海南省果園土壤肥力綜合評價(jià)研究

吳小芳 張振山 范瓊 鄧愛妮

摘? 要：針對目前海南省果園土壤養(yǎng)分肥力情況尚不明確的問題，對海南省果園土壤肥力狀況進(jìn)行調(diào)研并取樣分析，旨在為指導(dǎo)海南果園合理施肥提供科學(xué)依據(jù)。采用 “S” 型采樣法采集海南省果園土壤樣品271個(gè)，分析土壤肥力指標(biāo)，其中包括有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、陽離子交換量和pH，依據(jù)全國第二次土壤普查的土壤養(yǎng)分分級指標(biāo)來評價(jià)單個(gè)肥力指標(biāo)，采用相關(guān)性系數(shù)法確定各指標(biāo)的權(quán)重，并采用模糊數(shù)學(xué)隸屬度函數(shù)對海南果園土壤肥力狀況進(jìn)行了綜合評價(jià)，分析了影響土壤肥力的因素。結(jié)果表明：海南省果園土壤pH、陽離子交換量、有機(jī)質(zhì)、全氮和速效鉀的平均值分別為5.4 cmol/kg、8.56 cmol/kg、13.4 g/kg、0.68 g/kg、62.5 mg/kg和109 mg/kg，研究區(qū)土壤酸化嚴(yán)重，土壤保水保肥能力弱，有機(jī)質(zhì)和全氮含量處于缺乏水平，速效鉀含量處于中等偏低水平，有效磷含量處于豐富水平，但其空間變異性較大;各市縣土壤綜合肥力指數(shù)IFI依次為海口（0.64，2級）>臨高（0.62，2級）>瓊中（0.48，3級）>澄邁（0.45，3級）>瓊海（0.44，3級）>三亞（0.43，3級）>白沙（0.42，3級）=屯昌（0.42，3級）>儋州（0.36，4級）>東方（0.35，4級）>保亭（0.32，4級）>昌江（0.29，4級）=樂東（0.29，4級）>陵水（0.25，4級）>萬寧（0.20，4級）>定安（0.19，5級）=文昌（0.19，5級），其中?？诤团R高的肥力狀況處于中上水平;全省土壤綜合肥力指數(shù)IFI變幅范圍是0.13～0.95，平均值為0.37，土壤肥力等級為4級，僅13.3%的樣本綜合肥力處于豐富及以上水平。因此，海南省果園土壤綜合肥力處于較低水平，土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀和陽離子交換量對海南果園土壤肥力水平影響較大。海南果園應(yīng)在原有管理措施下注重有機(jī)肥的施用，并根據(jù)不同區(qū)域的具體養(yǎng)分匱乏狀況適當(dāng)調(diào)整氮、磷、鉀肥施入量比例，同時(shí)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)果園土壤酸化調(diào)控，以防止果園土壤繼續(xù)酸化，實(shí)現(xiàn)海南果業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：海南省;果園;土壤肥力;肥力評價(jià);模糊綜合評判法

中圖分類號：S158.2????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Comprehensive Evaluation of Soil Fertility in Orchards of Hainan Province

WU Xiaofang1，2， ZHANG Zhenshan1，2， FAN Qiong1，2， DENG Aini1，2*

1. Analysis and Testing Center， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou， Hainan 571101， China; 2. Hainan Provincial Key Laboratory of Quality and Safety for Tropical Fruits and Vegetables， Haikou， Hainan 571101， China

Abstract： The soil fertility status was investigated and analyzed to provide scientific basis for guiding the rational fertilization of the orchards in Hainan， due to the unclear soil nutrient fertility status. In this study， 271 soil samples from the orchards in Hainan were collected by the S-type sampling method， and the soil fertility indicators were analyzed， including organic matter， total nitrogen， available phosphorus， available potassium， cation exchange capacity， and pH. The single fertility index was evaluated using the soil nutrient classification standard issued by the second national soil survey. The correlation coefficient method was applied to determine the weight of each indicator. The fuzzy mathematics membership function was used to comprehensively evaluate the soil fertility of the study area. Moreover， the factors which affected the soil fertility were analyzed. The results showed that the average values of pH， cation exchange capacity， organic matter， total nitrogen， available phosphorus， and available potassium was 5.4 cmol/kg， 8.56 cmol/kg， 13.4 g/kg， 0.68 g/kg， 62.5 mg/kg， and 109 mg/kg， respectively， which suggested that the soil acidification in the study area was serious， the ability of preservation moisture and fertility was weak， both organic matter and total nitrogen content were in the deficient level， the content of available potassium was at medium to low level， and the content of available phosphorus was at the rich level with great spatial variability. IFI ranking of cities （counties） in Hainan was Haikou （0.64， Level 2） > Lingao （0.62， Level 2） > Qiongzhong （0.48， Level 3） > Chengmai （0.45， Level 3）> Qionghai （0.44， Level 3） > Sanya （0.43， Level 3） > Baisha （0.42， Level 3） = Tunchang （0.42， Level 3） > Danzhou （0.36， Level 4） > Dongfang （0.35， Level 4） > Baoting （0.32， Level 4） > Changjiang （0.29， Level 4） = Ledong （0.29， Level 4）>Lingshui （0.25， Level 4） > Wanning （0.20， Level 4） > Dingan （0.19， Level 5） = Wenchang （0.19， Level 5）， only the soil fertility of Haikou and Lingao was at high level. The IFI of soil comprehensive fertility index was ranged from 0.13 to 0.95 with an average value of 0.37， and only 13.3% of the samples was at rich fertility level. Therefore， the soil of the study area was at a low fertility level， the fertility quality was influenced by the contents of OM， TN， AK， and CEC in soil. Under the existing management measures， the application of organic fertilizer should be emphasized， and the proportion of nitrogen， phosphorus and potash fertilizer should be appropriately adjusted according to the specific nutrient deficiency in different regions. Meanwhile， the amelioration of soil acidity should be emphasized to avoid further soil acidification to achieve the sustainable development of Hainan fruit industry.

