華南荔枝園土壤pH狀況及荔枝生長(zhǎng)適宜的土壤pH

邱全敏，王 偉，吳雪華，周昌敏，白翠華，姚麗賢

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州 510640）

荔枝是我國(guó)重要的熱帶亞熱帶水果，種植荔枝是華南農(nóng)村重要的經(jīng)濟(jì)來(lái)源。荔枝大部分種植于赤紅壤及紅壤丘陵山地，土壤酸性強(qiáng)，陽(yáng)離子交換量和有機(jī)質(zhì)含量低［1］。不少研究表明，土壤酸性或堿性過(guò)強(qiáng)會(huì)影響土壤化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)［2-4］。當(dāng)pH達(dá)到一定閾值時(shí)，可抑制植株生長(zhǎng)發(fā)育，降低作物產(chǎn)量和品質(zhì)［5-7］。根據(jù)國(guó)家荔枝龍眼產(chǎn)業(yè)體系的估算，我國(guó)荔枝種植面積占世界荔枝種植面積的69.2%，但荔枝單產(chǎn)低于世界平均水平［8］。荔枝園土壤酸性強(qiáng)，理化性質(zhì)差，可能是我國(guó)荔枝產(chǎn)量低而不穩(wěn)的主要原因之一。另外，由于過(guò)量施 氮［9-10］、集約化耕作［11］及大氣沉降［12］等原因，我國(guó)土壤酸化現(xiàn)象普遍存在。華南荔枝園土壤可能也存在類(lèi)似現(xiàn)象。土壤pH值過(guò)低，土壤存在大量的氫離子，正電荷數(shù)量增加，與土壤膠體表面的鈣離子、鎂離子、鉀離子等鹽基離子競(jìng)爭(zhēng)吸附，促使鹽基離子易淋失［13］，從而降低土壤養(yǎng)分肥力和肥料利用率。同時(shí)，土壤pH降低會(huì)活化土壤鋁，而鋁毒害抑制荔枝、龍眼和黃皮幼苗的生長(zhǎng)［14］。

目前國(guó)內(nèi)有一些關(guān)于各地荔枝園土壤pH狀況的報(bào)道［15-17］，但對(duì)我國(guó)荔枝主產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤pH狀況尚缺乏全面了解和比較。同時(shí)，有報(bào)道顯示，在酸性荔枝園土壤施用酸性改良劑可顯著提高荔枝產(chǎn)量［18］。荔枝原產(chǎn)華南，適應(yīng)當(dāng)?shù)赝寥?，但目前?duì)荔枝生長(zhǎng)適宜的土壤pH并不清楚，進(jìn)行荔枝園土壤pH改良尚缺乏參考依據(jù)。本研究擬調(diào)查摸清華南荔枝主產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤pH狀況，并以典型酸性荔枝園土壤（赤紅壤）為研究對(duì)象，調(diào)節(jié)土壤不同pH，通過(guò)土壤培養(yǎng)試驗(yàn)和荔枝盆栽試驗(yàn)探討土壤pH變化對(duì)土壤其他性質(zhì)及荔枝幼苗生長(zhǎng)的影響，以明確荔枝生長(zhǎng)適宜的土壤pH，為華南荔枝園土壤pH的改良提供理論依據(jù)和技術(shù) 支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

根據(jù)我國(guó)荔枝龍眼體系各試驗(yàn)站提供的廣 東、廣西、福建、海南和云南荔枝種植面積，在種植面積大于1 000 hm2的村鎮(zhèn)，以大約每1 000 hm2布設(shè)一個(gè)土壤樣本的密度采集荔枝園土壤樣本。采樣園均為正常管理和生產(chǎn)的荔枝園，盡量分散且在當(dāng)?shù)赜写硇浴９膊杉?58個(gè)荔枝園土樣，其中廣東222個(gè)，廣西187個(gè)，福建25個(gè)，海南20個(gè)，云南4個(gè)。

另外，采集廣東省廣州市增城區(qū)荔城街東林果園（E 113°45′56.32″，N 23°14′33.85″）土壤，進(jìn)行土壤培養(yǎng)試驗(yàn)和荔枝盆栽試驗(yàn)。該園土壤為赤紅壤，pH 4.20、堿解氮44.9 mg·kg-1、有效磷1.0 mg·kg-1、速效鉀23.0 mg·kg-1、有效鈣93.6 mg·kg-1、有效鎂7.7 mg·kg-1、有效鐵26.6 mg·kg-1、有效錳1.2 mg·kg-1、有效銅0.8 mg·kg-1、有效鋅0.9 mg·kg-1。整體而言，土壤酸性強(qiáng)，養(yǎng)分含量低。土壤經(jīng)風(fēng)干、粉碎，過(guò)2 mm篩后備用。

