湯超群 饒火火



摘 要:通過摸清龍巖市果園土壤有效養分狀況,并探索土壤pH及有機質對有效養分的影響,為科學指導果農施肥,提高果樹產量和改善果實品質提供理論依據。對龍巖市具有代表性的果園土壤進行取樣,共采集66個土樣,測定堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鈣、有效鎂、有效鋅、有效硼含量,對照土壤養分分級標準,分析評價其豐缺情況,并就有效養分與pH及有機質間做相關與回歸分析。結果表明:龍巖市果園土壤堿解氮處于極豐富水平,平均為159 mg·kg?1;有效磷處于豐富水平,平均為26.3 mg·kg?1;速效鉀處于中等水平,平均為148 mg·kg?1。堿解氮、有效磷、速效鉀在中等至極豐富水平范圍內的樣品數分別達93.94%、98.48%、57.58%。有效鈣處于缺乏水平,平均為536.3 mg·kg?1,有效鈣在缺乏至極缺水平范圍內的樣品數達77.27%。有效鋅處于豐富水平,平均為2.5 mg·kg?1,全部樣品均在中等至極豐富水平范圍內。有效鎂、有效硼均處于極缺水平,平均分別為29.9、0.16 mg·kg?1,全部樣品的有效鎂、有效硼均在缺乏至極缺水平范圍內。有效鈣、有效鎂、有效鋅與pH存在極顯著正相關。堿解氮與有機質存在顯著性正相關,有效磷和速效鉀與有機質存在極顯著正相關。總體而言,龍巖市果園土壤堿解氮、有效磷、有效鋅相對富足,而有效鈣、有效鎂、有效硼相對匱乏。堿解氮、有效磷、速效鉀與有機質以及有效鈣、有效鎂、有效鋅與pH均存在曲線關系,曲線擬合度較好。
關鍵詞:龍巖市;果園;有效養分
中圖分類號:S153.6文獻標志碼:A文章編號:0253?2301(2024)02?0042?06
DOI: ?10.13651/j.cnki.fjnykj.2024.02.007
Analysis on the Characteristics of Soil Available Nutrients in Orchards of Longyan City
TANG Chao-qun, ? RAO Huo-huo
(Longyan Soil and Fertilizer Station, Longyan, Fujian 364000, China)
Abstract:?By finding out the effective nutrient status of soil in the orchards of Longyan City, and exploring the effects of soil pH and organic matter on the effective nutrients, it would provide a theoretical basis for the scientific guidance of fruit farmers fertilization, increasing the fruit yield and improving the fruit quality. A total of 66 soil samples were collected from the representative orchards in Longyan City. The contents of alkaline hydrolysis nitrogen, available phosphorus, available potassium, available calcium, available magnesium, available zinc, and effective boron were measured. According to the grading standard of soil nutrients, the abundance and deficiency of soil nutrients were analyzed and evaluated, and the correlation and regression analysis among the available nutrients, pH and organic matter were carried out. The results showed that: The soil alkaline hydrolysis nitrogen in the orchards of Longyan City was at the very rich level, with an average of 159 mg·kg?1. The available phosphorus was at the rich level, with an average of 26.3 mg·kg?1. The available potassium was at the medium level, with an average of 148 mg·kg?1. The percentage of samples with the alkaline hydrolysis nitrogen, available phosphorus and available potassium in the range of medium to extremely rich levels reached 93.94% , 98.48% and 57.58% , respectively. The available calcium was at the deficient level, with an average of 536.3 mg·kg?1. The percentage of samples with the available calcium in the range of deficient to extremely deficient levels reached 77.27%. The available zinc was at the rich level, with an average of 2.5 mg·kg?1, and all the samples were in the range of medium to extremely rich levels. The available magnesium and available boron were at the extremely deficient level, with an average of 29.9 mg·kg?1and 0.16 mg·kg?1, respectively. The available magnesium and available boron of all the samples were within the range of deficient to extremely deficient levels. There were significant positive correlations among the available calcium, available magnesium, available zinc and pH. There was a significant positive correlation between the alkaline hydrolysis nitrogen and organic matter, and there was a significant positive correlation between available phosphorus and rapidly available potassium and organic matter. In general, the soil alkaline hydrolysis nitrogen, available phosphorus and available zinc in orchards of Longyan City were relatively abundant, while the available calcium, available magnesium and available boron were relatively scarce. There were curvilinear relationships among the alkaline hydrolysis nitrogen, available phosphorus, rapidly available potassium and organic matter, as well as the available calcium, available magnesium, available zinc and pH, of which the curve fitting were good.
