廣東東莞地區(qū)陽光玫瑰葡萄園土壤養(yǎng)分狀況分析

謝玉明，聶松青，聶 俊，譚德龍，鄭錦榮，李艷紅，張長遠

（1.廣東省農業(yè)科學院 設施農業(yè)研究所，廣東 廣州 510640； 2.廣東省東莞市農業(yè)科學研究中心，廣東 東莞 523086）

葡萄是我國重要水果之一。2018年全國葡萄栽培面積為87.5 萬 hm2，居世界第二位；葡萄產量 1 170 萬 t，居世界第一位；產值超過1 000 億元，是產區(qū)果農的重要經濟來源[1]。近年來，隨著設施栽培技術的廣泛推廣與應用，南方地區(qū)的葡萄產業(yè)快速發(fā)展。其中，廣西的葡萄栽培面積達2.67 萬 hm2， 廣東的葡萄栽培面積已超過1 300 hm2，葡萄產業(yè)已成為南方地區(qū)農業(yè)增效和農民增收的新產業(yè)[2]。土壤中的營養(yǎng)元素是作物吸收利用的主要來源，是土壤肥力的物質基礎[3-4]。土壤的pH 值、有機質及礦質元素含量，會直接影響葡萄的產量和品質。果農為了追求產量，盲目過量地施用化肥，不僅導致土壤養(yǎng)分失衡，肥料利用率低，生產成本增加，而且容易造成環(huán)境污染。山東、河北、陜西、山西、貴州、湖南、云南等葡萄產地已經開展了葡萄園土壤養(yǎng)分狀況的研究[5-10]，相關研究結果為當?shù)仄咸言耘嘀械目茖W合理施肥提供了參考依據。

近十年來，隨著鄉(xiāng)村旅游產業(yè)的快速發(fā)展，廣東東莞城郊的葡萄種植面積在不斷擴大。但是，果農施肥不合理，導致了果實品質的良莠不齊，而且生產成本居高不下，影響了種植葡萄的經濟效益。為給廣東省東莞地區(qū)葡萄生產中科學合理施肥方案的制定提供理論依據，本研究選擇該地區(qū)具有代表性的葡萄園7 個，對這7 個葡萄園的土壤養(yǎng)分狀況進行了測定和分析，現(xiàn)將研究結果分析報道如下。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集

2019年8月葡萄果實采收后，在廣東省東莞地區(qū)的葡萄產區(qū)，選擇了7 個具有代表性的陽光玫瑰葡萄園作為采樣區(qū)，其分別位于東莞的企石、道滘、厚街、高埗、石碣、東城、南城等鎮(zhèn)（街道）。該地區(qū)的土壤類型以紅壤為主，每個葡萄園各采集5 個樣點的土壤樣品，各個葡萄園中的5 個樣點均呈“S”字形分布狀，土壤取樣深度為20 cm， 將5 個樣點的土壤樣品等量混合作為每個采樣區(qū)的土壤樣品，然后采用四分法從每個土壤樣品中各取約1.0 kg 帶回實驗室，剔除石礫、植物殘渣，自然風干后研磨、過篩以備用。

1.2 測定方法

參照《土壤農化分析》[11]中的測定方法測定土壤pH 值、電導率、有機質和氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量：采用電位法（水∶土＝2.5∶1）測定土壤pH值；采用HJ 802-2016 電極法測定土壤電導率；采用重鉻酸鉀容量法測定有機質含量；采用凱氏定氮法測定全氮含量，采用鉬銻抗比色法測定全磷含量，采用火焰分光光度計法測定全鉀含量；采用堿解擴散法測定土壤堿解氮含量；用0.5 mol/L 的碳酸氫鈉浸提，以鉬藍比色法測定有效磷含量；用1 mol/L 的醋酸銨浸提，以火焰光度計法測定速效鉀含量；采用姜黃素比色法測定有效硼含量；采用0.1 mol/L HCl 浸提-AAS 法測定有效鋅與有效銅的含量；采用原子吸收分光光度計法測定有效鐵、有效錳、交換性鈣、交換性鎂的含量。

1.3 葡萄園土壤養(yǎng)分等級的評價標準

依據全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標準（以下簡稱為“土壤養(yǎng)分分級標準”）[12]，將土壤中大量元素的含量等級分為6 級，結果見表1；將土壤中微量元素的含量等級分為5 級，結果見表2。然后依據這兩個分級標準對東莞地區(qū)7 個采樣區(qū)葡萄園土壤養(yǎng)分的豐缺情況進行評價。