荔枝盆栽試驗(yàn)供試品種為黑葉，是我國(guó)大宗主栽荔枝品種之一。在果實(shí)成熟期采集果實(shí)，取新鮮飽滿(mǎn)種子，清洗、消毒后埋入干凈河沙中育苗，僅澆自來(lái)水。育苗1個(gè)月后，選取大小基本一致、有4片真葉的植株移栽。

供試硫磺為分析純化學(xué)試劑單質(zhì)S，供試石灰為分析純化學(xué)試劑Ca（OH）2。

1.2 試驗(yàn)方案

1.2.1 主產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤樣本的采集與測(cè)試

在各主產(chǎn)區(qū)荔枝果實(shí)收獲后，馬上采集荔枝園土壤樣本。如荔枝園未密閉，則在荔枝樹(shù)滴水線內(nèi)外各約20 cm左右區(qū)域采集土壤，如已密閉則在樹(shù)盤(pán)下（避開(kāi)施肥位置）采集土壤。每個(gè)果園采集8～10鉆50 cm深的土壤樣本，混勻作為該果園樣本。帶回實(shí)驗(yàn)室經(jīng)風(fēng)干、磨碎后，用pH計(jì)（FE28）測(cè)定浸提液（土∶水比為1∶2.5）的pH。

1.2.2 土壤培養(yǎng)試驗(yàn)

試驗(yàn)共設(shè)置6個(gè)處理，分別為不加改良劑的對(duì)照（CK）、添加0.5 g·kg-1硫磺（簡(jiǎn)寫(xiě)為硫磺）和不 同 用 量 石 灰（0.5、1、2和4 g·kg-1，分 別 簡(jiǎn)寫(xiě)為石灰1、2、3和4）。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。以尿素、過(guò)磷酸鈣、氯化鉀作為基肥施用，用量分 別為N 0.15 g·kg-1、P2O50.075 g·kg-1和K2O 0.15 g·kg-1。將硫磺或石灰與4 kg土壤混拌均勻，放入5 L的塑料桶中，置于網(wǎng)室內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)試驗(yàn)。培養(yǎng)期內(nèi)保持土壤含水量約為田間持水量的75% 左右。

1.2.3 荔枝盆栽試驗(yàn)

荔枝盆栽試驗(yàn)處理與土壤培養(yǎng)試驗(yàn)相同，但每個(gè)處理重復(fù)4次。分別將硫磺和石灰與4 kg土壤混拌均勻，放入5 L的塑料桶中，置于網(wǎng)室內(nèi)，保持土壤含水量為田間持水量的75%左右平衡20 d，然后移栽荔枝幼苗。移栽前，每株幼苗去掉種子，用自來(lái)水清洗，吸干水分后用百分之一天平稱(chēng)取每株鮮重，然后移栽入塑料桶。每桶移栽1株。試驗(yàn)期間保持土壤水分約為田間持水量的75%，做好除草及防蟲(chóng) 管理。

1.2.4 室內(nèi)試驗(yàn)樣本的采集與測(cè)試

1.2.4.1 土壤樣本 培養(yǎng)試驗(yàn)的土壤樣本在試驗(yàn)的第0、5、10、15、20、30、40、60、80、100、120 d采集。每次用土鉆在每一盆采集150 g左右土壤，充分混勻，風(fēng)干、磨碎、過(guò)篩后用于測(cè)定土壤pH、養(yǎng)分含量（堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鈣、鎂、鐵、錳、銅和鋅含量）和土壤酶活性（脲酶、酸性磷酸酶）。

土壤pH采用與果園土壤同樣的方法測(cè)定，堿解氮用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，有效磷用氟化銨-鹽酸浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定，速效鉀用1 mol·L-1醋酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定，土壤有效鈣、鎂用1 mol·L-1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0.1 mol·L-1鹽酸浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定［19］。脲酶用靛酚比色法測(cè)定，酸性磷酸酶用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定［20］。

1.2.4.2 植株樣本 盆栽試驗(yàn)分別在第150、230和260 d調(diào)查植株葉片數(shù)，用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗。在第230 d用便攜式光合儀（Li-6400XT）測(cè)定葉片光合特性，用便攜式葉綠素儀測(cè)定葉片SPAD值。在第300 d，采用便攜式葉面積儀測(cè)定植株葉片面積后收獲，稱(chēng)取每株鮮重。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù)。用Origin 7.5作圖，用SPSS 20.0進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，用SAS 9.0進(jìn)行Duncan’s多重比較（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 華南荔枝園土壤pH狀況