Key words: Longyan City;Orchards;Available nutrients
龍巖市位于北緯24?23′~26?02′,東經115?51′~117?45′。屬亞熱帶海洋性季風氣候,平均氣溫18.7~21.0℃,平均降水量1031~1369 mm,全年氣候溫和,無霜期長,雨量充沛,是熱帶水果生產基地。2020年全市果樹種植面積3.64 萬hm2,產量46.14 萬t。隨著水果產業的日益壯大,當地果農為追求產量而盲目施肥的現象愈加嚴重。盲目施肥導致肥料流失、土壤酸化板結和營養失衡以及果樹產量品質下降等問題[1?3]。摸清土壤有效養分狀況以及土壤pH和有機質對有效養分的影響,對合理施肥、培肥土壤、提高果樹品質和節本增效等具有重要意義。姚智等[4]對海南省芒果主產區土壤養分調查發現,土壤有機質、全氮、堿解氮含量較低。黃蘭等[5]研究指出湖南省柑橘園土壤有效硼普遍缺乏。蘇雪霞等[6]對華南5省荔枝園土壤性狀調查分析,發現有效鈣、有效鎂是除云南外最缺乏的元素,硼是5省最普遍缺乏的元素。土壤是果樹生長的物質基礎,其養分狀況決定著果樹產量、果實品質及果農經濟效益。由于受氣候條件、地形地貌、養分管理等因素差異的影響,各地果園土壤養分狀況大不相同,限制果樹高產量、高品質的肥力因子也大不相同。土壤有效態養分是果樹生長直接吸收利用的養分來源,是衡量土壤肥力的重要指標,土壤養分有效性與土壤酸堿度及有機質密切相關[7?9]。為科學指導果農施肥,提高果樹產量和改善果實品質,本研究通過分析龍巖市果園土壤有效養分狀況,并探索土壤pH及有機質對有效養分的影響,旨在為果園養分管理提供理論依據。
1 ? ?材料與方法
1.1 ? ?土樣的采集
在龍巖市選擇具有代表性的果園作為采樣點,每個采樣點均按“S”形隨機多點的方法采集0~40 cm土層土樣,經充分混勻后,采用四分法留取1.0~1.5 kg樣品,共采集土樣66個,分布在龍巖市7個縣(區)34個鄉(鎮),采集到的土樣自然風干后送檢分析各項指標。
1.2? 測定項目與方法
土壤有機質采用重鉻酸鉀容量法;土壤pH采用水浸提電位法;堿解氮采用堿解擴散法;有效磷用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法;速效鉀用乙酸銨浸提—火焰光度計法;土壤有效鈣和有效鎂采用乙酸銨浸提—原子吸收分光光度法;有效鋅用DTPA浸提—原子吸收分光光度法,有效硼用姜黃素比色法[10]。
1.3? 果園土壤養分分級標準
果園土壤有效養分分級參考《全國第二次土壤養分含量分級標準》及莊伊美等[11]、魯劍巍等[12]、Chapman[13]的分級標準綜合而定(表1)。
1.4?數據處理與分析
對土壤有效養分含量的平均值、變異系數及分布頻率進行統計,依據土壤養分分級標準,探討土壤不同養分指標的豐缺狀況,并就土壤pH、有機質與各有效養分指標間進行相關性研究分析。所有數據均采用Excel和SPSS進行處理。
2 ? ?結果與分析
2.1 ? ? ?果園土壤(大量元素)堿解氮、有效磷和
速效鉀養分狀況
