基于獼猴桃黃化病的土壤養(yǎng)分分析研究

劉艷妮,馬 臣, 高小霞, 張 森, 童耀宏, 梁建軍, 韓秀清

(1.陜西果業(yè)集團(tuán)楊凌種苗科技有限公司，陜西 楊凌 712100；2.陜西省農(nóng)業(yè)檢驗(yàn)檢測中心，陜西 西安 710000；3.陜西種苗集團(tuán)有限公司，陜西 楊凌 712100)

陜西省眉縣位于太白山腳下，屬于秦嶺北麓，是中國“獼猴桃之鄉(xiāng)”。到2020年，全縣獼猴桃種植面積約2.0萬hm2，產(chǎn)量約50萬t，種植面積及產(chǎn)量占陜西省的1/3，全國的1/7。然而，當(dāng)前該縣獼猴桃黃化問題嚴(yán)重，已然成為限制當(dāng)?shù)孬J猴桃產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的因素之一。基于此，通過對黃化獼猴桃園、正常獼猴桃園進(jìn)行了取樣分析，并根據(jù)土樣檢測結(jié)果分析獼猴桃黃化產(chǎn)生的土壤原因，以期為實(shí)際生產(chǎn)中防治獼猴桃黃化病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

于2019年10月28日，在眉縣營頭鎮(zhèn)萬戶村選取5個黃化獼猴桃園、5個正常獼猴桃園(品種均為徐香)作為本研究的采樣點(diǎn)。在每個果園不同方位選取有代表性的5～6個取樣點(diǎn)，用土鉆采集0～40 cm 深的土壤，各點(diǎn)土樣混勻后采用四分法從中選取約1kg土樣，密封帶回實(shí)驗(yàn)室，在室內(nèi)風(fēng)干、磨細(xì)、過篩后保存，供分析測試用。

1.2 樣品分析

測定項(xiàng)目：土壤pH、有機(jī)質(zhì)、EC、硝態(tài)氮、有效磷、速效鉀、有效銅、有效鋅、有效鐵、有效錳。土壤pH使用pH計(jì)測定(水土比為2.5∶1)；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀(外加熱法)測定；EC用電導(dǎo)率儀測定；硝態(tài)氮采用氯化鉀浸提后，用連續(xù)流動分析儀(AAS)測定；有效磷用碳酸氫鈉浸提后，用分光光度計(jì)測定；速效鉀采用乙酸銨浸提，用火焰光度計(jì)測定；有效態(tài)銅、鋅、鐵、錳采用DTPA浸提，用原子吸收分光光度計(jì)測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 獼猴桃園土壤pH及主要養(yǎng)分測定結(jié)果

正常和黃化獼猴桃園土壤pH及主要養(yǎng)分測定結(jié)果見表1。結(jié)果顯示，正常獼猴桃園土壤pH測定值為7.40～8.20，屬于堿性土壤；黃化獼猴桃園土壤pH測定值為8.40～8.77，屬于強(qiáng)堿性土壤。正常獼猴桃園土壤有機(jī)質(zhì)測定值為13.07～24.77 g·kg-1，黃化獼猴桃園為11.28～13.67 g·kg-1。EC含量正常獼猴桃園測定值為120.00～318.50 us·cm-1，黃化獼猴桃園為77.50～82.50 us·cm-1。正常和黃化獼猴桃園硝態(tài)氮、有效磷、速效鉀、有效銅、有效鋅含量測定值分別為38.10～52.13 mg·kg-1、1.94～13.18 mg·kg-1，21.66～60.45 mg·kg-1、6.93～25.56 mg·kg-1，173～334 mg·kg-1、178～428 mg·kg-1，2.47～3.27 mg·kg-1、2.25～3.06 mg·kg-1，1.22～3.30 mg·kg-1、2.05～2.66 mg·kg-1。有效鐵含量正常獼猴桃園測定值為8.72～16.07 mg·kg-1，黃化獼猴桃園為4.45～7.18 mg·kg-1。有效錳含量分別為5.17～17.39 mg·kg-1、4.02～4.63 mg·kg-1。