表1 土壤中大量元素含量等級的劃分標準?Table 1 Grading standard of major elements in soil

表2 土壤中微量元素含量等級的劃分標準Table 2 Grading standard of microelements in soil mg/kg

1.4 數(shù)據分析

利用Excel 2010 與SPSS 19 軟件進行數(shù)據統(tǒng)計和分析。

2 結果與分析

2.1 不同葡萄園土壤的pH 值、有機質含量及電導率狀況分析

對東莞地區(qū)7 個陽光玫瑰葡萄園的土壤pH 值、電導率和有機質含量進行了測定，結果如圖1 ～3所示。

土壤pH 值是影響植株生長和營養(yǎng)吸收的重要因素。由圖1 可知，東莞地區(qū)7 個陽光玫瑰葡萄園的土壤pH 值的差異顯著，最低的僅有3.42，最高的為6.72。7 個葡萄園中，土壤呈中性（pH 值為6.5 ～7.5）的只有1 個，土壤呈酸性的（pH 值為4.5 ～5.5）有3 個，土壤呈強酸性（pH 值＜4.5）的有3 個。這一結果表明，東莞地區(qū)大部分葡萄園的土壤呈偏酸性，不利于葡萄生長，因此種植葡萄時應注意對土壤酸性的調節(jié)。

圖1 不同采樣區(qū)葡萄園的土壤pH 值Fig.1 pH contents in different sampling area

由圖2 可知，7 個葡萄園土壤樣品的電導率為0.26 ～0.88 mS/cm，其土壤電導率的差異顯著。其中，道滘鎮(zhèn)葡萄園的土壤電導率最低，為 0.26 mS/cm；石碣鎮(zhèn)葡萄園的土壤電導率最高，為0.88 mS/cm。

圖2 不同采樣區(qū)葡萄園的土壤電導率Fig.2 Electrical conductivity in different sampling area

土壤有機質含量是衡量土壤營養(yǎng)狀況的重要指標。由圖3 可知，7 個土壤樣品中的有機質含量為8.4 ～35.7 g/kg，其平均值為19.4 g/kg，說明 7 個葡萄園的土壤有機質含量普遍偏低，且不同樣品間土壤有機質含量差異顯著。對照表1 的土壤養(yǎng)分分級標準分析可知，7 個土壤樣品中，有機質含量等級分別屬于二、三、五級的各有1 個，屬于四級的有4 個，7 個樣品中僅有2 個樣品的有機質含量達到中等及以上水平，其余葡萄園土壤中的有機質含量均偏低。

圖3 不同采樣區(qū)葡萄園的土壤有機質含量Fig.3 Organic matter contents in different sampling area

2.2 不同葡萄園土壤中大量養(yǎng)分元素氮、磷、鉀的含量分析

東莞地區(qū)不同采樣區(qū)的葡萄園土壤中大量養(yǎng)分元素氮、磷、鉀含量的測定結果見表3。

土壤中的全氮含量是衡量土壤肥力的重要指標，而土壤堿解氮含量則與葡萄生長密切相關，反映了土壤氮素的供應情況。由表3 可知，7 個葡萄園土壤樣品中的全氮含量為0.33 ～2.82 g/kg，其平均值為1.06 g/kg。對照表1 的土壤養(yǎng)分分級標準分析可知，7 個葡萄園中，土壤全氮含量等級分別屬于一和三級的各有1 個，屬于四級的有3 個，屬于六級的有2 個；7 個土壤樣品中，全氮含量很豐富的有1 個，全氮含量中等的有1 個，其余5 個 的全氮含量處于缺乏或極缺乏水平。不同采樣區(qū)葡萄園的土壤堿解氮含量為66.25 ～461.76 mg/kg， 其平均值為181.88 mg/kg。7 個土壤樣品中，堿解氮的含量等級屬于一級的有3 個，屬于二級的有 2 個，分別屬于三和四級的各有1 個。這一測定結果表明，7 個葡萄園中，土壤堿解氮含量豐富和很豐富的共有5 個，其含量處于中等或以下水平的各有1 個。

表3 不同采樣區(qū)的葡萄園土壤中氮、磷、鉀的含量?Table 3 Major elements N、P、K contents in different sampling area