堿解氮是土壤中能被作物直接吸收利用的氮素,可反映土壤氮素的動態變化和供氮水平[14]。由表2可知,果園土壤堿解氮平均為159 mg·kg?1,平均含量處于極豐富水平,堿解氮變化幅度為62~416 mg·kg?1,變異系數為33.1%,表明果園土壤堿解氮分布差異不大。從堿解氮等級分布來看,只有6.06%的果園土壤處于缺乏水平外,其余都處于中等及以上水平,其中處于中等水平的占16.67%,處于豐富水平的占19.70%,處于極豐富水平的占57.58%。土壤堿解氮含量較高,這與果農重視化肥(特別是氮肥)投入有關。
土壤有效磷是衡量土壤供磷能力的重要指標[15]。果園土壤有效磷平均為26.3 mg·kg?1,平均含量處于豐富水平,有效磷變化幅度為5.9~59.6 mg·kg?1,變異系數為43.9%,果園土壤有效磷分布差異不大。從有效磷等級分布來看,處于中等及以上水平的占98.48%,其中中等水平的占34.85%,豐富水平的占53.03%,極豐富水平的占10.61%。只有1.52%的果園土壤有效磷含量處于缺乏水平。龍巖市地屬濕暖亞熱帶氣候,磷的淋溶較為強烈,土壤有效磷易先天不足。本次調查發現果園土壤有效磷含量較高,這與果農為追求果樹的產量和果實的品質,后期大量施用過磷酸鈣、鈣鎂磷肥等化學磷肥有關。
速效鉀是反映土壤對當季作物供鉀水平的主要指標,是衡量土壤鉀素供應能力的重要指標之一[16]。果園土壤速效鉀平均為148 mg·kg?1,平均含量處于中等水平,速效鉀含量變化幅度為39~314 mg·kg?1,變異系數為58.0%,說明果園土壤速效鉀分布差異較為明顯。從速效鉀等級分布頻率來看,處于極缺、缺乏水平的分別占7.58%、34.85%,處于豐富、極豐富水平的分別占12.12%、31.82%,處于中等水平的占13.64。
2.2 ? ?果園土壤(中量元素)有效鈣和有效鎂養分狀況
鈣和鎂是果樹生長發育所必需的中量元素,其含量直接影響著果樹的產量與品質[17?19]。果樹吸收的鈣和鎂主要來自土壤有效鈣和有效鎂,土壤有效鈣和有效鎂含量是評價鈣和鎂素供應水平的主要指標[20?21]。由表3可知,果園土壤有效鈣變化幅度為51.3~1854.1 mg·kg?1,平均值為536.3 mg·kg?1,平均含量處于缺乏水平;有效鎂變化幅度為5.1~92.4 mg·kg?1,平均值為29.9 mg·kg?1,平均含量處于極缺水平。土壤有效鈣和有效鎂含量變異較大,變異系數分別高達92.1%、61.7%,表明果園土壤有效鈣和有效鎂分布極不平衡。從有效鈣和有效鎂等級分布頻率來看,果園土壤有效鈣處于極缺和缺乏水平的分別占23.1%、76.9%;處于中等及豐富水平的分別占9.09%、13.64%。土壤有效鎂全部處于極缺和缺乏水平,分別占87.88%、12.12%。出現土壤有效鈣、有效鎂缺乏甚至極缺現象,這與土壤鈣和鎂流失嚴重有關,龍巖地處亞熱帶,果園多為低山丘陵,土壤風化和淋溶非常強烈,導致鈣、鎂元素易隨原生礦物的分解而流失[22]。
2.3? 土壤(微量元素)有效鋅和有效硼養分狀況
微量元素對于果樹生長發育和抗病能力至關重要,果樹缺少微量元素,會導致果樹營養生長受阻或生殖生長發生障礙[23]。由表4可知,果園土壤有效鋅含量變化幅度為0.5~6.6 mg·kg?1,平均值為2.5 mg·kg?1,略低于我國紅壤平均值(2.57 mg·kg?1)[24],平均含量處于豐富水平。從有效鋅等級分布頻率來看,有效鋅含量都處于中等至極豐富水平,表明龍巖市果園土壤有效鋅含量較為充足,這與莊伊美等[25]對福建南部豐產柑橘園的研究結論非常一致。