華南5省區(qū)荔枝園土壤pH在3.85～7.82之間，平均為4.64，變異系數(shù)為11.4%（表1）。其中，廣西產(chǎn)區(qū)土壤pH在3.95～7.82之間，平均值為4.47；廣東、福建、海南產(chǎn)區(qū)土壤pH分 別在3.85～7.29、4.28～5.62和4.10～6.35之間， 平均分別為4.72、4.79和4.94；云南土壤pH在4.90～ 6.86范圍內(nèi)，平均為5.9。按照我國(guó)第二次土壤普查土壤性質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［21］，pH<4.5為強(qiáng)酸性，4.5～5.5為酸性，5.5～6.5為弱酸性，6.5～7.5為中性，7.5～8.5為弱堿性，則5省區(qū)荔枝園土壤整體上為酸性。其中，廣西產(chǎn)區(qū)土壤酸性相對(duì)最強(qiáng)，整體為強(qiáng)酸性；廣東、福建和海南整體為酸性；云南整體為弱酸性。

表1 華南荔枝園土壤pH狀況

對(duì)5省區(qū)荔枝園土壤pH進(jìn)行頻數(shù)分析，則45.7%荔枝園土壤呈強(qiáng)酸性，48.0%及5.0%分別呈酸性和弱酸性，中性及弱堿性的各占1.1%和0.2%（表2）。其中，土壤呈強(qiáng)酸性、酸性和弱酸性的廣東荔枝園分別占35.1%、57.7%和5.4%，呈中性的僅占1.8%。土壤呈強(qiáng)酸性的廣西荔枝園最多，占66.3%，酸性、弱酸性和弱堿性的分別占31.0%、2.2%和0.5%。福建荔枝園土壤呈強(qiáng)酸性的占16.0%，酸性和弱酸性的分別占76.0%和8.0%。海南荔枝園土壤pH分布狀況與福建類(lèi)似，15.0%呈強(qiáng)酸性，酸性和弱酸性的分別為70.0%和15.0%。土壤呈酸性、弱酸性及中性的云南荔枝園分別占25.0%、50.0%和 25.0%。

表2 華南荔枝園土壤pH分級(jí)狀況 （%）

2.2 不同處理對(duì)土壤性質(zhì)的影響

2.2.1 土壤pH

培養(yǎng)試驗(yàn)不同處理土壤pH變化（圖1）顯示，120 d 內(nèi)對(duì)照處理pH在3.84～5.06之間，平均為4.64。施用硫磺顯著降低pH，土壤pH在3.93～5.01范圍內(nèi)波動(dòng)，平均為4.25。施用0.5和1 g·kg-1石灰處理的pH分別在3.95～5.33和4.23～5.70之間，平均分別為4.68和5.03，但與對(duì)照的差異未達(dá)顯著水平。當(dāng)石灰用量達(dá)到2和4 g·kg-1時(shí)，pH分別為6.22～7.34和7.38～8.03，平均分別為6.46和7.58，均顯著高于對(duì)照。

2.2.2 大量元素

圖1 培養(yǎng)期間不同處理土壤pH動(dòng)態(tài)變化

圖2a顯示，培養(yǎng)期間對(duì)照處理堿解氮含量在102.0～186.7 mg·kg-1水平之間。施用硫磺處理堿解氮含量比對(duì)照處理有所提高，但未達(dá)顯著水平。施用0.5 g·kg-1石灰也一定程度提高土壤堿解氮，但石灰用量達(dá)到1 g·kg-1時(shí)堿解氮有所下降，如石灰用量繼續(xù)提高至2 g·kg-1，則堿解氮含量顯著下降，當(dāng)石灰用量達(dá)到4 g·kg-1時(shí)，堿解氮含量則進(jìn)一步下降。在培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，石灰處理土壤堿解氮分別比對(duì)照降低14.4%、53.5%、48.3%和57.9%。施用石灰降低土壤堿解氮主要是由于其中銨態(tài)氮含量隨土壤pH提高而降低造成［22］。