Keywords： Hainan province; orchards; soil fertility; fertility evaluation; fuzzy comprehensive assessment

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.07.039

海南島是全國最大的“熱帶寶地”，熱帶水果資源豐富，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，2018年海南水果出島約294萬 t，占全年總出島量的57.1%，海南水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢良好。土壤是果樹生長的介質(zhì)，好質(zhì)量的土壤可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的水果，其中土壤肥力是自然生產(chǎn)質(zhì)量，是土壤為植物正常生長提供并協(xié)調(diào)營養(yǎng)物質(zhì)和環(huán)境條件的能力，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位[1]。魏志遠(yuǎn)等[2]對海南中西部的荔枝園土壤肥力進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度評價(jià)，結(jié)果表明海南中西部荔枝園土壤養(yǎng)分較為貧瘠且果園間的土壤養(yǎng)分含量差異較大。廖志氣等[3]對海南島香蕉園土壤肥力狀況的研究發(fā)現(xiàn)，海南省各香蕉基地管理不規(guī)范，蕉園土壤的整體肥力偏低，尤其是有機(jī)質(zhì)含量非常低，土壤保水保肥能力較差。姚智等[4]研究發(fā)現(xiàn)海南省芒果園土壤呈酸性，土壤養(yǎng)分肥力不高且不平衡，根本原因是芒果園土壤環(huán)境惡化以及施肥管理不善。

我國當(dāng)前的各地果園土壤的共同特點(diǎn)是：土質(zhì)瘠薄、結(jié)構(gòu)不良、肥力低下。果園土壤肥力的高低直接影響果樹產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益[5-8]。國內(nèi)果園施肥管理方法有經(jīng)驗(yàn)施肥法、葉片分析法、測土配肥法、以產(chǎn)定肥法和平衡施肥法。目前，海南省果園土壤貧瘠，果農(nóng)在果園施肥管理上多憑經(jīng)驗(yàn)，缺乏對土壤肥力狀況的了解，為了提高果樹種植的經(jīng)濟(jì)效益，往往忽視土壤的綜合管理，種植過程中過量及不平衡施肥、肥料利用率低和有機(jī)肥投入嚴(yán)重不足等現(xiàn)象較為普遍，導(dǎo)致土壤酸化板結(jié)和營養(yǎng)失衡，且個(gè)別果園存在嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象，一定程度上影響了水果品質(zhì)和海南果業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展[2-4， 9-11]。因此，對海南省果園土壤肥力現(xiàn)狀進(jìn)行分析與評價(jià)，因地制宜開展測土配方施肥，可避免施肥中的盲目性，解決地力不均問題，對果園的科學(xué)精準(zhǔn)施肥和推進(jìn)當(dāng)?shù)毓麡I(yè)發(fā)展具有重要意義。

近年來，土壤肥力質(zhì)量評價(jià)的方法較多，主要是采用定性或定量的方法，其中各種定量的方法如灰色關(guān)聯(lián)度、相關(guān)系數(shù)法、主成分分析法、地統(tǒng)計(jì)學(xué)評價(jià)法和模糊綜合評價(jià)法等越來越受到人們的重視[12-18]。其中，模糊綜合評判法是根據(jù)隸屬函數(shù)的建立及權(quán)重系數(shù)的確定將定性評價(jià)轉(zhuǎn)為定量評價(jià)，權(quán)重系數(shù)可通過主成分分析法或相關(guān)系數(shù)法等方法來確定，其綜合考慮多種肥力指標(biāo)的含量特征，能對多指標(biāo)制約的土壤的實(shí)際肥力作出總體評價(jià)[16-18]。目前關(guān)于海南省果園土壤肥力狀況的研究大多集中在芒果、荔枝、香蕉等水果品種的果園區(qū)域[2-4， 9-11， 19-20]，而且評價(jià)方法單一，關(guān)于整個(gè)海南省不同市縣果園的土壤肥力的綜合評價(jià)研究尚不明確。因此，本文以海南省