土壤有效磷是衡量磷肥供應水平的重要指標。7 個土壤樣品的全磷含量為0.57 ～1.81 g/kg，其平均值為1.24 g/kg。對照表1 的土壤養(yǎng)分分級標準分析可知，7 個葡萄園中，土壤全磷的含量等級屬于一、二、四級的分別有4、2、1 個，表明有 6個土壤樣品中的全磷含量均豐富，僅有1個土壤樣品的全磷含量缺乏。7 個土壤樣品的有效磷含量為34.74 ～282.51 mg/kg，其平均值為167.39 mg/kg。 7 個土壤樣品中，有效磷含量等級屬于一級的有 6 個，屬于二級的僅有1 個，表明7 個葡萄園的土壤有效磷含量均豐富。

7 個土壤樣品的全鉀含量為8.55 ～25.39 g/kg， 其平均值為17.10 g/kg。對照表1 的土壤養(yǎng)分分級標準分析可知，7 個葡萄園中，土壤全鉀含量等級分別屬于一、二、四、五級的各有1 個，屬于三級的有3 個，表明土壤全鉀含量在中等以上的有5 個，土壤全鉀含量處于缺乏與極缺乏水平的有2個。7個土壤樣品的速效鉀含量為115.00 ～497.50 mg/kg， 其平均值為334.86 mg/kg。7 個葡萄園中，土壤速效鉀含量等級屬于一級的有5 個，分別屬于二和三級的各有1 個，表明7 個葡萄園的土壤速效鉀含量均高，整體處于中等以上水平。

2.3 不同葡萄園土壤中交換性鈣和交換性鎂的含量分析

東莞地區(qū)不同采樣區(qū)的葡萄園土壤中交換性鈣、交換性鎂的含量分別如圖4、5 所示。 7 個葡萄園土壤樣品中交換性鈣的含量為56.0 ～ 589.2 mg/kg，其平均值為311.83 mg/kg。對照表2的土壤養(yǎng)分分級標準分析可知，7 個葡萄園中，土壤交換性鈣含量等級屬于三、四、五級的分別有2、1、4 個；其含量處于中等水平的有2 個，處于缺乏及很缺乏水平的共有5 個。7 個葡萄園土壤樣品中交換性鎂的含量為6.48 ～108.24 mg/kg， 其平均值為36.65 mg/kg；其中，東城街道的葡萄園土壤中交換性鎂的含量最低，為6.48 mg/kg。對照表2 的土壤養(yǎng)分分級標準分析可知，7 個葡萄園中，土壤交換性鎂的含量等級屬于三級的有1 個，屬于五級的有6 個，表明東莞地區(qū)葡萄園土壤中交換性鎂的含量處于中等以下水平，東城街道的葡萄園土壤樣品的交換性鎂含量最低，這可能與其土壤pH 值（3.42）最低有關系。

圖4 不同采樣區(qū)的葡萄園土壤中交換性鈣的含量Fig.4 Exchange Ca contents in different sampling area

2.4 不同葡萄園土壤中各種微量元素的含量分析

微量元素在葡萄園土壤中的含量低，但對葡萄植株生長和品質形成卻有重要作用。如果土壤中微量元素缺乏，則容易出現(xiàn)缺素癥狀。不同采樣區(qū)的葡萄園土壤樣品中各種微量元素含量的測定結果見表4。不同葡萄園之間土壤有效鐵含量差異顯著，7 個土壤樣品中的有效鐵含量為40.1 ～257.3 mg/kg，其平均值為94.5 mg/kg。對照表2 的土壤養(yǎng)分分級標準分析可知，7 個土壤樣品的有效鐵含量等級全部屬于一級，表明其土壤有效鐵含量均豐富。7 個土壤樣品中的有效錳含量為7.77 ～62.73 mg/kg，其平均值為27.8 mg/kg； 7 個葡萄園中，土壤有效錳含量等級屬于一級的有3 個，屬于二級和三級的各有2 個，表明7 個葡萄園的土壤有效錳含量都處于中等以上水平。7 個土壤樣品中的有效鋅含量為1.27 ～15.43 mg/kg，其平均值為8.3 mg/kg；7 個葡萄園中，土壤有效鋅含量等級屬于一級的有6 個，屬于二級的有1 個，表明7 個葡萄園的土壤有效鋅含量均豐富。7 個土壤樣品中的有效銅含量為1.11 ～8.81 mg/kg，其平均值為3.5 mg/kg；7 個葡萄園中，土壤有效銅含量等級屬于一級的有5 個，屬于二級的有2 個，表明7 個葡萄園的土壤有效銅含量均豐富。7 個土壤樣品中的有效硼含量為0.19 ～1.63 mg/kg，其平均值為0.7 mg/kg；7 個葡萄園中，土壤有效硼含量等級分別屬于二和五級的各有1 個，屬于三級的有3 個，屬于四級的有2 個，表明1 個葡萄園的土壤有效硼含量豐富，3 個葡萄園的土壤有效硼含量均處于中等水平，還有3 個葡萄園的土壤有效硼含量均處于缺乏水平。