圖2 培養(yǎng)期間不同處理土壤大量元素養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化

培養(yǎng)期間對(duì)照土壤有效磷在1.98～2.82 mg·kg-1之間（圖2b）。施用硫磺顯著提高有效磷含量（P<0.05），這大概是由于硫磺促進(jìn)緩效態(tài)磷向有效態(tài)磷轉(zhuǎn)化而提高磷的有效性［23］。施用0.5 g·kg-1石灰可提高有效磷含量，當(dāng)石灰用量達(dá)到1 g·kg-1及以上時(shí)，有效磷含量均顯著提高。由于赤紅壤中磷主要為閉蓄態(tài)磷，施用石灰促使閉蓄態(tài)磷的釋放，從而提高土壤有效磷含量［24］。培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，施用1、2和 4 g·kg-1石灰處理有效磷分別比對(duì)照提高7.1%、33.3%和101.0%。

對(duì)照處理速效鉀含量培養(yǎng)期間在124.0～166.0 mg·kg-1水平之間（圖2c）。施用硫磺和0.5及1 g·kg-1石灰對(duì)速效鉀影響不大，但當(dāng)石灰用量 ≥ 2 g·kg-1時(shí)，速效鉀含量顯著下降。培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，施用2和4 g·kg-1石灰處理速效鉀含量分別比對(duì)照降低20.6%和37.0%。由于土壤pH提高會(huì)抑制緩效鉀向速效鉀的轉(zhuǎn)化［25］，在本試驗(yàn)中大概是因?yàn)槭姨岣吡送寥纏H而降低了速效鉀含量。

2.2.3 中量元素

培養(yǎng)期間對(duì)照土壤有效鈣含量在123.9～255.1 mg·kg-1之間，屬于極缺乏水平（圖3a）。施用硫磺和石灰均可顯著提高有效鈣含量，而且有效鈣含量隨石灰用量增加而提高。

圖3 培養(yǎng)期間不同處理土壤有效鈣、鎂含量動(dòng)態(tài)變化

對(duì)照土壤有效鎂含量在7.6～15.7 mg·kg-1之間變化（圖3b）。施用硫磺顯著提高有效鎂含量，培養(yǎng)結(jié)束時(shí)比對(duì)照提高66.3%。除施用2 g·kg-1石灰顯著降低有效鎂含量外，石灰其他用量處理對(duì)有效鎂影響則不大。由于土壤膠體對(duì)鎂離子的吸附強(qiáng)度小于鈣離子，而土壤鈣離子含量的增加可解吸鎂離子［26］，從而提高有效鎂含量。然而，在低pH土壤中，隨著pH的提高鎂的固定作用也會(huì)加強(qiáng)［26］，而且土壤氫氧根離子的增加也易與鎂產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀［27］。施用2 g·kg-1石灰土壤pH提高1.83個(gè)單位，有效鈣含量提高7.03倍；而施用4 g·kg-1石灰土壤pH僅提高2.95個(gè)單位，有效鈣提高13.66倍。由此可見(jiàn)，由于鈣離子和氫氧根離子對(duì)鎂的雙重影響，導(dǎo)致了不同用量石灰處理有效鎂含量的變化 差異。

2.2.4 微量元素

對(duì)照處理有效銅含量培養(yǎng)期間維持在0.30～0.37 mg·kg-1之間（圖4a）。施用硫磺顯著提高有效銅含量，施用0.5和1 g·kg-1石灰也可提高有效銅，當(dāng)石灰用量 ≥ 2 g·kg-1時(shí)，有效銅含量顯著提高，但4 g·kg-1用量的作用反而顯著低于2 g·kg-1。施用石灰提高酸性土壤有效銅含量這種現(xiàn)象與孟賜福等［28］及葛順?lè)宓龋?9］的研究結(jié)果一致。前人認(rèn)為酸性土壤提高土壤pH會(huì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)而有利于根茬和掉落物在土壤的累積而提高土壤有機(jī)質(zhì)［28］，而有機(jī)質(zhì)中的酸性基團(tuán)可促使銅的活化［30］，從而提高有效銅含量。然而，本試驗(yàn)為短期的培養(yǎng)試驗(yàn)，也未種植植物，土壤有機(jī)質(zhì)含量增加而提高土壤銅有效性的解釋并不能說(shuō)明本研究施用石灰提高有效銅含量的現(xiàn)象。因此，具體原因仍需進(jìn)一步研究。

