溫州蜜柑和紅美人果園土壤營(yíng)養(yǎng)狀況評(píng)價(jià)

馮先橘，林媚，張偉清，王天玉，平新亮，徐程楠

(浙江省柑橘研究所，浙江 黃巖 318026)

浙江省是我國(guó)柑橘適宜栽植地區(qū)之一。溫州蜜柑作為長(zhǎng)期主栽品種，其產(chǎn)量產(chǎn)值居浙江省柑橘類首位。近幾年，隨著浙江省柑橘產(chǎn)業(yè)品種結(jié)構(gòu)的調(diào)整，紅美人雜柑在省內(nèi)各地發(fā)展很快。柑橘的內(nèi)在品質(zhì)不僅與品種特性有關(guān)，還在很大程度上受土壤肥力及施肥措施的影響[1-3]。目前相當(dāng)一部分紅美人種植戶都有柑橘種植經(jīng)驗(yàn)，其中有些人看中紅美人的利好前景，帶著大量資本轉(zhuǎn)投入行，憑經(jīng)驗(yàn)大量投入農(nóng)化品。自我國(guó)推行測(cè)土配方施肥、化肥減施技術(shù)以來(lái)，浙江省柑橘園土壤肥力改善狀況還未有系統(tǒng)的相關(guān)后續(xù)報(bào)道。本研究以溫州蜜柑和紅美人果園為研究對(duì)象，采集浙江省有代表性的柑橘園0～30 cm的土壤樣品進(jìn)行分析檢測(cè)，分析比較溫州蜜柑和紅美人果園的土壤肥力狀況及存在問(wèn)題，為科學(xué)合理指導(dǎo)柑橘園施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與前處理

選取浙江省內(nèi)臨海、黃巖、象山、衢州等地有代表性的果園，于2020年果熟期(溫州蜜柑10月下旬至11月上旬，紅美人11月下旬至12月上旬)與果實(shí)、葉片完成同步取樣。其中，溫州蜜柑園41個(gè)，紅美人果園77個(gè)。每個(gè)果園采用隨機(jī)多點(diǎn)法采集20個(gè)點(diǎn)，于每棵樹(shù)冠垂直滴水線附近取點(diǎn)(避開(kāi)施肥穴)，取土鉆采集0～30 cm土樣，用四分法留取1 kg作為該果園的土壤樣品，置室內(nèi)風(fēng)干、研磨，全部過(guò)0.25 mm篩后裝瓶待測(cè)。

1.2 樣品測(cè)定方法

土壤pH值用土水質(zhì)量比1∶2.5浸提，采用酸度計(jì)法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)用外加熱重鉻酸鉀容量法測(cè)定；速效氮用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；有效磷的測(cè)定，酸性土采用氟化銨-鹽酸浸提，堿性土用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗分光光度法測(cè)定；速效鉀、有效鈣、有效鎂采用乙酸銨浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定；有效鐵、錳、銅、鋅采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定；有效硼用熱水浸提-姜黃素分光光度法測(cè)定。以GBW07417a、GBW07413a作為檢測(cè)樣的質(zhì)控樣。

1.3 土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

柑橘園土壤pH、有機(jī)質(zhì)及各營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)根據(jù)魯劍巍等[4]的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合莊伊美[5]柑橘園養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)略加修改。

pH值分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。pH<4.8為酸性，不適宜生長(zhǎng)；pH 4.8～<5.5為偏酸性，適宜生長(zhǎng)；pH 5.5～<6.5為最適生長(zhǎng)；pH 6.5～<8.5為中、偏堿性，適宜生長(zhǎng)；pH≥8.5為堿性，不適宜生長(zhǎng)。

有機(jī)質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。<10 g·kg-1為低；10～<15 g·kg-1為偏低；15～<30 g·kg-1為適宜；≥30 g·kg-1為豐富。

其他養(yǎng)分適量范圍。堿解氮100～200 mg·kg-1，有效磷15～80 mg·kg-1，速效鉀100～200 mg·kg-1，有效鈣1 000～2 000 mg·kg-1，有效鎂150～300 mg·kg-1，有效鐵10～200 mg·kg-1，有效錳5～20 mg·kg-1，有效銅0.5～1.0 mg·kg-1，有效鋅1.0～5.0 mg·kg-1，有效硼0.5～1.0 mg·kg-1。低于或高于適量范圍，分別為低量和高量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用WPS結(jié)合SPSS 22.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤酸堿性