不同市縣的果園土壤為研究目標(biāo)，采集了271份土壤樣本，選取pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀和陽離子交換量6個(gè)指標(biāo)作為土壤肥力的評價(jià)指標(biāo)，分析海南不同市縣的果園土壤中6個(gè)肥力指標(biāo)的含量及肥力分級，并采用模糊隸屬函數(shù)法、相關(guān)系數(shù)法和主成分分析法對研究區(qū)果園土壤肥力進(jìn)行了綜合評價(jià)，以期為海南果園土壤的合理施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

海南島地處熱帶北緣，地理位置介于東經(jīng)108°37′～111°03′，北緯108°37′～111°03′之間，氣候特征表現(xiàn)為光溫充足，雨水充沛，長夏無冬，是中國最重要的熱帶水果生產(chǎn)基地[21]。為了調(diào)查研究區(qū)果園的土壤肥力狀況，在海南省儋州市、白沙縣和保亭縣等17個(gè)市縣的水果種植基地采用“S”型采樣法進(jìn)行采樣。采樣點(diǎn)經(jīng)GPS準(zhǔn)確定位，同時(shí)對采樣點(diǎn)的灌溉水源等環(huán)境狀況進(jìn)行記錄，用木鏟鏟取0～20 cm表層土樣，按四分法取土壤混合樣品1 kg，共采集土壤樣本271個(gè)，見表1。采集的樣品經(jīng)自然風(fēng)干后挑出根系及石塊，研磨后過10目、60目和100目篩后，備用待測。

1.2? 方法

1.2.1? 評價(jià)指標(biāo)的選取與測定? 本研究選取NY/T 391—2013《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》中的6項(xiàng)土壤肥力指標(biāo)（pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀、有效磷和陽離子交換量）為評價(jià)指標(biāo)，按照以下相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的方法進(jìn)行檢測：pH測定按照標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1377—2007執(zhí)行;有機(jī)質(zhì)測定按照標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1121.6—2006執(zhí)行;全氮測定按照標(biāo)準(zhǔn)NY/T 53—1987執(zhí)行;有效磷測定按照標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1232—2015執(zhí)行;速效鉀測定按照標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1234—2015執(zhí)行;陽離子交換量測定按照標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1243—1999執(zhí)行。

1.2.2? 單因子肥力評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)? 參考第二次全國土壤普查土壤養(yǎng)分分級指標(biāo)及相關(guān)文獻(xiàn)[5， 22-23]，對海南省果園土壤的6項(xiàng)土壤肥力指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，分級標(biāo)準(zhǔn)見表2。土壤pH分為6個(gè)級別，分別代表堿性、弱堿性、中性、弱酸性、酸性和強(qiáng)酸性。土壤CEC分為3個(gè)級別，分別代表含量高水平、中等水平、低水平。其他指標(biāo)分為1～6級，分別代表土壤養(yǎng)分指標(biāo)含量很豐富、豐富、中等、缺乏、很缺乏和極缺乏。

1.2.3? 土壤綜合肥力評價(jià)方法? （1）評價(jià)體系的建立及評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定。參考前人的研

究[14， 17-18， 23]來建立海南果園土壤養(yǎng)分肥力的綜合

評價(jià)方法，采用相關(guān)系數(shù)法確定各個(gè)肥力指標(biāo)的權(quán)重。

（2）評價(jià)指標(biāo)隸屬度函數(shù)的確定。陽離子交換量、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀屬于S型隸屬度函數(shù)，土壤pH屬于拋物線型隸屬度函數(shù)，參照文獻(xiàn)[24-25]并結(jié)合實(shí)際，確定各指標(biāo)隸屬度函數(shù)曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)的值，見表3。

（3）土壤綜合肥力評價(jià)指數(shù)的計(jì)算。按照上述方法求得各肥力指標(biāo)的權(quán)重及隸屬度值后，根據(jù)公式IFI= 計(jì)算研究區(qū)土壤肥力綜合評價(jià)指數(shù)值，wi和Ni分別表示第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重和隸屬度值。隸屬度和IFI取值范圍都在0～1之間，數(shù)值越接近于1，表明該區(qū)域土壤肥力越高[14]。

（4）土壤綜合肥力分級。根據(jù)IFI值即可對海南省果園按照1級土壤（肥力高，土壤質(zhì)量好，IFI>0.8）、2級土壤（肥力較高，土壤質(zhì)量良好，0.6

1.3? 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010軟件對樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行最大值、最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)等描述性統(tǒng)計(jì)特征值分析。利用 SPSS 19.0 軟件進(jìn)行土壤肥力指標(biāo)間的相關(guān)性分析和主成分分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 海南各市縣果園土壤肥力含量的一般性描述