對(duì)照處理土壤有效鋅含量在0.35～0.95 mg·kg-1之間（圖4b）。施用硫磺顯著提高有效鋅含量（0.68～1.00 mg·kg-1）。施用0.5 g·kg-1石灰一定程度降低有效鋅含量，當(dāng)石灰用量達(dá)到1 g·kg-1時(shí)則顯著降低有效鋅（0.25～0.55 mg·kg-1）。然而，當(dāng)石灰用量提高至2 g·kg-1時(shí)，有效鋅含量降幅減少；當(dāng)石灰用量達(dá)到4 g·kg-1時(shí)，有效鋅含量反而比對(duì)照有所提高，但未達(dá)顯著水平。研究表明，當(dāng)土壤pH提高時(shí)，土壤中的鋅易形成氫氧化物、硫化物等沉淀，從而有效性下降［30］。同時(shí)，土壤溶液中鋅濃度也與其競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)離子（如鈣離子）呈負(fù)相 關(guān)［28］。另外，酸性土壤中，施用堿性物質(zhì)提高pH，促進(jìn)植物生長(zhǎng)而提高有機(jī)質(zhì)含量［29］，有機(jī)質(zhì)可活化難溶性的鋅［31］，而土壤磷含量的增加也可提高鋅的有效性［32］。施用石灰可提高土壤pH值，同時(shí)土壤有效磷和鈣含量也有所提高。因此，土壤有效鋅含量受多種因素影響，是各種因素綜合作用的結(jié)果，導(dǎo)致本試驗(yàn)有效鋅含量與石灰含量呈現(xiàn)非線性的關(guān)系。

圖4 培養(yǎng)期間不同處理土壤有效銅、鋅、鐵、 錳含量動(dòng)態(tài)變化

對(duì)照處理有效鐵含量維持在6.38～7.93 mg·kg-1之間（圖4c）。施用硫磺及0.5和2 g·kg-1石灰顯著提高有效鐵含量，但當(dāng)石灰用量為1和4 g·kg-1時(shí)，有效鐵含量卻變化不大。由于土壤中的鐵離子易與氫氧根離子形成沉淀而降低有效鐵含量［27］，而土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)鐵的絡(luò)合作用可以促進(jìn)難溶性鐵向可溶性鐵轉(zhuǎn)化，提高鐵的有效性［30］，因此，施用硫磺降低土壤pH而提高有效鐵含量，施用石灰增加土壤氫氧根離子而降低鐵的有效性。然而，有效鐵含量并未隨石灰用量的增加而一直提高，可能與不同pH下土壤不同類(lèi)型含鐵化合物的溶解度或其他性質(zhì)的變化有關(guān)。這有待進(jìn)一步研究確定。

與對(duì)照（0.60～0.85 mg·kg-1）相比，施用硫磺顯著提高了錳的有效性（2.01～2.29 mg·kg-1）（圖4d）。施用0.5 g·kg-1石灰對(duì)土壤有效錳影響不大，當(dāng)用量達(dá)到1 g·kg-1時(shí)則顯著降低有效錳含量。然而，當(dāng)石灰用量 ≥ 2 g·kg-1時(shí)，有效錳含量卻顯著提高，而且2和4 g·kg-1兩個(gè)用量處理間差異不明顯。由于有效錳含量與土壤pH為顯著負(fù)相關(guān)［22，29］，但同時(shí)與有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)，而有機(jī)質(zhì)含量與土壤pH呈顯著正相關(guān)［29］。施用硫磺降低了土壤pH而提高有效錳含量，低用量石灰略微提高土壤pH而降低有效錳含量，而高量石灰處理土壤pH顯著提高，可能有利于土壤有機(jī)質(zhì)的累積而間接提高了錳的有 效性。

2.2.5 土壤酶活性

土壤脲酶可以把尿素分解為氨和二氧化碳，對(duì)土壤氮素循環(huán)有重要意義［33］。培養(yǎng)期間對(duì)照土壤脲酶活性保持在120～251 NH3-N mg·kg-1·d-1水平（圖5a）。施用硫磺70 d左右，脲酶活性明顯低于對(duì)照，但隨后至培養(yǎng)結(jié)束時(shí)，則明顯提高脲酶活性，但整體上對(duì)脲酶活性影響未達(dá)顯著水平。施用0.5 g·kg-1石灰顯著提高脲酶活性，但當(dāng)石灰用量提高至1 g·kg-1時(shí)脲酶活性反而有所下降。當(dāng)石灰用量提高至2 g·kg-1，脲酶活性顯著降低，如進(jìn)一步提高至4 g·kg-1，則脲酶活性進(jìn)一步下降。有研究表明，在酸性土壤中施用石灰提高脲酶活性，是由于土壤pH的提高促進(jìn)了可產(chǎn)生脲酶的土壤微生物的生 長(zhǎng)［34］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，如施用石灰量過(guò)高，土壤pH提高過(guò)大，脲酶活性反而會(huì)下降。

