廣東東莞地區陽光玫瑰葡萄園土壤養分狀況分析

謝玉明，聶松青，聶 俊，譚德龍，鄭錦榮，李艷紅，張長遠

（1.廣東省農業科學院 設施農業研究所，廣東 廣州 510640； 2.廣東省東莞市農業科學研究中心，廣東 東莞 523086）

葡萄是我國重要水果之一。2018年全國葡萄栽培面積為87.5 萬 hm2，居世界第二位；葡萄產量 1 170 萬 t，居世界第一位；產值超過1 000 億元，是產區果農的重要經濟來源[1]。近年來，隨著設施栽培技術的廣泛推廣與應用，南方地區的葡萄產業快速發展。其中，廣西的葡萄栽培面積達2.67 萬 hm2， 廣東的葡萄栽培面積已超過1 300 hm2，葡萄產業已成為南方地區農業增效和農民增收的新產業[2]。土壤中的營養元素是作物吸收利用的主要來源，是土壤肥力的物質基礎[3-4]。土壤的pH 值、有機質及礦質元素含量，會直接影響葡萄的產量和品質。果農為了追求產量，盲目過量地施用化肥，不僅導致土壤養分失衡，肥料利用率低，生產成本增加，而且容易造成環境污染。山東、河北、陜西、山西、貴州、湖南、云南等葡萄產地已經開展了葡萄園土壤養分狀況的研究[5-10]，相關研究結果為當地葡萄栽培中的科學合理施肥提供了參考依據。

近十年來，隨著鄉村旅游產業的快速發展，廣東東莞城郊的葡萄種植面積在不斷擴大。但是，果農施肥不合理，導致了果實品質的良莠不齊，而且生產成本居高不下，影響了種植葡萄的經濟效益。為給廣東省東莞地區葡萄生產中科學合理施肥方案的制定提供理論依據，本研究選擇該地區具有代表性的葡萄園7 個，對這7 個葡萄園的土壤養分狀況進行了測定和分析，現將研究結果分析報道如下。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集

2019年8月葡萄果實采收后，在廣東省東莞地區的葡萄產區，選擇了7 個具有代表性的陽光玫瑰葡萄園作為采樣區，其分別位于東莞的企石、道滘、厚街、高埗、石碣、東城、南城等鎮（街道）。該地區的土壤類型以紅壤為主，每個葡萄園各采集5 個樣點的土壤樣品，各個葡萄園中的5 個樣點均呈“S”字形分布狀，土壤取樣深度為20 cm， 將5 個樣點的土壤樣品等量混合作為每個采樣區的土壤樣品，然后采用四分法從每個土壤樣品中各取約1.0 kg 帶回實驗室，剔除石礫、植物殘渣，自然風干后研磨、過篩以備用。

1.2 測定方法

參照《土壤農化分析》[11]中的測定方法測定土壤pH 值、電導率、有機質和氮、磷、鉀等養分含量：采用電位法（水∶土＝2.5∶1）測定土壤pH值；采用HJ 802-2016 電極法測定土壤電導率；采用重鉻酸鉀容量法測定有機質含量；采用凱氏定氮法測定全氮含量，采用鉬銻抗比色法測定全磷含量，采用火焰分光光度計法測定全鉀含量；采用堿解擴散法測定土壤堿解氮含量；用0.5 mol/L 的碳酸氫鈉浸提，以鉬藍比色法測定有效磷含量；用1 mol/L 的醋酸銨浸提，以火焰光度計法測定速效鉀含量；采用姜黃素比色法測定有效硼含量；采用0.1 mol/L HCl 浸提-AAS 法測定有效鋅與有效銅的含量；采用原子吸收分光光度計法測定有效鐵、有效錳、交換性鈣、交換性鎂的含量。

1.3 葡萄園土壤養分等級的評價標準

依據全國第二次土壤普查養分分級標準（以下簡稱為“土壤養分分級標準”）[12]，將土壤中大量元素的含量等級分為6 級，結果見表1；將土壤中微量元素的含量等級分為5 級，結果見表2。然后依據這兩個分級標準對東莞地區7 個采樣區葡萄園土壤養分的豐缺情況進行評價。