柑橘園土壤pH值分析(表1)表明，浙江省柑橘園土壤pH值在3.82～7.92。pH值在4.8～8.5適宜范圍的土壤約占總樣本數(shù)的70%，其中在最適范圍(pH值5.5～6.5)的約占25%。29.3%的溫州蜜柑園和26.0%的紅美人果園土壤呈酸性(pH<4.8)，不適宜柑橘生長(zhǎng)。溫州蜜柑果園土壤pH值總體略低于紅美人果園。近50%的溫州蜜柑園土壤為偏酸性范圍內(nèi)適宜，最適宜的比例較低，僅占17.1%；紅美人酸性土壤果園比例與溫州蜜柑園相差不大，但最適范圍占比高于溫州蜜柑園，為29.9%。本調(diào)查中，酸度最高的果園在臨海，為溫州蜜柑高接紅美人的果園，已有近30年的溫州蜜柑種植歷史；堿性最高的果園在臺(tái)州三門，為新墾紅美人果園，溫嶺濱海較多果園的pH>7.5。

表1 土壤pH值及其范圍分布

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)

表2表明，浙江省絕大部分柑橘園的土壤有機(jī)質(zhì)狀況良好，大多能滿足果樹(shù)生長(zhǎng)的需求。有機(jī)質(zhì)含量在8.2～63.5 g·kg-1，僅4.9%溫州蜜柑果園和7.8%紅美人果園有機(jī)質(zhì)偏低。溫州蜜柑園和紅美人園土壤有機(jī)質(zhì)水平相差不大，其中溫州蜜柑園有機(jī)質(zhì)在12.6～52.8 g·kg-1，紅美人園有機(jī)質(zhì)含量在8.2～63.5 g·kg-1。有機(jī)質(zhì)偏低的紅美人果園有3個(gè)，是黃巖的新墾果園，立地條件差，種植面積較大，管理沒(méi)跟上；另有3個(gè)是衢州生產(chǎn)園。有機(jī)質(zhì)含量高于50 g·kg-1的果園分布在象山、黃巖、建德等地。

表2 土壤有機(jī)質(zhì)狀況及豐缺分布

2.3 土壤大中微量養(yǎng)分

對(duì)取樣柑橘園的大中微量養(yǎng)分進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)養(yǎng)分需求進(jìn)行分級(jí)。表3表明，調(diào)查的溫州蜜柑園和紅美人園的速效鉀、有效鈣、有效鎂和有效鐵存在顯著差異，紅美人果園的含量顯著高于溫州蜜柑果園，其余的指標(biāo)無(wú)顯著差異。各果園間以溫州蜜柑的堿解氮差異相對(duì)較小，其他果園間營(yíng)養(yǎng)素差異均較大。

表3 土壤大中微量元素狀況及豐缺分布

調(diào)查的大多數(shù)果園大量營(yíng)養(yǎng)素氮、磷、鉀比較豐富，僅極個(gè)別果園的氮或磷或鉀為低量。溫州蜜柑園和紅美人園的土壤有效磷無(wú)差異，大于80%的果園處于高量水平，適量水平的果園均不到15%。溫州蜜柑園的堿解氮總體水平和紅美人園相當(dāng)，果園間差異較小，總體偏高；紅美人園堿解氮水平不一，差異較大，在37.40～2 000.02 mg·kg-1，但適宜比例較溫州蜜柑園高。速效鉀在2個(gè)品種果園間有顯著差異，79.2%的紅美人果園鉀處于高量水平，平均含量遠(yuǎn)高于適量水平，而低鉀水平的果園比例高于溫州蜜柑園。

果園有效鈣平均含量雖處于適量水平，但各果園間差異大，適宜的果園比例較少，溫州蜜柑果園不到15%，紅美人果園也只有1/3。果園有效鎂平均含量同樣處于適量水平，但狀況不及有效鈣，適宜的果園比例極少，溫州蜜柑果園不到5%，紅美人果園不到15%。浙江省柑橘園土壤有效鈣和有效鎂的狀況不容樂(lè)觀，應(yīng)引起重視。溫州蜜柑有效鈣和有效鎂不足的果園分別占到68.3%和82.9%，極缺鎂[4]的果園(<80 mg·kg-1)占比接近50%。紅美人園土壤有效鈣鎂情況優(yōu)于溫州蜜柑園，但仍有近1/3的果園土壤有效鈣鎂不足，同時(shí)存在1/3果園有效鈣和1/2果園有效鎂高量。有效鈣鎂低下的果園主要集中在酸度較高的果園。

調(diào)查的溫州蜜柑園和紅美人園土壤微量養(yǎng)分有效鐵、有效錳、有效銅和有效鋅大多比較充足，僅少數(shù)樣本園偏低。有效硼不足和過(guò)剩問(wèn)題同時(shí)存在，總體上溫州蜜柑園硼不足和過(guò)剩果園接近，紅美人則硼富余的果園多于不足的果園，適量果園不到1/3。19.5%果園有效硼不足，主要集中在pH<5.5的果園，僅有2個(gè)pH>5.5的果園。