圖5 培養(yǎng)期間不同處理土壤脲酶和酸性磷酸酶活性動(dòng)態(tài)變化

磷酸酶能夠促進(jìn)有機(jī)磷化合物的分解，提高土壤磷的有效性，可用于表征土壤磷狀況［35-36］。對(duì)照處理土壤酸性磷酸酶活性培養(yǎng)期間在898～980 Phenol mg·kg-1·d-1之間（圖5b）。施用硫磺顯著降低酸性磷酸酶活性，施用0.5 g·kg-1石灰則降低酸性磷酸酶活性。當(dāng)石灰用量達(dá)到 ≥ 1 g·kg-1時(shí)，酸性磷酸酶活性則隨石灰用量的增加而顯著降低。石灰降低酸性磷酸酶活性的作用在李兆林等［37］的研究中已有報(bào)道，這是由于土壤pH的提高會(huì)抑制酸性磷酸酶活性［38］。

2.2.6 土壤養(yǎng)分及酶活性與pH關(guān)系

將培養(yǎng)試驗(yàn)土壤pH與養(yǎng)分含量及酶活性進(jìn)行相關(guān)分析，在本試驗(yàn)土壤pH范圍（3.84～8.03）內(nèi)，土壤堿解氮、速效鉀、有效鎂、脲酶和酸性磷酸酶活性與pH為顯著負(fù)相關(guān)，有效磷、有效鈣、有效銅則與土壤pH為顯著正相關(guān)，有效鋅、鐵和錳則與pH關(guān)系不密切。由此可見(jiàn)，添加硫磺或不同用量石灰改良土壤pH的同時(shí)對(duì)土壤不同性質(zhì)的影響各異，必須綜合考慮荔枝植株的實(shí)際生長(zhǎng)反映來(lái)確定荔枝生長(zhǎng)適宜的土壤pH。

表3 土壤pH與土壤養(yǎng)分含量及酶活性Pearson系數(shù)

2.3 不同處理對(duì)荔枝生長(zhǎng)的影響

荔枝移栽230 d后葉片光合指標(biāo)測(cè)定結(jié)果（表4）顯示，與對(duì)照相比，施用硫磺一定程度降低葉片氣孔導(dǎo)度，對(duì)葉片胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率影響不大，但顯著降低葉片凈光合速率和葉綠素SPAD值。施用不同用量石灰對(duì)葉片氣孔導(dǎo)度的影響均未達(dá)顯著水平，對(duì)胞間二氧化碳濃度則沒(méi)有影響。除施用1 g·kg-1石灰處理蒸騰速率顯著高于其他所有處理外，其他施用石灰處理則與對(duì)照沒(méi)有差別。施用石灰對(duì)葉片凈光合速率均影響不大。除施用4 g·kg-1石灰處理葉綠素SPAD值顯著低于對(duì)照外，其他石灰處理變化不大。石灰用量為0.5和1 g·kg-1時(shí)，葉片葉綠素SPAD值變化不大，但用量繼續(xù)提高則SPAD值降低，如用量達(dá)到4 g·kg-1，葉綠素SPAD值則顯著降低。整體來(lái)看，土壤pH過(guò)低或過(guò)高，均對(duì)荔枝葉片光合能力有所抑制。

表4 不同處理荔枝光合特性和葉綠素指數(shù)

荔枝植株生長(zhǎng)調(diào)查（圖6）表明，施用硫磺的荔枝植株生長(zhǎng)緩慢。移栽150 d后，葉片數(shù)僅為7.5 片，顯著低于對(duì)照的14.3片，莖粗（2.73 mm）也明顯低于對(duì)照（3.39 mm）。在移栽230、260和300 d后，植株葉片數(shù)和莖粗均大多顯著低于對(duì)照。施用0.5 g·kg-1石灰，荔枝在150 d 時(shí)的葉片數(shù)和莖粗明顯低于對(duì)照，但隨時(shí)間延長(zhǎng)，這種差距逐漸減少，在300 d 時(shí)葉片數(shù)高于對(duì)照，莖粗也稍有提高。當(dāng)石灰用量為1 g·kg-1時(shí)，4次調(diào)查的荔枝葉片數(shù)和莖粗均為最高，且300 d 時(shí)葉片數(shù)顯著高于對(duì)照，莖粗也明顯提高。當(dāng)石灰用量為2 g·kg-1時(shí)，荔枝不同時(shí)間的葉片數(shù)和莖粗均比對(duì)照有不同程度下降。當(dāng)石灰用量提高至4 g·kg-1，荔枝葉片數(shù)及莖粗不同程度低于對(duì)照，也低于0.5 g·kg-1石灰處理。