2.2 獼猴桃園土壤pH、有機(jī)質(zhì)、EC含量情況

正常和黃化獼猴桃園土壤礦質(zhì)元素含量存在差異(表2)，采用 t 檢驗(yàn)比較兩類獼猴桃園土壤礦質(zhì)元素含量的差異。結(jié)果顯示，正常獼猴桃園土壤pH測定結(jié)果平均值為7.88，而黃化獼猴桃園土壤pH平均值為8.63，兩者相差0.75，達(dá)到0.01極顯著性差異水平。正常獼猴桃園土壤有機(jī)質(zhì)測定結(jié)果為17.43 g·kg-1，屬于獼猴桃土壤有機(jī)質(zhì)適宜范圍，而黃化獼猴桃園有機(jī)質(zhì)含量偏低，測定結(jié)果僅為12.46 g·kg-1，與正常獼猴桃園有機(jī)質(zhì)含量相差4.97 g·kg-1，顯著低于正常獼猴桃園。EC含量正常獼猴桃園平均值為247.20 us·cm-1，測定值基本上在適宜值范圍內(nèi)，而黃化獼猴桃園平均值僅為79.42 us·cm-1，這進(jìn)一步說明黃化獼猴桃園土壤養(yǎng)分含量極低，與正常果園土壤EC值相比，兩者之間存在極顯著性差異水平。

表2 正常及黃化獼猴桃土壤pH及養(yǎng)分狀況

正常獼猴桃園土壤硝態(tài)氮、有效磷、有效鐵、有效錳含量平均值分別為44.45 mg·kg-1、42.23 mg·kg-1、12.57 mg·kg-1、10.01 mg·kg-1，養(yǎng)分含量均在適宜養(yǎng)分范圍內(nèi)；而黃化獼猴桃園土壤硝態(tài)氮、有效磷、有效鐵、有效錳含量僅為正常區(qū)域的17.75%、38.50%、44.39%、43.46%，兩者之間達(dá)到顯著性或極顯著性差異水平，這說明黃化獼猴桃園土壤硝態(tài)氮、有效磷、有效鐵、有效錳含量極度缺乏。正常與黃化獼猴桃園土壤有效銅含量分別為2.76 mg·kg-1、2.63 mg·kg-1，兩者均高于適宜范圍；兩者有效鋅含量基本在正常范圍內(nèi)，平均值分別為2.53 mg·kg-12.43 mg·kg-1。正常和黃化獼猴桃園有效銅、鋅含量雖未達(dá)到顯著性差異水平，但正常獼猴桃園土壤有效銅、鋅含量仍有高于黃化獼猴桃園的趨勢。此外，黃化獼猴桃園土壤速效鉀含量平均值為329.80 mg·kg-1，較正常獼猴桃園(251.80 mg·kg-1)高，兩者之間無顯著性差異，但隨著種植年限的增加，鉀可能拮抗獼猴桃對鐵的吸收，從而誘導(dǎo)獼猴桃黃化[2]。

2.3 獼猴桃園土壤pH、有機(jī)質(zhì)、EC及各有效養(yǎng)分含量之間相關(guān)性分析

獼猴桃園土壤各因子之間相互交叉又相互影響(表3)。土壤pH與有機(jī)質(zhì)、EC、N、P、Fe、Mn含量之間均為顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，這表明在堿性土壤上，pH越高，土壤有機(jī)質(zhì)含量越低，土壤養(yǎng)分有效性越低；除速效鉀之外，土壤有機(jī)質(zhì)與其它土壤因子之間均呈正相關(guān)關(guān)系，這是由于土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中會改變相應(yīng)的土壤過程，進(jìn)而影響土壤養(yǎng)分容量、養(yǎng)分活性。整體來看，在一定范圍內(nèi)，土壤pH、有機(jī)質(zhì)在很大程度上決定土壤肥力狀況。

