園CEC達極高水平。其中，海口的CEC最高，為18.05 cmol/kg；定安的CEC次之，為13.31 cmol/kg，為中等水平；白沙的CEC最低，僅為5.96 cmol/kg。

土壤有機質含量范圍為7.30～88.88 g/kg，平均28.62 g/kg，變異系數高達59.8%，63.27%的果園土壤有機質含量適宜(20.0 g/kg及以上)。其中，海口地區土壤有機質含量最高，為44.13 g/kg；其次是文昌；陵水、儋州、白沙地區土壤有機質含量偏低，且低于適宜值(見表2和表3)。

表2 海南省主產區荔枝園土壤pH值、土壤陽離子交換量CEC和有機質的分布頻率

2.1.2 荔枝園土壤大量元素狀況 試驗結果看出，荔枝園土壤全氮含量在0.33～4.88 g/kg之間，平均1.48 g/kg，變異系數62.70%，約32.66%果園全氮含量低于適宜值，其中2.04%的果園土壤全氮極缺；海口果園土壤全氮最高，達到了2.26 g/kg，定安、文昌次之，白沙土壤全氮含量最低，為0.66 g/kg。

堿解氮含量處于59.21～402.68 mg/kg之間，平均161.42 mg/kg，變異系數46.2%，83.7%的果園土壤全氮含量處于適宜值以上，整體上果園土壤堿解氮含量過量豐富；海口土壤堿解氮含量最高，為223.07 mg/kg，陵水的含量雖然最低，為92.06 mg/kg，但仍處于適宜范圍內。

土壤有效磷含量在0.30～400.60 mg/kg之間，變異系數高達128.1%，表明不同荔枝園土壤有效磷含量差異極大。有10.2%的果園土壤極缺有效磷，42.9%的果園土壤有效磷含量很豐富；各產區果園土壤有效磷含量均在適宜值之上，以陵水有效磷含量最高，為162.51 mg/kg，海口有效磷含量最低，為29.77 mg/kg。

速效鉀含量范圍在42.40～1 178.50 mg/kg之間，平均258.11 mg/kg，變異系數為91.8%，約22.5%果園土壤速效鉀含量處在適宜值，土壤速效鉀含量整體豐富。各產區速效鉀含量差異不顯著(p<0.05)，均在適宜值之上，其中海口速效鉀最高，為426.87 mg/kg;其次是定安;陵水最低，為122.43 mg/kg(見表3和表4)。

2.1.3 荔枝園土壤中量元素狀況 試驗結果看出，荔枝果園土壤交換性鈣平均含量為1 067.52 mg/kg，變異系數為108.6%，42.7%的果園土壤交換性鈣達適宜值以上。各產區果園土壤交換性鈣之間差異不顯著(p<0.05)，僅海口、定安果園土壤交換性鈣高于平均值，其中以海口果園土壤交換性鈣含量最高，為1 762.38 mg/kg;陵水、儋州果園土壤交換性鈣較低，呈偏缺狀態。

交換性鎂平均含量為152.27 mg/kg，變異系數為127.8%，61.2%果園土壤交換性鎂低于適宜值，其中42.86%果園土壤交換性鎂較缺，4.08%的果園極缺。各產區交換性鎂之間差異不顯著(p<0.05)，大部分產區果園土壤都偏缺交換性鎂，僅海口、澄邁、定安果園土壤交換性鎂在適宜值以上。

有效硫平均含量為39.96 mg/kg，變異系數為54.2%，土壤有效硫含量豐富，63.3%的果園土壤有效硫在適宜值以上。各產區土壤有效硫之間差異顯著(p<0.05)，其中澄邁土壤有效硫含量最豐富，為55.79 mg/kg；而白沙果園土壤有效硫含量最低，為20.26 mg/kg，但整體產區果園土壤有效硫呈過量豐富，僅白沙、陵水果園土壤有效硫含量適宜(見表3和表4)。