表1 土壤中大量元素含量等級的劃分標準?Table 1 Grading standard of major elements in soil

表2 土壤中微量元素含量等級的劃分標準Table 2 Grading standard of microelements in soil mg/kg

1.4 數據分析

利用Excel 2010 與SPSS 19 軟件進行數據統計和分析。

2 結果與分析

2.1 不同葡萄園土壤的pH 值、有機質含量及電導率狀況分析

對東莞地區7 個陽光玫瑰葡萄園的土壤pH 值、電導率和有機質含量進行了測定，結果如圖1 ～3所示。

土壤pH 值是影響植株生長和營養吸收的重要因素。由圖1 可知，東莞地區7 個陽光玫瑰葡萄園的土壤pH 值的差異顯著，最低的僅有3.42，最高的為6.72。7 個葡萄園中，土壤呈中性（pH 值為6.5 ～7.5）的只有1 個，土壤呈酸性的（pH 值為4.5 ～5.5）有3 個，土壤呈強酸性（pH 值＜4.5）的有3 個。這一結果表明，東莞地區大部分葡萄園的土壤呈偏酸性，不利于葡萄生長，因此種植葡萄時應注意對土壤酸性的調節。

圖1 不同采樣區葡萄園的土壤pH 值Fig.1 pH contents in different sampling area

由圖2 可知，7 個葡萄園土壤樣品的電導率為0.26 ～0.88 mS/cm，其土壤電導率的差異顯著。其中，道滘鎮葡萄園的土壤電導率最低，為 0.26 mS/cm；石碣鎮葡萄園的土壤電導率最高，為0.88 mS/cm。

圖2 不同采樣區葡萄園的土壤電導率Fig.2 Electrical conductivity in different sampling area

土壤有機質含量是衡量土壤營養狀況的重要指標。由圖3 可知，7 個土壤樣品中的有機質含量為8.4 ～35.7 g/kg，其平均值為19.4 g/kg，說明 7 個葡萄園的土壤有機質含量普遍偏低，且不同樣品間土壤有機質含量差異顯著。對照表1 的土壤養分分級標準分析可知，7 個土壤樣品中，有機質含量等級分別屬于二、三、五級的各有1 個，屬于四級的有4 個，7 個樣品中僅有2 個樣品的有機質含量達到中等及以上水平，其余葡萄園土壤中的有機質含量均偏低。

圖3 不同采樣區葡萄園的土壤有機質含量Fig.3 Organic matter contents in different sampling area

2.2 不同葡萄園土壤中大量養分元素氮、磷、鉀的含量分析

東莞地區不同采樣區的葡萄園土壤中大量養分元素氮、磷、鉀含量的測定結果見表3。

土壤中的全氮含量是衡量土壤肥力的重要指標，而土壤堿解氮含量則與葡萄生長密切相關，反映了土壤氮素的供應情況。由表3 可知，7 個葡萄園土壤樣品中的全氮含量為0.33 ～2.82 g/kg，其平均值為1.06 g/kg。對照表1 的土壤養分分級標準分析可知，7 個葡萄園中，土壤全氮含量等級分別屬于一和三級的各有1 個，屬于四級的有3 個，屬于六級的有2 個；7 個土壤樣品中，全氮含量很豐富的有1 個，全氮含量中等的有1 個，其余5 個 的全氮含量處于缺乏或極缺乏水平。不同采樣區葡萄園的土壤堿解氮含量為66.25 ～461.76 mg/kg， 其平均值為181.88 mg/kg。7 個土壤樣品中，堿解氮的含量等級屬于一級的有3 個，屬于二級的有 2 個，分別屬于三和四級的各有1 個。這一測定結果表明，7 個葡萄園中，土壤堿解氮含量豐富和很豐富的共有5 個，其含量處于中等或以下水平的各有1 個。

表3 不同采樣區的葡萄園土壤中氮、磷、鉀的含量?Table 3 Major elements N、P、K contents in different sampling area