對(duì)荔枝幼苗生物量調(diào)查顯示，雖然不同處理所用荔枝幼苗初始生物量存在一定差別，但差異未達(dá)顯著水平（表5）。荔枝移栽300 d后，施用硫磺處理的生物量增量顯著低于對(duì)照，也不同程度低于所有施用石灰處理。施用1 g·kg-1石灰處理生物量增量顯著高于其他所有處理，在此基礎(chǔ)上提高石灰用量反而顯著降低生物量增量。而且，除與對(duì)照的生物量增幅差異未達(dá)顯著水平外，施用1 g·kg-1石灰處理的生物量增幅均顯著高于其他所有處理，施用硫磺處理的生物量增幅最低。對(duì)于葉面積，也以施用1 g·kg-1石灰處理最高，其他所有處理均有不同程度降低。以上表明，荔枝幼苗初始生物量對(duì)不同處理植株后期生長(zhǎng)差異并未造成明顯影響。施用1 g·kg-1石灰處理最有利于植株的生長(zhǎng)，提高或降低石灰用量，促進(jìn)荔枝生長(zhǎng)的作用均有所下降。施用硫磺則顯著抑制了植株生長(zhǎng)。

圖6 不同處理荔枝葉片數(shù)和莖粗的差異

表5 不同處理對(duì)荔枝生物量變化和葉面積差異（移栽300 d）

3 討論

3.1 荔枝生長(zhǎng)適宜的土壤pH

本研究用硫磺和石灰調(diào)節(jié)酸性土pH，使之從強(qiáng)酸性變?yōu)槿鯄A性，培養(yǎng)試驗(yàn)土壤有效磷、有效鈣、有效銅含量與pH為顯著正相關(guān)，而堿解氮、速效鉀、有效鎂含量、脲酶和酸性磷酸酶活性與pH則為負(fù)相關(guān)。由于各種土壤性質(zhì)之間存在復(fù)雜的相互作用，土壤pH變得過(guò)低或過(guò)高時(shí)，土壤整體養(yǎng)分肥力均會(huì)下降，對(duì)荔枝的生長(zhǎng)均有不良影響。因此，只有當(dāng)各種土壤性質(zhì)協(xié)調(diào)時(shí)，荔枝植株才會(huì)有最好的生長(zhǎng)表現(xiàn)。在荔枝盆栽試驗(yàn)中，施用1 g·kg-1石灰處理的荔枝生長(zhǎng)最好。與1 g·kg-1石灰處理相比，對(duì)照植株的生物量增量顯著降低，葉片數(shù)和莖粗也整體顯著下降；施用0.5 g·kg-1石灰處理的荔枝生長(zhǎng)前期明顯差于對(duì)照，后期雖然差距縮小，但在收獲時(shí)也仍稍差于對(duì)照；施用2 g·kg-1石灰處理的植株各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均顯著降低，4 g·kg-1處理的生長(zhǎng)則受到更大的抑制。

在培養(yǎng)試驗(yàn)中，1 g·kg-1石灰處理土壤pH平均為5.03，對(duì)照、0.5和2 g·kg-1石灰處理土壤pH分別平均為4.64、4.68和6.46。雖然0.5 g·kg-1石灰處理土壤平均pH稍高于對(duì)照，但由于加入石灰導(dǎo)致土壤其他性質(zhì)前期波動(dòng)較大，不利于荔枝的生長(zhǎng)，直至移栽300 d 后仍稍有抑制。人為添加酸性或堿性物質(zhì)使土壤pH大幅改變時(shí)，對(duì)土壤細(xì)菌也會(huì)產(chǎn)生較大影響［33］，從而影響土壤生物質(zhì)量，對(duì)植物生長(zhǎng)也產(chǎn)生不良影響。因此，施用石灰改良土壤pH的好處會(huì)在一定程度上被土壤性質(zhì)的明顯波動(dòng)而抵消，只有施用適量的石灰才能達(dá)到改良土壤 pH、促進(jìn)荔枝生長(zhǎng)的目的。另外，不同處理土壤各種性質(zhì)在0～60 d 期間有較大變化，但在60～120 d 期間，pH已變得較為穩(wěn)定，土壤各種養(yǎng)分含量及酶活性整體也達(dá)到較為穩(wěn)定的狀態(tài)。因此，在不考慮荔枝根系生長(zhǎng)對(duì)土壤pH影響的前提下，本研究初步提出適宜荔枝生長(zhǎng)的土壤pH為5.03±0.58。如土壤pH低于4.64或高于6.46，則荔枝生長(zhǎng)顯著變差。