表3 海南省不同產區荔枝園土壤pH值、CEC、有機質和大中量元素含量比較

2.1.4 荔枝園土壤微量元素狀況 試驗結果看出，荔枝園土壤微量元素有效硼、銅、鐵、錳、鋅和鉬的平均值分別為0.58、2.68、53.81、60.56、11.68和0.35 mg/kg，變異系數分別為168.60%、69.20%、77.90%、77.43%、115.30%、52.32%，變異系數較大。各果園土壤微量元素有效錳、銅、鐵、鋅和鉬極少存在缺乏現象，基本表現過量豐富，其中63.27%的果園土壤有效硼偏缺，10.2%的果園土壤有效硼缺乏。各產區土壤有效銅、鐵、錳、鋅含量差異顯著(p<0.05)，其含量都很豐富并高于適宜值；各產區土壤有效硼和有效鉬之間差異不顯著(p<0.05)，其中瓊海土壤有效硼含量最豐富，為1.45 mg/kg，其次定安、文昌、海口土壤有效硼含量處在適宜范圍，澄邁、萬寧、陵水、儋州、白沙土壤有效硼低于適宜值，呈偏缺狀態(見表4和表5)。

表4 海南省主產區荔枝園土壤營養元素含量和分布頻率

表5 海南省不同產區荔枝園土壤微量元素含量比較 mg·kg-1

2.2 不同產區荔枝園土壤養分豐缺聚類分析

根據土壤養分分級(豐缺)情況對海南各產區具有代表性49個荔枝園進行聚類分析(見圖1)，可以看出海南不同產區可分為3類，第I類為海口、定安和澄邁，三者總體土壤養分肥力豐富，澄邁果園土壤缺乏陽離子交換量及有效硼；第Ⅱ類為瓊海和文昌，兩者果園土壤多數養分處于適宜值以上，僅陽離子交換量和交換性鎂偏缺狀況；第Ⅲ類為白沙、陵水、萬寧、儋州，四者果園土壤有效磷、微量元素(除有效硼外)含量豐富，其陽離子交換量、交換性鎂和有效硼含量偏缺。各產區土壤肥力由高到低依次為海口>定安>澄邁>文昌>瓊海>儋州>萬寧>陵水>白沙。同時，也可看出各土壤養分含量可聚成3類，其中第Ⅰ類中土壤有效鐵、有效鋅、有效銅、有效鉬、有效錳、有效磷含量最高；第Ⅱ類中土壤堿解氮、有效硫、有效鉀、交換性鈣含量中等，第Ⅲ類中全氮、有機質、交換性鎂、陽離子交換量、有效硼含量低。因此，在施肥過程中應因地制宜，補充土壤中不豐富的養分，為荔枝健康生長創造條件。

注：色階從1到5變化表示養分含量由高到低。圖1 海南省不同產區荔枝果園土壤性質聚類分析

3 結論與討論

荔枝適宜生長在pH值5.5～6.0的弱酸性土壤中[9]。本研究結果表明，海南荔枝園土壤pH值呈酸性，平均值為4.97，僅16.3%荔枝園土壤pH值適宜荔枝生長。不同產區荔枝園土壤pH值都呈酸性，明顯不利于荔枝生長，必須施用石灰或堿性改良劑改良土壤pH值[10]。本調查研究發現，荔枝園長期施用化肥及不同的管理措施，導致不同產區荔枝園土壤有機質含量存在差異。其中，海口產區荔枝園土壤有機質含量和保水保肥能力較高，這主要與果園土壤類型和施肥習慣等密切相關，調研發現海口產區荔枝園施用有機肥頻率相對較高，當地荔枝樹體生長茂盛，密閉度高，有益于土壤有機質積累。陵水、儋州、白沙產區荔枝園土壤有機質含量偏低，主要普遍疏于有機肥投入，應加強有機肥投入，每年荔枝采果后剪下的秋梢應就地還園增加地面覆蓋，提高保水保肥能力[11-12]。