表4 不同采樣區(qū)的葡萄園土壤中鐵、鋅、錳、銅、硼的含量?Table 4 Microelements of Fe、Zn、Mn、Cu、B contents in different sampling area

圖5 不同采樣區(qū)的葡萄園土壤中交換性鎂的含量Fig.5 Exchange Mg contents in different sampling area

2.5 葡萄園土壤的pH 值、有機質及各種有效養(yǎng)分元素含量間的相關性分析

對東莞地區(qū)7 個葡萄園的土壤pH 值、有機質及各種有效養(yǎng)分元素含量之間的相關性進行了分析，結果見表5。由表5 可知，土壤pH 值與土壤有效銅、交換性鈣含量間均呈極顯著正相關，與土壤速效鉀、交換性鎂含量間均呈顯著正相關，而與土壤有效鐵含量間呈極顯著負相關；土壤有機質含量與堿解氮、有效磷、有效硼、有效鋅、交換性鎂含量間均呈極顯著正相關；土壤堿解氮與有效磷、有效硼、有效鋅、交換性鎂之間均呈極顯著正相關，與交換性鈣之間呈顯著正相關；土壤有效磷與有效硼、有效鋅、交換性鎂之間均呈極顯著正相關；土壤速效鉀與有效硼、交換性鈣、交換性鎂之間均呈極顯著正相關。

表5 葡萄園土壤的pH 值、有機質及各種有效養(yǎng)分元素含量間的相關性分析結果?Table 5 Correlation analysis results among pH, organic matters and available nutrients contents of vineyard soil

2.6 不同葡萄園的土壤養(yǎng)分狀況分析

對東莞地區(qū)的企石、道滘、厚街、高埗、石碣、東城、南城7 個采樣區(qū)的葡萄園土壤養(yǎng)分含量的測定結果表明：企石鎮(zhèn)葡萄園的土壤有機質含量最高，土壤呈酸性；其堿解氮、有效磷、速效鉀含量均處于豐富水平；其交換性鈣、交換性鎂含量均最高但均處于中等水平；其微量元素有效銅、有效鋅、有效鐵、有效錳及有效硼的含量均豐富。南城街道葡萄園的土壤有機質含量較高，土壤呈強酸性；其堿解氮、速效鉀含量均豐富，其有效磷含量處于很豐富的水平；其交換性鈣、交換性鎂含量都很缺乏；其有效銅、有效鋅、有效鐵含量均豐富，其有效硼含量很缺乏。道滘鎮(zhèn)葡萄園的土壤有機質含量最低，土壤呈酸性；其堿解氮含量缺乏，其有效磷、速效鉀含量均豐富；其交換性鈣、交換性鎂含量都很缺乏；其微量元素有效銅、有效鋅、有效鐵含量均豐富，而其有效硼含量缺乏?？傮w來看，企石鎮(zhèn)葡萄園的土壤養(yǎng)分狀況較好。

3 結論與討論

土壤pH 值能綜合反映土壤的化學性質，直接影響著土壤中養(yǎng)分的形態(tài)和植物對養(yǎng)分的吸收與利用[13]。已有研究結果表明，在pH 值為6.0 ～7.0的土壤上，葡萄植株生長和結果良好[14]；若pH值低于5.5 或高于8.5，土壤會影響植株生長，降低其產量和品質；當土壤pH 值低于5.5 時，需要及時對其酸堿度進行矯治。研究結果表明，7 個土壤樣品中的pH 值為3.42 ～6.72，平均為4.91，表明葡萄園土壤呈偏酸性，這與趙學通等[13]、周敏等[15]的研究結果一致。造成我國南方地區(qū)葡萄園土壤普遍偏酸的主要原因是，果農長期偏施化肥，常年避雨栽培、鋪設地膜后，土壤較少受到雨淋[15-16]。而葡萄園土壤pH 值過低，不僅影響土壤中各種礦質元素的利用及各種微生物的活力，而且影響植株生長和果實產量[17]。因此，東莞地區(qū)的葡萄園需要及時調節(jié)土壤酸度。