2.1.1? 土壤pH? 在土壤學(xué)研究中，通常變異系數(shù)CV≤10%為弱變異，10%

2.1.2? 有機(jī)質(zhì)含量? 海南果園土壤有機(jī)質(zhì)含量為0.522～64.2 g/kg，平均值為13.4 g/kg，變異系數(shù)為61%（表4），處于中等變異強(qiáng)度，說明不同市縣產(chǎn)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量存在中等強(qiáng)度的差別。其中，以?？诠麍@土壤有機(jī)質(zhì)平均含量最高，平均為29.0 g/kg;臨高果園次之，有機(jī)質(zhì)平均含量20.1 g/kg;東方果園的土壤有機(jī)質(zhì)含量最低，平均為2.58 g/kg。根據(jù)海南各市縣果園土壤有機(jī)質(zhì)含量頻數(shù)分布（圖1B）和全國第二次土壤普查分級指標(biāo)可知，80.1%的土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量在20 g/kg以下，處于缺乏水平，19.9%的土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量超過了20 g/kg，達(dá)到中量水平。因此，從整體上看，研究區(qū)果園土壤有機(jī)質(zhì)含量較為缺乏。

2.1.3? 全氮含量? 海南果園土壤全氮含量為0.04～2.73 g/kg，平均為0.68 g/kg，變異系數(shù)為65%（表4），處于中等變異強(qiáng)度。其中，以瓊海果園土壤全氮平均含量最高，平均為1.20 g/kg;保亭和海口果園次之，全氮平均含量均為1.15 g/kg;東方果園的土壤全氮含量最低，平均為0.15 g/kg。根據(jù)海南各市縣果園土壤有機(jī)質(zhì)頻數(shù)分布（圖1C）和全國第二次土壤普查分級指標(biāo)可知，土壤全氮含量為6級標(biāo)準(zhǔn)（極缺，<0.5 g/kg）、5級標(biāo)準(zhǔn)（很缺，0.5～0.75 g/kg）、4級標(biāo)準(zhǔn)（缺乏，0.75～1 g/kg）、3級標(biāo)準(zhǔn)（中等，1～1.5 g/kg）、2級標(biāo)準(zhǔn)（豐富水平，1.5～2 g/kg）和1級標(biāo)準(zhǔn)（極豐富，>2 g/kg）的果園土壤分別占40.6%、18.1%、21.0%、17.0%、1.85%和1.48%。因此，海南省果園土壤全氮含量整體為缺乏水平。

2.1.4? 有效磷含量? 海南果園土壤有效磷含量為0.15～475 mg/kg，平均為62.5 mg/kg，變異系數(shù)達(dá)到137%（表4），屬于強(qiáng)變異，說明該果園土壤有效磷含量空間分布不均衡，且不同果園間差異均很大，變異系數(shù)多在100%以上。不同產(chǎn)區(qū)果園土壤的平均有效磷含量，以瓊海果園最高，達(dá)169 mg/kg;萬寧、?？诤臀牟麍@次之，分別為131、107 、104 mg/kg;臨高和瓊中果園的土壤有效磷含量明顯低于其他市縣果園，平均含量分別為7.45、9.27 mg/kg。根據(jù)果園土壤有效磷頻數(shù)分布（圖1D）及全國第二次土壤普查分級指標(biāo)可知，有效磷含量為1級標(biāo)準(zhǔn)（極豐富水平，>40 mg/kg）的土壤占42.1%，2級標(biāo)準(zhǔn)（豐富，20～40 mg/kg）的土壤占 11.8%，3級標(biāo)準(zhǔn)（中等，10～20 mg/kg）的土壤占8.1%，4級～6級標(biāo)準(zhǔn)土壤分別占11.1%、10.0%和17.0%?？梢?，海南省果園土壤有效磷含量屬于豐富水平，但分布不均衡。

2.1.5? 速效鉀含量? 如表4所示，海南果園土壤速效鉀含量在8.3～737 mg/kg 之間，平均為109 mg/kg，變異系數(shù)為76%，屬于中等變異強(qiáng)度。從不同市縣產(chǎn)區(qū)來看，海口果園土壤速效鉀含量明顯高于其他產(chǎn)區(qū)，平均高達(dá)171 mg/kg;其次是白沙、三亞、臨高、澄邁和樂東果園，速效鉀平均值分別為152、145、133、128、117 mg/kg，均高于海南省的

平均水平（109 mg/kg）;文昌果園的速效鉀含量最低，平均含量為25.9 mg/kg。根據(jù)海南果園土壤速效鉀含量頻數(shù)分布可知，土壤速效鉀含量為1級標(biāo)準(zhǔn)（極豐富，>200 mg/kg）及2級標(biāo)準(zhǔn)（豐富水平，150～200 mg/kg）的土壤分別占11.1%和11.8%，3級標(biāo)準(zhǔn)（中等水平，100～150 mg/kg）和4級標(biāo)準(zhǔn)（缺乏水平，50～100 mg/kg）的分別占 22.1%和31.7%，5級缺乏水平（30～50 mg/kg）和6級極缺乏水平（<30 mg/kg）的分別占13.3%和9.96%（圖1E）?？梢姡Ｄ辖^大部分果園土壤速效鉀含量為中等偏低水平。