土壤有效磷是衡量磷肥供應水平的重要指標。7 個土壤樣品的全磷含量為0.57 ～1.81 g/kg，其平均值為1.24 g/kg。對照表1 的土壤養分分級標準分析可知，7 個葡萄園中，土壤全磷的含量等級屬于一、二、四級的分別有4、2、1 個，表明有 6個土壤樣品中的全磷含量均豐富，僅有1個土壤樣品的全磷含量缺乏。7 個土壤樣品的有效磷含量為34.74 ～282.51 mg/kg，其平均值為167.39 mg/kg。 7 個土壤樣品中，有效磷含量等級屬于一級的有 6 個，屬于二級的僅有1 個，表明7 個葡萄園的土壤有效磷含量均豐富。

7 個土壤樣品的全鉀含量為8.55 ～25.39 g/kg， 其平均值為17.10 g/kg。對照表1 的土壤養分分級標準分析可知，7 個葡萄園中，土壤全鉀含量等級分別屬于一、二、四、五級的各有1 個，屬于三級的有3 個，表明土壤全鉀含量在中等以上的有5 個，土壤全鉀含量處于缺乏與極缺乏水平的有2個。7個土壤樣品的速效鉀含量為115.00 ～497.50 mg/kg， 其平均值為334.86 mg/kg。7 個葡萄園中，土壤速效鉀含量等級屬于一級的有5 個，分別屬于二和三級的各有1 個，表明7 個葡萄園的土壤速效鉀含量均高，整體處于中等以上水平。

2.3 不同葡萄園土壤中交換性鈣和交換性鎂的含量分析

東莞地區不同采樣區的葡萄園土壤中交換性鈣、交換性鎂的含量分別如圖4、5 所示。 7 個葡萄園土壤樣品中交換性鈣的含量為56.0 ～ 589.2 mg/kg，其平均值為311.83 mg/kg。對照表2的土壤養分分級標準分析可知，7 個葡萄園中，土壤交換性鈣含量等級屬于三、四、五級的分別有2、1、4 個；其含量處于中等水平的有2 個，處于缺乏及很缺乏水平的共有5 個。7 個葡萄園土壤樣品中交換性鎂的含量為6.48 ～108.24 mg/kg， 其平均值為36.65 mg/kg；其中，東城街道的葡萄園土壤中交換性鎂的含量最低，為6.48 mg/kg。對照表2 的土壤養分分級標準分析可知，7 個葡萄園中，土壤交換性鎂的含量等級屬于三級的有1 個，屬于五級的有6 個，表明東莞地區葡萄園土壤中交換性鎂的含量處于中等以下水平，東城街道的葡萄園土壤樣品的交換性鎂含量最低，這可能與其土壤pH 值（3.42）最低有關系。

圖4 不同采樣區的葡萄園土壤中交換性鈣的含量Fig.4 Exchange Ca contents in different sampling area

2.4 不同葡萄園土壤中各種微量元素的含量分析

微量元素在葡萄園土壤中的含量低，但對葡萄植株生長和品質形成卻有重要作用。如果土壤中微量元素缺乏，則容易出現缺素癥狀。不同采樣區的葡萄園土壤樣品中各種微量元素含量的測定結果見表4。不同葡萄園之間土壤有效鐵含量差異顯著，7 個土壤樣品中的有效鐵含量為40.1 ～257.3 mg/kg，其平均值為94.5 mg/kg。對照表2 的土壤養分分級標準分析可知，7 個土壤樣品的有效鐵含量等級全部屬于一級，表明其土壤有效鐵含量均豐富。7 個土壤樣品中的有效錳含量為7.77 ～62.73 mg/kg，其平均值為27.8 mg/kg； 7 個葡萄園中，土壤有效錳含量等級屬于一級的有3 個，屬于二級和三級的各有2 個，表明7 個葡萄園的土壤有效錳含量都處于中等以上水平。7 個土壤樣品中的有效鋅含量為1.27 ～15.43 mg/kg，其平均值為8.3 mg/kg；7 個葡萄園中，土壤有效鋅含量等級屬于一級的有6 個，屬于二級的有1 個，表明7 個葡萄園的土壤有效鋅含量均豐富。7 個土壤樣品中的有效銅含量為1.11 ～8.81 mg/kg，其平均值為3.5 mg/kg；7 個葡萄園中，土壤有效銅含量等級屬于一級的有5 個，屬于二級的有2 個，表明7 個葡萄園的土壤有效銅含量均豐富。7 個土壤樣品中的有效硼含量為0.19 ～1.63 mg/kg，其平均值為0.7 mg/kg；7 個葡萄園中，土壤有效硼含量等級分別屬于二和五級的各有1 個，屬于三級的有3 個，屬于四級的有2 個，表明1 個葡萄園的土壤有效硼含量豐富，3 個葡萄園的土壤有效硼含量均處于中等水平，還有3 個葡萄園的土壤有效硼含量均處于缺乏水平。