龍巖市果園土壤有效硼含量變化幅度為0.01~0.49 mg·kg?1,全部低于臨界值(0.5 mg·kg?1),平均值為0.16 mg·kg?1,略低于我國紅壤平均值(0.19 mg·kg?1)[24],平均含量處于極缺水平。從有效硼等級分布頻率來看,有效硼含量都處于極缺至缺乏水平,分別占83.33%、16.67%。可見,果園土壤有效硼含量非常低。除了因成土母質酸性巖本身含硼量很低外,還與土壤淋溶致使有效硼流失有關[26]。因此,加強果園土壤養分綜合管理并補充硼肥,是今后果園均衡施肥中不可忽略的問題。
2.4?果園土壤有效養分與 pH、有機質間的關系
果園土壤有效養分與土壤pH、有機質間的相關系數見表5。由表5可知,土壤有效鈣(r=0.883**)、有效鎂(r=0.399**)、有效鋅(r=0.378**)與土壤pH存在極顯著正相關。堿解氮(r=0.287*)與土壤有機質存在顯著正相關,有效磷(r=0.466**)和速效鉀(r=0.742**)與土壤有機質存在極顯著正相關。
在簡單相關分析的基礎上,選取與有機質和pH具有顯著相關性的有效養分指標做逐步回歸分析,即以有機質、pH為自變量,堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鈣、有效鎂、有效鋅為因變量,分別繪制兩個屬性之間的擬合曲線圖(圖1、2),并建立了6個擬合曲線函數方程(表6)。由圖1和圖2可知,堿解氮、速效鉀隨有機質的增加而升高,有效磷隨有機質的增加先降低而后升高;有效鈣、有效鎂、有效鋅隨土壤pH提高先升高而后降低。
由表6可知,6個擬合曲線函數方程均有統計學意義(P<0.01),決定系數(R2)為0.146~0.809,擬合度較好,各擬合曲線能很好地反映有效養分與土壤pH及有機質間的數學關系。
3?結論
龍巖市果園土壤堿解氮處于極豐富水平,平均為159 mg·kg?1;有效磷處于豐富水平,平均為26.3 mg·kg?1;速效鉀處于中等水平,平均為148 mg·kg?1。堿解氮、有效磷、速效鉀在中等至極豐富水平范圍內的樣品數分別達93.94%、98.48%、57.58%。有效鈣處于缺乏水平,平均為536.3 mg·kg?1,有效鈣在缺乏至極缺水平范圍內的樣品數達77.27%。有效鋅處于豐富水平,平均為2.5 mg·kg?1,全部樣品均在中等至極豐富水平范圍內。有效鎂、有效硼均處于極缺水平,平均分別為29.9、0.16 mg·kg?1,全部樣品的有效鎂、有效硼均在缺乏至極缺水平范圍內。總體而言,龍巖市果園土壤堿解氮、有效磷、有效鋅相對富足,而有效鈣、有效鎂、有效硼相對匱乏。
本研究表明,土壤有效鈣、有效鎂、有效鋅與土壤pH存在極顯著正相關。堿解氮與有機質存在顯著正相關,有效磷和速效鉀與有機質存在極顯著正相關。經回歸分析,堿解氮、有效磷、速效鉀與有機質以及有效鈣、有效鎂、有效鋅與土壤pH均存在曲線關系,決定系數(R2)0.146~0.809,且P<0.01,曲線擬合度較好。
參考文獻:
[ ?1 ?]?張森. 四川梓潼縣蜜柚肥料施用現狀及其提質增效配方施肥方案研發[D]. 成都:四川農業大學,2019.
[ ?2 ?]?朱友添. 平和縣蜜柚產業施肥現狀、存在問題及建議[J]. 東南園藝,2014(5) :51?53.