根據(jù)本課題組近年對(duì)四川省瀘州市荔枝生產(chǎn)情況的調(diào)查，在合江縣等地荔枝園發(fā)現(xiàn)中性紫色土上荔枝生長(zhǎng)不良，具體表現(xiàn)為植株矮小，整株葉片明顯黃化， 并出現(xiàn)鐵、錳和鋅等多種微量元素缺乏癥狀。20多年樹(shù)齡的荔枝產(chǎn)量極低，果實(shí)酸澀，幾乎沒(méi)有商品產(chǎn)量。因此，土壤pH對(duì)荔枝生產(chǎn)的影響，尚有待更多的認(rèn)識(shí)和 研究。

3.2 華南荔枝園土壤pH改良的迫切性

根據(jù)對(duì)華南5省區(qū)荔枝園土壤pH調(diào)查結(jié)果，近一半的荔枝園土壤為酸性，平均土壤pH為4.64，恰好與本研究荔枝生長(zhǎng)顯著變差的土壤pH一致。如以pH≤4.64和 ≥ 6.46作為荔枝生長(zhǎng)顯著受抑制、急需改良土壤pH的臨界點(diǎn)，以5.03作為荔枝生長(zhǎng)最為適宜的土壤pH來(lái)初步衡量，則5省區(qū)共有62.0%的樣點(diǎn)荔枝園土壤pH≤4.64，迫切需要改良提高，而且平均需提高0.68個(gè)單位（表6）。如此類(lèi)推，廣東有56.8%的荔枝園土壤pH急需平均提高0.61個(gè)單位，廣西有77.5%的荔枝園土壤pH平均急需提高0.74個(gè)單位，福建和海南分別有36.0%和20.0%的荔枝園土壤pH平均急需提高0.57和0.73個(gè)單位。由此可見(jiàn)，廣西荔枝產(chǎn)區(qū)土壤pH改良提高的需求最為迫切，而且需提高的幅度最大。

表6 華南荔枝園土壤pH適宜性狀況

土壤pH在4.64～5.03的荔枝園，荔枝生長(zhǎng)也會(huì)受到不同程度的影響，也需要改良提高土壤pH。5省區(qū)共有24.2%樣點(diǎn)的荔枝園土壤需要改良提高pH，廣東、廣西、福建、海南和云南需要改良土壤pH的荔枝園分別占當(dāng)?shù)夭蓸?荔 枝 園 的27.0%、15.0%、44.0%、55.0%和25.0%，各產(chǎn)區(qū)土壤pH均需平均提高0.23個(gè)單位左右。另外，5省區(qū)pH ≥ 6.46的荔枝園極少，僅有個(gè)別荔枝園土壤pH需要降低。綜上所述，我國(guó)除四川瀘州中性或弱堿性土壤荔枝產(chǎn)區(qū)外，其他產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤pH改良主要以提高 土壤pH為主。

4 結(jié)論

華南5省區(qū)荔枝園土壤整體為酸性，土壤為強(qiáng)酸性、酸性、弱酸性、中性及弱堿性的荔枝園樣點(diǎn)分別占45.7%、48.0%、5.0%、1.1%和0.2%。其中，以廣西荔枝園土壤pH整體酸性最強(qiáng)。在赤紅壤中施入硫磺和不同用量石灰調(diào)節(jié)土壤pH，在pH為3.84～8.03時(shí)，土壤堿解氮、速效鉀、有效鎂、脲酶和酸性磷酸酶活性與pH為顯著負(fù)相關(guān)，有效磷、有效鈣、有效銅則與土壤pH為顯著正相關(guān)，有效鋅、有效鐵和有效錳與pH關(guān)系不密切。荔枝植株在土壤pH為5.03時(shí)生長(zhǎng)最好，在pH≤4.46或 ≥ 6.46時(shí)生長(zhǎng)顯著變差。如以4.46和6.46作為荔枝生長(zhǎng)顯著受抑制的pH臨界點(diǎn)、以5.03作為荔枝生長(zhǎng)適宜的土壤pH水平進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，則華南5省區(qū)酸性荔枝園土壤pH改良的任務(wù)迫切。