表3 獼猴桃園土壤pH、有機(jī)質(zhì)、EC及各有效養(yǎng)分含量之間相關(guān)性分析

此外，EC-N、EC-P、EC-Fe、EC-Mn，N-P、N-Fe、N-Mn，P-Cu、P-Fe、P-Mn之間均呈顯著正相關(guān)關(guān)系，這說明大量元素(N、P肥)的施用可以促進(jìn)獼猴桃園土壤微量元素累積，對果園土壤養(yǎng)分平衡有重要意義。土壤K與有機(jī)質(zhì)、EC、N、P、Fe和Mn之間呈負(fù)相關(guān)性。這進(jìn)一步說明土壤中pH、有機(jī)質(zhì)、EC及各種營養(yǎng)元素之間存在著復(fù)雜的協(xié)同與拮抗關(guān)系(表3)。因此，在施肥方式上以土施和葉面噴施多種方式配合使用，同時(shí)應(yīng)注意多種元素相結(jié)合予以補(bǔ)充。

3 討論

根據(jù)不同種植區(qū)域獼猴桃生長狀況，獼猴桃適宜土壤pH 5.5～7.5[3]。從表1可以看出黃化獼猴桃園土壤pH范圍為8.40～8.77，屬于強(qiáng)堿性土壤。不適宜的土壤pH會導(dǎo)致作物生長受阻和缺素癥[4]。有研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)土壤pH>7.5時(shí)，土壤鐵的有效性降低[5]；劉文國等發(fā)現(xiàn)pH過高的獼猴桃園容易出現(xiàn)缺鐵性黃化病[6]。我們的研究結(jié)果也表明土壤pH與土壤有效鐵之間呈顯著負(fù)相關(guān)，且黃化獼猴桃園土壤有效鐵含量均低于獼猴桃對土壤有效鐵含量要求的臨界值(11.9 mg·kg-1)[7]，平均值僅為5.58 mg·kg-1，只占正常獼猴桃園土壤有效鐵含量的44.39%，并達(dá)到極顯著差異水平。這表明pH過高、土壤有效鐵含量過低均會不同程度引起獼猴桃黃化，因此，調(diào)節(jié)不適宜土壤 pH 就顯得尤為重要，并應(yīng)注重在偏堿性土壤中增施鐵肥。同時(shí)本研究還發(fā)現(xiàn)，也有正常獼猴桃果園土壤有效鐵含量低于其臨界值，但是樹體并未表現(xiàn)出黃化病癥，這可能是由于耕作施肥措施、管理水平、土壤肥力等不同，導(dǎo)致樹體對養(yǎng)分吸收能力不同所致。

此外，除土壤速效鉀外，黃化病獼猴桃園土壤礦質(zhì)元素的含量均低于正常果園，這說明黃化植株的土壤營養(yǎng)狀況不良，存在礦質(zhì)元素整體缺乏現(xiàn)象。土壤各因子相互交叉又相互影響，協(xié)同與拮抗關(guān)系并存：土壤pH與有機(jī)質(zhì)、EC、N、P、Fe、Mn含量之間均為顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；土壤有機(jī)質(zhì)與EC、N、Fe含量之間呈顯著性正相關(guān)關(guān)系。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)土壤pH與土壤元素的轉(zhuǎn)換、溶解、釋放、養(yǎng)分活性密切相關(guān)[8]，土壤呈堿性會一定程度的阻礙有機(jī)質(zhì)溶解、釋放養(yǎng)分。在多數(shù)土壤上，當(dāng)土壤pH值趨于中性時(shí)，土壤養(yǎng)分活性較高[9]；而較高的土壤pH會抑制土壤微生物活性，進(jìn)一步限制土壤肥力的發(fā)展[10]。此外，土壤有機(jī)質(zhì)在礦化過程中會影響土壤中養(yǎng)分的活性及分布。以上均說明土壤pH、有機(jī)質(zhì)的變化會直接影響整個土壤質(zhì)量狀況，因此調(diào)節(jié)土壤pH、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量就顯得尤為重要。

4 小結(jié)

整體來看，黃化獼猴桃園土壤pH過高、土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低，且土壤養(yǎng)分存在多種礦質(zhì)元素缺乏狀況。因此，治理黃化病時(shí)應(yīng)當(dāng)致力于調(diào)節(jié)土壤pH，多施有機(jī)肥來補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)。此外，在施肥方式上以土施和葉面噴施多種方式配合使用，同時(shí)應(yīng)注意多種元素相結(jié)合予以補(bǔ)充。