[ ?3 ?]?周奕廷. 永興縣冰糖橙果園土壤肥力特征和專家系統建立[D]長沙:湖南農業大學,2019.
[ ?4 ?]?姚智,白亭玉,金成偉,等. 海南省芒果主產區土壤養分現狀與果實礦質養分相關性評價與分析[J]. 土壤學報,2016,47(6)1409?1417.
[ ?5 ?]?黃蘭,周衛軍,崔浩杰,等. 湖南柑橘土壤中微量養分特征及施肥對策[J]. 土壤,2020,52(2) :287?293.
[ ?6 ?]蘇雪霞,劉慶輝,白翠華,等. 華南荔枝園土壤性質調查與分析[J]. 熱帶作物學報,2021,42(11) :3165?3172.
[ ?7 ?]?穆桂珍,羅杰,蔡立梅,等. 廣東揭西縣土壤微量元素與有機質和 pH 的關系分析[J]. 中國農業資源與區劃,2019,40(10)208?215.
[ ?8 ?]?邱全敏,王偉,吳雪華,等. 華南荔枝園土壤 pH 狀況及荔枝生長適宜的土壤 pH[J]. 中國土壤與肥料,2020(6) :89?97.
[ ?9 ?]劉松忠,張強,趙昌杰,等. 果園土壤有機質對土壤特性與果實品質的影響[J]. 安徽農業科學,2010,38(36) :21104?21106.
[10]?鮑士旦. 土壤農化分析(第三版) [M]. 北京:中國農業出版社,2011:30?165.
[11]?莊伊美,俞立達,周學伍,等. 柑桔營養與施肥[M]. 北京:中國農業出版社,1992:270?280.
[12]?魯劍巍,陳防,王富華,等. 湖北省柑橘園土壤養分分級研究[J]. 植物營養與肥料學報,2002,8(4) :390?394.
[13]?CHAPMAN H D. ?The ?mineral ?nutrition ?of ?citrus[M]. ?Reuther ?W:The Citrus Industry CA,USA of Calif. ,1968:127-289.
[15]?陸欣. 土壤肥料學[M]. 北京:中國農業大學出版社,2002. [14]?胡靄堂. 植物營養學[M]. 北京:北京農業大學出版社,1995:48?53.
[16]?黃紹文,金繼運. 土壤鉀形態及其植物有效性研究進展[J]. 土壤肥料,1995(5) :23?29.
[17]?CASERO T,BENAVIDES A,PUY J,et al. Relationships between leaf and fruit nutrients and fruit quality attributes in golden smoothee apples ?using ?multivariate ?regression ?techniques[ J] . ?Journal of Plant Nutrition,2004,27(2) :313?324.
[18]?TAYLOR M D,LOCASCIO S J. Blossom-end rot:a calcium defici-ency[J]. Journal of Plant Nutrition,2004,27(1) :123?139.
[19]?楊苞梅,李進權,姚麗賢,等. 鉀鈣鎂營養對香蕉產量、品質及貯藏性的影響[J]. 中國生態農業學報,2010,18(2) :290?294.
[20]?李伏生. 紅壤地區鎂肥對作物的效應[J]. 土壤與環境,2000,9(1) :53?55.
[21]?熊德中. 土壤有效鈣水平對烤煙若干生理代謝的影響[J]. 安徽農業大學學報,2010,37(2) :369?373.
[22]張玲玉,趙學強,沈仁芳. 土壤酸化及其生態效應[J]. 生態學雜志,2019,38(6) :1900?1908.
[23]王晉,王玉姣,王永博,等. 梨樹微量元素營養研究進展[J].果樹學報,2021,38(6) :995?1003.
[24]?李慶逵. 中國紅壤[M]. 北京:科學出版社,1983.
[25]?莊伊美,王仁璣,謝志南,等. 福建南部豐產柑桔園土壤的微量元素含量[J]. 福建農學院學報,1993,22(1) :34?40.
[26]?林景亮. 福建土壤[M]. 福州:福建科學技術出版社,1991:238?242.
(責任編輯:柯文輝)