表4 不同采樣區的葡萄園土壤中鐵、鋅、錳、銅、硼的含量?Table 4 Microelements of Fe、Zn、Mn、Cu、B contents in different sampling area

圖5 不同采樣區的葡萄園土壤中交換性鎂的含量Fig.5 Exchange Mg contents in different sampling area

2.5 葡萄園土壤的pH 值、有機質及各種有效養分元素含量間的相關性分析

對東莞地區7 個葡萄園的土壤pH 值、有機質及各種有效養分元素含量之間的相關性進行了分析，結果見表5。由表5 可知，土壤pH 值與土壤有效銅、交換性鈣含量間均呈極顯著正相關，與土壤速效鉀、交換性鎂含量間均呈顯著正相關，而與土壤有效鐵含量間呈極顯著負相關；土壤有機質含量與堿解氮、有效磷、有效硼、有效鋅、交換性鎂含量間均呈極顯著正相關；土壤堿解氮與有效磷、有效硼、有效鋅、交換性鎂之間均呈極顯著正相關，與交換性鈣之間呈顯著正相關；土壤有效磷與有效硼、有效鋅、交換性鎂之間均呈極顯著正相關；土壤速效鉀與有效硼、交換性鈣、交換性鎂之間均呈極顯著正相關。

表5 葡萄園土壤的pH 值、有機質及各種有效養分元素含量間的相關性分析結果?Table 5 Correlation analysis results among pH, organic matters and available nutrients contents of vineyard soil

2.6 不同葡萄園的土壤養分狀況分析

對東莞地區的企石、道滘、厚街、高埗、石碣、東城、南城7 個采樣區的葡萄園土壤養分含量的測定結果表明：企石鎮葡萄園的土壤有機質含量最高，土壤呈酸性；其堿解氮、有效磷、速效鉀含量均處于豐富水平；其交換性鈣、交換性鎂含量均最高但均處于中等水平；其微量元素有效銅、有效鋅、有效鐵、有效錳及有效硼的含量均豐富。南城街道葡萄園的土壤有機質含量較高，土壤呈強酸性；其堿解氮、速效鉀含量均豐富，其有效磷含量處于很豐富的水平；其交換性鈣、交換性鎂含量都很缺乏；其有效銅、有效鋅、有效鐵含量均豐富，其有效硼含量很缺乏。道滘鎮葡萄園的土壤有機質含量最低，土壤呈酸性；其堿解氮含量缺乏，其有效磷、速效鉀含量均豐富；其交換性鈣、交換性鎂含量都很缺乏；其微量元素有效銅、有效鋅、有效鐵含量均豐富，而其有效硼含量缺乏。總體來看，企石鎮葡萄園的土壤養分狀況較好。