2.1.6? 陽離子交換量? 海南果園土壤陽離子交換量為0.05～33.2 cmol/kg，平均僅為8.56 cmol/kg，變異系數(shù)為87%（表4），屬于中等變異。各市縣產(chǎn)區(qū)中，以?？诠麍@土壤陽離子交換量最高，平均為20.8 cmol/kg;臨高果園次之，平均為18.1 cmol/kg;東方果園土壤陽離子交換量很低，平均僅為0.84 cmol/kg。根據(jù)土壤陽離子交換量頻數(shù)分析結(jié)果，屬于低水平（<10 cmol/kg）的土壤占66.8%，中等水平（10～ 20 cmol/kg）的占22.9%，高水平的（>20 cmol/kg）僅占10.3%（圖1F）。這說明海南果園土壤的保水保肥能力較弱。

2.2? 海南果園土壤綜合肥力質(zhì)量等級評定

2.2.1? 單項(xiàng)肥力質(zhì)量指標(biāo)的隸屬度和權(quán)重? 根據(jù)土壤肥力質(zhì)量評價(jià)方法中的對應(yīng)隸屬度函數(shù)公式，計(jì)算得出6項(xiàng)參評的肥力指標(biāo)隸屬度函數(shù)值（表5）。各項(xiàng)參數(shù)的變異系數(shù)均為中等變異至強(qiáng)變異。

全氮平均隸屬度最?。?.25），陽離子交換量和有機(jī)質(zhì)平均隸屬度最次之，分別為0.28和0.38，pH值和速效鉀的平均隸屬度均為0.48，有效磷的平均隸屬度含量最高，達(dá)0.59。圖2為各肥力指標(biāo)所對應(yīng)的平均隸屬度雷達(dá)圖，根據(jù)雷達(dá)圖的幾何意義表明該研究區(qū)域土壤pH、全氮、有機(jī)質(zhì)、陽離子交換量、速效鉀的平均隸屬度函數(shù)值遠(yuǎn)低于理想值，其中全氮最差，有效磷的平均隸屬度函數(shù)值較接近理想值。

土壤肥力指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)和各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)見表6。有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀和陽離子交換量的權(quán)重系數(shù)相差不大，均大于0.17;有效磷和pH的權(quán)重系數(shù)較小，分別為0.029和0.070。2.2.2? 土壤肥力指數(shù)評價(jià)? 應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中的綜合肥力指數(shù)評價(jià)模型對海南省17個(gè)市縣的果園土壤肥力進(jìn)行評價(jià)，海南果園土壤IFI平均值為0.37，變幅范圍是0.13～0.95，綜合肥力處于較低水平。各市縣果園土壤IFI由大到小依次為：?？冢?.64，2級）>臨高（0.62，2級）>瓊中（0.48， 3級）>澄邁（0.45，3級）>瓊海（0.44，3級）>

三亞（0.43，3級）>白沙（0.42，3級）=屯昌（0.42，

3級）>儋州（0.36，4級）>東方（0.35，4級）>保亭（0.32，4級）>昌江（0.29，4級）=樂東（0.29，4級）>陵水（0.25，4級）>萬寧（0.20，4級）>定安（0.19，5級）=文昌（0.19，5級）。由計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)得知，海南水果種植區(qū)內(nèi)低肥力區(qū)域占64.9%，86.7%的樣本綜合肥力處于中等及以下水平，13.3%的樣本綜合肥力處于豐富及以上水平。整個(gè)研究區(qū)域果園的土壤肥力綜合評價(jià)等級被劃分為4級，土壤綜合肥力處于較低水平。

土壤肥力綜合指數(shù)與各肥力因子的相關(guān)性分析表明各因子間存在一定的相關(guān)性（表6），有機(jī)質(zhì)、全氮、陽離子交換量、速效鉀含量與土壤肥力綜合指數(shù)（IFI）呈極顯著正相關(guān)，表明有機(jī)質(zhì)、全氮、陽離子交換量和速效鉀是土壤肥力的主要貢獻(xiàn)指標(biāo)。從各肥力指標(biāo)的相關(guān)分析中發(fā)現(xiàn)，有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀和陽離子交換量4個(gè)指標(biāo)中兩兩之間呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），表明土壤中這4個(gè)養(yǎng)分間關(guān)系密切，要注意平衡施肥。pH與有機(jī)質(zhì)、全氮、陽離子交換量、速效鉀含量均呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），說明土壤pH過高不利于有機(jī)質(zhì)分解、全氮和速效鉀養(yǎng)分的釋放以及陽離子交換量的增加，相反施肥過多會(huì)造成土壤酸化。有效磷與其他肥力指標(biāo)間無顯著相關(guān)性。

為進(jìn)一步了解肥力因子與IFI之間的載荷情況，進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見表7。前2個(gè)主成分的特征值大于1，累計(jì)方差貢獻(xiàn)為68.67%。IFI與有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀、陽離子交換量在第一主成分（PC1）上具有較大載荷，均大于0.6;PC2上pH 和有效磷含量具有較高的載荷，分別為0.807與0.540。表明海南果園土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀和陽離子交換量含量對土壤肥力的影響較大。