荔枝樹在生長發育的各個階段都需要不斷吸收氮、磷、鉀等養分，以維持荔枝樹體的正常生長發育。本研究表明，海南荔枝主產區大部分果園土壤全氮、堿解氮含量較為豐富，這與多年生產上偏施化肥有關。陵水、萬寧、白沙產區土壤全氮偏缺，一方面可能是總體施用量也不足，荔枝為喜硝作物，氮素較容易被樹體吸收利用，造成土壤氮含量暫時虧缺；另一方面，氮肥表施容易受淋洗造成揮發和流失[13-14]。各產區荔枝園土壤有效磷、速效鉀含量豐富，主要與人為施用的磷、鉀肥有關，荔枝在不同生長發育階段都需要補充鉀元素[11]，尤其果期需要施用大量鉀肥，以提高荔枝品質和產量；磷肥施入土壤后，會與土壤中大量游離的鐵、錳等結合，易形成難溶的磷酸鹽，難以被植物吸收利用，造成富集[15]。因此，建議高磷果園應注意不施或少施磷肥。整體來說，三大元素營養水平能夠滿足荔枝生長需要，建議生產上鉀氮肥比(K2O∶N)保持在1.0～1.2，此時荔枝產量最高、效益最好[16]。 本研究發現，大部分產區荔枝園土壤交換性鈣、有效硫含量較為豐富，僅陵水、儋州產區荔枝園土壤交換性鈣含量偏缺。一般情況下，土壤缺鈣、硫現象在海南荔枝園并不多見，為避免缺鈣導致果實發生裂果、褐變甚至種胚壞死，降低商品果率及種植效益，果農在荔枝果期很重視鈣肥施用；另外市場上大部分復合肥、葉面肥常含有硫元素，土壤中硫元素富集。61.2%的荔枝園土壤交換性鎂低于適宜值，約2/3的產區荔枝園土壤交換性鎂偏缺乏。一方面果實生產會帶走大量鎂，另一方面主要是生產上常施用過磷酸鈣肥，而忽視鎂肥的施用，需補充硫酸鎂、硫酸鉀鎂肥或用鈣鎂磷肥代替過磷酸鈣肥，以滿足荔枝對磷、鈣、鎂養分的需要。

微量元素的豐缺也能影響作物的產量與品質，進而影響種植經濟收益。調查發現，海南荔枝主產區土壤不存在缺乏微量元素銅、鐵、錳、鋅、鉬的狀況，這幾種微量元素基本可以滿足果實生長需要，荔枝防治病菌噴施的波爾多液、代森錳鋅等殺菌劑，也會增加和補充土壤有效銅、錳、鋅含量[17]。在所有微量元素中，土壤缺硼最為普遍[18-19]，海南荔枝園土壤有效硼偏缺和極缺的果園占63.27%和10.20%，其中約1/2產區(澄邁、萬寧、陵水、儋州、白沙)荔枝園土壤有效硼偏缺，因為土壤本身有效硼供應水平極低，荔枝果實發育前期需消耗一定的硼素，生產上噴施的硼肥濃度低、用量不大，對提高土壤含硼量的作用十分有限[20]。建議在花芽分化期、幼果期及果實膨大期少量多次噴施0.05%硼砂效果較好[21]。

通過聚類分析可以看出，各產區土壤肥力從高到低依次為海口>定安>澄邁>文昌>瓊海>儋州>萬寧>陵水>白沙，海口產區荔枝園土壤養分肥力含量相對豐富，其次是定安，陵水和白沙的土壤養分含量水平相對較低，兩者土壤有機質、全氮、交換性鎂、有效硼含量相對偏低。有時土壤養分含量高不一定能被樹體吸收利用，且容易造成毒害和環境污染，而土壤養分含量低的果樹中含有充足的營養。因此，在施肥過程要注重土壤養分平衡。

基于以上對海南荔枝園土壤養分調查結果，建議不同產區荔枝園根據土壤養分豐缺狀況，針對性地平衡施肥。對于土壤酸性或強酸性的荔枝園，施用石灰或堿性肥料改良土壤呈弱酸性，瘦瘠果園最好施用白云石粉、鈣鎂磷肥等性質溫和的改良劑。增施有機肥以提高土壤有機質含量和保水保肥能力，重視鎂肥、硼肥的施用。對于過量豐富的養分元素，應適當少施或不施，或在生理關鍵期及時補充。加強化肥減量增效關鍵技術應用，已有研究表明，適當減少化肥投入，具有顯著的增產效果[22]。適當減少化肥的施用量充分兼顧環境效益和經濟效益，是促進海南荔枝產業健康可持續發展的科學理念。本試驗只是初步對海南省荔枝主產區荔枝園土壤的主要養分指標進行了評價，后期還需結合樹體營養、果實品質深入研究，建立適合不同地區果園的完整施肥體系。