3 結論與討論

土壤pH 值能綜合反映土壤的化學性質，直接影響著土壤中養分的形態和植物對養分的吸收與利用[13]。已有研究結果表明，在pH 值為6.0 ～7.0的土壤上，葡萄植株生長和結果良好[14]；若pH值低于5.5 或高于8.5，土壤會影響植株生長，降低其產量和品質；當土壤pH 值低于5.5 時，需要及時對其酸堿度進行矯治。研究結果表明，7 個土壤樣品中的pH 值為3.42 ～6.72，平均為4.91，表明葡萄園土壤呈偏酸性，這與趙學通等[13]、周敏等[15]的研究結果一致。造成我國南方地區葡萄園土壤普遍偏酸的主要原因是，果農長期偏施化肥，常年避雨栽培、鋪設地膜后，土壤較少受到雨淋[15-16]。而葡萄園土壤pH 值過低，不僅影響土壤中各種礦質元素的利用及各種微生物的活力，而且影響植株生長和果實產量[17]。因此，東莞地區的葡萄園需要及時調節土壤酸度。

有機質含量是衡量土壤肥力的重要指標，土壤有機質含量增加不僅能實現高產穩產，還可以改善果實品質[17]。我國果園土壤中有機質的含量一般為10 ～20 g/kg，與國外的相比存在差距，國外果園土壤中有機質的含量一般高于20 g/kg，部分甚至高達60 g/kg[15,19]。東莞地區7 個葡萄園土壤樣品中有機質的含量為8.4 ～35.7 g/kg，說明 7 個葡萄園土壤中有機質的含量均低，這與長期采用不合理的施肥方式有關。基于此，東莞地區陽光玫瑰葡萄園的土壤管理需加強，每年應施用適量石灰以調節土壤酸性，還應增施有機肥或套種綠肥作物，以改良土壤性狀，提高土壤肥力。

氮、磷、鉀是葡萄園土壤中的主要養分元素，對葡萄產量和品質的影響均較大[15]。東莞地區陽光玫瑰葡萄園的土壤全氮含量缺乏，全磷含量豐富，全鉀含量處于中等或以下水平，堿解氮、有效磷、速效鉀含量均豐富。張小卓等[20]對云南葡萄園土壤狀況的研究結果表明，其全氮、磷、鉀含量和速效氮、磷、鉀含量均較豐富，其整體養分含量較高，但地區差異較大。研究結果表明，東莞地區葡萄園土壤中的速效磷和鉀整體處于豐富水平，這可能與果農重視施用磷鉀肥有關，但隨著土壤中磷鉀肥的大量累積，若不優化施肥方案，不僅會導致磷、鉀元素過量，影響其他養分元素的吸收與利用，而且會造成肥料的浪費，甚至會污染環境。葡萄喜鉀、鈣元素，同時對鎂的需求量大。東莞地區葡萄園土壤中交換性鈣、鎂的含量偏低，尤其是鎂元素嚴重缺乏，這可能與土壤酸性及有機質含量低有關，這與刁莉華等[21]的研究結果一致。

微量元素雖然含量低，葡萄對其需求少，在生產中容易被果農忽視。但是，若微量元素不足則容易造成葡萄營養失衡，嚴重時甚至會出現缺素癥狀，影響葡萄植株的生長。有關研究者在陜西、河北等地的葡萄產區中發現，土壤中有效錳與鋅含量缺乏，影響了果實品質，而且其含量的地區差異較大[15]。研究結果表明，東莞地區葡萄園土壤中的硼等元素含量偏低，結果造成葡萄果實品質的差異較大。

本研究對東莞地區7 個陽光玫瑰葡萄園的土壤理化性狀進行測定分析，結果表明，該地區葡萄園的土壤偏酸，有機質含量低，交換性鈣與鎂元素含量缺乏，硼含量中等偏下；氮、鉀含量中等，而全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀及微量元素鐵、鋅、錳、銅含量均豐富。基于上述結果，在東莞地區葡萄園的管理中，應注重增施有機肥，加大鈣鎂肥的施用量，每年應適量施用石灰以調節土壤酸堿度；同時，可以采用葉面噴施的方法適量補充硼肥等微量元素肥料，以促進樹體生長，達到提質增效的目的。

本研究僅對東莞地區部分葡萄園的土壤養分狀況進行分析，且沒有考慮葡萄葉片營養的虧缺情況，下一步的研究將綜合考慮土壤和葉片養分狀況，為東莞地區葡萄園的合理施肥提供更加科學的施肥方案。