3? 討論

土壤必須有適宜的酸堿度范圍才能有利于植物的生長，土壤pH不僅影響土壤生化性質(zhì)及養(yǎng)分的有效性，而且會(huì)影響植物對養(yǎng)分的吸收、利用及生長發(fā)育等，此外，土壤酸化還會(huì)活化土壤中的重金屬造成土壤重金屬污染[28-29]。海南果園土壤pH大部分在4.5～6.5之間，平均值為5.4，其中變異系數(shù)僅為17%，說明研究區(qū)土壤pH較為接近，大多呈酸性或弱酸性。而pH與有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀和陽離子交換量間的相關(guān)性呈極顯著負(fù)相關(guān)，說明土壤pH過高不利于有機(jī)質(zhì)分解、全氮和速效鉀養(yǎng)分的釋放以及陽離子交換量的增加，相反施肥過多會(huì)造成土壤酸化。pH與有效磷含量沒有顯著性相關(guān)，原因可能是研究區(qū)土壤pH值偏酸性，加之果農(nóng)為了獲得果樹高產(chǎn)而大量施用磷肥，而磷在土壤中不易淋失，土壤中磷酸鹽離子在pH過低時(shí)容易形成不溶化合物，導(dǎo)致土壤中磷含量很高。只有當(dāng)果園土壤酸堿度接近中性的情況下，才最有利于果樹吸收土壤中的各種養(yǎng)分。因此，對于海南果園酸性較高的土壤（尤其是屯昌、瓊中、文昌和澄邁），應(yīng)注重酸化改良，可以適量施用堿性改良劑進(jìn)行土壤改良，同時(shí)應(yīng)注意不合理施氮肥等導(dǎo)致土壤酸化的主要因素。

土壤有機(jī)質(zhì)可提供植物養(yǎng)分促進(jìn)植物生長發(fā)育，并能增強(qiáng)植物抗性，是評價(jià)土壤肥力質(zhì)量的重要指標(biāo)。根據(jù)第二次全國土壤普查的土壤肥力分級標(biāo)準(zhǔn)，海南省果園土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為13.4 g/kg，屬于4級，土壤有機(jī)質(zhì)含量大部分分布在3～6級（中下水平）， 有機(jī)質(zhì)<20 g/kg的土壤占80%，整體為匱乏水平，有機(jī)質(zhì)含量有待提高。有機(jī)質(zhì)缺乏地區(qū)的果園，尤其是極缺乏地區(qū)（東方和定安）需要在日后的生產(chǎn)實(shí)踐中重視有機(jī)肥投入，多方面增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，增加土壤的養(yǎng)分提供能力，實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分平衡。

果樹生長過程中，需求量最大的3種營養(yǎng)元素是氮、磷、鉀。氮是影響果樹生長發(fā)育和果實(shí)產(chǎn)量的主要營養(yǎng)成分。研究區(qū)全氮含量<1g/kg的土壤占79.7%，全氮含量處于中等至極缺乏水平，相關(guān)性分析表明有機(jī)質(zhì)含量與全氮具有極顯著正相關(guān)性，全氮與土壤有機(jī)質(zhì)的含量分布趨勢大體一致，這說明有機(jī)質(zhì)缺乏的區(qū)域，全氮含量也缺乏，尤其是極缺乏果園（東方、文昌、定安、萬寧、昌江、陵水和樂東）可以根據(jù)研究區(qū)果園土

壤的供氮水平、果樹品種的需肥特點(diǎn)和園地的可持續(xù)利用等方面，在施肥過程中可適量增施氮肥。土壤磷是果樹農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的養(yǎng)分限制因子，其中有效磷含量最能反映土壤對作物供給水平，直接影響到果樹對土壤磷素的吸收利用。研究區(qū)的有效磷含量整體上處于中上至極豐富水平，有研究[30]表明有效磷含量大于20 mg/kg時(shí)，作物便能從土壤中獲取充足的磷。研究區(qū)果園土壤中有效磷（>20 mg/kg）的樣本有54%，各果園有效磷含量均處于較高水平以上。我國大部分土壤在第二次全國土壤普查之前處于缺磷狀態(tài)，在此之后，農(nóng)民每年都要施用大量的磷肥，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的高產(chǎn)，這可能是研究區(qū)域土壤磷含量豐富的原因。因此建議高磷果園（如瓊海、?？凇⑷f寧和文昌）應(yīng)注意不施磷肥或少施磷肥，避免發(fā)生生理性病害，且從環(huán)境安全的角度考慮，農(nóng)業(yè)中過量磷肥的施用已經(jīng)成為浪費(fèi)，這也將增加磷肥施用的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。土壤中的氮容易被轉(zhuǎn)換，雨水淋失容易導(dǎo)致磷被土壤固定而成為果樹不可利用的形態(tài)，而土壤中鉀元素的形態(tài)不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化，因此研究區(qū)土壤中速效鉀含量的高低可以反映果園的施肥狀況。肥力等級評價(jià)結(jié)果顯示，海南絕大部分果園土壤速效鉀含量為中等水平，因此缺乏速效鉀的果園（文昌、萬寧和東方等）應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充鉀肥。