有機質含量是衡量土壤肥力的重要指標，土壤有機質含量增加不僅能實現(xiàn)高產穩(wěn)產，還可以改善果實品質[17]。我國果園土壤中有機質的含量一般為10 ～20 g/kg，與國外的相比存在差距，國外果園土壤中有機質的含量一般高于20 g/kg，部分甚至高達60 g/kg[15,19]。東莞地區(qū)7 個葡萄園土壤樣品中有機質的含量為8.4 ～35.7 g/kg，說明 7 個葡萄園土壤中有機質的含量均低，這與長期采用不合理的施肥方式有關?；诖?，東莞地區(qū)陽光玫瑰葡萄園的土壤管理需加強，每年應施用適量石灰以調節(jié)土壤酸性，還應增施有機肥或套種綠肥作物，以改良土壤性狀，提高土壤肥力。

氮、磷、鉀是葡萄園土壤中的主要養(yǎng)分元素，對葡萄產量和品質的影響均較大[15]。東莞地區(qū)陽光玫瑰葡萄園的土壤全氮含量缺乏，全磷含量豐富，全鉀含量處于中等或以下水平，堿解氮、有效磷、速效鉀含量均豐富。張小卓等[20]對云南葡萄園土壤狀況的研究結果表明，其全氮、磷、鉀含量和速效氮、磷、鉀含量均較豐富，其整體養(yǎng)分含量較高，但地區(qū)差異較大。研究結果表明，東莞地區(qū)葡萄園土壤中的速效磷和鉀整體處于豐富水平，這可能與果農重視施用磷鉀肥有關，但隨著土壤中磷鉀肥的大量累積，若不優(yōu)化施肥方案，不僅會導致磷、鉀元素過量，影響其他養(yǎng)分元素的吸收與利用，而且會造成肥料的浪費，甚至會污染環(huán)境。葡萄喜鉀、鈣元素，同時對鎂的需求量大。東莞地區(qū)葡萄園土壤中交換性鈣、鎂的含量偏低，尤其是鎂元素嚴重缺乏，這可能與土壤酸性及有機質含量低有關，這與刁莉華等[21]的研究結果一致。

微量元素雖然含量低，葡萄對其需求少，在生產中容易被果農忽視。但是，若微量元素不足則容易造成葡萄營養(yǎng)失衡，嚴重時甚至會出現(xiàn)缺素癥狀，影響葡萄植株的生長。有關研究者在陜西、河北等地的葡萄產區(qū)中發(fā)現(xiàn)，土壤中有效錳與鋅含量缺乏，影響了果實品質，而且其含量的地區(qū)差異較大[15]。研究結果表明，東莞地區(qū)葡萄園土壤中的硼等元素含量偏低，結果造成葡萄果實品質的差異較大。

本研究對東莞地區(qū)7 個陽光玫瑰葡萄園的土壤理化性狀進行測定分析，結果表明，該地區(qū)葡萄園的土壤偏酸，有機質含量低，交換性鈣與鎂元素含量缺乏，硼含量中等偏下；氮、鉀含量中等，而全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀及微量元素鐵、鋅、錳、銅含量均豐富?；谏鲜鼋Y果，在東莞地區(qū)葡萄園的管理中，應注重增施有機肥，加大鈣鎂肥的施用量，每年應適量施用石灰以調節(jié)土壤酸堿度；同時，可以采用葉面噴施的方法適量補充硼肥等微量元素肥料，以促進樹體生長，達到提質增效的目的。

本研究僅對東莞地區(qū)部分葡萄園的土壤養(yǎng)分狀況進行分析，且沒有考慮葡萄葉片營養(yǎng)的虧缺情況，下一步的研究將綜合考慮土壤和葉片養(yǎng)分狀況，為東莞地區(qū)葡萄園的合理施肥提供更加科學的施肥方案。