2.4 土壤肥力指標(biāo)相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)性分析(表4)表明，土壤各肥力指標(biāo)間有不同程度的相關(guān)性，各養(yǎng)分相互協(xié)同或拮抗。與酸堿度存在密切相關(guān)的土壤養(yǎng)分指標(biāo)多達(dá)8項(xiàng)，其中有機(jī)質(zhì)、有效磷、有效鐵與pH值呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)；速效鉀、有效鈣、有效鎂、有效鋅和有效硼與pH值呈極顯著或顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.199～0.775，有效鈣的正相關(guān)性最強(qiáng)。有機(jī)質(zhì)作為土壤肥力的重要指標(biāo)，與堿解氮、有效磷、有效鐵、有效鋅、有效硼呈極顯著正相關(guān)。礦質(zhì)養(yǎng)分指標(biāo)大多兩兩呈正相關(guān)，如速效鉀與有效磷、速效鉀與有效鈣、有效鈣與有效鎂、有效鋅與有效鈣、有效硼與速效鉀、有效硼與有效鈣、有效硼與有效鎂、有效硼與有效鋅等呈極顯著正相關(guān)，僅有效鐵與有效鈣存在顯著負(fù)相關(guān)。

表4 土壤肥力指標(biāo)Pearson相關(guān)系數(shù)

3 小結(jié)與討論

土壤酸堿性對(duì)土壤養(yǎng)分的有效性影響較大[6]，本研究通過(guò)Pearson相關(guān)性分析也表明了這點(diǎn)。土壤酸堿性不僅與其本身的成土母質(zhì)有關(guān)，也受人類的活動(dòng)影響[7-8]。本次調(diào)查中，29.3%的溫州蜜柑園和26.0%的紅美人果園土壤有酸化現(xiàn)象，已明顯低于2017年的土壤調(diào)查47.4%水平[9]，強(qiáng)酸性土壤果園仍需繼續(xù)降低土壤的酸度。少施和減施氮磷肥在一定程度上有助于提高土壤pH值。對(duì)于酸性土壤可施用石灰及其他含鈣的堿性物質(zhì)(如鈣鎂磷肥、草木灰等)，既能中和土壤酸度，還可為土壤補(bǔ)充大量的鈣。另外，施用石灰時(shí)盡量與有機(jī)肥料配合施用，因單施石灰會(huì)使土壤僵板，不適合長(zhǎng)期使用。

土壤中量元素鈣和鎂的總體含量偏低，尤其是酸性土壤在此次調(diào)查中問(wèn)題比較突出。2017—2019年的葉片營(yíng)養(yǎng)狀況調(diào)查表明，果園中葉片鈣、鎂水平偏低問(wèn)題同樣存在[10]。根據(jù)木桶理論，植物生長(zhǎng)會(huì)受最低有效養(yǎng)分制約[5]。浙江省內(nèi)大部分溫州蜜柑園和紅美人園主要受鎂、鈣制約，尤其是溫州蜜柑園。傳統(tǒng)施肥以氮磷鉀三元復(fù)合肥為主或偏施氮肥、磷肥，忽視鈣鎂肥，造成本身來(lái)源相對(duì)較少，故需加強(qiáng)鈣鎂肥的合理施入。相關(guān)性分析表明，土壤酸堿度會(huì)極大影響鈣鎂有效性。研究表明，有效鉀、鈣、鎂的含量在土壤pH>6時(shí)增高[6]，因此在生產(chǎn)中可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)土壤酸堿度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，以提高鈣鎂的有效性。

微量養(yǎng)分有效鐵、有效錳、有效銅和有效鋅大多較充足，有效硼不足的果園主要集中在pH<5.5的果園。相關(guān)研究表明，土壤酸性較強(qiáng)有可能導(dǎo)致有效硼含量較低[11]，本調(diào)查中有效硼與pH值也呈極顯著正相關(guān)。因此，建議缺硼的酸性土壤果園可適當(dāng)降低土壤酸度，同時(shí)加強(qiáng)硼肥的施入。

隨著近幾年我國(guó)測(cè)土配方施肥技術(shù)的推行與應(yīng)用，采用有機(jī)肥替代部分無(wú)機(jī)肥后，果園土壤有機(jī)質(zhì)水平有了較大提高，土壤酸化現(xiàn)象得以部分改善，限制因子鈣鎂在大部分紅美人種植上得以重視，鈣鎂水平遠(yuǎn)高于溫州蜜柑園。一些科學(xué)施肥意愿強(qiáng)烈的紅美人種植者，有意識(shí)的對(duì)果園土壤進(jìn)行肥力檢測(cè)，并有針對(duì)性的平衡施肥，使紅美人土壤管理水平優(yōu)于傳統(tǒng)的溫州蜜柑園。