陽離子交換量對土壤養(yǎng)分離子的吸附和供給具有重要的意義，是土壤保肥供肥的綜合指標(biāo)。本研究區(qū)大多為酸性土壤，且陽離子交換量含量大多處于低含量水平，土壤保水保肥能力弱，研究區(qū)土壤將面臨化學(xué)退化的危險(xiǎn)。建議研究區(qū)域可以增施有機(jī)肥料和菌肥，菌肥中的有益微生物和有機(jī)質(zhì)可以增強(qiáng)土壤透氣性，同時(shí)抑制土壤有害微生物聚集，增加土壤腐殖質(zhì)可以提高CEC，通過這些作用可以增加土壤的保水和保肥能力。

土壤綜合肥力指數(shù)IFI平均值為0.37，土壤綜合肥力等級為4級，綜合肥力處于較低水平，13.3%的樣本綜合肥力處于豐富及以上水平，土壤綜合肥力中等及以下水平占86.7%。各市縣IFI依次為?？?臨高>瓊中>澄邁>瓊海>三亞>白沙和屯昌>儋州>東方>保亭>昌江和樂東>陵水>萬寧>定安和文昌，其中?？诤团R高屬于2級，處于中上水平。通過分析各指標(biāo)的權(quán)重可以定量表征6項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)對研究區(qū)土壤質(zhì)量的貢獻(xiàn)程度，有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀和陽離子交換量這4項(xiàng)指標(biāo)是反映該研究區(qū)域果園土壤肥力質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。研究區(qū)土壤肥力提升主要依靠增施有機(jī)肥，配合增施適量氮肥和鉀肥，海南果園對磷肥需求較小，這與該地區(qū)果園有效磷含量屬于豐富水平相符。

綜上所述，本研究結(jié)果表明海南果園土壤肥力狀況表現(xiàn)為：土壤酸化嚴(yán)重，保水保肥能力弱，有機(jī)質(zhì)和全氮含量較低，速效鉀含量處于中等水平，磷含量豐富。有機(jī)質(zhì)、全氮、陽離子交換量和速效鉀是研究區(qū)土壤肥力的主要貢獻(xiàn)指標(biāo)和限制因子。因此，一方面建議海南?。ǔ龞|方市以外）大部分果園要注重土壤酸化的改良，對pH較低的酸性土壤園區(qū)合理施用一些生石灰或者土壤調(diào)理劑，施用有機(jī)肥或氮磷鉀化肥配施有機(jī)肥來維持和提高土壤pH，幫助土壤恢復(fù)健康狀態(tài)，并針對性地防范土壤酸化下可能產(chǎn)生的重金屬毒害;另一方面應(yīng)有針對性地開展相應(yīng)的平衡施肥措施，除?？凇⑴R高、屯昌、瓊中以外的其他市縣果園應(yīng)注意重施有機(jī)肥，提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，并根據(jù)不同區(qū)域的具體養(yǎng)分匱乏狀況適當(dāng)調(diào)整氮、磷、鉀肥施入量比例，氮素極缺乏果園（東方、文昌、定安、萬寧、昌江、陵水和樂東）適量增施氮肥，高磷果園（如瓊海、?？凇⑷f寧和文昌）少用或不用磷肥，鉀素缺乏的果園（文昌、萬寧和東方等）及時(shí)補(bǔ)充鉀肥，同時(shí)注意加強(qiáng)化肥減量增效關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，保持土壤養(yǎng)分平衡，促進(jìn)海南果業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。本研究只是初步對海南省果園土壤的主要肥力指標(biāo)進(jìn)行了評價(jià)，沒有從中微量元素和重金屬污染層面進(jìn)行探究，后期需要進(jìn)一步深入研究來建立一套適合不同地區(qū)果園的完整施肥體系。

參考文獻(xiàn)

[1]? 徐建明. 土壤質(zhì)量指標(biāo)與評價(jià)[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 2010： 16-18.

[2]? 魏志遠(yuǎn)， 孫? 娟， 李松剛， 等. 海南中西部荔枝園土壤肥力的灰色關(guān)聯(lián)度評價(jià)[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 2013， 34（10）： 1883-1887.

[3]? 廖志氣， 林? 電， 鄭麗燕， 等. 海南島香蕉園土壤肥力現(xiàn)狀及變化趨勢分析[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào)， 2006（1）： 107-111.

[4]? 姚? 智， 白亭玉， 金成偉， 等. 海南省芒果主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀與果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分相關(guān)性評價(jià)與分析[J]. 土壤通報(bào)， 2016， 47（6）： 1409-1417.

[5]? 王亞國， 李? 衡， 郭培明， 等. 陜西武功縣獼猴桃園土壤養(yǎng)分調(diào)查與評價(jià)[J]. 土壤， 2019， 51（6）： 1100-1105.

[6]? 潘俊峰， 曾? 華， 李志國， 等. 都江堰獼猴桃主產(chǎn)區(qū)果園土壤肥力狀況調(diào)查與評價(jià)[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2014， 30（10）： 269-275.

[7]? 覃群明. 玉林市荔枝園土壤養(yǎng)分肥力狀況分析與評價(jià)[J]. 中國南方果樹， 2014， 43（2）： 82-85.

[8]? 董? 鵬， 袁嘉瑋， 潘? 琪. 萬榮縣蘋果園土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀分析[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2020， 48（2）： 246-248.

[9]? 周兆禧， 林興娥， 劉永霞， 等. 海南荔枝果園土壤存在的問題及提肥增效措施[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè)， 2018（5）： 23-24.

[10]????? 何翠翠， 馮煥德， 魏志遠(yuǎn)， 等. 海南省芒果主產(chǎn)區(qū)果園施肥狀況與評價(jià)[J]. 中國土壤與肥料， 2019（3）： 122-129.

[11]????? 何翠翠， 馮煥德， 魏志遠(yuǎn)， 等. 海南島芒果園施肥現(xiàn)狀調(diào)查及土壤養(yǎng)分狀況分析[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)， 2018， 39（12）： 2336-2342.

[12]????? 楊旭初， 葉會(huì)財(cái)， 李大明， 等. 基于模糊數(shù)學(xué)和主成分分析的長期施肥紅壤旱地土壤肥力評價(jià)[J]. 中國土壤與肥料， 2018（3）： 79-84.

[13]????? 賴? 寧， 陳署晃， 付彥博， 等. 基于GIS的南疆果園土壤肥力評價(jià)[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2019， 56（8）： 1476-1486.

[14]????? 李? 梅， 張學(xué)雷. 基于GIS的農(nóng)田土壤肥力評價(jià)及其與土體構(gòu)型的關(guān)系[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2011， 22（1）： 129-136.

[15]????? 楊? 森， 潘義宏， 劉云霽， 等. 宣威典型植煙區(qū)土壤養(yǎng)分綜合評價(jià)[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2019， 47（3）： 39-44.

[16]????? 楊文娜， 任嘉欣， 李忠意， 等. 主成分分析法和模糊綜合評價(jià)法判斷喀斯特土壤的肥力水平[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2019， 32（6）： 1307-1313.

[17]????? 周奕廷， 周衛(wèi)軍， 黃? 蘭，? 等. 永興縣冰糖橙果園土壤肥力特征及其綜合評價(jià)[J]. 中國南方果樹， 2019， 48（3）： 27-33.

[18]???? 溫繼良， 周元清， 楊東華， 等. 新平縣茶園土壤養(yǎng)分特征及肥力質(zhì)量評價(jià)[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)）， 2018， 33（5）： 925-933.

[19]????? 林? 電， 鄭麗燕， 廖志氣， 等. 海南香蕉園土壤肥力研究[J]. 中國土壤與肥料， 2007（2）： 26-29， 81.

[20]????? 陳明智， 謝延坤， 謝國干， 等. 海南菠蘿園土壤肥力衰退的研究[J]. 海南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2001（3）： 250-255.

[21]????? 謝? 茵. 海南省水果產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2017， 37（11）： 39-47.

[22]????? 周昌敏， 何兆桓， 李國良， 等. 我國龍眼園土壤養(yǎng)分肥力狀況[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2017， 44（11）： 58-67.

[23]????? 王遠(yuǎn)鵬， 黃? 晶， 柳開樓， 等. 東北典型縣域稻田土壤肥力評價(jià)及其空間變異[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2020， 26（2）： 256-266.

[24]????? 林圣玉， 李? 英， 張華明， 等. 鄱陽湖區(qū)坡耕地土壤肥力質(zhì)量評價(jià)[J]. 中國水土保持， 2018（11）： 60-63， 67.

[25]????? 張汪壽， 李曉秀， 黃文江， 等. 不同土地利用條件下土壤質(zhì)量綜合評價(jià)方法[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2010， 26（12）： 311-318.

[26]????? 黃? 婷， 王旭東， 王彩霞， 等. 黃土高原溝壑區(qū)果園土壤質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià)[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技， 2009（21）： 212-214， 216.

[27]????? 鄢來斌， 張福鎖. 土壤與植物營養(yǎng)研究新動(dòng)態(tài)[M]. 北京： 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， 2000： 10-12.

[28]????? 張紅桔， 馬閃閃， 趙科理， 等. 山核桃林地土壤肥力狀況及其空間分布特征[J]. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)， 2018， 35（4）： 664-673.

[29]????? 任? 宏. 施用化肥對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響及對策[J]. 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技， 2019， 30（6）： 5， 13.

[30]????? 高昊辰. 海南省澄邁縣耕地養(yǎng)分狀況分析[J]. 中小企業(yè)管理與科技（中旬刊）， 2016（23）： 172-174.

責(zé)任編輯：崔麗虹